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基于舒适度评价的交通枢纽客运站动力分析

张辉  
【摘要】:随着城市化的加速,客运车站作为城市交通的重要组成,然而随着城市用地的越来越紧张,全国已有多个城市建造了多层立体客运车站。所谓多层立体客运车站就是摒弃“前站后场”式的单层发车、横向展开的客运模式,将停车场和发车点设置在建筑物内部的一种新型形式。这种新型形式的优势在于多层同时发车、功能层层叠加,同时能够结合基地的高差,合理安排停车位和发车位,可解决需求规模大和用地面积小的矛盾。此类结构形式对于改善旅客候车环境、提高运力和实现人车分流功能大有裨益,但汽车(特别是满载客运汽车)运行导致的振动舒适度问题却成为制约其推广应用的瓶颈之一。然而,现有的空间框架或框架-剪力墙客运枢纽的结构设计时,若忽视车致楼板振动的效应,往往会带来诸多负面的影响,如:1)对于客运站,办公区域的办公人员在客运汽车停车、发车频繁时也遭遇了楼面振动带来的不舒适的困扰。2)振动引起的附属结构的破坏严重,严重影响车站的运营和旅客的安全。本文以某多层立体客运站为工程背景,主要进行了如下工作:(1)针对行车车辆-楼板子结构,建立行车车辆-楼板计算模型,用质量-弹簧-阻尼分布模型建立了通用的7自由度客运车辆模型。将楼板路面不平顺考虑成为一个平稳随机过程,基于频域功率谱等效方法随机模拟了楼板路面不平顺。建立了客运车站结构-客运车辆空间耦合方程;将车辆方程和结构方程采用分离迭代的方法求解。编制了基于MATLAB和ANSYS APDL语言联合求解的车楼板响应分析程序。可以进行适合于不同工况下的车-楼板耦合系统仿真分析。(2)针对国内已投入运营的某客运场站进行了振动测试,得到了不同客运车辆在不停行驶状态下的时频特性,基于不同运行状况、行车速度下的实测结果,分析了客运车辆荷载特性的主要影响因素。并针对不同工况的车辆荷载进行模拟仿真。(3)根据实测数据验证模拟方法的有效性,并选取适合与车站等多层建筑的楼面振动舒适度标准对候车厅、办公区以及公寓人员的舒适度进行评价,然后从安全性的角度对客运站内部行车道旁的附属结构进行安全性评估。最后,给出整个客运车站的行车方式和区域布置形式的一些建议。


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