【摘 要】
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近几年地铁车辆段上盖建筑发展迅猛,但地铁列车振动会对上盖建筑内的居民工作和生活产生影响。由于上盖建筑的特殊建筑形式,该振动问题不同于普通地铁运营线路附近的建筑物振动问题,需要进行专门的研究。在建筑方案设计阶段进行振动响应预测时,通常采用数值模拟法进行分析,而建模时阻尼模型的选择对计算结果影响较大。本文针对上盖建筑模型的阻尼模型与取值问题进行了深入分析,提出了基于实测的损耗因子拟合方法,主要研究工作
【基金项目】
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地铁运行引起的住宅建筑振动和二次噪声对人体影响的暴露-响应关系研究,北京市自然科学基金项目（8202040）；
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近几年地铁车辆段上盖建筑发展迅猛,但地铁列车振动会对上盖建筑内的居民工作和生活产生影响。由于上盖建筑的特殊建筑形式,该振动问题不同于普通地铁运营线路附近的建筑物振动问题,需要进行专门的研究。在建筑方案设计阶段进行振动响应预测时,通常采用数值模拟法进行分析,而建模时阻尼模型的选择对计算结果影响较大。本文针对上盖建筑模型的阻尼模型与取值问题进行了深入分析,提出了基于实测的损耗因子拟合方法,主要研究工作及结论如下:（1）以地铁列车运行影响下的车辆段上盖建筑环境振动为背景,分析了在地铁车辆段上盖建筑振动分析模型中应用频变阻尼模型的必要性;（2）将上盖建筑简化为柱（梁）结构和板（墙）结构两种结构类型,针对两类构件,提出了一种基于实测的频变损耗因子拟合方法理论基础,通过算例分析了该方法的局限性:频变损耗因子拟合存在临界频率,给出了建筑结构的临界频率大小主要与结构尺寸有关的结论;（3）采用MATLAB软件编写频域有限元算法程序,得到了拟合结构频变损耗因子和建立车辆段上盖频域有限元分析模型的计算手段;（4）在北京交通大学某建筑地下车库进行柱（梁）结构的锤击振动测试及数值模拟分析,基于测试数据,利用MATLAB频域有限元程序得到了柱（梁）结构的频变损耗因子曲线,并利用模态分析结果验证了其正确性;（5）在某地铁车辆段上盖建筑进行板（墙）结构的锤击振动测试及数值模拟分析,基于测试数据,利用MATLAB频域有限元程序得到了板（墙）结构的频变损耗因子曲线,并利用模态分析结果验证了其正确性;（6）以某地铁车辆段上盖建筑为背景,通过MATLAB程序建立二维有限元模型,输入本文研究得到的柱（梁）、板（墙）结构的频变损耗因子,求解地铁运行引起车辆段平台与上盖建筑的振动响应与振动衰减规律;对比振动衰减规律的实测值与计算值,发现二者的振动响应比较接近、振动响应随楼层的衰减规律基本一致的结论,因此验证了基于实测拟合频变损耗因子的地铁车辆段上盖建筑振动预测方法的可行性。
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