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车-桥振动诱发周围环境及建筑物振动的分析
  • ISSN号:1001-8360
  • 期刊名称:《铁道学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU375[建筑科学—结构工程] U211.3[交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]中南大学土木工程学院,湖南长沙410075, [2]中南大学高速铁路建造技术国家工程试验室,湖南长沙410075, [3]中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心,北京100081
  • 相关基金:国家自然科学基金(50808177,50938008); 博士点基金(200805331069); 中国博士后基金(20080431033)
中文摘要:

为研究轨道交通中车-桥系统耦合振动诱发的周围环境及建筑物振动,应用车-桥耦合动力学理论及工程波动理论,建立车-桥-土-建筑物耦合振动系统整体三维有限元模型。系统分析振动由产生到传播的整个过程,以及振源距离、车速、场地土特性对框架结构房屋振动的影响。研究结果表明:地面横向振级随振源距离的增加先增大后减小,竖向振级则随振源距离的增加而单调减小,二者的衰减均具有一定的波动性;土体振动的高频分量衰减速度大于低频振动的衰减速度,并且远离振源点的振动主要是由低频振动引起;随着车速增加,地面振动主频提高;低层建筑物楼层振级分布以1阶振型为主,高层建筑则以2~3阶振型为主;建筑物振级随振源距离增加而减小,与车速和土层剪切波速的关系并非简单的线性关系。

英文摘要:

Based on train-bridge coupling dynamics and wave motion theories in engineering, three-dimensional finite-element analysis was used to analyze the dynamic characteristics of ground and building vibrations induced by passing trains on bridge structures. The finite-element mesh included moving trains, bridge superstructures, bridge foundations, soil and nearby buildings. A number of finite-element analyses were performed to investigate the propagation of vibration and vibration level in buildings. A wide variety of influence factors were used for this evaluation. The primary influence factors included the vibration source distance, train speed, and soil shear wave velocity. The results indicate as follows:The ground vertical vibration level decreases with in- creasing distance to vibration source~ the ground lateral vibration level increases at first and then decreases similar to the ground vertical vibration ~ the vibration attenuation at low frequencies is smaller when compared with the attenuation at high frequencies;the predominant frequency of soil shifts to higher frequencies with increasing of train speeds; building vibration levels decrease with increasing of the distance to vibration source, but nonlinearly with the train speed and soil shear wave speed;the lateral vibration level of low buildings is dominated by the first modal shape, but the second and third modal shapes dominate for high-rise buildings.

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期刊信息
  • 《铁道学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国铁道学会
  • 主编:王德
  • 地址:北京复兴路10号中国铁道学会
  • 邮编:100844
  • 邮箱:tdxb@vip.163.com
  • 电话:010-51848021 51873116
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-8360
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2104/U
  • 邮发代号:2-308
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊,百种中国杰出学术期刊,中国科协第一、二届优秀学术期刊,入选学位与研究生教育中文重要期刊目录,中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17030