车—线—桥竖向振动等代解耦研究

发布时间：2023-04-22 22:07

　　近年来高速铁路不断发展,车桥之间的动力相互作用问题引起了人们的关注。目前,考虑到车辆和桥梁的振动,已经提出了精细的车-桥相互作用模型,以评估列车过桥引起的桥梁动力响应,但仍有部分问题尚未解决:传统车-桥耦合模型和移动集中力模型中没有考虑轨道结构的影响;经典的移动集中力模型用于评估桥梁的动力响应时,通常会高估桥梁的振动,这一现象的内在机理未被完全揭示;传统的车-桥耦合模型只能借助数值模拟的方法求解,不利于揭示车-桥耦合效应内在机理也不便于实际工程的使用。本文的研究内容包括:(1)将移动车辆对桥梁的荷载模拟为更为合理的分布荷载,通过分析移动集中荷载和移动分布载荷下桥梁的振动问题,研究了分布荷载对桥梁振动的折减。研究表明移动分布荷载模型下的桥梁响应可以通过对移动集中荷载模型下桥梁的响应进行滤波来获得。滤波函数为分布荷载函数的傅里叶变换(FT)。基于该关系,给出了计算分布荷载效应的折减系数公式。通过数值分析验证了该折减系数公式不仅适用于移动载荷模型,而且适用于车-桥相互作用(VBI)问题。(2)基于车桥系统内在机理和等效粘滞阻尼的思想,提出了车-桥解耦模型,根据本文提出的车-桥解耦模型,在移动...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
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第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究历史及现状
        1.2.1 轨道结构分布力对桥梁振动影响的研究现状
        1.2.2 车辆对桥梁振动影响的研究现状
    1.3 本文研究内容
第2章 简支梁桥在移动力、移动车辆作用下的振动
    2.1 简支梁在移动集中力模型下的振动
    2.2 共振项分解法(DER)
    2.3 简支梁的竖向共振分析
    2.4 简支梁在移动简化移动车辆作用下的振动
    2.5 欧洲规范提出的附加阻尼法
    2.6 本章小结
第3章 轨道荷载分布对桥梁振动的影响
    3.1 轨道结构荷载的分布作用
    3.2 移动集中力和移动分布力作用下桥梁的振动
        3.2.1 桥梁的运动微分方程
        3.2.2 桥梁受到的模态力
        3.2.3 桥梁振动的频域解
        3.2.4 分布荷载的滤波函数
    3.3 移动力模型中轨道荷载分布作用的折减系数
    3.4 车桥耦合模型中轨道荷载分布作用的折减系数
    3.5 算例
        3.5.1 轨道荷载分布对移动荷载模型的影响
        3.5.2 轨道荷载分布对车-桥耦合模型的影响
    3.6 荷载分布效应的折减系数的检验
    3.7 本章小结
第4章 车辆对桥梁振动的影响
    4.1 等效粘滞阻尼
        4.1.1 具有粘滞阻尼的谐振动
        4.1.2 粘滞阻尼耗散的能量
        4.1.3 等效粘滞阻尼
    4.2 附加阻尼模型
        4.2.1 桥梁在移动荷载下的模态力和动力响应
        4.2.2 车辆在桥面激励下的振动
        4.2.3 车辆对桥梁的附加阻尼
            4.2.3.1 共振车速下弹簧振子耗散的能量
            4.2.3.2 车辆振动耗散能量的等效阻尼比
    4.3 算例
    4.4 附加阻尼模型精度验证
        4.4.1 车-桥参数选取
        4.4.2 验证框架
    4.5 附加阻尼比图表
    4.6 本章小结
第5章 车-线-桥解耦模型
    5.1 验证框架
    5.2 车速-桥梁最大加速度
    5.3 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献



本文编号：3798486