文档介绍：摘要盗疽还斓酪磺帕合低车目占漶詈险穸治觥=⒘顺盗疽晃薏旯斓酪元模型。将车辆一轨道一桥梁系统耦合振动产生的桥墩墩底反力作为土体一建筑物随着城市建设的迅速发展,城市高架轨道交通不断涌现。城市高架轨道交通引起的结构振动以及环境振动问题日益突出,受到学术界和工程界的高度重视。本文系统地研究城市高架轨道交通引起的结构振动的发生机理、在土中的传播特性及其引起邻近建筑物的环境振动效应,对保障城市高架轨道交通的安全运营以及减轻其环境振动影响,具有重要的理论意义和工程价值。主要研究工作和创新成果如下:盗疽还斓酪磺帕合低炒瓜蝰詈险穸治觥=⒘顺盗疽晃薏旯斓酪磺梁系统的垂向随机振动模型,其中车辆采用自由度模型;钢轨视为无限长欧拉梁,以钢轨下每个混凝土支承块为基元,建立了轨道的单质量С锌两层轨一支承块一结构傻淖枘嵴穸P停磺帕翰捎枚旱ピ=#挥珊兆确窍性弹性接触理论确定轮轨之间垂向作用力。通过车辆、轨道和桥梁之间相互作用力的耦合,建立了车辆一轨道一桥梁系统垂向耦合振动的运动方程。通过数值积分方法求解,得到车辆、轨道和桥梁的垂向随机振动响应。桥梁系统的空间随机振动模型,其中车辆采用自由度模型;左右钢轨视为两根欧拉梁,对左右轨下支承块分别建模,弹性扣件、轨下垫层、块下垫层和橡胶套靴都采用弹簧和阻尼单元进行模拟;桥梁视为空间梁单元;考虑轮轨空间接触几何模型以及轮轨法向力和蠕滑力模型。通过车辆、轨道和桥梁之间相互作用力的耦合,建立了车辆一轨道一桥梁系统空间耦合振动的运动方程,并通过新型显示积分方法进行求解,得到车辆、轨道和桥梁的空间随机振动响应。通过对比相同轨道高低不平顺激励下垂向随机振动模型和空间随机振动模型的垂向振动响应计算结果,分析了两种模型的优缺点;还研究了不同的轨道不平顺激励对车辆一轨道一桥梁系统空间耦合振动的影响。盗疽还斓酪磺帕合低晨占漶詈险穸鸬幕肪痴穸治觥=⒘送撂一建筑物的三维有限元模型,其中土体采用空间八节点等参元建模,土体的弹塑性本构关系选用摩尔库仑屈服准则,土体边界采用粘弹性边界;建筑物采用空间梁单三维有限元模型的外部激励,通过数值分析得到环境振动在土体中的传播规律以及对周边建筑物的振动影响。还研究了在桥墩和建筑物之间加设隔振沟的隔振效果。关键词:高架轨道交通;车辆一轨道一桥梁系统;垂向耦合振动;空间耦合振动;环境振动;随机振动;轨道不平顺:隔振沟
,.,瑆甌猼—.甀琣.,,猙猻瑃琤’..猺瑆
籥甌;甋’℃甌...猟—.:;·;籹籸
弓次傻。勿名。签字日期:矽彩年,,月多扩日切移年签字日期:碯年//月≯莎日独创性声明学位论文版权使用授权书写过的研究成果,也不包含为获得苤姿盘堂或其他教育机构的学位或证书而使/,,并本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:签字日期:有关保留、使用学位论文的规定。特采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名:
第一章绪论引言随着现代工业的迅速发展、城市规模的日益扩大,振动对大都市生活环境和工作环境的影响己被国际上列为七大环境公害之一,不少国家已经开始着手研究振动污染规律、振动产生的原因、传播路径与控制方法以及振动的危害等相关问题【。所谓振动公害,是指人类活动引起的地面、建筑物、交通车辆等的振动对人的生活和工作环境的影响、对人体健康的影响、对建筑物安全的影响以及对精密仪器正常使用的影响等。据有关国家统计,除工厂和建筑施工之外,交通系统引起的环境振动饕是建筑物的振动枪诜从χ凶钋苛业模颊甲芡端呗实%。但是,工厂可以设法建在远离人们居民区的地方,建筑工地的影响一般限于建筑施工期间,而交通引起的环境振动对人民生活和工作的影响则是长期的,每日每时的,而且就发生在人们的身边,是难以回避的。随着城市的发展,城市交通系统设计规划中考虑环境影响的要求越来越高。过去城市建筑群相对稀疏,交通车辆引起的振动对周围环境的影响未成为人们关注的环境问题。而现在,随着城市建设的迅猛发展,多层的高架道路、地下铁道、轻轨交通正日益形成一个立体空间交通体系,从地下、地面和空中逐步深入到城市中聚集的居民点、商业中心和工业区。交通密度不断增加,使得振动的影响日益显著。如日本东京以及我国一些大城市,市内的立体交通很多已达到五至七层之多,而离建筑物的距离则小到只有几米,甚至紧挨建筑物。交通车辆引起的振动通