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新型双层式高铁站房结构的车致振动舒适度分析

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东南大学学报:自然科学版 2023年第5期53卷 765-776页

作者：智国梁郭彤张丽娜胡文林王少林东南大学土木工程学院南京211189 中国铁路设计集团有限公司城市轨道交通数字化建设与测评技术国家工程研究中心天津300308

为了提升高铁车站旅客候车的舒适性,以国内某一新型双层式高铁车站为研究对象,对其站房内人体振动舒适度问题进行了研究.首先,采用改进后的迭代算法求解振源荷载,建立站房结构的有限元模型,并结合实测数据加以验证.然后,设置了4种分析工... 详细信息

为了提升高铁车站旅客候车的舒适性,以国内某一新型双层式高铁车站为研究对象,对其站房内人体振动舒适度问题进行了研究.首先,采用改进后的迭代算法求解振源荷载,建立站房结构的有限元模型,并结合实测数据加以验证.然后,设置了4种分析工况,全面研究了行车速度和减振垫的铺设情况对双层站房结构振动特性和传递规律的影响.最后,选取2种振动舒适度指标,对轨行区和站房区的舒适度情况进行了评估.研究结果表明:站房结构以垂向、低频振动为主,列车速度增加可使站房结构的振动响应明显增加;采用道床减振垫可显著降低站房结构的振动响应,尤其对12.5~80 Hz频域内的振动降低最为明显;轨行区Z振级最值和分频振级最值均出现在地面轨道层,分别为84.7和81.6 dB,而站房区Z振级最值和分频振级最值则均出现在高架候车层,分别为69.1和68.4 dB.

关键词：双层式高铁站房振源荷载车致振动舒适度评价有限元分析

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地铁上盖隔震建筑车致振动实测与模拟分析

建筑结构学报 2023年第9期44卷 83-92页

作者：周颖郭启航张增德陈鸿汪凯同济大学土木工程学院上海200092 上海市隧道工程轨道交通设计研究院上海200235

为研究地铁振动引起的地铁上盖隔震建筑竖向振动的影响,基于上海徐泾车辆基地试车线旁的15层隔震住宅进行了现场测试与数值模拟,对不同车速工况下建筑物的室内振动进行测试与分析。振动测试结果表明:地铁上盖建筑采用普通橡胶支座隔震... 详细信息

为研究地铁振动引起的地铁上盖隔震建筑竖向振动的影响,基于上海徐泾车辆基地试车线旁的15层隔震住宅进行了现场测试与数值模拟,对不同车速工况下建筑物的室内振动进行测试与分析。振动测试结果表明:地铁上盖建筑采用普通橡胶支座隔震技术后,虽然振动经过隔震层后减小不明显,但并未发现上部结构Z振级有明显放大现象,较传统固接结构具有一定的优越性;上盖结构受车致振动的大小不仅与运行车速有关,也会受刹车等间接增大轨道不平顺程度的行为的影响。建立了用于地铁上盖隔震建筑振动分析的数值模型,并基于现场振动测试结果验证了模型的准确性。数值分析表明,隔震装置在一定程度上可减小楼板竖向振动的幅值,其1/3倍频程振级较固接结构在20、63 Hz附近低约6 dB。

关键词：地铁上盖隔震建筑现场实测数值模拟车致振动

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高铁桥式站房结构的车致振动特性研究

地震工程与工程振动 2023年第2期43卷 222-231页

作者：张俊张丽娜智国梁胡文林郭彤王少林宿迁市高速铁路建设发展有限公司江苏宿迁223800 东南大学土木工程学院江苏南京210096 中国铁路设计集团有限公司城市轨道交通数字化建设与测评技术国家工程研究中心天津300308

桥式站房是高速铁路广泛采用的一种高架车站结构形式,其在高速列车通行状况下的振动舒适度亟需进一步研究。文中以国内高速铁路某典型桥式站房为研究对象,通过建立列车通过时的振源模型和车站有限元模型,求得各测点处的加速度时程数据,... 详细信息

桥式站房是高速铁路广泛采用的一种高架车站结构形式,其在高速列车通行状况下的振动舒适度亟需进一步研究。文中以国内高速铁路某典型桥式站房为研究对象,通过建立列车通过时的振源模型和车站有限元模型,求得各测点处的加速度时程数据,然后与现场测试数据进行对照,进而对站房结构站台层和候车层的车致振动特性进行了研究。分析结果表明:在列车高速运行荷载的作用下,靠近列车行车线路的站台层振动响应最大,加速度峰值为-0.15 m/s^(2);在水平方向上,站房结构车致振动水平与距行车线距离的远近有关,距行车线越远,振动水平成倍的衰减,其中对于候车层,C2响应点相比C1响应点振动响应减小了4~5倍;在竖直方向上,由于桥式车站特殊的结构形式,桥梁结构下方候车层处振动水平衰减并不明显;站房结构振动以低频为主,振动频率主要位于20~60 Hz之间,其中站台层的主频率在40 Hz左右,候车层的主频率在0~20 Hz之间;站台层的Z计权振动加速度级在60~75 dB之间,候车层在55~65 dB之间;各测点的峰值加速度和Z计权加速度级模拟值与实测值整体吻合较好,证明了文中振源荷载和有限元模型的准确性。

关键词：高架车站振源荷载车致振动有限元分析

顶板局部脱空状态下正交密贴下穿通道的车致振动响应研究

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中国公路学报 2023年

作者：章慧健付柏毅牛晓宇王峥峥郭宏博广州地铁设计研究院股份有限公司西南交通大学交通土木工程学院大连理工大学土木工程学院

为研究密贴结构之间的脱空缺陷与车致振动响应之间的关系，以新建成都地铁8号线倪家桥车站换乘通道零距离正交下穿既有1号线车站工程为依托，采用数值模拟与现场测试手段，开展了下穿通道结构受上覆车站地铁列车动载响应特性，以及下穿... 详细信息

为研究密贴结构之间的脱空缺陷与车致振动响应之间的关系，以新建成都地铁8号线倪家桥车站换乘通道零距离正交下穿既有1号线车站工程为依托，采用数值模拟与现场测试手段，开展了下穿通道结构受上覆车站地铁列车动载响应特性，以及下穿通道顶板与上覆车站底板之间的脱空缺陷对该动载响应的影响规律研究。研究结果表明：下穿通道的动力响应主要受到结构与振源的相对位置和该结构的约束状态影响。从结构与振源相对位置来看，距振源较近的下穿通道顶板竖向加速度峰值大于底板；受边墙约束影响，顶板跨中处的竖向加速度峰值大于跨边，但当距离振源较远后，跨中与跨边振动响应差异不大。横向加速度表现为中隔墙大于被周边土体约束的边墙。密贴结构出现局部脱空等效于约束减弱且传递振动强的实体介质接触净面积减小，因而引发下穿结构振动响应加剧。在本文计算条件下（脱空率取5% ～ 30%），脱空率与结构加速度和振幅响应正相关，但对下穿通道的频响曲线和时程曲线形态影响不大。此外，脱空区域与振源的相对位置对结构振动响应影响较大，当脱空区域与振源有重叠时（即振源正下方有脱空），结构加速度响应骤增。

关键词：隧道工程动力响应车致振动密贴下穿结构局部脱空

公轨共建高架车站车致振动引起楼板的舒适度研究

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噪声与振动控制 2023年第4期43卷 228-234页

作者：吕尚文卢生安上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092 温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司浙江温州325000

公轨共建高架车站作为一种典型的复合型交通建筑,同时承受汽车和列车的振动荷载,车辆振动引起结构的动力响应需要采用一定的标准进行评估。以温州市域铁路S2线的东山站为例,研究车致振动对楼板的舒适度影响。首先假定汽车荷载为连续的... 详细信息

公轨共建高架车站作为一种典型的复合型交通建筑,同时承受汽车和列车的振动荷载,车辆振动引起结构的动力响应需要采用一定的标准进行评估。以温州市域铁路S2线的东山站为例,研究车致振动对楼板的舒适度影响。首先假定汽车荷载为连续的移动荷载,忽略列车振动荷载的影响,研究汽车荷载对楼板的舒适度影响;然后考虑轨道不平顺因素,单列车和双列车分别越行通过车站,研究列车激励对楼板的舒适度影响;最后对汽车-列车-车站结构的整体系统进行分析,研究汽车-列车动力耦合作用下楼板的响应,依据ISO10137:2007提供的方法评价楼板的舒适度指标。

关键词：振动与波公轨共建高架车站汽车-列车-车站耦合系统车致振动列车荷载舒适度

轨道路堤铺设聚苯乙烯泡沫块对高速铁路车致振动的减振效果研究

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Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2021年第1期22卷 6-20页

作者： Alexandros LYRATZAKIS Yiannis TSOMPANAKIS Prodromos NPSARROPOULOS School of Environmental Engineering Technical University of CreteChania 73100Greece School of Rural and Surveying Engineering National Technical University of AthensAthens 1577Greece

目的:高速列车运行引起的振动问题在环境工程和地质工程中被视为重要的研究课题。为了减小高速列车运行引起的不利振动,本文聚焦于一种创新减振技术的潜在应用,并通过数值计算分析聚苯乙烯泡沫块铺设在不同几何参数的轨道路堤上时对车... 详细信息

目的:高速列车运行引起的振动问题在环境工程和地质工程中被视为重要的研究课题。为了减小高速列车运行引起的不利振动,本文聚焦于一种创新减振技术的潜在应用,并通过数值计算分析聚苯乙烯泡沫块铺设在不同几何参数的轨道路堤上时对车致振动的减振效果,从而实现减振方案的最优设计。创新点:1.探明了不同路堤高度和不同路堤斜坡倾角对车致振动规律的影响。2.分析一种聚苯乙烯泡沫块在高速铁路车致振动中的减振效果。方法:1.建立三维的轨道-路堤-土体有限元模型,结合移动载荷法分析高速列车运行引起的地面振动。2.通过参数化研究分析轨道路堤高度和斜坡倾角对于振动波传递的影响。3.分析聚苯乙烯泡沫块使用前后高速列车运行引起的地面振动。结论:1.轨道路堤的高度对于振动波传递的影响不大。2.轨道路堤斜坡的倾角对于车致振动的传播影响很大,且倾角越大对应的振动水平越小。3.在不同高度、不同斜坡倾角的轨道路堤上铺设聚苯乙烯泡沫块均有良好的减振效果。

关键词：高速铁路高速列车车致振动减振措施聚苯乙烯泡沫

基于ICEEMDAN的连续梁桥车致振动信号的HHT分析

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西南交通大学学报 2021年第3期56卷 477-484,492页

作者：邢世玲吕双双朱利明张佳南京工业大学交通运输工程学院江苏南京210009

改进的带有自适应噪声的完备集合经验模式分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,ICEEMDAN)是传统经验模式分解(empirical mode decomposition,EMD)方法的发展,在桥梁结构损伤识别领域具有较好的应用前景.首先,以数值模拟信号为对象,采用ICEEMDAN方法进行桥梁车致动信号的数据分解和Hilbert谱分析,提取损伤引起的频谱特征变化和建立损伤识别方法;然后,利用该方法对实测振动信号的振型分量进行识别;最后,以实测信号的一阶振型分量为对象,对其Hilbert瞬时频率谱的特征进行了分析和讨论.研究结果表明:模拟信号中的振型振动分量数比实测信号中多,其中模拟信号中不显著的高阶竖弯振动分量在实测信号中没有发现;一阶振型振动分量的瞬时频率可作为桥梁损伤识别的特征参数,用于进行损伤有无、损伤定位甚至损伤定量的判断;损伤识别效果受测点位置影响很小;该方法不依赖有限元模型即可完成桥梁损伤有无的识别和损伤定位,且数据采集简单,具有实际工程中应用可行性.

关键词：连续梁桥改进的带有自适应噪声的完备集合经验模式分解车致振动 Hilbert-Hang变换(HHT) 损伤识别

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车致振动下简支梁桥铺装层界面剪切作用

土木工程与管理学报 2022年第3期39卷 68-74页

作者：王振宇鹿天豪史文华漯河市公路事业发展中心河南漯河462000 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司安徽合肥230000

为探讨车致作用下的简支梁桥桥面铺装病害成因,分析不同影响因素对桥面沥青铺装层与下卧混凝土层界面(以下简称“界面层”)之间的剪切力学性能影响,结合数值分析、现场测试和冲击疲劳模型试验,推演了界面层法向及剪切本构关系,对车辆作... 详细信息

为探讨车致作用下的简支梁桥桥面铺装病害成因,分析不同影响因素对桥面沥青铺装层与下卧混凝土层界面(以下简称“界面层”)之间的剪切力学性能影响,结合数值分析、现场测试和冲击疲劳模型试验,推演了界面层法向及剪切本构关系,对车辆作用下的界面剪切静、动态效应进行比对,分析了车辆制动及横向联系失效下铺装层界面力学性能,研究了横向联系完好及失效两种工况下,车辆反复冲击下界面层剪切变化规律。研究表明:界面层无论是法向或切向,其应力-应变关系均呈现二次抛物线,且界面层破坏一般由剪切控制;计入车辆导致的结构动态效应后,界面层剪切效应显著增大;随着车速增大及其在高速下的车辆桥面制动,界面层承受的剪切效应也随之提高,保持桥面平整、避免局部坑槽有利于降低桥面铺装界面层的剪切效应;车致导致的结构振动,使车辆作用下的界面层产生反复交变疲劳剪切应力,界面层损伤随着车辆作用持续累积;横向连接削弱或失效,均增大桥面铺装层界面的反复交变作用,加速车辆作用下的桥面铺装破坏。

关键词：车致振动简支装配式结构桥面铺装界面层剪切

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车致振动舒适性评价标准的对比研究

工程建设与设计 2023年第7期 23-26页

作者：彭宇怀湖南省机场管理集团长沙410137

为比较不同规范的差异,选取一则工程实例,采用有限元软件ANSYS建立列车-承轨结构-航站楼结构的力学模型,根据计算结果对GB 50868—2013《建筑工程容许振动标准》、GB 10070—1988《城市区域环境振动标准》及AISC-11 Steel Design Guide ... 详细信息

为比较不同规范的差异,选取一则工程实例,采用有限元软件ANSYS建立列车-承轨结构-航站楼结构的力学模型,根据计算结果对GB 50868—2013《建筑工程容许振动标准》、GB 10070—1988《城市区域环境振动标准》及AISC-11 Steel Design Guide Series Floor Vibrations Due to Human Activity的舒适度评价标准进行比对。

关键词：车致振动交通枢纽工程舒适性评价标准