地鐵項(xiàng)目建設(shè)對(duì)古建筑影響的有限元分析.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和城市規(guī)模的擴(kuò)大，交通問(wèn)題日益突出。地鐵憑借其大運(yùn)量、安全、快捷的優(yōu)勢(shì)，成為解決城市交通問(wèn)題的重要手段。我們?cè)谙硎艿罔F軌道交通帶來(lái)的方便快捷的同時(shí)，其負(fù)面影響也引起了人們的普遍關(guān)注。首先是地鐵施工帶來(lái)的問(wèn)題。
　　 盾構(gòu)開挖雖然以其諸多優(yōu)勢(shì)成為地鐵隧道開挖采用較多的施工方法，但其對(duì)土體的擾動(dòng)是不可避免的，這就會(huì)引起不同程度的地層位移和變形。當(dāng)?shù)貙游灰坪妥冃纬^(guò)一定的限度時(shí)，會(huì)危及周圍道路、鄰近建筑物和地f管線的

2、安全。其次是地鐵運(yùn)營(yíng)帶來(lái)的問(wèn)題。
　　 在城市地鐵修建趨勢(shì)方興未艾的同時(shí)，地鐵運(yùn)行所引發(fā)的振動(dòng)與噪聲問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。作為城市的主要交通干線，地下鐵道經(jīng)常對(duì)振動(dòng)和噪聲比較敏感的地區(qū)。當(dāng)列車在地下鐵道中運(yùn)行時(shí)，其上部的建筑物或居民就會(huì)受到列車所引起的地基或地表的振動(dòng)及噪聲的影響。
　　 西安作為經(jīng)歷了十三個(gè)朝代的著名古都，至今保留下來(lái)的古建筑分布較廣，在西安修建地鐵，所面臨的重要而突出的問(wèn)題之一是如何最大程度地避免或減小

3、地鐵施工和運(yùn)營(yíng)對(duì)古建筑的影響。西安鐘樓作為西安市標(biāo)志性建筑、國(guó)寶級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)單位，具有極其重要的歷史地位和文化內(nèi)涵。西安地鐵2號(hào)、6號(hào)線隧道從鐘樓四周環(huán)繞通過(guò)。地鐵在施工過(guò)程將會(huì)引起地面沉降，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)，都可能會(huì)危及鐘樓的安全。
　　 既保證實(shí)現(xiàn)規(guī)劃線路，又保證文物的安全，是個(gè)高難度問(wèn)題。本文利用大型有限元計(jì)算軟件ANSYS，通過(guò)建立鐘樓結(jié)構(gòu)、基座、鐘樓周圍地層以及地鐵隧道的三維有限元模型：1)利用單元生死技術(shù)和AP

4、DL語(yǔ)言中宏命令實(shí)現(xiàn)了地鐵隧道的循環(huán)開挖過(guò)程，模擬計(jì)算了單洞開挖和雙洞開挖兩種工況下，不同工程階段盾構(gòu)隧道開挖引起的鐘樓基座及周圍地層的位移和變形，分析了盾構(gòu)開挖對(duì)鐘樓及周圍地層的影響；2)利用APDL語(yǔ)言中的表參數(shù)實(shí)現(xiàn)丁地鐵列車荷載的施加，從而通過(guò)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)計(jì)算，模擬計(jì)算了地鐵列車在三種不同運(yùn)行速度下產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)鐘樓的影響，并將計(jì)算結(jié)果同實(shí)測(cè)地面交通荷載相疊加，分析了地面交通和地鐵振動(dòng)荷載疊加情況對(duì)鐘樓的影響，得出了一些有益的結(jié)論，以