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轻轨铁路车桥系统耦合振动对周围土体及建筑物的影响

叶颖  
【摘要】:轨道交通系统车桥耦合振动引起周围土体及建筑物的振动,对周围土体及建筑物产生影响,影响程度已经要求对这一问题引起足够的重视。为此迫切需要研究车桥耦合振动对附近建筑结构的影响,从而较为有效的预防灾害。 本文系统地分析了车桥耦合振动系统对周围土体、建筑结构的影响。文中首先讨论了分析车桥耦合振动对附近环境影响的重要性及必要性,综合阐述了有关耦合振动对附近环境影响的研究成果,并在此基础上研究了高架桥梁系统车桥耦合振动对附近建筑结构的影响。建立了分析桥墩-基础-周围地层-建筑结构系统振动响应的分析模型(其中土体采用四结点四边形等参单元,结构采用层间剪切模型),并采用逐步积分法求解土体、结构的运动微分方程,编制了相应的计算程序。 以天津轻轨工程中一座四跨预应力混凝土连续刚构桥为例,数值分析了高架桥梁系统车桥耦合振动对附近建筑结构的影响。最后得出结论:(1)列车运行所引起的地面振动,加速度和位移均随着距离线路距离的增加而逐渐衰减,竖向振动衰减较快;(2)振动位移和加速度幅值出现在振动开始的几秒内,竖向振动反应比横向振动反应要大;(3)在一定的距离处发生了位移和加速度值的反弹增大现象。随后又逐渐衰减;(4)列车运行所引起的建筑结构振动和列车运行引起的地面振动有相似的结论,即随着距离线路距离的增加而逐渐衰减,且在同一位置处,建筑物顶层的振动反应最大。


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