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不同基础形式建筑物的地铁振动响应研究
| 论文题名： | 不同基础形式建筑物的地铁振动响应研究 |
| 关键词： | 地铁振动;现场实测;模型试验;有限元;有限元分析 |
| 摘要： | 地铁车辆运行引发的振动问题近年来越发受到关注。人们处在与人体自振频率相近或强烈的振动环境下会导致人体产生各种疾病及不良反应，同时地铁运行引发的振动也会影响精密仪器的工作，甚至对沿线的建筑结构造成损伤。实现紧邻地铁范围内建筑物减振降噪是在城市轨道交通发展过程中亟需解决的难题，目前有关不同基础形式建筑物的振动响应研究集中在数值模拟领域，本文通过现场实测、模型试验及数值模拟研究不同基础形式的建筑物振动响应。主要研究工作和成果如下： （1）选择天津地铁五号线沿线某小区两栋六层砖混结构建筑为工程背景进行现场实测，两栋建筑物一栋是桩基础建筑另一栋为浅基础建筑，其余条件均相同。对测得数据进行分析作为本文后续研究的基础。地表处由地铁引发的振动主要集中在10Hz及50Hz两个频率段附近；地铁振动传播至建筑物时，高频成分快速衰减；浅基础建筑随着楼层的增高，Z振级逐渐增大；桩基础建筑随着楼层的增高，Z振级则先减小后增大。 （2）在现场实测研究的基础上，扩展不同的基础形式工况开展大型物理模型试验，研究不同基础类型下建筑物的地铁振动响应，比较桩基础建筑、浅基础建筑及箱形基础建筑的振动响应。发现振动在土体中传播时，总体趋势为减小，但振动波在不同频段的分频振级变化规律不同；土体中基础的存在没有明显改变土体中振动波变化趋势，对振动的影响体现在数值大小的变化上；建筑物高层的Z振级大于底层，建筑物高层的Z振级大于底层，且浅基础及箱形基础建筑的振级增量更大。 （3）建立有限元分析模型分析不同基础形式下建筑物对地铁运营的振动响应，发现在不同基础形式下，土体及建筑物振动响应的主要频率不同，随楼层增高，不同形式建筑物的Z振级均出现了先减小后增大的情况；在同一楼层处，随着远离隧道中心线位置，桩基础与浅基础的测点Z振级整体为减小趋势，箱形基础各测点Z振级则随着远离隧道中心线增大。不同基础形式建筑物的地铁振动响应从大到小排序为浅基础、箱形基础、桩基础。 |
| 作者： | 吴世雄 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 程雪松;刘庆晨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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