一种桩基础建筑室内外振动传递函数的预测方法技术

技术编号:41191780 阅读:18 留言:0更新日期:2024-05-07 22:21
本发明专利技术提供一种桩基础建筑室内外振动传递函数的预测方法,涉及轨道交通环境振动预测技术领域,包括以下步骤:获取桩基础的结构设计参数;建立建筑物惯性效应模型;获取土壤分层的动力学设计参数;构建地表简谐均布应力作用下分层地基土振动传播模型;建立水平分层半空间地基土模型;构建桩体系统模型;建立桩体离散模型;组装地表简谐均布应力作用下分层地基土振动传播模型和桩体离散模型,计算桩基础建筑室内外振动传递函数的Z振级及1/3倍频程加速度级。本发明专利技术能够用高效准确的方法在频域上快速预测列车运行引起的振动在桩基础建筑室内外的传递函数,极大地提高了求解土与桩基础耦合作用传递函数的效率,并且能够得到更准确合理的预测结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轨道交通环境振动预测,具体涉及一种桩基础建筑室内外振动传递函数的预测方法


技术介绍

1、随着城市人口不断增长和交通需求的提升,轨道交通系统已经成为许多城市中的首选公共交通方式。高铁、地铁和有轨列车等轨道交通系统为人们提供了方便、迅速的出行方式,同时也对减少交通拥堵和环境污染起到了积极作用。然而,由列车运行所产生的环境振动问题也随之而来。

2、建筑室内外振动传播变化是由于列车运行引起的振动波在土壤和基础结构之间传播时发生反射、透射和散射等现象所引起的。当振动波通过土壤时,它会引起土壤颗粒的相对运动,从而导致土壤内部发生能量耗散。同时,土壤的非线性性质也会导致能量的损失和衰减。因此,准确地预测振动在场地土与基础结构的振动传递函数,是确保列车运行引起的室内外振动传播预测精确性的重要前提。

3、目前,对于建筑室内外振动传递函数的预测基本采用的是数值模拟法、实验测试法和经验公式法。但是各种方法或多或少都存在不足的方面,例如:数值模拟法中的模型假设和参数选择对结果的准确性有很大影响,同时涉及大量的计算,这增加了计算成本和计算复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种桩基础建筑室内外振动传递函数的预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1中所述的一种桩基础建筑室内外振动传递函数的预测方法,其特征在于,步骤S1中由于桩基础为深基础,它的深度较大,其基础嵌入在土层中时土和基础的界面耦合发挥的动力相互作用占据了主导作用,因此,在考虑桩基础建筑的土—结构相互作用时,主要考虑土与桩基础的动力相互作用,基础深度和基础尺寸是影响土与结构耦合损失的关键因素,其中桩基础的结构设计参数包括桩基础长度L,桩基础结构截面积A,桩基础结构材料弹性模量E,桩基础的单位长度质量m′。

3.根据权利要求2中所述的一种桩基础建筑室内外振动...

【技术特征摘要】

1.一种桩基础建筑室内外振动传递函数的预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1中所述的一种桩基础建筑室内外振动传递函数的预测方法,其特征在于,步骤s1中由于桩基础为深基础,它的深度较大,其基础嵌入在土层中时土和基础的界面耦合发挥的动力相互作用占据了主导作用,因此,在考虑桩基础建筑的土—结构相互作用时,主要考虑土与桩基础的动力相互作用,基础深度和基础尺寸是影响土与结构耦合损失的关键因素,其中桩基础的结构设计参数包括桩基础长度l,桩基础结构截面积a,桩基础结构材料弹性模量e,桩基础的单位长度质量m′。

3.根据权利要求2中所述的一种桩基础建筑室内外振动传递函数的预测方法,其特征在于,步骤s2中桩基础上部的建筑高度通常较高,建筑的整体质量较大,虽然基础的结构设计参数是影响土与结构振动传播的关键因素,但是其建筑在土与结构相互作用中发挥的惯性相互作用还是能够对土与结构的耦合损失产生一定的影响,因此需要考虑建筑惯性效应影响,而建筑物惯性效应模型采用欧拉梁模型,运动方程表示为:

4.根据权利要求3中所述的一种桩基础建筑室内外振动传递函数的预测方法,其特征在于,步骤s3中对于动力相互作用而言,桩土界面为主导界面,其中地基土采用粘弹性分层半空间模型,可将地基土划分为若干均质水平分层,而土壤分层的动力学设计参数包括土层密度ρs、土层的拉梅常数λ,μ、土层的梯度和拉普拉斯算子分别为土层泊松比υs。

5.根据权利要求4中所述的一种桩基础建筑室内外振动传递函数的预测方法,其特征在于,步骤s4中对于一个深度为h的均质水平土层,土层上表面2a×2b范围内作用简谐均布竖向应力,不考虑体力作用,该土层的运动方程用navier方程表示为:

6.根据权利要求5中所述的一种桩基础建筑室内外振动传递函数的预测方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹超郑博凯李栩铭刘全民何玲姗郑森林田力
申请(专利权)人:广东工业大学
类型:发明
国别省市:

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