地面汽車荷載影響下鄰近建筑物的振動響應(yīng)規(guī)律研究
本文關(guān)鍵詞: 汽車荷載 有限元方法 結(jié)構(gòu)振動響應(yīng) 環(huán)境影響評估 出處:《河北工程大學》2017年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:我國工業(yè)化的迅猛發(fā)展,不僅使得城市化進程加劇,而且促使汽車數(shù)量急速增加,汽車荷載引起的環(huán)境振動問題日益凸顯。汽車荷載的動態(tài)作用特性會誘發(fā)鄰近建筑物的二次振動,嚴重時會直接影響居民居住舒適度及精密儀器的正常使用。因此,本文采用有限元方法對汽車荷載影響下建筑結(jié)構(gòu)的振動響應(yīng)規(guī)律、環(huán)境影響程度進行了深入分析,本文主要工作如下:1、利用有限元方法建立了汽車荷載-地基-建筑物的三維模型。將汽車荷載簡化為簡諧變化的沖擊荷載,建筑物選用框架結(jié)構(gòu)模型,并考慮不同土質(zhì)對建筑結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的影響。最后分析了汽車荷載影響下建筑物振動響應(yīng)的整個過程。2、為了解決振動波在數(shù)值模型邊界處的反射,介紹了粘彈性邊界和無限元兩種常用的邊界處理方法,結(jié)合已有算例對比分析了兩種方法的精度。結(jié)果表明無限元邊界處理方法精度更好,因此,無限元方法作為地基振動等相關(guān)問題的邊界處理方法具有更多優(yōu)勢。3、結(jié)合本文數(shù)值模型,對振源距離、路面不平整度、地基土質(zhì)、行車速度、汽車荷載軸重等因素進行了深入分析。以建筑物的振動加速度、幅頻特性為指標評價了結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)變化規(guī)律,以振級指標評價了振動引起的環(huán)境影響程度。結(jié)果表明:減小振源距離、增大路面不平整度、提高汽車行駛速度、增大汽車荷載軸重、地基土土質(zhì)軟化都會使建筑物結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)變大,環(huán)境影響程度加強。
[Abstract]:The rapid development of our country's industrialization not only makes the urbanization process aggravation, but also impels the automobile quantity to increase rapidly. The problem of environmental vibration caused by vehicle load is becoming more and more serious. The dynamic characteristics of vehicle load will induce the secondary vibration of adjacent buildings. When it is serious, it will directly affect the residents' living comfort and the normal use of precision instruments. Therefore, the finite element method is used to the vibration response law of the building structure under the influence of vehicle load. The main work of this paper is as follows: 1. Using the finite element method, the three-dimensional model of vehicle load-soil-building is established, and the vehicle load is simplified as a harmonic impact load. The frame structure model is selected and the influence of different soil quality on the vibration response of building structure is considered. Finally, the whole process of building vibration response under the influence of automobile load is analyzed. In order to solve the problem of vibration wave reflection at the boundary of the numerical model, two common boundary treatment methods, viscoelastic boundary and infinite element, are introduced. The accuracy of the two methods is compared with existing examples. The results show that the accuracy of the infinite element boundary processing method is better. The infinite element method as the boundary treatment method of foundation vibration and other related problems has more advantages. 3. Combined with the numerical model of this paper, the vibration source distance, road roughness, foundation soil, driving speed. Based on the vibration acceleration and amplitude-frequency characteristic of the building, the variation law of structural vibration response is evaluated. The degree of environmental impact caused by vibration is evaluated with the index of vibration level. The results show that the distance of vibration source is reduced, the road roughness is increased, the driving speed of the vehicle is increased, and the load axle load of the vehicle is increased. The softening of foundation soil will increase the vibration response of building structure and strengthen the environmental impact.
【學位授予單位】:河北工程大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TU311.3
【參考文獻】
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,本文編號:1461209
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