高架车站自振特性分析与对比
2021-09-02汪子豪李哲旭
水电与新能源 2021年8期
罗 伟,陈 帅,汪子豪,刘 晓,李哲旭,严 鹏
(1. 长江勘测规划设计研究院, 湖北 武汉 430072;2. 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北 武汉 430072;3. 武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室,湖北 武汉 430072)
随着我国基础建设的发展,地铁、桥梁、车站等结构建筑不断兴建。表征复杂结构的重要参数—自振频率也愈加重要。自振频率的合理计算关系到结构受到外部荷载作用下振动响应的准确评价,是判断结构是否发生共振的重要依据。因此,在满足精度要求下,如何快速且准确地求取结构自振频率,把握其自振特性尤为重要。
目前求取自振频率的方法[1-6]有很多,本文主要依托武汉高架车站施岗站开展研究,采用平面模型理论分析、数值模拟和尾波法三种方法进行对比分析。
施岗站[7]位于武汉地铁21号线,车站呈东西走向,平行于汉施公路布设。车站总长141.6 m,宽度24.4 m。车站为路中高架三层侧式车站,采用桥建合一的结构体系,桥墩采用双柱。站台屋盖采用轻型钢结构。纵向为10轴8跨,在4、5轴间设一道变形缝,缝宽100 mm。车站首层为车站架空层,二层为车站站厅和设备层,三层为车站站台层,车站如图1所示。
1 平面模型理论分析
多自由度体系的自由振动求解方法[8]有两种:刚度法和柔度法。刚度法通过力的平衡方程求解,柔度法通过建立位移协调方程求解。对于多层刚架等结构,常常采用刚度法更为便利。
如图2所示为一个简化的两自由度体系的剪切型框架结构[8],两自……
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