第四章古建筑群动力特性计算Word格式.docx
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0.65
0.70
0.80
0.90
1.00
1
1.175
1.106
1.049
0.961
0.899
0.842
2.0
2
2.564
2.633
2.727
2.928
3.142
3.343
3
4.348
4.637
4.939
5.580
6.220
6.868
1.414
1.301
1.213
1.081
0.987
0.911
3.0
3.318
3.406
3.512
3.764
4.009
4.247
5.843
6.239
6.667
7.527
8.394
9.255
1.596
1.455
1.326
1.162
1.043
0.955
5.0
4.197
4.285
4.405
4.675
4.945
5.209
7.867
8.426
9.004
10.160
11.297
12.409
1.678
1.502
1.376
1.194
1.068
0.974
8.0
4.725
4.807
4.926
5.196
5.466
5.730
9.450
10.135
10.826
12.171
13.477
14.740
注:
bm为高度H范围内各层宽度对层高的加权平均值(m)。
表4.2砖石古塔质量刚度参数(m/s)
Table4.2Masonrypagodasqualitystiffnessparameters
结构类型
砖塔
5.4H+615
石塔
2.4H+591
根据上表H/bm4,bm/b。
0.9,根据插值法取值,同时可知砖塔的质量刚度参数为(5.436+615)m/s。
参照结构尺寸参数计算得出结构各阶固有频率结果如下:
人0.955Hz;
f2=4.211Hz;
f3=8.320Hz
则西塔在轻轨铁路振源作用下的最大速度响应可按下式计算
(4.2)
Vmax—结构最大速度响应(mm/s);
Vr—基础处水平向地面振动速度(mm/s),参照表4.3;
n—振型叠加数,取3;
j—第j阶振型参与系数,按表4.4选用;
j—第j阶振型动力放大系数,按表4.5选用
表4.3地面振动速度V(mm/s)
Table4.3Groundvibrationvelocity
振源
类型
场地土v
距离r(m)
类别
(m/s)
10
50
100
200
400
500
700
800
1000
黏土
140〜220
-
0.655
0.385
0.255
0.125
0.100
0.060
0.040
0.025
粉细砂
150〜200
0.825
0.435
0.220
0.110
0.085
0.050
0.035
0.020
火车
淤泥质
110
粉质黏
〜140
0.755
0.470
0.340
0.175
0.075
0.045
土
汽车
0.230
地铁
140〜200
0.418
0.166
0.072
0.056
0.044
城铁
0.206
0.113
0.030
打桩
砂砾土
200〜280
1.100
0.640
0.370
0.180
0.140
0.120
强夯
回填土
110〜130
11.87
3.130
1.000
0.433
0.150
0.070
1.汽车的V值,
当汽车载质量大于
7t时,
应乘1.3;
小于4t时,
应乘0.5;
2.地铁的Vr值,当距离r等于1〜3倍地铁隧道埋深h时,应乘1.2;
3.打桩的V为桩尖入土深度22m时之值;
4.强夯的V为夯锤质量201、落距15m时之值。
表4.4砖石古塔的振型参与系数j
Table4.4Masonrypagodasmodalparticipationfactors
H/bm
bm/Q
2.284
2.051
1.892
1.699
1.591
1.523
-2.164
-1.693
-1.394
-1.046
-0.856
-0.738
1.471
1.054
0.817
0.561
0.426
0.344
2.412
2.129
1.947
1.736
1.619
1.547
-2.484
-1.896
-1.541
-1.143
-0.929
-0.796
1.786
1.256
0.964
0.654
0.495
0.397
12.474
2.164
1.972
1.753
1.634
1.559
2-2.742
-2.054
-1.654
-1.216
-0.984
-0.841
32.192
1.510
1.145
0.767
0.575
0.459
12.487
2.171
1.978
1.758
1.638
1.563
2-2.812
-2.097
-1.687
-1.240
-1.004
-0.858
32.388
1.631
1.232
0.822
0.615
0.491
表4.5砖石结构古建筑动力放大系数
Table4.5Ancientmasonrybuildingdynamicamplificationfactor
f「/fj
0.3〜0.8
1.0
1.4〜1.9
2.3〜2.8
3.3〜3.9
j
7.0
10.0
6.0
4.0
2.5
轻轨铁路距离阿育王寺西塔最近处距离220m,基础处水平振动根据表4.3
取值城铁振源至200m距离处的地面振动速度为0.030mm/s。
j取值按
H/bm=4,bm/bo=0.9o根据城铁振源及距离确定:
fr=10.9Hz,按照西塔各阶固
有频率计算如下:
作/£
=11.4;
fr/f2=2.6;
fr/f3=1.3
又1=1.626;
2=-0.956;
3=0.535
由此计算的西塔Vmax0.0302.00.06mm/s;
通过表4.6可知,西塔为典型砖结构类建筑物,其容许振动速度宜定为:
v0.15mm/s
明显西塔:
VmaxV
轻轨铁路不会对阿育王寺西塔产生疲劳破坏。
表4.6古建筑砖结构的容许振动速度v(mm/s)
Table4.6Ancientbrickbuildingallowablevibrationvelocity
砖砌体Vp(m/s)
保护级另寸控制点位置控制点方向
<
16001600~2100>
2100
当Vp介于1600~2100m/s之间时,v采用插入法取值。
4.2.2山门振动特性计算
山门意为寺院正面的楼门,寺院的一般称呼。
阿育王寺山门为典型砖结构,高约9m,宽约6.8m,纵深5m,如图4.2。
图4.2阿育王寺山门
Fig4.2AsokaTempleGate
计算古建筑砖石结构山门的水平固有频率,可按下式计算:
fj—结构第j阶固有频率(Hz);
j—结构第j阶固有频率的计算系数,按表4.7选用;
—结构质量刚度参数(m/s);
取230。
表4.7砖石宫门的固有频率计算系数j
Table4.7Naturalfrequencyofcalculatingthecoefficientsofmasonrypalace
H2/H1
a2/a1
0.2
0.4
0.8
2.178
1.958
1.798
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