【摘要】：二十一世紀初的這二十年,中國經歷了經濟上的騰飛,國內的城市化進程也在如火如荼地進行著,城市人口與日俱增,這就導致城市交通擁堵問題日益凸顯,大力發(fā)展城市軌道交通,形成立體網絡、緩解地面擁堵、豐富人民出行選擇成了必然,其中線路占比較大的高架段使得車-線-橋系統(tǒng)相關研究成為了一個具有重要意義的課題。經過總結學習既有研究成果,對地震作用下的列車-軌道-橋梁系統(tǒng)的空間動力相互作用問題展開研究,分析得到了地震作用下系統(tǒng)的動力響應規(guī)律,對橋梁結構及列車的地震安全性做出評價,為城市軌道交通橋梁的抗震設計提供數據支撐,為維護其運營安全的措施設計提供參考。本文的主要工作內容如下:(1)系統(tǒng)地介紹了城市軌道交通百年間的發(fā)展歷程,整理了軌道交通相關研究的背景,總結了國內外的軌道交通橋梁相關研究資料及既有震害資料,分析了車-線-橋系統(tǒng)主要震害情況,闡述了軌道交通系統(tǒng)高架結構動力響應及列車運行安全性問題的重要意義。(2)整理分析了新頒布實施的《城市軌道交通結構抗震設計規(guī)范》中的抗震設防相關要求,并與原有規(guī)范相關參數進行了對比;介紹了國內外橋上軌道列車的安全性和平穩(wěn)性的分析方法與指標,參考我國既有規(guī)范,從中選取適合本文地震作用下的車-線-橋系統(tǒng)動力響應指標的限值,用以評價橋梁結構的動力響應安全性,計算分析得到結構破壞時支座與墩頂節(jié)點所受等效水平力,用以評價各種設計工況下結構的安全儲備情況。(3)給出了車-線-橋系統(tǒng)主要組成部分的結構動力學理論模型,使用有限元軟件ABAQUS建立了橋梁-列車系統(tǒng)有限元模型;根據場地條件選擇多條實際地震動記錄,處理后作為各種工況下數值模擬分析的地震作用輸入;采用美國軌道六級譜作為本文模型的軌道不平順激勵,通過編寫MATLAB程序處理得到軌道不平順模擬樣本,以附加到軌道模型鋼軌起始坐標的方式實現(xiàn)軌道不平順狀態(tài)的模擬。(4)考慮到不同規(guī)范設計參數的區(qū)別及地震烈度、行車速度、軌道不平順等級等因素的影響,設計了多種針對性分析工況,并對所建立的橋梁-列車系統(tǒng)模型進行的各種工況下的地震安全性分析,給出了橋梁在地震與列車共同作用下的動力響應情況并分析了橋梁結構可能出現(xiàn)的破壞狀態(tài);給出了列車與橋梁受不同影響因素作用的響應情況,對橋梁-列車系統(tǒng)的地震安全性做出了分析,得到了具有參考價值的相關結論。
【圖文】：

圖1.2-1倫敦地下鐵路施工Fig.1.2-1 Constructing of the London Subway著經濟建設的腳步加快，中國經歷了經濟上的騰飛，國內的城市如荼地進行著，城市人口與日俱增，這就導致城市交通相關問題日方論證，調整城市運輸系統(tǒng)結構，建立以軌道交通為主的城市公‘上、中、下’的立體系統(tǒng)，不僅是我國各大城市市內交通的是世界各國城市交通建設者的不二選擇。中國的大中型城市都’思想指導下，為建立城市公共交通立體系統(tǒng)而日夜兼程。不得事關民生基礎，人民的生活起居離不開出行這一活動，合理、高堵問題對一座城市的經濟發(fā)展有著不容忽視的影響。軌道交通的選型，結構設計、施工，再到最后貫通、投入運營，整套流程涵部門、制造業(yè)以及服務管理業(yè)等多個領域，可以說，適合國情的展戰(zhàn)略，其意義是極其重大的。

30條線路的軌道交通立體網絡（圖1.2-3），線路總長約1200公里；截至2018年底，長春市共有3條軌道交通線路處于在建狀態(tài)，包括2號線西延段，三號線東延段，9號線，以及環(huán)線9號線，，線路總長度近60公里。市政部門規(guī)劃在未來的5五年內，長春市軌道交通系統(tǒng)將形成有10條線路組成的立體網絡
【學位授予單位】：中國地震局工程力學研究所
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U442.55;U270.1

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本文編號：2591598