光岳樓環(huán)道地面交通激勵模擬及隔振措施研究
本文選題:光岳樓 + 現(xiàn)場監(jiān)測; 參考:《西安建筑科技大學》2017年碩士論文
【摘要】:目前,快速發(fā)展的交通和不斷擴展的城市面積,使得越來越多的古建筑被繁華城市道路所包圍。中國古建筑是中華悠久歷史的重要象征,其不可再生性使得保護問題迫在眉睫。本文以國家重點文物保護單位——光岳樓木結構為研究對象,對其現(xiàn)狀進行振動測試并依據(jù)規(guī)范進行評估,同時建立隨機車載模型,并通過數(shù)值模擬對多工況交通激勵作用下光岳樓木結構的動力響應進行分析,提出了光岳樓保護措施,確定幾何參數(shù)完成隔振措施設計,為光岳樓保護提供理論依據(jù)。主要研究內容如下:(1)通過對光岳樓在環(huán)道車輛振源作用下動力響應的現(xiàn)場實測,依據(jù)規(guī)范對光岳樓現(xiàn)狀進行評估,表明光岳樓木結構振動已超過規(guī)范限值,提出采取減振措施的必要性。(2)基于光岳樓環(huán)道車流量調查,得到環(huán)道車輛在時間與空間可滿足均勻分布,總結提出多工況車輛組合形式;依據(jù)車輛運動微分方程,通過MATLAB建立仿真模型,得到單車輛隨機車載。(3)建立加固后光岳樓木結構—高臺基—地基土體整體有限元模型;求得考慮延時性多工況車載,提出針對光岳樓環(huán)道車載的加載方式,分析各工況地面交通激勵下光岳樓木結構的動力響應;通過與實測數(shù)據(jù)對比,驗證環(huán)道隨機激勵的可信性,確定最不利作用方式;基于各工況車輛類型、車速及行車方式各因素影響分析,提出光岳樓環(huán)道車輛振源控制措施。(4)以最不利環(huán)道隨機車載作為光岳樓地面交通激勵,提出在光岳樓和環(huán)道之間采用環(huán)形連續(xù)隔振溝和環(huán)道下方設置環(huán)形波阻板兩種隔振措施,并以光岳樓頂層柱頂水平振動速度減振效率為目標,采用正交試驗法分析各參數(shù)對減振效果的影響,得出針對光岳樓環(huán)道地面交通激勵下產(chǎn)生的低頻振動,環(huán)形波阻板比隔振溝減振效果更顯著,并對兩種隔振措施設置提出建議參數(shù)取值。
[Abstract]:At present, with the rapid development of traffic and expanding urban area, more and more ancient buildings are surrounded by bustling urban roads. Chinese ancient architecture is an important symbol of the long history of China. This paper takes the wooden structure of Guangyue Tower, a national key cultural relic protection unit, as the research object, tests its status quo and evaluates it according to the specifications, and establishes a random vehicular model at the same time. Through numerical simulation, the dynamic response of the wooden structure under the action of multi-condition traffic excitation is analyzed, and the protection measures are put forward, and the geometric parameters are determined to complete the design of the vibration isolation measures, which provides the theoretical basis for the protection of the light-building. The main research contents are as follows: (1) through the field measurement of the dynamic response of the light tower under the action of the vibration source of the ring road vehicle, the present situation of the optical building is evaluated according to the code, which shows that the vibration of the wooden structure of the light tower has exceeded the limit value of the code. The necessity of taking vibration reduction measures is put forward. (2) based on the investigation of the traffic flow in the ring road of the Guangyue Tower, the uniform distribution of the time and space of the ring road vehicle is obtained, and the combination form of the vehicle under multiple working conditions is summarized, and the differential equation of the vehicle motion is put forward. The simulation model of single vehicle is established by MATLAB, and the finite element model of wooden structure, high platform foundation and foundation soil after strengthening is established, and the vehicle with time delay is obtained. The dynamic response of wood structure under ground traffic excitation is analyzed, and the reliability of random excitation is verified by comparing with the measured data, and the most unfavorable mode of action is determined. Based on the analysis of the factors affecting the vehicle type, speed and driving mode of each working condition, the paper puts forward the control measures of the vehicle vibration source of the Guangyue Tower Ring Road. 4) the most disadvantageous loop road random vehicle is used as the ground traffic excitation of the optical tower. In this paper, two kinds of isolation measures, ring continuous vibration isolation ditch and annular wave resistance plate, are put forward between the light tower and the ring path. The aim is to reduce vibration efficiency of horizontal vibration velocity at the top of the top column of the light tower. By using orthogonal test method, the influence of various parameters on the vibration reduction effect is analyzed. It is concluded that the ring wave resistance plate is more effective than the vibration isolation ditch in the low frequency vibration caused by ground traffic excitation of the ring road of the Guangyue Tower. The parameters of the two kinds of vibration isolation measures are suggested.
【學位授予單位】:西安建筑科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TU-87;U411
【參考文獻】
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,本文編號:1803141
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