交叉地鐵列車荷載下西安古鐘樓動力響應分析.pdf

1、隨著西安城市發(fā)展進程的加快，在城市用地緊張、地下管線錯綜復雜、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荷載的影響范圍之內。因此，列車運行引起的振動荷載作用下古建筑的安全評估將是一個不可回避的問題。本文針對上述問題，采用有限元軟件ANSYS建立數(shù)值仿真模型，對西安地鐵二號線單線運行、六號線單線運行以及西安地鐵二號線和六號線聯(lián)合運行時古鐘樓的動力響應進行了研究。
　　首先，對地鐵列車運行引起周圍土層以及地面建筑物振

2、動方面的理論進行了歸納總結，對軌道結構作用力、振動在土體中的傳播與衰減以及國內外對振動的評價標準進行了較為系統(tǒng)的介紹。通過對模型進行模態(tài)分析，得到了模型前四階振動頻率，從而計算得出模型的瑞利阻尼系數(shù)以及計算時間步長。根據(jù)相關理論，計算得到地鐵列車運行時的振動荷載，并采用動態(tài)方式將該荷載施加到列車軌道上。
　　其次，基于ANSYS瞬態(tài)分析方法，對地鐵二號線單線運行時臺基和鐘樓拾振點的動力響應進行了探究。研究了列車運行速度、地基土動彈

3、性模量以及阻尼系數(shù)對臺基和鐘樓拾振點振動速度的影響。計算結果表明：列車速度越大，各拾振點速度峰值越大；地基土動彈性模量越大，其對振動的阻礙作用越明顯；波在土體中傳播，主要受剛度阻尼系數(shù)的影響，質量阻尼系數(shù)對其影響甚微。
　　最后，對比分析了地鐵二號線和六號線聯(lián)合運行、二號線單線運行和六號線單線運行時臺基和鐘樓拾振點的動力響應規(guī)律。并將計算結果同《古建筑防工業(yè)振動技術規(guī)范》進行了對比。結果表明：二號線和六號線同時運行時，鐘樓拾振點水