發(fā)布時(shí)間：2020-03-20 09:34

【摘要】：二十一世紀(jì)初的這二十年,中國經(jīng)歷了經(jīng)濟(jì)上的騰飛,國內(nèi)的城市化進(jìn)程也在如火如荼地進(jìn)行著,城市人口與日俱增,這就導(dǎo)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(wǎng)絡(luò)、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(guān)研究成為了一個(gè)具有重要意義的課題。經(jīng)過總結(jié)學(xué)習(xí)既有研究成果,對(duì)地震作用下的列車-軌道-橋梁系統(tǒng)的空間動(dòng)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(dòng)力響應(yīng)規(guī)律,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)及列車的地震安全性做出評(píng)價(jià),為城市軌道交通橋梁的抗震設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐,為維護(hù)其運(yùn)營安全的措施設(shè)計(jì)提供參考。本文的主要工作內(nèi)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(guān)研究的背景,總結(jié)了國內(nèi)外的軌道交通橋梁相關(guān)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(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)及列車運(yùn)行安全性問題的重要意義。(2)整理分析了新頒布實(shí)施的《城市軌道交通結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中的抗震設(shè)防相關(guān)要求,并與原有規(guī)范相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比;介紹了國內(nèi)外橋上軌道列車的安全性和平穩(wěn)性的分析方法與指標(biāo),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(dòng)力響應(yīng)指標(biāo)的限值,用以評(píng)價(jià)橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)安全性,計(jì)算分析得到結(jié)構(gòu)破壞時(shí)支座與墩頂節(jié)點(diǎn)所受等效水平力,用以評(píng)價(jià)各種設(shè)計(jì)工況下結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備情況。(3)給出了車-線-橋系統(tǒng)主要組成部分的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)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(jù)場地條件選擇多條實(shí)際地震動(dòng)記錄,處理后作為各種工況下數(shù)值模擬分析的地震作用輸入;采用美國軌道六級(jí)譜作為本文模型的軌道不平順激勵(lì),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(biāo)的方式實(shí)現(xiàn)軌道不平順狀態(tài)的模擬。(4)考慮到不同規(guī)范設(shè)計(jì)參數(shù)的區(qū)別及地震烈度、行車速度、軌道不平順等級(jí)等因素的影響,設(shè)計(jì)了多種針對(duì)性分析工況,并對(duì)所建立的橋梁-列車系統(tǒng)模型進(jìn)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(dòng)力響應(yīng)情況并分析了橋梁結(jié)構(gòu)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(yīng)情況,對(duì)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(jià)值的相關(guān)結(jié)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(jīng)濟(jì)建設(shè)的腳步加快，中國經(jīng)歷了經(jīng)濟(jì)上的騰飛，國內(nèi)的城市如荼地進(jìn)行著，城市人口與日俱增，這就導(dǎo)致城市交通相關(guān)問題日方論證，調(diào)整城市運(yùn)輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，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(nèi)交通的是世界各國城市交通建設(shè)者的不二選擇。中國的大中型城市都’思想指導(dǎo)下，為建立城市公共交通立體系統(tǒng)而日夜兼程。不得事關(guān)民生基礎(chǔ)，人民的生活起居離不開出行這一活動(dòng)，合理、高堵問題對(duì)一座城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著不容忽視的影響。軌道交通的選型，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工，再到最后貫通、投入運(yùn)營，整套流程涵部門、制造業(yè)以及服務(wù)管理業(yè)等多個(gè)領(lǐng)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(wǎng)絡(luò)（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(hào)線西延段，三號(hào)線東延段，9號(hào)線，以及環(huán)線9號(hào)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(nèi)，長春市軌道交通系統(tǒng)將形成有10條線路組成的立體網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：中國地震局工程力學(xué)研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U442.55;U270.1

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本文編號(hào)：2591598