摘要：某超高层大厦在无地震和强风时发生异常振动,大厦内人员振感强烈。初步判断是楼顶桅杆天线发生涡激共振,并引发主体结构高阶振型共振效应。计算桅杆天线顶部风速并与各阶振型的涡激振动临界风速对比,判断桅杆天线在特定风场条件下发生频率为2.11Hz的涡激共振,与现场实测结果基本吻合。建立大厦结构的有限元模型,计算桅杆天线涡激共振荷载并以正弦波荷载的形式输入到模型中,分析不同输入角度下主体结构的动力响应情况。结果表明,桅杆天线2.11Hz的涡激共振引发主体结构高阶振型共振响应;沿135°或315°输入正弦波荷载时动力响应最大;主体结构的动力响应沿楼层呈波动形态;峰值加速度响应满足中国规范限值,但大于日本风振舒适度规范H-90级别限值,导致了显著的振感。对桅杆天线设计了三个振动控制方案,输入不同频率的正弦波荷载,分析改造后的桅杆天线对正弦波荷载频率的敏感性。结果表明,所提出的三个方案均能有效减小主体结构和桅杆天线的动力响应,且提高了最不利正弦波荷载频率,降低了桅杆天线发生涡激共振的概率。

摘要：以某地铁上盖120m高超高层结构为研究对象,针对不考虑桩基础、考虑15m桩周降阻桩基础以及30m无侧摩阻力桩基础的情况,按1∶30缩尺比分别设计无桩基础、0.5m以及1m桩基础的三种振动控制结构模型(分别为TD、TE、TF模型),并对其进行了7条地铁振动波21种工况下的振动台试验,探讨桩长效应对上盖结构振动控制层的振动控制效果及对上部楼层的竖向动力响应的影响。结果表明,考虑桩基础后,结构周期延长,竖向频率降低。不同桩长模型振动控制层以及上部楼层的主频分布一致,且上盖结构动力响应均沿高度先减小后增大。TE模型振动控制层的振动控制效果最佳,且TE模型与TD模型上部楼层的竖向动力响应接近,而TF模型上部楼层的竖向动力响应则呈现放大趋势。建议采用类似振动控制设计时,应合理设计桩基降阻的高度范围,使之具有较好的振动控制效果,且对上部楼层响应不产生负面影响,同时又可降低桩基设计对隧道及地铁运行的影响。

摘要：基于某地铁上盖120m高超高层结构的工程背景,分别对无桩基础结构、15m桩周降阻桩基础结构以及30m无侧摩阻力桩基础结构,进行了1∶30缩尺振动台试验。基于白噪声和7条地铁振动波不同峰值加速度激励下的结构响应,对比分析了三个振动台试验模型各测点楼层的振动响应。结果表明:桩基长度的改变可明显改变上盖结构的动力特性,上盖结构X、Y、Z三向频率呈现随桩基长度增加而减小的变化趋势,且桩基越长上盖结构的频率越低。相比于无桩基础结构,15m桩周降阻基础结构在避免地铁隧道下沉风险的同时,有利于降低上盖结构的振动响应。同时桩周降阻处理的桩基础改变了上盖结构的动力特性,使上盖结构楼层振动由高频向低频转移;而30m无侧摩阻力桩基础,对降低上盖结构的振动响应有限,且不影响结构楼层的振动频率分布。实际工程设计时,应综合竖向振动响应控制、地铁隧道沉降和桩基稳定性,合理设计桩周降阻长度。

摘要：以广州某地铁上盖120m高超高层结构为研究对象,针对该项目存在上盖结构影响地铁隧道下沉问题和地铁振动影响住户舒适性的问题,对地铁运行引起的地表和地下15m深度的竖向振动源进行了实测,分析了地铁运行引起的该场地类别振源激励的频谱特征。针对上盖结构地铁运行激励,提出了桩周减振降阻层、桩顶基础底板下部设置减振褥垫层及其上部橡胶支座竖向振动控制层三级振动衰减技术方案。设计制作了考虑有、无振动控制层的无桩基础、0.5m桩基础、1.0m桩基础6组1∶30缩尺比弹性振动台试验模型,同步建立了相应的缩尺结构和原结构的有限元计算模型。基于振动台试验白噪声测试、理论计算与数值分析结果,验证了弹性振动台试验模型设计的有效性,为后续深入分析提供依据。

摘要：通过对十种不同振动控制方案的1∶30缩尺比振动台试验模型进行竖向白噪声扫频,根据动力特性分析确定叠层橡胶支座合理的布置位置,并对具有合理的叠层橡胶支座布置位置的四支座模型和六支座模型以及传统结构设计模型共进行了84组工况的竖向地铁激励振动台试验,研究振动控制层竖向刚度对上部结构的竖向加速度响应和竖向振动控制效果的影响。结果表明:不同叠层橡胶支座布置位置对振动台模型竖向动力特性具有显著的影响,应根据其与原型结构动力特性的吻合度优化调整振动台模型支座布置方案;在满足竖向承载力的前提下,适当减小振动控制层竖向刚度,可降低竖向自振频率,使其进一步远离地铁场地波的卓越频带,竖向峰值加速度和竖向均方根加速度均有显著减小,竖向振动控制效果趋优。