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城市轨道交通微幅振动对古建筑的影响

韩广森  
【摘要】:本文以国家文物保护单位西安钟楼为研究对象,分析了西安即将建设和运营的城市轨道交通微幅振动对该古建筑的影响,并依据GB/T50452古建筑保护标准的容许值,提出了有利于钟楼保护的运行方式。主要研究内容如下: (1)本文从基本承重构件梁柱的微元开始,导出木梁木柱的挠曲线方程,用弹簧作为榫卯节点约束,输入边界条件,导出榫卯节点刚度值;针对钟楼建立ANSYS有限元模型,对结果和实测数据进行对比分析。结果表明本文提出的计算方法适用于木结构古建筑的榫卯节点刚度分析计算。 (2)高台基是许多古建筑重要的组成部分,本文对高台基对上部结构的影响进行了探讨。论文对西安钟楼为算例采用台基的高度、截面形式、内部动初始弹性模量不同的取值,建立了高台基与上部木结构共同作用的三维有限元模型,得到了不同参数对上部木结构振型的影响,与不考虑高台基时的木结构的各个振型的自振频率进行对比。结果表明,不同参数的高台基对于上部木结构的动力影响有明显的区别。 (3)论文采用三维垂直加载模型与单线加载经SRSS处理两种分析方式,分析了地铁二、六号线不同运行方式对钟楼的振动影响。 (4)论文首次考虑了二号线地铁钟楼站台对于钟楼的振动影响。通过二号线单线起动加速运行,双线变速运行对钟楼的影响与匀速运行的振动幅值进行对比分析,结果表明地铁振动对钟楼的影响应考虑站台的影响。 (5)论文在采用浮置板轨道隔振的基础上,通过减振后的振动幅值与容许值的对比,对于地铁的运行提出合理的建议。


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