综合交通枢纽环境振动分析

发布时间：2017-06-21 10:18

  本文关键词：综合交通枢纽环境振动分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高速铁路的跨时代发展,意味着人们对出行时间要求提高的同时对出行的服务需求进一步提升。传统的铁路枢纽站房往往是独立于其他交通工具之外的,为了与时代发展同步,现代大型综合交通枢纽结合了多种交通工具;实现了航空、高铁、普铁、轨道交通、公交和磁悬浮列车等多种交通方式的“零换乘或短距离换乘”。站房结构中包含高架桥梁、隧道和大跨度空间等复杂结构体系,使得“站桥合一”、“多层立体式”站房结构体系得到了广泛采用。由于其复杂结构形式,也引发了许多环境振动问题,往往对人造成直接的伤害.因此,对于综合交通枢纽环境振动分析对站房结构设计和环境振动控制有着重大意义。本文以南昌西站综合交通枢纽为研究对象,分析高速列车、地铁列车和背景振动诱发的环境振动问题,并进行分析、评价和总结。主要完成了以下研究工作:(1)阅读相关文献,总结国内外环境振动评价标准和舒适度评价标准。(2)对南昌西站候车厅层楼板进行振动测试,分别测试楼板的背景振动、高速列车和普通列车诱发的环境振动,并按照相关标准对环境振动进行评价分析。结果表明,南昌西站候车厅候车厅楼板的振动低于评价标准,且有一定的富余空间。(3)对轨道不平顺进行模拟分析;建立无砟轨道双层梁模型,采用傅里叶变换求解振动微分方程,计算地铁列车(B型车)和高速列车(CRH3)在不同车速下的轮轨作用力。(4)根据南昌西站有关资料参数,建立南昌西站综合交通枢纽三维有限元ANSYS模型,把计算得到的高速列车和地铁列车的轮轨力加载到模型上,分析南昌西站综合交通枢纽环境振动。(5)对高速列车在不同速度和距离轨道中心线不同点下诱发的环境振动进行分析;并对铁列车在不同速度下诱发的环境振动进行分析。(6)对实测和数值模拟分析进行对比,验证模型的准确性。并对综合交通枢纽的环境振动分析做出总结。
【关键词】：综合交通枢纽 环境振动 舒适度评价 有限元模型
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U115;TB535
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 主要符号说明9-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 课题研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 列车荷载的研究12
• 1.2.2 混合多种荷载作用下结构振动响应分析方法12-13
• 1.2.3 列车—轨道耦合的动力学13-15
• 1.2.4 国内外综合交通枢纽环境振动研究现状15-16
• 1.3 本文研究的主要研究工作16
• 1.4 本章小结16-17
• 第二章 综合交通枢纽环境振动评价方法及控制标准17-24
• 2.1 环境振动的参量17
• 2.1.1 振动频率17
• 2.1.2 振动强度17
• 2.1.3 振动方向17
• 2.1.4 暴露时间17
• 2.2 环境振动的评价指标17-19
• 2.2.1 振动加速度级18
• 2.2.2 Z振级18-19
• 2.2.3 累计百分比Z振级19
• 2.3 国内外环境振动标准19-22
• 2.3.1 国际标准19
• 2.3.2 美国标准19-20
• 2.3.3 德国标准20
• 2.3.4 日本标准20-21
• 2.3.5 中国标准21-22
• 2.4 环境振动舒适度评价标准22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 南昌西站综合交通枢纽候车厅测试与分析24-45
• 3.1 南昌西站测试24-26
• 3.1.1 测试简介24-25
• 3.1.2 振动测试仪器设备25-26
• 3.1.3 测试现场26
• 3.2 背景振动测试与分析26-27
• 3.3 高速列车进出站引起的候车厅层振动测试与分析27-38
• 3.3.1 高速列车进出站测试结果与分析（16编组）27-32
• 3.3.2 高速列车进出站测试结果与分析（8 编组）32-37
• 3.3.3 高速列车进出站引起环境振动结果分析37-38
• 3.4 普速列车进出站引起的候车厅层振动测试与分析38-44
• 3.4.1 普速列车进出站测试结果与分析38-43
• 3.4.2 普速列车进出站引起环境振动结果分析43-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第四章 综合交通枢纽激振源分析45-58
• 4.1 计算参数的选取45-48
• 4.1.1 地铁列车及轨道参数45-46
• 4.1.2 高速列车及轨道参数46-48
• 4.2 无砟轨道轨道双层梁模型48-50
• 4.2.1 无砟轨道双层梁模型48
• 4.2.2 无砟轨道双层梁模型的傅里叶变换48-50
• 4.3 轨道随机不平顺数值模拟50-52
• 4.3.1 轨道不平顺50-51
• 4.3.2 轨道不平顺数值模拟分析51-52
• 4.4 轮轨作用力的求解52-57
• 4.4.1 地铁列车轮轨力求解54-55
• 4.4.2 高速列车轮轨力求解55-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第五章 南昌西站综合交通枢纽数值模拟与分析58-75
• 5.1 有限元模型简介58
• 5.1.1 ANSYS软件简介58
• 5.1.2 ANSYS单元选取58
• 5.2 有限元模型参数的确定58-63
• 5.2.1 有限元模型尺寸的确定59
• 5.2.2 单元类型和尺寸的确定59
• 5.2.3 模型边界条件59-60
• 5.2.4 动力方程阻尼的确定60-62
• 5.2.5 积分时间步长的确定62-63
• 5.3 南昌西站综合交通枢纽ANSYS模型建立63-66
• 5.3.1 南昌西站工程概况63-64
• 5.3.2 南昌西站模型建立64-66
• 5.4 高速列车引起的候车厅楼板振动响应分析66-70
• 5.5 地铁列车引起的候车厅楼板振动响应分析70-72
• 5.6 计算结果与实测结果的对比72-73
• 5.6.1 高速列车计算结果与实测对比72-73
• 5.6.2 地铁列车计算结果分析73
• 5.7 本章小结73-75
• 第六章 结论与展望75-77
• 6.1 结论75-76
• 6.2 展望76-77
• 参考文献77-80
• 个人简历 在读期间发表的学术论文80-81
• 致谢81

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