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《運行列車對附近建筑物振動影響的試驗研究和數(shù)值分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、第30卷，第5期中國鐵道科學V0L3ON0．52009年9月CHINARAILWAYSCIENCESeptember，2009文章編號：1OO1—4632(2OO9)O5一O129一O6運行列車對附近建筑物振動影響的試驗研究和數(shù)值分析姚錦寶，夏禾，陳建國，魏鵬勃(1．北京交通大學土木建筑學院，北京1OO044；2．石家莊鐵道學院土木分院，河北石家莊O5OO43)摘要：通過對京廣鐵路沿線附近1幢6層磚混結構住宅樓進行現(xiàn)場測試，研究運行列車對附近建筑物振動的影響規(guī)律。測試分析表明：運行列車引起附近建筑物樓板的振動有隨層高增加而增大的趨
2、勢，建筑物頂層的豎向振級比底層大1～2dB；同一樓層樓板的振動隨其距軌道的距離增大而減??；在相同車速下，貨車比客車引起的速度振級大5～6dB；此外，建筑物室外散水處的振動大于臨近1層樓面的振動。建立考慮地基土一建筑物基礎間為協(xié)調變形的列車一軌道一路基一周圍地層一建筑物系統(tǒng)空間動力分析模型，計算運行列車作用下的建筑物動力響應規(guī)律，并與實測結果進行比較，結果表明，給出的模型能夠較好地預測運行列車所引起附近建筑物的振動。關鍵詞：建筑物；列車通過；振動分析；振動響應；現(xiàn)場試驗；有限元分析中圖分類號：X5O3．5：TB533．2文獻標識碼：
3、A多年來，許多研究人員對軌道交通引起的環(huán)境振動做了大量的理論分析和實驗研究L】]，在此基’』__：}礎上本文通過實測運行列車通過京廣線附近某住宅-_-：[_樓時對建筑物樓板產(chǎn)生的振動數(shù)據(jù)，分析振動產(chǎn)生：_：_：：_：_：輿的規(guī)律；用數(shù)值分析的方法，建立列車一軌道一路：圈被測試建筑物：【：基一周圍土層一建筑物結構空間有限元分析模型，計算分析在運行列車作用下該建筑物的動力響應規(guī)律。驗證數(shù)值計算結果與實測結果的一致性。lIq垂0il．l石家莊1試驗簡介試驗地點位于京廣線石家莊市附近，線路為3股道，試驗選擇的對象是1棟6層磚混結構住宅在建
4、筑物第4單元的各樓層及其他單元的2層樓，如圖1所示。該樓的總高度16．8m，層高2．8樓梯間處各設置1個傳感器。為了比較建筑物的室m，室內(nèi)外高差O．45m；垂直于線路的方向長外地面和室內(nèi)1層地面的振動差異，在建筑物的散58．4m，平行于線路的方向寬12m，建筑物距離水處同時設置1個傳感器，如圖2所示。試驗儀器邊軌的中心距為14m；設有4個單元，單元的位采用東方振動和噪聲技術研究所的INV303／306型置按距離線路由近及遠依次為4，3，2，1單元，數(shù)據(jù)采集儀和哈爾濱工程力學所生產(chǎn)的891一Ⅳ型各單元間的距離為14．6m；樓板結構為
5、C25現(xiàn)澆速度傳感器，列車速度由LI)_98一ⅡP型雷達測速混凝土，板厚120mm；基礎埋深2．4m。儀測定。收稿日期：2OO8—11—04；修訂日期：2[)09一O2～16基金項目：國家自然科學基金重點資助項目(5O538O1O)；比利時一中國政府合作項目(BIL07／07)；北京市自然科學基金資助項目(8O82O21)作者簡介：姚錦寶(1972一)，男，安徽安慶人，講師，博士研究生130中國鐵道科學第3O卷試驗分2步：先測量各測點的垂向速度響應；!自4單元l{單元2單元l單元4單元再測量其水平向速度響應。．1試驗的荷載為京廣線
6、上正常行駛的旅客列車和～一Ll—i一l25一=：?—～—u．1貨車。整個試驗共獲得建筑物樓板的振動試驗數(shù)據(jù)—■一一一—?j．¨t一53組(其中垂向29組)。試驗中的列車速度范圍：li．基～一?，■一4×l45客車為4O～115km·h～；貨車為26～57km·圖2建筑物傳感器布置圖(單位：m)h～。選其中速度基本相同的8組客車和8組貨車的荷載數(shù)據(jù)進行分析，列車荷載數(shù)據(jù)見表1。表l試驗中部分測次列車的荷載數(shù)據(jù)測次編號車速／(km·h)軌道編號客車荷載測次編號車速／(km·h)軌道編號貨車荷載69O21動+17拖13632動+59拖(
7、滿載)12463l動+1O拖23422動+51拖(滿載)139221動+18拖34521動+62拖(滿載)158221動+11拖lO3431動+51拖(空載)189421動+19拖115721動+53拖(滿載)199621動+19拖164231動+63拖(混編)208731動+18拖175231動+48拖(混編)219O21動+14拖224321動+61拖(滿載)時對建筑物產(chǎn)生的振動影響，選取第12測次(=2試驗結果分析46km·h)和第22測次(一43km·h)記錄的數(shù)據(jù)進行比較。這2個測次列車通過時建筑物2．1建筑物樓板振動的
8、速度時程對比6層樓板的豎向速度時程曲線如圖3所示。為了分析旅客列車和貨物列車以相近速度通過0．12一0．6-、0．08∞O．4：0．04量0．2暑00_()_o4嘲一0．08擅一0．12幽一O．6醐一O．16—0．8010203040Ol02030
