考慮樁土效應(yīng)下高速列車運(yùn)行對(duì)高層建筑的振動(dòng)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(duì)高速鐵路和城市軌道交通建設(shè)，軌道交通也因?yàn)槠浞奖?、安全、快捷等?yōu)點(diǎn)，成為人們出行方式的首選。但在方便人們出行的同時(shí)，運(yùn)行列車對(duì)周圍環(huán)境也產(chǎn)生了強(qiáng)烈的振動(dòng)影響，這種振動(dòng)作對(duì)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(duì)振源、傳播途徑和受振結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究。本文基于對(duì)軌道交通系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)的機(jī)理、振動(dòng)的

2、傳遞和周邊結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)特性進(jìn)行深入的研究，既可以解決鐵路軌道沿線受振動(dòng)影響的問題，也可以為軌道交通系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和鑒定評(píng)估提供參考和依據(jù)。通過對(duì)環(huán)境振動(dòng)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(gè)有限元模型模擬了在不

3、同工況下結(jié)構(gòu)體系的振動(dòng)響應(yīng)特性，最后根據(jù)我國的《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》（GB10070-88）對(duì)受列車荷載影響下的高層建筑進(jìn)行舒適度評(píng)價(jià)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過對(duì)列車與軌道的耦合動(dòng)力分析模型和軌道不平順的激勵(lì)的研究，計(jì)算出在列車輪壓的作用下軌道節(jié)點(diǎn)的反力。為了分析振動(dòng)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(duì)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(duì)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(duì)不同距離、不同車速和不同樓層高度時(shí)結(jié)構(gòu)體系振動(dòng)響應(yīng)特性的研究，得到了地基土和高層建筑的振動(dòng)響應(yīng)特性規(guī)律。并且對(duì)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(píng)價(jià)。⑷研究了在考慮樁土效應(yīng)下高速列車運(yùn)行對(duì)高層建筑的振動(dòng)影響，通過不同工況下樁與土的接觸關(guān)系，真實(shí)模擬出了高層建筑的振動(dòng)響應(yīng)特性，為今后同類建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和