[发明专利]一种隔振方法、系统及电子设备

说明书

本发明提供了一种隔振方法、系统及电子设备，涉及隔振技术领域，获取振动源的振动频率范围；构建多个待构建隔振屏障；任一隔振屏障均间隔设置有多个空沟；任一空沟的两侧均设置有堆土结构；且相邻两个空沟之间仅设置一个堆土结构；根据待构建隔振屏障的设计参数，确定每个待构建隔振屏障的带隙范围；根据振动频率范围和多个带隙范围，确定最优待构建隔振屏障；根据最优待构建隔振屏障的设计参数，在振动源周围设置隔振屏障。本发明通过构建设置有多个空沟的隔振屏障，能够在不同土体稳定性的施工现场均取得合理的隔振效果。

技术领域

本发明涉及隔振技术领域，特别是涉及一种隔振方法、系统及电子设备。

背景技术

近年来，中国城镇化规模迅速发展，铁路和公路交通线纵横贯通，高层建筑拔地而起。建筑施工过程中的爆破、打桩和强夯等行为引起了环境振动污染问题；施工过程中强烈的振动会超出仪器和建筑物的容许振动范围，对临近建筑物和人类的起居生活造成了很大的负面影响，须采取措施加以缓解。

环境振动的传播介质是地基，因此，在地面设置波障(指设置于波传播介质中具有一定尺度的物体)能够减弱振动波的传播。空沟因其隔振效率高、施工方便和造价低的特点被广泛应用于隔振工程。空沟的隔振效果主要取决于开挖深度，研究表明，单个空沟深度达到0.6倍瑞利波长时可获得理想的隔振效果(75％隔振率)，然而在软土等土质较差的地区，受土体稳定性所限，空沟很难开挖到合理的深度，难以取得理想的隔振效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种隔振方法、系统及电子设备，通过构建设置有多个空沟的隔振屏障，能够在不同土体稳定性的施工现场均取得合理的隔振效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种隔振方法，包括：

获取振动源的振动频率范围；

构建多个待构建隔振屏障；任一所述隔振屏障均间隔设置有多个空沟；任一所述空沟的两侧均设置有堆土结构；且相邻两个所述空沟之间仅设置一个堆土结构；

根据待构建隔振屏障的设计参数，确定每个待构建隔振屏障的带隙范围；

根据所述振动频率范围和多个所述带隙范围，确定最优待构建隔振屏障；

根据所述最优待构建隔振屏障的设计参数，在所述振动源周围设置隔振屏障。

可选的，所述设计参数包括空沟数量、空沟形状、空沟间隔宽度、堆土结构的横截面形状和堆土结构尺寸。

可选的，所述空沟的横截面形状为矩形。

可选的，所述堆土结构的横截面形状为三角形或半圆形；同一隔振屏障中的多个堆土结构的横截面形状相同。

可选的，所述根据待构建隔振屏障的设计参数，确定每个待构建隔振屏障的带隙范围，包括：

确定振动源的振动波为平面波时的位移表达式；所述位移表达式为：u(r,t)＝e^iωtu(r)；其中，t为时间；r为位置矢量；i为虚数单位；ω为圆频率；u(r)为位置矢量r处的位移幅值；u(r,t)表示t时刻位置矢量r处的位移矢量；

确定任一待构建隔振屏障为当前待构建隔振屏障；

基于周期性理论，确定当前待构建隔振屏障的周期边界条件；所述周期边界条件为：u(r+a)＝u(r)e^ik(r+a)；其中，a为周期常数；k为波矢；

根据当前待构建隔振屏障的设计参数，构建当前待构建隔振屏障的元胞本征方程；所述元胞本征方程为：Ku(r)＝Mωu(r)；K为刚度矩阵，M为质量矩阵；

将所述位移表达式和当前待构建隔振屏障的周期边界条件代入所述元胞本征方程中，得到当前待构建隔振屏障的的带隙范围。