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基于传递函数法的高铁列车引起建筑物振动响应预测
| 论文题名： | 基于传递函数法的高铁列车引起建筑物振动响应预测 |
| 关键词： | 高铁列车;环境振动;传递函数;土-结构接触面;数值建模 |
| 摘要： | 近年来，随着我国高速铁路的迅速发展，由高铁列车引起的环境振动问题日渐凸显。因此，对高铁列车引起的环境振动进行预测，具有重要的理论意义和应用价值。 土-结构传递函数与自由场振动传播、土-结构接触面的耦合损耗系数以及建筑物楼层放大系数有关。在已知自由场的振动响应基础上，利用耦合损耗系数和楼层放大系数，通过土-结构传递函数可得到拟建建筑物的振动响应。本文的研究成果和结论如下： （1）依据瑞利波在介质不连续面上的反射与透射理论，通过假定土-结构两侧应力和位移残差为零，求得土-结构传递函数中的耦合损耗系数，进而得到地面荷载引起建筑物基础处的位移响应。通过与参考文献数据对比，证明了耦合损耗系数求解方法的有效性。 （2）利用动力学理论，通过解析方法求得建筑物楼层放大系数，进而得到地面上荷载引起建筑物的振动响应规律。 （3）土-结构传递函数中的耦合损耗系数与建筑物基础参数、土体参数有关；建筑物楼层放大系数受到建筑物尺寸等参数影响。 （4）将高铁列车引起建筑物基础处的自由场振动响应与土-结构传递函数中的耦合损耗系数和楼层放大系数相结合，分析了不同参数的变化对建筑物振动的影响规律，计算结果表明：高铁列车引起的建筑物振动响应与车速，建筑物与轨道中心线距离，土体密度、弹性模量、泊松比，建筑物层数、楼高、厚度及基础尺寸等参数有关。 运用土-结构传递函数法对高铁列车引起拟建建筑物振动预测进行研究，避免了试验和数值建模，提高了计算效率，本文的研究成果对高铁列车引起的环境振动研究提供了一种新的方法。 |
| 作者： | 曹晓峰 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 姚锦宝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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