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考虑桩土效应下高速列车运行对高层建筑的振动影响研究
| 论文题名： | 考虑桩土效应下高速列车运行对高层建筑的振动影响研究 |
| 关键词： | 高速铁路;线路振动;桩土效应;有限元分析 |
| 摘要： | 交通拥挤阻碍着城市的发展，为了解决这一问题，我国加大了对高速铁路和城市轨道交通建设，轨道交通也因为其方便、安全、快捷等优点，成为人们出行方式的首选。但在方便人们出行的同时，运行列车对周围环境也产生了强烈的振动影响，这种振动作对结构的舒适性和耐久性造成了影响，甚至会影响结构的安全性，严重干扰了人们的工作、生活和学习，逐渐引起人们的关注。为了解决此类问题，要对振源、传播途径和受振结构进行分析研究。本文基于对轨道交通系统产生振动的机理、振动的传递和周边结构振动响应特性进行深入的研究，既可以解决铁路轨道沿线受振动影响的问题，也可以为轨道交通系统的规划设计和鉴定评估提供参考和依据。通过对环境振动的理论分析，基于子结构法的思想，把列车-轨道-轨枕-大地-基础-结构体系分为列车-轨道-轨枕-大地体系和轨道-轨枕-大地-基础-结构体系。在考虑桩土相互作用非线性接触的关系下，通过有限元分析软件ANSYS建立起轨道-轨枕-大地-基础-结构体系的有限元分析模型，利用这个有限元模型模拟了在不同工况下结构体系的振动响应特性，最后根据我国的《城市区域环境振动标准》（GB10070-88）对受列车荷载影响下的高层建筑进行舒适度评价。 本研究主要内容包括：⑴通过对列车与轨道的耦合动力分析模型和轨道不平顺的激励的研究，计算出在列车轮压的作用下轨道节点的反力。为了分析振动波的传递和衰减规律，建立起轨道-轨枕-大地的有限元传递分析模型。⑵通过对地基土-基础-高层建筑相互作用分析模型的研究，根据弹塑性理论的基本分析方法，完成对桩与土之间非线性接触的模拟，从而建立起轨道-轨枕-土体-基础-结构体系的有限元分析模型。⑶通过对不同距离、不同车速和不同楼层高度时结构体系振动响应特性的研究，得到了地基土和高层建筑的振动响应特性规律。并且对比分析了考虑桩土效应的情况下，高层建筑的很多响应特性，完成结构体系舒适度的评价。⑷研究了在考虑桩土效应下高速列车运行对高层建筑的振动影响，通过不同工况下桩与土的接触关系，真实模拟出了高层建筑的振动响应特性，为今后同类建筑结构的规划设计和鉴定评估提供依据，具有明显的现实意义。 |
| 作者： | 陈小雪 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 刘嘉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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