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高架桥交通引起的环境振动问题分析和治理
| 论文题名： | 高架桥交通引起的环境振动问题分析和治理 |
| 关键词： | 高架桥;交通;环境振动;问题分析;动力子结构法;填充沟;地面实测数据;列车荷载;三维轴对称;振动问题;有限元模型;隔振;地面振动;桥基础;城市;有限元方法;作用问题;周围土体;支撑基础;振动产生 |
| 摘要： | 随着城市化进程的发展以及人们对居住环境的要求逐渐提高，环境振动问题在大中城市中 成为越来越突出的问题。因为繁忙的交通引起的振动是其中一个很重要的部分。本文就城市中 日益繁忙的高架桥交通引起的振动问题进行了研究和探讨，分析了振动产生的原因以及传播特 点，并提出隔振方法。 高架桥交通荷载通过桥墩传递到基础，因而高架桥的各个支撑基础是地面振动的振源。基 于这个特点，本文详细阐述了特别适合于分析桥梁基础与周围土体相互作用问题的准三维轴对 称有限元方法。该方法将基础和近场土体离散为轴对称有限单元，并利用Fourier级数展开技 术将三维问题简化为二维模型。模型的底部为刚性基岩，而横向远处用薄层单元来模拟透射边 界。 文中首先对公路高架桥的情况进行了分析。基于高架桥基础上的实测数据，利用有限元模 型反演得到基础的荷载，并进而通过轴对称有限元模型求得地面响应。通过与地面实测数据的 比较，验证了分析方法的合理性。在此基础上，提出填充沟隔振方法，并进行了参数分析进行 优化设计。 本文还对高速列车在高架桥上运行引起的地面振动进行了分析。列车荷载是确定的，因而 由上而下顺序分析。利用动力子结构法，将整个系统分为上部子结构和下部子结构分别处理， 前者即桥梁与列车荷载，而后者即基础与土层。由子结构间连续性，方程式得以解决。求解结 果也与实测数据符合得很好。针对列车高架桥基础的特点，也进行了填充沟隔振设计。结果表 明填充沟的方式对高架桥上高速行驶的列车引起的环境振动有明显的隔振效果。 关键词：准三维轴对称有限元法，Fourier级数，环境振动，高架桥，填充沟 |
| 作者： | 陈锋 |
| 专业： | 地下建筑与工程 |
| 导师： | 黄茂松 |
| 授予学位： | 博士后 |
| 授予学位单位： | 同济大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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