新長沙站結(jié)構(gòu)振動分析與振動控制研究.pdf

1、為了解決以往車站在使用過程中的諸如廣場交通混亂，候車廳環(huán)境惡劣，乘客換乘不便，走行距離過長等弊端，高速鐵路車站大多數(shù)都是采用高架車站結(jié)構(gòu)形式。由于高架車站將列車高架橋與車站主體結(jié)構(gòu)連為一個有機(jī)整體，而且有多線列車以高速從站房通過，高速列車與結(jié)構(gòu)之間以及結(jié)構(gòu)各部分之間的振動相互耦合，列車通過高架橋時所引起的振動有可能引起使用人員的不安和恐慌或者導(dǎo)致整個建筑結(jié)構(gòu)物無法正常使用，因此非常有必要對這類高架車站在高速列車通過時的振動響應(yīng)、影響規(guī)律

2、及控制技術(shù)進(jìn)行研究。本文以武廣客運專線上的新長沙火車站為工程背景，對列車通過高架車站時的振動作用和振動控制進(jìn)行了研究，為同類高架車站結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供參考。本文主要取得以下主要研究成果：
　　 1、建立了新長沙站結(jié)構(gòu)空間振動分析模型，提出了把整個“車輛-橋梁-結(jié)構(gòu)”系統(tǒng)的動力學(xué)相互作用分解為成“車輛-橋梁”系統(tǒng)和“橋梁-車站結(jié)構(gòu)”兩個子系統(tǒng)分別進(jìn)行求解，然后通過輪軌相互作用力將二者關(guān)聯(lián)的計算方法，并對兩個子系統(tǒng)分別按“車輛-橋梁”振

3、動評價標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)物環(huán)境振動評價標(biāo)準(zhǔn)分開進(jìn)行評價的分析方法。
　　 2、利用GSAP車橋耦合動力仿真分析專業(yè)軟件對新長沙站橋梁或軌道梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了“車輛-橋梁”系統(tǒng)的車橋耦合振動分析，計算結(jié)果表明新長沙站橋梁結(jié)構(gòu)具有良好的動力特性及列車走形性，橋梁結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)及列車行車的安全性和舒適性均滿足要求。
　　 3、在SAP2000通用有限元分析軟件中建立了“橋梁-車站結(jié)構(gòu)”系統(tǒng)分析模型，利用“車輛-橋梁”系統(tǒng)計算與分析得到的高速

4、列車對橋梁的激勵力時程，計算與分析了典型工況下車站結(jié)構(gòu)候車大廳樓板和雨棚結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)，各關(guān)鍵點位處位移、速度、加速度的大小及分布規(guī)律。結(jié)果表明：候車大廳乘客人體舒適性滿足要求；候車大廳樓板、雨棚的振動響應(yīng)小于控制標(biāo)準(zhǔn)值，且安全裕量較大，遠(yuǎn)不足以引起車站結(jié)構(gòu)的安全問題。
　　 4、對軌道梁和候車大廳樓板的的減振控制進(jìn)行了計算與分析，通過合理布置TMD及參數(shù)優(yōu)化，軌道梁和候車大廳樓板的豎向位移減振幅值分別達(dá)到10.3％～35.2％