蘭州地鐵運(yùn)營(yíng)對(duì)白衣寺塔振動(dòng)影響分析.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，城市軌道交通尤其是地鐵在我國(guó)省級(jí)城市已陸續(xù)規(guī)劃與建設(shè)，而地鐵運(yùn)行中產(chǎn)生的環(huán)境振動(dòng)和噪聲問(wèn)題也日益顯著，尤其是地鐵穿越文物保護(hù)區(qū)時(shí)，振動(dòng)對(duì)古建筑的影響備受關(guān)注。針對(duì)地鐵運(yùn)行引起的諸多問(wèn)題，學(xué)者已從地鐵運(yùn)行隨機(jī)振動(dòng)荷載的產(chǎn)生、波及振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播及衰減、建筑物的動(dòng)力響應(yīng)特性及安全評(píng)估等方面進(jìn)行了研究，并提出了相應(yīng)的減振措施。
　　本文以蘭州軌道交通1號(hào)線為背景，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外振動(dòng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全影響控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)

2、行全面的調(diào)查研究，根據(jù)蘭州地鐵特點(diǎn)制定出適合白衣寺塔的振動(dòng)限值標(biāo)準(zhǔn)，利用有限元分析軟件Midas-gts建立“隧道-浮置板軌道-地基土-白衣寺塔三維整體有限元?jiǎng)恿W(xué)模型”，輸入現(xiàn)有隧道設(shè)計(jì)參數(shù)、動(dòng)力荷載以及各土層的靜動(dòng)力學(xué)參數(shù)，分析了地鐵列車運(yùn)行引起的振動(dòng)對(duì)白衣寺塔的動(dòng)力響應(yīng)，結(jié)果表明列車按設(shè)計(jì)速度運(yùn)行時(shí)，動(dòng)力響應(yīng)點(diǎn)的最大水平速度為0.37mm/s大于0.25mm/s，不滿足重點(diǎn)文物振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)要求，需采取減振措施。
　　為確保白

3、衣寺塔的安全，考慮采用彈簧浮置道板減振措施，分別研究了運(yùn)行速度、鋼軌下扣件剛度、浮置板下彈簧剛度、扣件阻尼以及浮置板下阻尼對(duì)減振效果的影響，結(jié)果表明:(1)在不同運(yùn)行速度下各動(dòng)力響應(yīng)點(diǎn)速度及加速度隨著行車速度的增大而增大，行車速度對(duì)各動(dòng)力響應(yīng)影響顯著;(2)各向速度及加速度隨著動(dòng)力響應(yīng)點(diǎn)與隧道軸心線距離的加大明顯減小;(3)當(dāng)扣件剛度小于4.0×107N/m時(shí)，響應(yīng)點(diǎn)的速度和加速度分別減小50.7％～60.0％和47.1％～52.3％，

4、當(dāng)大于8.0×107N/m時(shí)，所有動(dòng)力響應(yīng)趨于平緩，建議軌下剛度取值4.0×107～8.0×107N/m;(4)當(dāng)浮置板下支撐剛度小于4.0×107N/m時(shí)，各動(dòng)力響應(yīng)點(diǎn)速度及加速度分別增加79.2％～83.6％和80.5％～84.3％，在4.0×107～8.0×107N/m之間時(shí)，各動(dòng)力響應(yīng)點(diǎn)趨于平緩，而大于8.0×107N/m時(shí)，動(dòng)力響應(yīng)點(diǎn)速度及加速度有減小趨勢(shì)，建議浮置板下支撐剛度取值1.0×107～4.0×107N/m;(5)當(dāng)

5、扣件阻尼當(dāng)小于4.0×104N·m/s時(shí)，各動(dòng)力響應(yīng)點(diǎn)豎向速度及豎向加速度分別減小42.6％～48.5％和41.5％～48.7％，而大于8.0×104N·m/s時(shí)，各動(dòng)力響應(yīng)點(diǎn)動(dòng)力特性趨于平緩，建議扣件阻尼取值4.0×104～8.0×104N·m/s;(6)當(dāng)浮置板阻尼小于4.0×104N·m/s時(shí)，各動(dòng)力響應(yīng)點(diǎn)豎向速度及豎向加速度分別減小44.3％～49.5％和42.5％～46.7％，而大于8.0×104N·m/s時(shí)，各動(dòng)力響應(yīng)點(diǎn)動(dòng)力