列车荷载激励下站房结构振动响应频域分析方法

为研究高铁站房结构在列车荷载激励下的振动问题,建立站房结构振动响应频域分析模型。以重庆沙坪坝综合交通枢纽为工程背景开展建模工作:建立了车辆-轨道耦合模型,轨道-土体有限元模型和站房结构有限元模型。由车辆-轨道模型求解得到动态轮轨力,通过施加动态轮轨力于轨道-土体模型的轨道正线求得站房柱底对应的振动幅值响应,并将此结果作为外荷载施加于站房结构有限元模型,最终求得站房结构的振动响应,在此基础上探讨了扣件刚度对站房振动的影响。结果表明:列车通过车站时,站房结构一楼办公室的振动响应最大,站房设计时,应重点关注办公室的振动问题;站房振动的主要频段范围为10~60 Hz,其峰值频率集中在40 Hz左右,采用减振措施时应关注40 Hz左右的振动;增加扣件刚度可以有效削减站房6.3~31.5 Hz频率范围内的振动响应,但40~80 Hz频率范围内的振动响应会增大。