考慮樁土效應(yīng)下高速列車運行對高層建筑的振動影響研究.pdf

1、交通擁擠阻礙著城市的發(fā)展，為了解決這一問題，我國加大了對高速鐵路和城市軌道交通建設(shè)，軌道交通也因為其方便、安全、快捷等優(yōu)點，成為人們出行方式的首選。但在方便人們出行的同時，運行列車對周圍環(huán)境也產(chǎn)生了強烈的振動影響，這種振動作對結(jié)構(gòu)的舒適性和耐久性造成了影響，甚至?xí)绊懡Y(jié)構(gòu)的安全性，嚴(yán)重干擾了人們的工作、生活和學(xué)習(xí)，逐漸引起人們的關(guān)注。為了解決此類問題，要對振源、傳播途徑和受振結(jié)構(gòu)進行分析研究。本文基于對軌道交通系統(tǒng)產(chǎn)生振動的機理、振動的

2、傳遞和周邊結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)特性進行深入的研究，既可以解決鐵路軌道沿線受振動影響的問題，也可以為軌道交通系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計和鑒定評估提供參考和依據(jù)。通過對環(huán)境振動的理論分析，基于子結(jié)構(gòu)法的思想，把列車-軌道-軌枕-大地-基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)體系分為列車-軌道-軌枕-大地體系和軌道-軌枕-大地-基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)體系。在考慮樁土相互作用非線性接觸的關(guān)系下，通過有限元分析軟件ANSYS建立起軌道-軌枕-大地-基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)體系的有限元分析模型，利用這個有限元模型模擬了在不

3、同工況下結(jié)構(gòu)體系的振動響應(yīng)特性，最后根據(jù)我國的《城市區(qū)域環(huán)境振動標(biāo)準(zhǔn)》（GB10070-88）對受列車荷載影響下的高層建筑進行舒適度評價。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過對列車與軌道的耦合動力分析模型和軌道不平順的激勵的研究，計算出在列車輪壓的作用下軌道節(jié)點的反力。為了分析振動波的傳遞和衰減規(guī)律，建立起軌道-軌枕-大地的有限元傳遞分析模型。⑵通過對地基土-基礎(chǔ)-高層建筑相互作用分析模型的研究，根據(jù)彈塑性理論的基本分析方法，完成對樁

4、與土之間非線性接觸的模擬，從而建立起軌道-軌枕-土體-基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)體系的有限元分析模型。⑶通過對不同距離、不同車速和不同樓層高度時結(jié)構(gòu)體系振動響應(yīng)特性的研究，得到了地基土和高層建筑的振動響應(yīng)特性規(guī)律。并且對比分析了考慮樁土效應(yīng)的情況下，高層建筑的很多響應(yīng)特性，完成結(jié)構(gòu)體系舒適度的評價。⑷研究了在考慮樁土效應(yīng)下高速列車運行對高層建筑的振動影響，通過不同工況下樁與土的接觸關(guān)系，真實模擬出了高層建筑的振動響應(yīng)特性，為今后同類建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)劃設(shè)計和