制动工况下高墩铁路桥梁纵向动力响应研究
本文关键词: 高墩铁路桥 制动 车-桥动力相互作用 梁轨纵向相互作用 出处:《铁道工程学报》2017年05期 论文类型:期刊论文
【摘要】:研究目的:为研究高速列车制动对高墩桥梁纵向动力响应的影响,本文利用自主研发软件TTBLS-DYNA建立列车-轨道-桥梁耦合系统纵向动力模型,分别采用有限元方法建立轨道-桥梁三维空间模型,采用刚体动力学方法建立车辆纵向动力模型。依据动车组的制动减速度特性曲线,通过数值积分方法求解车辆和桥梁耦合动力方程,进行耦合系统纵向动力响应分析,并以石夹沟高墩简支梁桥为例进行车-桥纵向耦合振动分析。研究结论:(1)高速列车在高墩桥梁上快速制动时,对高墩桥梁纵向振动影响较小,主梁纵向位移最大值为0.17 mm,纵向加速度最大值为58 mm/s2;(2)列车制动过程中,主梁纵向位移具有累积性,最大值一般出现在列车制动停车之前,而纵向振动加速度与之相反,最大值一般出现在列车停车瞬间;(3)按照现行《铁路桥涵设计规范》制动力静力计算方法得到的最大墩底弯矩为3 960.7 kN·m,本文算法得到的最大值为1 152.0 kN·m,仅为规范静力算法的31.5%,表明规范对制动力的取值具有较大的安全储备;(4)本研究成果可为高墩铁路桥梁的设计提供参考。
[Abstract]:Objective: in order to study the influence of high-speed train braking on longitudinal dynamic response of high-pier bridge, the longitudinal dynamic model of train-track bridge coupling system is established by using the independent research and development software TTBLS-DYNA. The three-dimensional space model of track-bridge is established by finite element method, the longitudinal dynamic model of vehicle is established by rigid body dynamics method, and the braking deceleration characteristic curve of EMU is used. The coupled dynamic equations of vehicle and bridge are solved by numerical integration method, and the longitudinal dynamic response of the coupled system is analyzed. The longitudinal coupling vibration of the vehicle-bridge is analyzed by taking the simple supported beam bridge with high piers in Shijiagou as an example. The conclusion is that the high-speed train has little effect on the longitudinal vibration of the bridge with high piers when it is rapidly braking on the bridge with high piers. The maximum longitudinal displacement of the main beam is 0.17 mm and the maximum of the longitudinal acceleration is 58 mm / s ~ (2)) during the braking process, the longitudinal displacement of the main beam is cumulative, and the maximum value usually appears before the braking stop, but the longitudinal vibration acceleration is the opposite. The maximum bending moment of the pier is 3 960.7 KN 路m, and the maximum value obtained by this algorithm is 1 152.0 KN 路m, which is only the standard static moment, according to the current "Railway Bridge and culvert Design Code", the maximum bending moment at the bottom of the pier is 3 960.7 KN 路m. The results of this study can provide a reference for the design of railway bridges with high piers.
【作者单位】: 中南大学;
【基金】:国家自然科学基金(51378511,51678576) 湖南省高校创新平台开放基金(13K006) 牵引动力国家重点实验室开放课题(TPL1601)
【分类号】:U441.3
【参考文献】
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本文编号:1500383
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