交叉地鐵列車(chē)荷載下西安古鐘樓動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、隨著西安城市發(fā)展進(jìn)程的加快，在城市用地緊張、地下管線錯(cuò)綜復(fù)雜、建筑物密集的局面下，鐘樓等古建筑將不可避免地處于軌道交通振動(dòng)荷載的影響范圍之內(nèi)。因此，列車(chē)運(yùn)行引起的振動(dòng)荷載作用下古建筑的安全評(píng)估將是一個(gè)不可回避的問(wèn)題。本文針對(duì)上述問(wèn)題，采用有限元軟件ANSYS建立數(shù)值仿真模型，對(duì)西安地鐵二號(hào)線單線運(yùn)行、六號(hào)線單線運(yùn)行以及西安地鐵二號(hào)線和六號(hào)線聯(lián)合運(yùn)行時(shí)古鐘樓的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了研究。
　　首先，對(duì)地鐵列車(chē)運(yùn)行引起周?chē)翆右约暗孛娼ㄖ镎?/p>

2、動(dòng)方面的理論進(jìn)行了歸納總結(jié)，對(duì)軌道結(jié)構(gòu)作用力、振動(dòng)在土體中的傳播與衰減以及國(guó)內(nèi)外對(duì)振動(dòng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的介紹。通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行模態(tài)分析，得到了模型前四階振動(dòng)頻率，從而計(jì)算得出模型的瑞利阻尼系數(shù)以及計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)。根據(jù)相關(guān)理論，計(jì)算得到地鐵列車(chē)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)荷載，并采用動(dòng)態(tài)方式將該荷載施加到列車(chē)軌道上。
　　其次，基于ANSYS瞬態(tài)分析方法，對(duì)地鐵二號(hào)線單線運(yùn)行時(shí)臺(tái)基和鐘樓拾振點(diǎn)的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了探究。研究了列車(chē)運(yùn)行速度、地基土動(dòng)彈

3、性模量以及阻尼系數(shù)對(duì)臺(tái)基和鐘樓拾振點(diǎn)振動(dòng)速度的影響。計(jì)算結(jié)果表明：列車(chē)速度越大，各拾振點(diǎn)速度峰值越大；地基土動(dòng)彈性模量越大，其對(duì)振動(dòng)的阻礙作用越明顯；波在土體中傳播，主要受剛度阻尼系數(shù)的影響，質(zhì)量阻尼系數(shù)對(duì)其影響甚微。
　　最后，對(duì)比分析了地鐵二號(hào)線和六號(hào)線聯(lián)合運(yùn)行、二號(hào)線單線運(yùn)行和六號(hào)線單線運(yùn)行時(shí)臺(tái)基和鐘樓拾振點(diǎn)的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律。并將計(jì)算結(jié)果同《古建筑防工業(yè)振動(dòng)技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明：二號(hào)線和六號(hào)線同時(shí)運(yùn)行時(shí)，鐘樓拾振點(diǎn)水