随着改革开放进程的不断深化,发展高效、便捷的交通运输系统一直是城市建设的一个重要目标。地铁作为多样化交通运输方式的种类之一,已经逐步成为各个大中型城市交通布局的重点。随着地铁隧道的铺设以及地铁列车的运行,其对沿线环境的振动危害,给周围居民的身心健康及附近高校或科研机构的昂贵精密仪器的维护造成了较大的影响和威胁。人们越来越重视振动危害带来的不利影响。因此,地铁列车运营引起的环境振动的减振措施已经成为了一个重要的课题研究方向。在运营地铁的振动传播途径上设置减振屏障作为减振措施,具有简便、高效的特点,但对其减振的效果及特性目前还存在不少盲点值得深入研究。因地铁隧道的埋深是不断变化的,对于较深的地铁隧道因周围岩土体介质的减振作用,在传递到地面建筑物时的振波已经较弱。因此本文的研究方向主要为地铁产生的近浅地表振动波的隔振减振措施,通过对传播途径的阻隔,在保护物的附近设置屏障来实现减振的最终目的。论文首先对振动波的传播以及屏障的减振原理进行了分析和探讨,在针对空沟屏障的研究过程中,通过有限元软件MIDAS GTS NX建立三维有限元数值分析模型,分析不同尺寸要素(屏障的长度、宽度及深度)对空沟屏障减振效果的影响,以及浅表振源振动深度的不同对屏障减振效果的分组对照和比较分析。同时,通过文献资料获取的试验资料和有关实测数据,将试验结果与有限元分析结果进行对比,验证本文数值分析模型和有关参数的合理性,使结果得到统一。最后,从工程实际出发,通过有限元数值分析模型深入研究填充屏障内填充材料性质的差异性对减振效果的影响。在总结规律的同时提出工程应用上的一些建议。本文主要的研究内容包括:(1)论述了振动波在土体中的传播规律以及衰减规律,介绍了屏障减振的基本思路,为后续的有限元数值模拟分析提供理论基础。(2)分别介绍了几种常用土体本构模型的特性,以及MIDAS GTS NX软件的相关理论。结合本课题的特点,土层的本构模型采用Mohr-Coulomb模型。考虑到本次研究的动力学问题需要在边界对反弹回来的振动波进行消除,还依次介绍和对比了有限元软件MIDAS GTS NX的几种边界条件,最终认为选用粘弹性边界作为本课题研究的有限元数值模拟的边界条件更为合理。(3)在广州大学中心运动场附近的绿地上,采集了人工锤击振动作用下的实测波形数据,选用的科研激振锤非常适合模仿重型结构产生的低频率振动,并借此获得了本课题数值分析研究的选用波形。(4)利用有限元数值分析方法,对空沟屏障的尺寸影响因素(屏障的长度、宽度及深度)在人工锤击振波作用下的减振特性展开讨论,分析了不同影响因素对减振效果的影响,拟合出减振效果和减振效率的评价关系式,给出了空沟屏障合理尺寸的建议值和优化方向。(5)论述了阻抗比的基本理论,通过有限元软件MIDAS GTS NX模拟不同的填充屏障,对屏障内不同填充材料的性质进行了对比分析,并依据结果,从实际工程应用出发提出了一些建议。