新型双层式高铁站房结构的车致振动舒适度分析

为了提升高铁车站旅客候车的舒适性,以国内某一新型双层式高铁车站为研究对象,对其站房内人体振动舒适度问题进行了研究.首先,采用改进后的迭代算法求解振源荷载,建立站房结构的有限元模型,并结合实测数据加以验证.然后,设置了4种分析工况,全面研究了行车速度和减振垫的铺设情况对双层站房结构振动特性和传递规律的影响.最后,选取2种振动舒适度指标,对轨行区和站房区的舒适度情况进行了评估.研究结果表明:站房结构以垂向、低频振动为主,列车速度增加可使站房结构的振动响应明显增加;采用道床减振垫可显著降低站房结构的振动响应,尤其对12.5~80 Hz频域内的振动降低最为明显;轨行区Z振级最值和分频振级最值均出现在地面轨道层,分别为84.7和81.6 dB,而站房区Z振级最值和分频振级最值则均出现在高架候车层,分别为69.1和68.4 dB.

膜结构风致振动响应的数值分析

膜结构属于张拉力结构,质轻而柔且不具有抗弯刚度,外荷载作用下结构的变形比较显著,这些特点决定了膜结构对风荷载十分敏感。利用ANSYS仿真软件对膜结构的流固耦合现象进行分析,研究了结构流固耦合效应的分压分布规律,同时给出具有柔性边界的流固耦合效应。

高铁桥式站房结构的车致振动特性研究

桥式站房是高速铁路广泛采用的一种高架车站结构形式,其在高速列车通行状况下的振动舒适度亟需进一步研究。文中以国内高速铁路某典型桥式站房为研究对象,通过建立列车通过时的振源模型和车站有限元模型,求得各测点处的加速度时程数据,然后与现场测试数据进行对照,进而对站房结构站台层和候车层的车致振动特性进行了研究。分析结果表明:在列车高速运行荷载的作用下,靠近列车行车线路的站台层振动响应最大,加速度峰值为-0.15 m/s^(2);在水平方向上,站房结构车致振动水平与距行车线距离的远近有关,距行车线越远,振动水平成倍的衰减,其中对于候车层,C2响应点相比C1响应点振动响应减小了4~5倍;在竖直方向上,由于桥式车站特殊的结构形式,桥梁结构下方候车层处振动水平衰减并不明显;站房结构振动以低频为主,振动频率主要位于20~60 Hz之间,其中站台层的主频率在40 Hz左右,候车层的主频率在0~20 Hz之间;站台层的Z计权振动加速度级在60~75 dB之间,候车层在55~65 dB之间;各测点的峰值加速度和Z计权加速度级模拟值与实测值整体吻合较好,证明了文中振源荷载和有限元模型的准确性。

不同风向角对膜结构风致振动响应的影响分析

膜结构属于张拉力结构,质轻而柔且不具有抗弯刚度,外荷载作用下结构的变形比较显著,这些特点决定了膜结构对风荷载十分敏感。利用数值仿真方法对不同风向角柔性边界膜结构与周围风场的流固耦合进行模拟,对比分析了不同风向角对频率、位移以及应力的影响,从而给出最不利的风向角。