桥梁式高架车站的振动特性研究

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作为一种新型的轨道交通结构形式,桥梁式高架车站在我国城市轨道交通体系中得到了越来越广泛的应用,但对其结构动力学研究还未形成完整的理论体系,某些因素的变化对其振动特性的影响仍有待探讨。在回顾和总结此类问题国内外研究现状的基础上,本文以重庆轨道交通2号线上的某高架车站为工程背景,着重就钢轨扣件间距及站台混凝土强度等级变化对其振动特性产生的影响进行深入研究。主要研究工作如下:(1)以大型有限元软件ANSYS14.0为依托,创建出“站台—桥梁结构”的空间振动分析模型,采用PCG Lanczos法对其进行模态分析,得出结构前十阶模态的自振频率与振型云图,概述每阶振型的振动形态,并列出详细的模态求解信息表,找出结构自振的主要模态。(2)根据国家设计规范的要求,分别建立5种不同的结构分析模型,就钢轨扣件间距的大小及站台混凝土强度等级的变化对结构自振频率和节点振动位移的变化规律进行研究分析,计算出结构前六阶模态的自振频率值和各方向上的最大振动位移值,并绘制出振动位移值随因素变化的位移关系图。(3)从结构行车安全和乘客人体舒适性的角度出发,并充分考虑到建设成本的经济性,对各计算结果进行讨论分析,通过各方案之间的比选,提出最优化的间距大小和混凝土强度等级参考值,为研究类似问题提供一定的参考依据。
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