墩體設(shè)計(jì)對(duì)梁體結(jié)構(gòu)振動(dòng)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(jì)三跨 3 2 m橋梁的基礎(chǔ)上， 通過(guò)橋跨自 振及車‘ /一 橋 禍 合 振 動(dòng) 來(lái) 研 究 魚(yú) 蘭對(duì) 橋 跨 的 竺 f . J 返 孔 v * ， 并 提 出 可 對(duì) 橋 跨 進(jìn) 行簡(jiǎn)化計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)，供設(shè)計(jì)和檢定計(jì)算時(shí)參

2、考使用。建 立 了 適 用 于 橋 跨自 振 計(jì) 算 . } ， 車 一 橋 橫 向 魚(yú) . 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(duì)應(yīng)的車輛計(jì)算模型， 編制了 車一 橋橫向 禍 合動(dòng)力分析的計(jì) 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(lái)的影響。通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)三跨 3 2 m橋梁進(jìn)行橫向自 振自 振和橫向 禍合振動(dòng)的研究， 提出 墩頂橫向 剛度這一分析指標(biāo)，并 通過(guò)研究 橋墩質(zhì)量對(duì)橋

3、跨橫向 振動(dòng)的影響， 提出對(duì) 3 2 m跨橋梁可進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算的臨界墩頂 橫向剛度和對(duì)不同 跨度橋梁進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)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(jì) 算 機(jī)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(wèn) 題的提出現(xiàn)在鐵路橋梁的設(shè)計(jì)大多數(shù)以 橋梁的豎向剛度作為設(shè)計(jì)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(lái)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(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)少，對(duì)列車的速度要求也越來(lái)越高，列車的提速勢(shì)在必行，但提速后緊接著出現(xiàn)一個(gè)很實(shí)際的問(wèn)題，即按原來(lái)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計(jì)的鐵路橋梁是否仍能滿足列車運(yùn)行的安全性和旅客乘坐的舒適性。原來(lái)的規(guī)范 顯然己 經(jīng)不能滿足現(xiàn)在運(yùn)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(dòng)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(gè)重要方向，這同樣也對(duì)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(gè)重要指標(biāo)。 但對(duì)西南部南昆 線、成昆 線等線路上的中高墩橋梁實(shí) 測(cè)時(shí)卻發(fā)現(xiàn)，原來(lái)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(duì)這些橋梁己 不再適用，實(shí)測(cè)的指標(biāo)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)范之標(biāo)準(zhǔn)，而橋梁卻仍能繼續(xù)滿足列車運(yùn)行的需要， 這主要是因?yàn)闃蚨?/p>

6、在整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)中起了很大的影響作用，因而其實(shí)測(cè)值有了相當(dāng)?shù)淖兓?duì)橋梁的橫向振動(dòng)的研究也有了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間， 把車橋聯(lián)合體看成一個(gè)相互 作用的動(dòng)力體系進(jìn)行研究己 經(jīng)是國(guó)內(nèi) 外研究者都認(rèn)可的一 種研究模式，已 有不少的專家學(xué)者在這方面進(jìn)行了大量的研究， 但到目 前為止，無(wú)論是對(duì)連續(xù)梁還是多跨簡(jiǎn)支梁，均很少考慮到橋墩的參與作用。在豎向振動(dòng)分析中，橋墩的豎向剛度遠(yuǎn)大于梁體的彎曲剛度，因而橋墩對(duì)車橋振動(dòng)系統(tǒng)的影響很小;而在橫向 振動(dòng)分析中， 特別

7、是在高墩情況下， 橋墩的自 振 頻率有時(shí)會(huì)低于梁體的自振頻率，且橋墩剛度對(duì)車橋聯(lián)合系統(tǒng)有著不可忽略的影響作用[ 1 ) .月 前對(duì) · 車一橋一墩聯(lián)合體系橫向 振動(dòng)的研究主要是通過(guò)車橋禍合振動(dòng)的方法進(jìn)行的， 但這主要適用于在既成橋梁的設(shè)計(jì)參數(shù)基礎(chǔ)上對(duì)橋梁的動(dòng)力特性進(jìn)行檢定，而且橋梁檢規(guī)也只是對(duì)成橋狀態(tài)下有意義， 對(duì)未成橋的橋梁設(shè)計(jì)并沒(méi)有實(shí)際的參考使用價(jià)值?；跇蚨諏?duì)整個(gè)車橋振動(dòng)系統(tǒng)影響作用的 考慮， 有必要通過(guò)對(duì)梁墩體系的自