随着我国轨道交通事业的迅速发展,列车振动对古建筑带来的影响日益受到关注。古建筑具有极高的历史文化价值,而古建筑在列车振动这种长期往复荷载作用下,容易引起结构的疲劳破坏,从而影响结构的完整性。因此,如何在发展轨道交通的同时减少对古建筑带来的影响与破坏,是一个急需解决的工程问题。良乡多宝佛塔为全国第七批重点文物保护单位,是北京地区唯一一座辽代楼阁式砖塔,其位置毗邻京广线铁路,直线距离仅130m,而列车经过时引起结构的振动响应是否超标,以及在列车振动作用下结构哪些位置容易损伤等问题,目前尚无学者对此进行深入研究。本文依托国家自然基金项目“交通振动下砌体结构古建筑的损伤机理与疲劳寿命研究”(51708450),以良乡多宝佛塔为研究对象,综合运用经验公式理论分析、现场动力特性测试以及有限元数值模拟,深入研究京广线列车振动作用下多宝佛塔的动力响应问题,依据相关规范对其进行振动评估,为古塔周围的交通线路选线及减振等工作提供理论依据;并通过数值计算得到多宝佛塔的应力应变分布,找出结构易损伤部位,为后续良乡多宝佛塔的修缮及加固保护工作提供参考资料。论文的主要工作内容和研究结论如下:1、良乡多宝佛塔动力特性测试针对良乡多宝佛塔采用脉动法进行现场动力特性测试,布置5个双向速度测点和1个加速度测点,分别测试结构在背景振动环境下、列车振动和背景振动叠加作用下的动力响应。测试结果表明:多宝佛塔周围的背景振动的显著频率范围在0～4Hz,与列车振动叠加的环境响应显著频率范围在8～16Hz。塔基处三向振动加速度有效值关系为:竖向振动加速度>南北向振动加速度>东西向振动加速度。2、良乡多宝佛塔结构动力特性分析基于现场动力特性测试结果,对结构进行动力特性分析,结果表明:多宝佛塔结构在东西向的前三阶自振频率为1Hz、3.25Hz和6Hz,结构在南北向的前三阶自振频率为1Hz、3.25Hz和6.25Hz,并得到相应的振型。结构阻尼比在前三阶自振频率范围内,随着频率的增大,阻尼比呈下降趋势,一阶阻尼比最大为18.58%,三阶阻尼比最小为2.28%。以基底水平振动速度为基准值,各层测点水平振动响应在3Hz以上呈放大趋势。3、良乡多宝佛塔有限元模型建立及校核运用有限元软件Midas GTS建立良乡多宝佛塔三维动力有限元模型,并基于现场测试结果,依据结构动力特性及对应测点在叠加列车振动作用下的动力响应两方面对模型进行多维度校核,结果表明数值模拟与测试结果拟合较好。4、列车经过时良乡多宝佛塔的动力响应通过数值模拟,得到列车经过时多宝佛塔的水平振动速度响应和应力应变分布。速度响应计算结果表明,多宝佛塔的水平振动速度最大值为0.808mm/s,位于塔刹顶部位置;而承重结构(不含塔刹)顶部水平振动速度最大值为0.147mm/s,在规范容许振动范围内。应力应变计算结果表明,塔刹底部(分析点A)和1层西侧门洞(分析点B)应力应变较大,为结构的两处薄弱部位。