交叉地鐵列車荷載下西安古鐘樓動力響應(yīng)分析.pdf

1、隨著西安城市發(fā)展進(jìn)程的加快，在城市用地緊張、地下管線錯綜復(fù)雜、建筑物密集的局面下，鐘樓等古建筑將不可避免地處于軌道交通振動荷載的影響范圍之內(nèi)。因此，列車運(yùn)行引起的振動荷載作用下古建筑的安全評估將是一個不可回避的問題。本文針對上述問題，采用有限元軟件ANSYS建立數(shù)值仿真模型，對西安地鐵二號線單線運(yùn)行、六號線單線運(yùn)行以及西安地鐵二號線和六號線聯(lián)合運(yùn)行時古鐘樓的動力響應(yīng)進(jìn)行了研究。
　　首先，對地鐵列車運(yùn)行引起周圍土層以及地面建筑物振

2、動方面的理論進(jìn)行了歸納總結(jié)，對軌道結(jié)構(gòu)作用力、振動在土體中的傳播與衰減以及國內(nèi)外對振動的評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的介紹。通過對模型進(jìn)行模態(tài)分析，得到了模型前四階振動頻率，從而計算得出模型的瑞利阻尼系數(shù)以及計算時間步長。根據(jù)相關(guān)理論，計算得到地鐵列車運(yùn)行時的振動荷載，并采用動態(tài)方式將該荷載施加到列車軌道上。
　　其次，基于ANSYS瞬態(tài)分析方法，對地鐵二號線單線運(yùn)行時臺基和鐘樓拾振點(diǎn)的動力響應(yīng)進(jìn)行了探究。研究了列車運(yùn)行速度、地基土動彈

3、性模量以及阻尼系數(shù)對臺基和鐘樓拾振點(diǎn)振動速度的影響。計算結(jié)果表明：列車速度越大，各拾振點(diǎn)速度峰值越大；地基土動彈性模量越大，其對振動的阻礙作用越明顯；波在土體中傳播，主要受剛度阻尼系數(shù)的影響，質(zhì)量阻尼系數(shù)對其影響甚微。
　　最后，對比分析了地鐵二號線和六號線聯(lián)合運(yùn)行、二號線單線運(yùn)行和六號線單線運(yùn)行時臺基和鐘樓拾振點(diǎn)的動力響應(yīng)規(guī)律。并將計算結(jié)果同《古建筑防工業(yè)振動技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行了對比。結(jié)果表明：二號線和六號線同時運(yùn)行時，鐘樓拾振點(diǎn)水