基于高速移動(dòng)列車-橋梁耦合模型的列車地震安全性分析.pdf

1、隨著我國(guó)高速鐵路的建設(shè)發(fā)展，列車運(yùn)行速度日益提高，橋梁占線路總長(zhǎng)比例不斷增大，地震發(fā)生時(shí)，列車在橋上行駛的概率大大提高，列車行車安全受到嚴(yán)重威脅。為減輕鐵路震害，世界多國(guó)和地區(qū)開(kāi)展了高速鐵路地震報(bào)警及緊急處置系統(tǒng)的研究，地震動(dòng)激勵(lì)下高速鐵路車橋耦合系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)分析及列車行車安全性分析是計(jì)算高速鐵路地震報(bào)警閾值的重要方法，對(duì)保證列車行車安全具有重要意義。
　　本文在介紹相關(guān)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，主要完成以下工作：
　　1.以我國(guó)高

2、速鐵路常用簡(jiǎn)支梁橋和高速列車為研究對(duì)象，建立了高速移動(dòng)列車-橋梁耦合有限元模型，通過(guò)編寫的參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言控制列車單元的生死，實(shí)現(xiàn)有限元模型中列車的高速移動(dòng)。為分析列車的行車安全，以我國(guó)常用二系懸掛四軸高速客車為研究對(duì)象，建立了考慮輪軌接觸關(guān)系的車軌耦合分析模型。
　　2.利用大型結(jié)構(gòu)分析軟件計(jì)算了典型地震動(dòng)激勵(lì)下高速移動(dòng)列車-橋梁耦合系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)，并與基于未考慮列車移動(dòng)模型、單橋模型計(jì)算得到的橋面加速度放大系數(shù)進(jìn)行了對(duì)比分析，闡

3、述了本文模型在列車行車安全分析及列車地震報(bào)警閾值分析中的必要性。
　　3.用三角級(jí)數(shù)法對(duì)選取的軌道譜功率譜密度函數(shù)進(jìn)行時(shí)頻轉(zhuǎn)換，得到軌道不平順空間激勵(lì)樣本。將典型地震動(dòng)作用下車橋耦合系統(tǒng)的橋面加速度響應(yīng)時(shí)程連同軌道不平順激勵(lì)作為車輛模型的外部激勵(lì)，從輪重減載率、脫軌系數(shù)及輪軸橫向力三項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比分析了不同工況下列車行車安全性。
　　4.計(jì)算了德國(guó)ICE3動(dòng)車、ICE3拖車及我國(guó)CRH2動(dòng)車等不同車型列車在相同地震動(dòng)、軌道不平順