地铁上盖超高层结构竖向振动台模型试验——试验结果与数值计算对比验证研究
引用文献：
梁秋河 汪大洋 周云 李钧睿 柯小波 凌海媚 丁超. 地铁上盖超高层结构竖向振动台模型试验——试验结果与数值计算对比验证研究[J]. 建筑结构，2022，48（05）：22-28.
LIANG Qiuhe WANG Dayang ZHOU Yun LI Junrui KE Xiaobo LING Haimei DING Chao. Study on vertical shaking table model test of super high-rise structure over subway: comparison and verification of test results and numerical calculation[J]. Building Structure，2022,48（05）：22-28.
摘要：以广州某地铁上盖120m高超高层结构为研究对象，通过振动台模型试验测试和其有限元分析，系统对比分析了试验和有限元分析的加速度响应、竖向频谱响应和振动控制效果，探讨了频率相似常数输入差异的对竖向振动传播规律的影响。结果表明：振动台试验测试结果和有限元分析结果具有很好的吻合度，模型的竖向加速度沿楼层高度方向表现出放大的传播规律；非振动控制和振动控制模型在竖向第一阶频率处都出现了竖向共振放大响应，振动控制模型通过降低结构竖向第一阶频率和改变结构竖向动力特性，可有效减小地铁振动波核心频段40～70Hz范围的竖向振动，能减小上部结构约30%的竖向加速度响应，且呈现楼层越高减振效果越明显的趋势。振动台试验测试结果较按频率相似常数输入的有限元模型计算结果偏大，试验结果不会低估结构竖向振动响应，基于实测地铁振动波输入的振动台试验测试结果能反映结构竖向振动传播规律。
关键词：地铁上盖建筑，超高层结构，竖向振动，振动台试验，有限元分析
基金：广州市科技计划项目(202032866、202102010459)；广东省科技创新战略专项资金(pdjh2020a0452)。
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参考文献[1] 叶鹏飞，刘文光，田坤.地铁临近建筑结构楼板的隔振效果实测与分析[J].建筑结构，2020,50(3):72-76.
[2] SANAYEI M,MAURYA P,MOORE J A.Measurement of building foundation and ground-borne vibrations due to surface trains and subways[J].Engineering Structures,2013,53:102-111.
[3] 曹艳梅，夏禾，战家旺.运行列车引起高层建筑物振动的试验研究及数值分析[J].工程力学，2006,23(11):182-187.
[4] 王祥秋，张火军，谢文玺.高速铁路周边建筑物环境振动现场测试与分析[J].土木建筑与环境工程，2018,40(3):16-22.
[5] 王田友，丁洁民，楼梦麟，等.地铁运行所致建筑物振动的传播规律分析[J].土木工程学报，2009,42(5):41-47.
[6] 刘长卿.地铁引起的站台邻近建筑室内振动预测分析[J].噪声与振动控制，2016,36(3):100-105.
[7] 储益萍.地铁引起的结构振动与噪声及其相关性分析[J].噪声与振动控制，2011,31(4):85-88.
[8] PAN P,ZENG Y,YANG J,et al.Numerical study of isolation in the backfill zone of foundation pit method to reduce railway generated vibration in high-rise buildings[J].The Structural Design of Tall Buildings,2020,29(2):e1691.
[9] 凌育洪，吴景壮，马宏伟.地铁引起的振动对框架结构的影响及隔振研究——以某教学楼为例[J].振动与冲击，2015,34(4):184-189.
[10] 宋瑞祥，张学刚，孙国栋，等.探讨两种建筑隔振基础措施在地铁沿线物业开发中的应用[J].噪声与振动控制，2018,38(5):156-161.
[11] 吴从晓，周云，邓雪松，等.竖向隔振建筑振动反应分析研究[J].土木工程学报，2013,46(S2):13-18.
[12] 周颖，陈鹏，陆道渊，等.地铁上盖多塔楼隔震与减振设计研究[J].土木工程学报，2016,49(S1):84-89.
[13] 盛涛，李亚明，张晖，等.地铁邻近建筑的厚层橡胶支座基础隔振试验研究[J].建筑结构学报，2015,36(2):35-40.
[14] 葛家琪，王毅，张玲，等.地铁所致成都博物馆振动全过程性能化研究[J].建筑结构学报，2015,36(2):27-34.
[15] 周颖，吕西林.建筑结构振动台模型试验方法与技术[M].北京：科学出版社，2012.
[16] 汪大洋，梁秋河，周云，等.地铁上盖超高层结构竖向振动台模型试验——工程背景与模型验证研究[J].建筑结构，2022,52(5):1-8,28.
[17] 建筑工程容许振动标准：GB 50868—2013[S].北京：中国计划出版社，2013.
[18] 曾奔，周福霖，徐忠根.隔震结构基于功率谱密度函数法的楼层反应谱分析[J].振动与冲击，2009,28(2):36-39,71.
[19] 住宅建筑室内振动限值及其测量方法标准：GB/T 50355—2018[S].北京：中国建筑工业出版社，2018.
[2] SANAYEI M,MAURYA P,MOORE J A.Measurement of building foundation and ground-borne vibrations due to surface trains and subways[J].Engineering Structures,2013,53:102-111.
[3] 曹艳梅，夏禾，战家旺.运行列车引起高层建筑物振动的试验研究及数值分析[J].工程力学，2006,23(11):182-187.
[4] 王祥秋，张火军，谢文玺.高速铁路周边建筑物环境振动现场测试与分析[J].土木建筑与环境工程，2018,40(3):16-22.
[5] 王田友，丁洁民，楼梦麟，等.地铁运行所致建筑物振动的传播规律分析[J].土木工程学报，2009,42(5):41-47.
[6] 刘长卿.地铁引起的站台邻近建筑室内振动预测分析[J].噪声与振动控制，2016,36(3):100-105.
[7] 储益萍.地铁引起的结构振动与噪声及其相关性分析[J].噪声与振动控制，2011,31(4):85-88.
[8] PAN P,ZENG Y,YANG J,et al.Numerical study of isolation in the backfill zone of foundation pit method to reduce railway generated vibration in high-rise buildings[J].The Structural Design of Tall Buildings,2020,29(2):e1691.
[9] 凌育洪，吴景壮，马宏伟.地铁引起的振动对框架结构的影响及隔振研究——以某教学楼为例[J].振动与冲击，2015,34(4):184-189.
[10] 宋瑞祥，张学刚，孙国栋，等.探讨两种建筑隔振基础措施在地铁沿线物业开发中的应用[J].噪声与振动控制，2018,38(5):156-161.
[11] 吴从晓，周云，邓雪松，等.竖向隔振建筑振动反应分析研究[J].土木工程学报，2013,46(S2):13-18.
[12] 周颖，陈鹏，陆道渊，等.地铁上盖多塔楼隔震与减振设计研究[J].土木工程学报，2016,49(S1):84-89.
[13] 盛涛，李亚明，张晖，等.地铁邻近建筑的厚层橡胶支座基础隔振试验研究[J].建筑结构学报，2015,36(2):35-40.
[14] 葛家琪，王毅，张玲，等.地铁所致成都博物馆振动全过程性能化研究[J].建筑结构学报，2015,36(2):27-34.
[15] 周颖，吕西林.建筑结构振动台模型试验方法与技术[M].北京：科学出版社，2012.
[16] 汪大洋，梁秋河，周云，等.地铁上盖超高层结构竖向振动台模型试验——工程背景与模型验证研究[J].建筑结构，2022,52(5):1-8,28.
[17] 建筑工程容许振动标准：GB 50868—2013[S].北京：中国计划出版社，2013.
[18] 曾奔，周福霖，徐忠根.隔震结构基于功率谱密度函数法的楼层反应谱分析[J].振动与冲击，2009,28(2):36-39,71.
[19] 住宅建筑室内振动限值及其测量方法标准：GB/T 50355—2018[S].北京：中国建筑工业出版社，2018.
Study on vertical shaking table model test of super high-rise structure over subway: comparison and verification of test results and numerical calculation
Abstract: Taking a 120 m height super high-rise structure over the subway in Guangzhou as the research object, through the shaking table model test and its finite element analysis, the acceleration response, vertical spectrum response and vibration control effect of the test and finite element analysis were systematically compared and analyzed, and the influence of frequency similarity constant input difference on vertical vibration propagation law was discussed. The results show that the test results and finite element analysis results of the vibration table have a good fit, the vertical acceleration of the model shows an enlarged propagation law along the floor height. The non vibration control model and the vibration control model have the vertical resonance amplification response at the vertical first-order frequency. By reducing the vertical first-order frequency of the structure and changing the vertical dynamic characteristics of the structure, the vibration control model can effectively reduce the vertical vibration of the subway vibration wave core frequency range of 40～70 Hz, and can reduce the vertical acceleration response of the superstructure by about 30%, and the higher the floor, the more obvious the vibration reduction effect is. The test results of the shaking table test are larger than those of the finite element model based on the frequency similarity constant. The test results do not underestimate the vertical vibration response of the structure. The test results of the shaking table test based on the measured subway wave input can reflect the vertical vibration propagation law of the structure.
Keywords: building over subway; super high-rise structure; vertical vibration; shaking table test; finite element analysis
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