下承式鐵路桁架橋橋面系車致振動研究
本文選題:橋面系 切入點:桁架橋 出處:《廣西科技大學》2015年碩士論文
【摘要】:近年來,隨著火車不斷提速、車輛載重不斷加大以及高速列車的誕生和迅速發(fā)展,列車與軌道及橋梁的動力相互作用變得更為復雜,對橋面系的考慮也應更加周全,要求也應更加嚴格。傳統(tǒng)的靜力與準靜力設計方法在當今科技高速發(fā)展的時代,其適用性已滿足不了現(xiàn)代橋梁結構實際應用的需求,因此,須參照現(xiàn)代動力學理論及先進技術對既有鐵路桁架橋橋面系進行優(yōu)化設計與安全評估,以滿足現(xiàn)代科技水平的設計要求。本文簡略回顧國內(nèi)外鐵路桁架橋技術發(fā)展及列車-軌道-橋梁動力學研究史。在已有列車-軌道-橋梁動力相互作用研究現(xiàn)狀的基礎上,針對既有主干鐵路橋梁的振動問題,提出了將車輛、軌道以及橋面系作為一個系統(tǒng),以車輛、軌道、橋面系的動力學方法為基礎,借助輪軌及軌橋關系為整個系統(tǒng)的聯(lián)系紐帶,研究列車-軌道-橋面系系統(tǒng)的空間動力特性。本文建立了列車-枕式軌道-橋面系系統(tǒng)模型以及車輛、軌道以及橋面系的運動方程,選用Newmark-β逐步積分法對車輛-枕式軌道-橋面系系統(tǒng)空間振動方程進行了求解。對無碴軌道的運動方程進行了分析,采用Ritz法將軌道的偏微分方程轉為常微分方程,求出了在諧振力激勵下軌道的穩(wěn)態(tài)振動解。同時以軌道的不平順及輪對蛇行運動作為激勵源,用頻域功率譜等效法對鐵路低干擾功率譜進行數(shù)值計算。以京滬線淮河鐵路大橋為工程算例,對其進行了簡支梁桁架橋橋面系的行車振動分析,研究了列車-軌道-橋面系系統(tǒng)動力響應在不同車速及一些不平順等級下的變化規(guī)律,計算了車輛、軌道、橋面系等有關的振動響應,初步探討了它們之間的關系,得出了相關結論。
[Abstract]:In recent years, with the increasing speed of trains, the increasing load of vehicles and the birth and rapid development of high-speed trains, the dynamic interaction of trains with track and bridge becomes more complicated, and the consideration of bridge deck system should be more comprehensive. The traditional static and quasi-static design methods can not meet the needs of the practical application of modern bridge structures in the era of rapid development of science and technology. The optimization design and safety evaluation of existing railway truss bridge deck system should be carried out with reference to modern dynamic theory and advanced technology. In order to meet the design requirements of modern science and technology, this paper briefly reviews the development of railway truss bridge technology and the history of train-track bridge dynamics research at home and abroad. In view of the vibration problem of existing trunk railway bridges, this paper puts forward that the vehicle, track and bridge deck system should be regarded as a system, based on the dynamic method of vehicle, track and bridge deck system, and the wheel-rail and rail bridge relations are the link of the whole system. This paper studies the spatial dynamic characteristics of the train track bridge deck system. In this paper, the model of the train pillow track bridge deck system and the equations of motion of the vehicle, track and bridge deck system are established. The Newmark- 尾 integration method is used to solve the spatial vibration equation of vehicle-pillows track bridge deck system. The motion equation of ballastless track is analyzed, and the partial differential equation of track is transformed into ordinary differential equation by Ritz method. The steady-state vibration solution of the orbit under the excitation of resonant force is obtained. At the same time, the irregularity of the track and the snake motion of the wheelset are used as the excitation source. The frequency domain power spectrum equivalent method is used to numerically calculate the low interference power spectrum of the railway. Taking the Huaihe Railway Bridge on the Beijing-Shanghai Line as an engineering example, the driving vibration of the deck system of the simply supported girder truss bridge is analyzed. The dynamic response of train track bridge deck system under different speed and some irregularity grade is studied. The vibration response of vehicle, track, bridge deck system and so on are calculated, and the relationship between them is preliminarily discussed. The relevant conclusions are obtained.
【學位授予單位】:廣西科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:U441.3
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,本文編號:1655856
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