高速列車引起地基—基礎(chǔ)—偏心結(jié)構(gòu)平扭耦聯(lián)振動的計算分析.pdf

1、近年來高速鐵路交通運輸事業(yè)發(fā)展迅猛，列車運行速度不斷提升，給人們的出行帶來了極大的便利，與此同時高速列車運行引起的周圍環(huán)境振動問題卻越發(fā)突顯出來，對人們的生活環(huán)境造成了一定的影響。尤其隨著時代的發(fā)展，人們對生活品質(zhì)的追求愈來愈高，建筑物不再如從前那樣只是基本滿足人們休息和居住的規(guī)則的單一結(jié)構(gòu)體，更多的建筑物需要滿足外形上的多樣性和結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性，這就導(dǎo)致了越來越多的偏心結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生，而高速列車引起的振動對于偏心結(jié)構(gòu)而言影響更加嚴(yán)重，不容小

2、覷。當(dāng)前在高速列車運行引起的偏心結(jié)構(gòu)平扭耦聯(lián)振動這一領(lǐng)域的研究國內(nèi)外還是比較少見的，所以在這一領(lǐng)域的研究顯得非常必要，意義也相當(dāng)重大。
　　本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項目《高速列車引起地基—基礎(chǔ)—偏心結(jié)構(gòu)相互作用體系平扭耦聯(lián)振動研究》（項目批準(zhǔn)號：50968007）和江西省青年科學(xué)家（井岡之星）培養(yǎng)對象計劃項目（項目批準(zhǔn)號：2010DQ01800），分別對高速列車引起的地基—基礎(chǔ)—單層偏心結(jié)構(gòu)相互作用體系以及地基—基礎(chǔ)—兩層偏心結(jié)構(gòu)

3、相互作用體系的平扭耦聯(lián)振動進行了深入的研究。文中的計算分析基于有限元分析軟件ANSYS，建立了軌道—地基—基礎(chǔ)—偏心結(jié)構(gòu)三維有限元數(shù)值分析模型，通過模型模擬分析了平扭比、偏心率、列車車速、偏心樓層位置等參數(shù)對偏心結(jié)構(gòu)平扭耦聯(lián)振動的影響規(guī)律。圍繞以上問題，文章主要進行了如下的研究工作：
　?。?）研究平扭比對地基—基礎(chǔ)—單層偏心結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律：主要研究了平扭比對單層偏心結(jié)構(gòu)平扭耦聯(lián)振動的平動位移和加速度的影響規(guī)律。得出：X向（水平且

4、垂直軌道方向）、Z向（水平且平行軌道方向）的平動位移和加速度隨平扭比的增大而減小，當(dāng)平扭比數(shù)值在1.0左右時，平扭耦聯(lián)振動最為明顯， Y向（豎直方向）的平動位移和加速度隨平扭比的改變變化不明顯。
　?。?）研究列車車速對地基—基礎(chǔ)—單層偏心結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律：控制結(jié)構(gòu)平扭比為某一固定值，改變列車運行車速，分別為60m/s、70m/s、80m/s，研究其對單層偏心結(jié)構(gòu)平扭耦聯(lián)振動的平動位移和加速度的影響規(guī)律。得出：車速越大，結(jié)構(gòu)平動位移

5、和加速度幅值越大，振動越明顯。
　?。?）研究偏心率對地基—基礎(chǔ)—兩層偏心結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律：主要研究了偏心率對兩層偏心結(jié)構(gòu)平扭耦聯(lián)振動的平動位移、扭轉(zhuǎn)位移和加速度的影響規(guī)律。得出：X向、Z向兩個方向的平動位移隨偏心率的增大而減小，而Y向的平動位移隨偏心率的增大而增大；底層樓板扭轉(zhuǎn)位移和頂層樓板扭轉(zhuǎn)位移隨著偏心率的變化規(guī)律是大致相同的；X向加速度隨偏心率的增大而減小，Y向加速度隨偏心率的增大而增大。
　?。?）研究偏心樓層位置對