墩體設(shè)計對梁體結(jié)構(gòu)振動的影響分析.pdf

1、子 摘 要( p b * 鐵 路 提 速 和 高 墩 橋 梁 的 建 設(shè) ， 橋 梁 橫 向 剛 度 已 經(jīng) 成 為 控 制 橋 梁 穩(wěn)定性和安全性的重要指標(biāo)，而橋墩在橋跨中的影響作用也就顯得尤為突出 文在分析標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計三跨 3 2 m橋梁的基礎(chǔ)上， 通過橋跨自 振及車‘ /一 橋 禍 合 振 動 來 研 究 魚 蘭對 橋 跨 的 竺 f . J 返 孔 v * ， 并 提 出 可 對 橋 跨 進 行簡化計算的標(biāo)準(zhǔn)，供設(shè)計和檢定計算時參

2、考使用。建 立 了 適 用 于 橋 跨自 振 計 算 . } ， 車 一 橋 橫 向 魚 . 赴壑塑業(yè)的 空 間 桿 系單元模型。以 蟠滑理論為 基礎(chǔ)，建 立相對應(yīng)的車輛計算模型， 編制了 車一 橋橫向 禍 合動力分析的計 算仿真程 序 W O R M， 分析車一 橋橫向 禍合作用給橋跨帶來的影響。通過對標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計三跨 3 2 m橋梁進行橫向自 振自 振和橫向 禍合振動的研究， 提出 墩頂橫向 剛度這一分析指標(biāo)，并 通過研究 橋墩質(zhì)量對橋

3、跨橫向 振動的影響， 提出對 3 2 m跨橋梁可進行簡化計算的臨界墩頂 橫向剛度和對不同 跨度橋梁進行簡化計算的臨界梁墩橫向剛度比。關(guān) 鍵 詞 空 間 桿 系 單 產(chǎn)車 一 橋 橫 向 。 合 振 了。 滑 理 論 、 W i l s o n - 。 法 、 計 算 機仿真、橫向自 振、墩頂橫向剛度、臨界梁墩橫向 剛度比 4 構(gòu) 、 卿 側(cè)f~_ 李第一章 緒論1 . 1問 題的提出現(xiàn)在鐵路橋梁的設(shè)計大多數(shù)以 橋梁的豎向剛度作為設(shè)計的主

4、要依據(jù)，而隨著鐵路提速和高墩橋梁的建設(shè)，橋梁的橫向剛度越來越成為控制橋梁穩(wěn)定性和安全性的重要指標(biāo)。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和社會的進少，對列車的速度要求也越來越高，列車的提速勢在必行，但提速后緊接著出現(xiàn)一個很實際的問題，即按原來標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計的鐵路橋梁是否仍能滿足列車運行的安全性和旅客乘坐的舒適性。原來的規(guī)范 顯然己 經(jīng)不能滿足現(xiàn)在運行情況的要求，因 此必須重新制訂新的橋梁的橫向 剛 度限 值以 適應(yīng)現(xiàn)行情況的要求， 這也是當(dāng) 前鐵路橋梁動力

5、分析的主要 研究課題。另外，高墩橋梁也是目 前橋梁建設(shè)發(fā)展的一個重要方向，這同樣也對橋梁的橫向剛度提出了新的研究方法，梁體的跨中橫向位移和墩頂橫向位移是橋梁橫向剛度的兩個重要指標(biāo)。 但對西南部南昆 線、成昆 線等線路上的中高墩橋梁實 測時卻發(fā)現(xiàn)，原來的 檢定規(guī)范 ( 《 鐵路橋梁檢定 規(guī)范》( 1 9 7 8 年修訂) ) 標(biāo)準(zhǔn)對這些橋梁己 不再適用，實測的指標(biāo)值遠遠大于規(guī)范之標(biāo)準(zhǔn)，而橋梁卻仍能繼續(xù)滿足列車運行的需要， 這主要是因為橋墩

6、在整個振動系統(tǒng)中起了很大的影響作用，因而其實測值有了相當(dāng)?shù)淖兓蛄旱臋M向振動的研究也有了相當(dāng)長的時間， 把車橋聯(lián)合體看成一個相互 作用的動力體系進行研究己 經(jīng)是國內(nèi) 外研究者都認可的一 種研究模式，已 有不少的專家學(xué)者在這方面進行了大量的研究， 但到目 前為止，無論是對連續(xù)梁還是多跨簡支梁，均很少考慮到橋墩的參與作用。在豎向振動分析中，橋墩的豎向剛度遠大于梁體的彎曲剛度，因而橋墩對車橋振動系統(tǒng)的影響很小;而在橫向 振動分析中， 特別

7、是在高墩情況下， 橋墩的自 振 頻率有時會低于梁體的自振頻率，且橋墩剛度對車橋聯(lián)合系統(tǒng)有著不可忽略的影響作用[ 1 ) .月 前對 · 車一橋一墩聯(lián)合體系橫向 振動的研究主要是通過車橋禍合振動的方法進行的， 但這主要適用于在既成橋梁的設(shè)計參數(shù)基礎(chǔ)上對橋梁的動力特性進行檢定，而且橋梁檢規(guī)也只是對成橋狀態(tài)下有意義， 對未成橋的橋梁設(shè)計并沒有實際的參考使用價值?；跇蚨諏φ麄€車橋振動系統(tǒng)影響作用的 考慮， 有必要通過對梁墩體系的自