地震作用下高速鐵路連續(xù)鋼桁梁橋的車橋耦合振動(dòng)研究.pdf

1、本文吸取了前人在車橋耦合振動(dòng)領(lǐng)域的研究成果，以鄭州黃河公鐵兩用5x120m連續(xù)鋼桁梁橋?yàn)楣こ瘫尘埃瑢?duì)地震和列車同時(shí)作用下的橋梁響應(yīng)及橋上列車行走安全性進(jìn)行了動(dòng)力仿真計(jì)算與研究。主要研究?jī)?nèi)容包括： 1.綜述了車橋振動(dòng)國(guó)內(nèi)外研究的歷史與現(xiàn)狀，闡述了對(duì)地震一車一橋耦合振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析研究的必要性。 2.建立了較完善的車輛、橋梁動(dòng)力學(xué)的分析模型。針對(duì)鄭州黃河橋具有三片桁架、.邊桁向外傾斜形成倒梯形橫斷面的特點(diǎn)，通過(guò)改進(jìn)前人提出桁

2、段有限元模型，提出倒梯形三桁桁段有限元模型，對(duì)該橋進(jìn)行了模擬?；趶椥韵到y(tǒng)動(dòng)力學(xué)總勢(shì)能不變值原理及形成矩陣的“對(duì)號(hào)入座”法則，建立了相應(yīng)的列車一連續(xù)鋼桁梁橋時(shí)變系統(tǒng)的整體振動(dòng)方程。 3.基于上述橋梁分析模型的基礎(chǔ)上，計(jì)算了其自振特性，根據(jù)振型特點(diǎn)分析了該橋的動(dòng)力特性。 4.對(duì)上述列車一連續(xù)鋼桁梁橋時(shí)變系統(tǒng)分析模型進(jìn)行改進(jìn)，引入地震波，對(duì)該連續(xù)鋼桁梁橋進(jìn)行了地震作用下車橋耦合振動(dòng)計(jì)算，得出了不同大小的地震作用下橋梁不同位置

3、的最大橫、豎向位移，最大橫、豎向加速度等；得出了列車的脫軌系數(shù)、輪壓減載率、橫向搖擺力、橫豎向加速度及斯佩林舒適度指標(biāo)。最后得出結(jié)論為：該橋在無(wú)震和小震作用下行車安全性都能保證，在中震和大震作用下已不能安全行車。 5.研究了地震波對(duì)高速鐵路大跨度連續(xù)鋼桁梁橋車橋動(dòng)力響應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明：①橫向地震波對(duì)車輛與橋梁的橫向動(dòng)力響應(yīng)具有非常重要的影響。由于桁架橋梁的抗扭剛度較小，橫向地震波對(duì)車輛和橋梁的豎向振動(dòng)也有一定的影響；②豎向