城市道路交通荷载对邻近建筑物的影响与分析

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随着我国城市化进程发展迅速,城镇人口密度不断增加,城市的交通压力也随之变大。为了缓解人们出行的压力,如城市公路、高架桥、地铁等基础设施得到了大力发展。在这种时代背景下,对于部分建于交通繁华地带的住宅,邻近道路的交通荷载引起的路面振动给其带来不可忽视的影响。机动车尤其大型卡车类等车辆在行驶过程中产生的振动通过路面向地表及地下各个方向传播,最后传到相邻建筑物,引起建筑结构内部的振动。这种振动不仅影响结构的耐久性、安全性,也会对居民的身体健康造成影响。因此,对其进行研究具有重要意义。要想真正把握道路交通荷载对邻近建筑物的影响并加以分析,最好的方法是进行现场实测。本文以武汉市某繁忙交通干道的车辆和邻近一多层框架结构住宅楼为研究对象,分析了该道路交通荷载的传播规律以及对住宅楼的影响情况。本文研究能为位于类似交通地段的已建房屋振动情况的分析及今后待建房屋的选址提供一定的理论基础与指导性。具体研究工作如下:(1)利用DH5901动态信号分析仪及IEPE型加速度传感器,在雄楚大道公路两旁布置测点,测量了路面振动的竖向加速度响应,得到了道路车辆引起路面振动随测点变化的规律;结合信号分析工具——Fourier变换及滤波技术,对道路荷载实测数据进行处理,得到了车致路面振动的频域特性,进一步研究了其传播规律;(2)基于房屋的工程概况对其进行建模,并通过数值模拟得到了房屋的自身模态参数及振型;(3)对道路附近一栋九层框架结构住宅楼进行现场振动实测,获得了房屋各楼层水平、竖直向振动加速度响应时程。对房屋实测数据进行处理,分析道路荷载对房屋振动的影响;同时,将自然激励技术和特征系统实现算法相结合,根据实测房屋各楼层振动响应数据,以多点的互相关函数为输入,建立参数化模型,识别了系统的模态参数。与有限元模型识别结果对比,验证了二者的准确性。(4)将国际舒适度评价标准和国内环评标准进行比较,得到二者之间存在的联系。选取合适的评价标准后,基于实测房屋楼板振动数据,将各测点的时域数据转化到三分之一倍频程域进行分析得到舒适度评价。最后,为处于核心交通路段建筑物的减振措施提出了建议。
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