运行列车引起基础—结构体系振动的三维数值分析

姜海凤，卢华喜，吴必涛，梁平英

（华东交通大学土木建筑学院，江西南昌330013）

改革开放30多年来，我国铁路交通发展迅速，大流量的列车运行引起振动响应对人们生活和工作造成的影响，已让它成为振动公害。所谓振动公害，是由于人们活动或者活动时利用的工具等引起的振动对人的身心健康的影响、对学习工作环境的影响、对结构的安全性的影响以及一些精密仪器的性能的影响等。东南大学的张晓春等[1]就地铁引起的振动对人体舒适度的影响问题提出了一个基于模糊理论的建筑结构内人体舒适度的烦恼率模型。北京交通大学马蒙等[2]对西安2号线地铁引起的振动对西安钟楼影响问题采取一系列减振措施。北京大学实验室和设备管理部[3]对附近的北京地铁二号线和十三号线进行振动测试，以分析其对实验室仪器的影响。

近些年来，国内对列车引起的环境振动的研究越来越多。文献[4]根据波数域分层大地波动的求解理论和Fourier变换，研究当列车速度大于200 km·h-1时，路基表面位移迅速增大，尤其当列车速度接近Rayleigh波波速时，会引起共振。文献[5-7]建立了列车—轨道和路基—土层—建筑物二维动力分析模型，在对列车运行产生的振动机理、传播和控制方面和对周围结构的影响分析等取得一定成果。本文以ansys为计算平台，建立了列车—轨道—基础—结构结构的三维动力相互作用分析模型，分析不同土壤条件下、不同轴重下，不同车速下和改变建筑物自身结构特性所得出列车运行引起的环境竖向振动响应特性。……