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地铁列车振动引起的城市大跨度立交桥的微振分析
| 论文题名： | 地铁列车振动引起的城市大跨度立交桥的微振分析 |
| 关键词： | 地铁;列车振动;大跨度立交桥;微振 |
| 摘要： | 地铁列车的长期振动，对周围环境会产生一定的影响，比如会引起地面居民建筑的振动超标，并影响到居民的正常生活。对于高层建筑的影响也十分显著。城市地铁穿越城市大跨度立交桥的工程事例越来越多，因此，地铁列车的长期振动对于桥梁的影响是地铁建设中一个不可忽略的问题。 本文是在前人的成果基础之上，通过查阅大量文献了解了地铁列车振动特性、振动荷载的性质、振动荷载的确定方法、振动在土层中的传播特性以及振动的衰减规律、地面桥梁的种类、材料特性以及桥梁结构对于振动荷载的响应规律等，通过对资料的分析，结合实测地铁振动荷载的数据，利用有限元软件ANSYS动力部分，建立一个简单的地基－隧道－上部桥梁一体的二维演示模型，对模型在动力荷载作用下进行瞬态分析，用数值分析的方法模拟地基土层以及地面上桥梁在不同的工况下的动力响应规律。由于高频振动已经通过土体衰减了，地面上主要以低频振动为主，所以本文对于上部桥梁结构的动力响应的模拟对于研究周围环境激励，比如地铁振动等对上部桥梁结构的共振效应，有一定的参考价值。主要得出的结论如下： 1．隧道正上方竖直方向振动最强，随离隧道中心距离的增大振动很快衰减至较小的水平并趋于稳定，水平方向振动在隧道中心最小。从振源到地面，振动逐渐减弱，但地面上质点的振动反比其下方质点振动强。 2．对于地铁列车在不同地层中引起的振动，土层的性质及种类对于地铁列车振动的影响比较大。针对不同的地层条件和不同的荷载大小，地铁列车的振动对土体的动力响应的影响比对于上部立交桥的影响明显。 3．桥梁尺寸对于桥梁的振动响应影响作用很大，随着桥高和桥跨的增大，桥梁上各质点的位移、速度以及加速度的响应随之增大。增大桥梁的材料刚度，会减小地面上桥梁结构的位移、速度、加速度响应，并且随时间振动响应的衰减速度会加快。 4．列车振动引起的地面上的桥梁的振动响应表现为竖向的响应总是比水平方向的更明显，这是由于振动通过土体传播到地面上后，X方向上振动衰减的速度要远远大于Y方向。 5．双线结构的隧道振动对于地面桥梁的振动响应的影响作用比单线结构的隧道振动对于地面桥梁的振动响应的影响作用要明显得多，说明双线结构的隧道振动比单线结构的隧道振动明显。 |
| 作者： | 刘一 |
| 专业： | 地下工程 |
| 导师： | 陈文化 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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