摘要: |
随着城市轨道交通的建设,不可避免的会出现地铁与磁悬浮近距离并行的情况,国内外两交通近距离并行运营时的相互振动影响尚属空白,对两者的结构动力响应,周围土体的环境振动等方面还缺乏相关的研究。
本文以上海地铁二号线延伸段为工程背景,以动力有限元的数值模拟方法为主要手段、结合工程现场实测结果,对地铁和磁浮两种交通相距四米时的动力相互振动影响进行了研究。
首先考虑交通荷载特点,选取了地铁、磁浮动力荷载的模拟方式;考虑到计算模型的大小、计算精度等的影响,将研究对象分成上部结构和下部结构两部分,并通过承台底部动应力值的对比,确定了合理的荷载作用次数;建立有限元模型,分析了单独地铁荷载、单独磁浮荷载、两种荷载耦合作用下的地铁和磁浮交通的轨面变形、桩土应力、地表变形等的一般规律,并结合振动影响的评价指标,对两种交通形式下的相互振动影响进行了研究。
结论表明:耦合振动下,地铁和磁浮桥梁上部结构响应较大,地铁箱梁结构竖向位移中磁浮荷载的贡献占15%左右;而磁浮荷载对竖向加速度的贡献约有20%;周边地表影响较大,竖向位移和竖向加速度与单一荷载相比一般都有着1.5至2倍的数量关系。
总之,耦合荷载作用下的结构振动虽然不单独荷载作用有所增大,但仍能满足地铁和磁浮结构挠度、加速度和自振频率的振动控制指标。 |