传统木结构的地铁致振动响应研究

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传统木结构是北京、西安等文化古城中极为特殊的组成元素,木结构建筑本身不仅是历史文化的载体,而且由于结构构造上的独特性、复杂性和不可复制性,具有极高的研究价值。因此,在城市化进程大力发展和地铁线网日益复杂的时代背景下,传统木结构地铁致振动响应特性的研究工作迫在眉睫。本文以北京地铁4号线附近的传统木结构—中山会馆为研究对象,在会馆场地振动特性研究的基础上,选取场地振动响应较大区域内的传统木结构,进行结构整体到局部木构架的动力特性测试、木结构模态识别测试以及数值建模等研究工作,全面分析了传统木结构的地铁致振动响应。主要包括以下内容:首先,本文实测分析了地铁经过时,中山会馆场地的振动响应特征,并评估了场地内不同区域的地铁致环境振动状态,测试和数据分析方法可用于其他木结构场地的地铁致振动实测研究。其次,基于场地振动响应特性和振动状态评估结果,本文在场地振动响应较大区域选择传统木结构进行现场测试,分析了整体木结构和局部木构架的动力响应特点,初步确定木结构振动响应偏大的原因。然后,基于在脉冲激励下,通过希尔伯特-黄变换识别多自由度系统模态参数的理论,本文通过简支梁数值模型验证模态识别方法的有效性,并采用模态识别测试获取实测木结构的基本动力参数。最后,本文建立实测传统木结构的数值模型,依据模态识别结果修正半刚性节点参数,并验证了模型的有效性。基于修正后的数值模型,研究了地铁经过时,环境振动中不同频段对木结构振动响应的影响,并给出减隔振建议。图63幅,表21个,参考文献87篇。
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