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站桥合-大跨度车站结构车致动力效应分析
| 论文题名： | 站桥合-大跨度车站结构车致动力效应分析 |
| 关键词： | 大跨度结构;车站结构;致动力;振动响应;站桥合一;武汉;列车;计算模型;振动舒适度;上部;桥梁结构;楼板;车辆荷载;轨道梁;振动效应;模态测试;结构型式;环境激励;大跨度空间结构;子结构 |
| 摘要： | 伴随着新世纪的到来，我国大型车站结构已向大型化、多功能化、空间化的方向发展，各种外形独特、结构型式新颖的大跨度空间结构大量涌现。站桥合一车站结构是其中一种建筑与桥梁构件之间既相互独立又密切相关的结构型式。然而站桥合一结构受力复杂，桥梁结构作为上部建筑结构的基础，过站列车的振动对周围环境及上部大跨度结构产生了不可忽视的振动影响。 目前国内外文献对站桥合一大跨度结构研究较少，车致振动响应多基于理论分析计算匀速列车过站情况，且缺乏基于实测资料的计算分析。而对于站桥合一的大型车站结构，列车进出站为实际常见工况，进出站时列车除受坚向荷载作用外，制动力和起动力也同时引起桥梁结构的振动。因此，极有必要针对站桥合一大跨度车站结构特点进行车致振动响应研究，并进一步地对不利工况下上部结构楼板的振动舒适度进行评价，必要时提出合理可行的振动控制措施。 基于此，本文针对大型车站结构，以武广客运站专线武汉站为工程背景，将站桥合一结构划分为两个子结构：列车-桥梁结构和上部大跨度结构，系统地研究站桥合一大跨度车站结构车致振动效应。具体工作如下： (1)针对列车-桥梁子结构，建立移动荷载列-桥梁计算模型，研究列车竖向力及纵向力耦合作用下武汉站轨道梁的振动响应。进行基于环境激励的模态测试和基于车辆荷载的轨道梁振动响应测试，考察轨道梁结构模型建立的正确性及车致振动方法的有效性。 (2)建立武汉站站房上部大跨度结构的计算模型，基于武汉站轨道梁的振动响应的计算结果，提取桥梁支座处反力，并以此反力作为上部大跨度结构的输入荷载，计算武汉站上部大跨度结构的动力响应。 (3)将武汉站候车层楼板划分为几个小区域，在每个区域均匀选取若干点提取其振动加速峰值，基于美国钢结构协会AISC-11评价标准对各节点进行舒适度评价。并对武汉站候车层楼板进行基于环境激励的模态测试和基于车辆荷载的振动舒适度测试。考察楼板模型的正确性及计算方法的可行性。 (4)依据上述分析方法，计算列车荷载运行最不利工况下武汉站候车层楼板的振动效应，对楼板振动舒适度进行评价。 |
| 作者： | 徐薇 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 谢伟平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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