隨著高鐵的大力建設(shè)和發(fā)展,伴隨而來的車橋振動(dòng)問題越來越多,為了解決振動(dòng)問題和確保列車的安全運(yùn)行,需要深入研究影響車橋耦合振動(dòng)的因素。首先,綜述了國內(nèi)外車橋耦合振動(dòng)理論的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀以及車橋耦合振動(dòng)系統(tǒng)的影響因素和研究方法。然后介紹了軌道不平順的分類、典型軌道譜以及車橋動(dòng)力指標(biāo)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和限值。隨后詳細(xì)敘述了車輛模型自由度的確定、車輛運(yùn)動(dòng)方程、輪軌之間的相互作用以及橋梁的運(yùn)動(dòng)方程,并且給出了求解系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程的方法,即振型疊加法和Newmark-β積分法。其次,運(yùn)用Universal Mechanism軟件建立了車輛-軌道模型和有限元軟件ANSYS建立了石河2號(hào)特大橋簡支梁橋模型,并且分析了橋梁的振型和固有頻率。通過UM和ANSYS建立的模型進(jìn)行聯(lián)合仿真,得到了車橋耦合振動(dòng)響應(yīng)的結(jié)果,通過與現(xiàn)場試驗(yàn)測得的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,誤差在允許范圍之內(nèi),驗(yàn)證了車橋模型的合理性和準(zhǔn)確性。同時(shí)分析了不同時(shí)速下車輛和橋梁動(dòng)力指標(biāo)的變化趨勢,結(jié)果表明:車輛和橋梁的動(dòng)力指標(biāo)隨著列車速度的提高而增大,說明列車運(yùn)行速度的提高可以增強(qiáng)車輛和橋梁的振動(dòng)響應(yīng)。最后,研究了高速鐵路簡支梁橋車橋耦合振動(dòng)影響因素,包括橋墩橫向剛度、軌底坡、軌道不平順、車輛踏面和軌道模型,通過分析車輛和橋梁動(dòng)力指標(biāo)的仿真結(jié)果得到以下結(jié)論:車輛和橋梁的動(dòng)力指標(biāo)隨著橋墩的橫向剛度比減小而增大,當(dāng)小于0.65左右時(shí),車輛和橋梁的動(dòng)力響應(yīng)迅速增加,繼續(xù)減小時(shí),跨中橫向位移成倍數(shù)增加,列車過橋時(shí)的安全性和平穩(wěn)性不能得到保證;對(duì)于軌底坡,軌底坡為0.025時(shí)車輛和橋梁的動(dòng)力響應(yīng)比軌底坡為0.05的小,說明軌底坡為0.025比0.05更為合理;對(duì)于軌道平順,車輛和橋梁的動(dòng)力指標(biāo)隨著軌道平順程度的變差而增大;對(duì)于車輛踏面,使用LMA踏面車橋產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)較小,說明LMA踏面與軌道的匹配更合適。另外,不同車輛踏面對(duì)車橋的橫向動(dòng)力有一定的增大作用而對(duì)豎向動(dòng)力的影響并不大。對(duì)于軌道模型,無質(zhì)量軌道下車輛和橋梁的動(dòng)力指標(biāo)最大值比移動(dòng)質(zhì)量軌道下的大,說明相對(duì)于無質(zhì)量軌道,移動(dòng)質(zhì)量軌道能更加真實(shí)的反映車輛和橋梁的動(dòng)力響應(yīng)。
【學(xué)位單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U441.3
【部分圖文】：

京津城際高速列車

朔黃鐵路萬噸重載列車

軌道幾何不平順是引起車橋耦合振動(dòng)的形和墩臺(tái)基礎(chǔ)不均勻沉降引起的；外界環(huán)境主破壞性比較大，例如地震、臺(tái)風(fēng)等外界激勵(lì)，的運(yùn)行狀態(tài)。兩股鋼軌的實(shí)際幾何尺寸相對(duì)理不平順[19]。平順何不平順分類不平順軌軌頂在垂向上的位移不一致，而出現(xiàn)垂向中( )tlrZ =Z+Z21左、右軌的垂向坐標(biāo)。

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本文編號(hào)：2834640