不同列车激励下辽代古塔振动响应研究与评估

以北京辽代良乡塔为研究对象,测试不同列车作用下良乡塔水平方向的振动响应,建立ANSYS有限元模型,通过现场测试与数值模拟,分析列车影响下结构的振动速度最大值,并对列车影响下结构的振动响应进行评估。得到以下结果:(1)良乡塔在客运和货运列车作用下,每层振动速度响应随层高逐渐增大;(2)良乡塔在货运列车作用下的振动速度响应要大于客运列车。良乡塔在客运列车作用影响下最高承重处的振动速度最大值为0.053 mm/s,其完整性和安全性均处于规范限值内;(3)在货运列车作用影响最高承重处的振动速度最大值为0.146 mm/s,在建筑完整性上接近规范限值0.15 mm/s,考虑该辽代古塔的文化价值,需对其完整性加强监测与保护。

列车激励下基于动力特性分析的辽代古塔振动规律研究

以北京辽代良乡塔为研究对象,测试京广线列车和地脉动作用下良乡塔东西向和南北向的振动响应,并建立结构的ANSYS有限元模型,通过现场测试与数值模拟,分析良乡塔的自振频率、振型以及列车影响下结构的振动速度最大值,并对列车影响下结构的振动响应进行评估。结果表明:在两个水平方向上,良乡塔的前3阶自振频率相近,第1阶振型均呈弯曲型,第2阶、第3阶振型均呈弯剪型;列车激励下良乡塔各层楼面处的振动速度峰值在东西向4层变化较大,从1层到顶层整体呈轻微减小-增大-减小的趋势,在南北向总体呈缓慢增长的趋势,最高承重结构处的振动速度峰值为0. 053mm/s,对古塔的完整性和安全性影响较小。此研究方法可为相关古塔的研究提供参考,研究结果可为良乡塔的后续疲劳寿命研究提供数据依据。