車—線—橋豎向振動等代解耦研究
發(fā)布時間:2023-04-22 22:07
近年來高速鐵路不斷發(fā)展,車橋之間的動力相互作用問題引起了人們的關(guān)注。目前,考慮到車輛和橋梁的振動,已經(jīng)提出了精細(xì)的車-橋相互作用模型,以評估列車過橋引起的橋梁動力響應(yīng),但仍有部分問題尚未解決:傳統(tǒng)車-橋耦合模型和移動集中力模型中沒有考慮軌道結(jié)構(gòu)的影響;經(jīng)典的移動集中力模型用于評估橋梁的動力響應(yīng)時,通常會高估橋梁的振動,這一現(xiàn)象的內(nèi)在機(jī)理未被完全揭示;傳統(tǒng)的車-橋耦合模型只能借助數(shù)值模擬的方法求解,不利于揭示車-橋耦合效應(yīng)內(nèi)在機(jī)理也不便于實(shí)際工程的使用。本文的研究內(nèi)容包括:(1)將移動車輛對橋梁的荷載模擬為更為合理的分布荷載,通過分析移動集中荷載和移動分布載荷下橋梁的振動問題,研究了分布荷載對橋梁振動的折減。研究表明移動分布荷載模型下的橋梁響應(yīng)可以通過對移動集中荷載模型下橋梁的響應(yīng)進(jìn)行濾波來獲得。濾波函數(shù)為分布荷載函數(shù)的傅里葉變換(FT);谠撽P(guān)系,給出了計算分布荷載效應(yīng)的折減系數(shù)公式。通過數(shù)值分析驗(yàn)證了該折減系數(shù)公式不僅適用于移動載荷模型,而且適用于車-橋相互作用(VBI)問題。(2)基于車橋系統(tǒng)內(nèi)在機(jī)理和等效粘滯阻尼的思想,提出了車-橋解耦模型,根據(jù)本文提出的車-橋解耦模型,在移動...
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究歷史及現(xiàn)狀
1.2.1 軌道結(jié)構(gòu)分布力對橋梁振動影響的研究現(xiàn)狀
1.2.2 車輛對橋梁振動影響的研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
第2章 簡支梁橋在移動力、移動車輛作用下的振動
2.1 簡支梁在移動集中力模型下的振動
2.2 共振項分解法(DER)
2.3 簡支梁的豎向共振分析
2.4 簡支梁在移動簡化移動車輛作用下的振動
2.5 歐洲規(guī)范提出的附加阻尼法
2.6 本章小結(jié)
第3章 軌道荷載分布對橋梁振動的影響
3.1 軌道結(jié)構(gòu)荷載的分布作用
3.2 移動集中力和移動分布力作用下橋梁的振動
3.2.1 橋梁的運(yùn)動微分方程
3.2.2 橋梁受到的模態(tài)力
3.2.3 橋梁振動的頻域解
3.2.4 分布荷載的濾波函數(shù)
3.3 移動力模型中軌道荷載分布作用的折減系數(shù)
3.4 車橋耦合模型中軌道荷載分布作用的折減系數(shù)
3.5 算例
3.5.1 軌道荷載分布對移動荷載模型的影響
3.5.2 軌道荷載分布對車-橋耦合模型的影響
3.6 荷載分布效應(yīng)的折減系數(shù)的檢驗(yàn)
3.7 本章小結(jié)
第4章 車輛對橋梁振動的影響
4.1 等效粘滯阻尼
4.1.1 具有粘滯阻尼的諧振動
4.1.2 粘滯阻尼耗散的能量
4.1.3 等效粘滯阻尼
4.2 附加阻尼模型
4.2.1 橋梁在移動荷載下的模態(tài)力和動力響應(yīng)
4.2.2 車輛在橋面激勵下的振動
4.2.3 車輛對橋梁的附加阻尼
4.2.3.1 共振車速下彈簧振子耗散的能量
4.2.3.2 車輛振動耗散能量的等效阻尼比
4.3 算例
4.4 附加阻尼模型精度驗(yàn)證
4.4.1 車-橋參數(shù)選取
4.4.2 驗(yàn)證框架
4.5 附加阻尼比圖表
4.6 本章小結(jié)
第5章 車-線-橋解耦模型
5.1 驗(yàn)證框架
5.2 車速-橋梁最大加速度
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號:3798486
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究歷史及現(xiàn)狀
1.2.1 軌道結(jié)構(gòu)分布力對橋梁振動影響的研究現(xiàn)狀
1.2.2 車輛對橋梁振動影響的研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
第2章 簡支梁橋在移動力、移動車輛作用下的振動
2.1 簡支梁在移動集中力模型下的振動
2.2 共振項分解法(DER)
2.3 簡支梁的豎向共振分析
2.4 簡支梁在移動簡化移動車輛作用下的振動
2.5 歐洲規(guī)范提出的附加阻尼法
2.6 本章小結(jié)
第3章 軌道荷載分布對橋梁振動的影響
3.1 軌道結(jié)構(gòu)荷載的分布作用
3.2 移動集中力和移動分布力作用下橋梁的振動
3.2.1 橋梁的運(yùn)動微分方程
3.2.2 橋梁受到的模態(tài)力
3.2.3 橋梁振動的頻域解
3.2.4 分布荷載的濾波函數(shù)
3.3 移動力模型中軌道荷載分布作用的折減系數(shù)
3.4 車橋耦合模型中軌道荷載分布作用的折減系數(shù)
3.5 算例
3.5.1 軌道荷載分布對移動荷載模型的影響
3.5.2 軌道荷載分布對車-橋耦合模型的影響
3.6 荷載分布效應(yīng)的折減系數(shù)的檢驗(yàn)
3.7 本章小結(jié)
第4章 車輛對橋梁振動的影響
4.1 等效粘滯阻尼
4.1.1 具有粘滯阻尼的諧振動
4.1.2 粘滯阻尼耗散的能量
4.1.3 等效粘滯阻尼
4.2 附加阻尼模型
4.2.1 橋梁在移動荷載下的模態(tài)力和動力響應(yīng)
4.2.2 車輛在橋面激勵下的振動
4.2.3 車輛對橋梁的附加阻尼
4.2.3.1 共振車速下彈簧振子耗散的能量
4.2.3.2 車輛振動耗散能量的等效阻尼比
4.3 算例
4.4 附加阻尼模型精度驗(yàn)證
4.4.1 車-橋參數(shù)選取
4.4.2 驗(yàn)證框架
4.5 附加阻尼比圖表
4.6 本章小結(jié)
第5章 車-線-橋解耦模型
5.1 驗(yàn)證框架
5.2 車速-橋梁最大加速度
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號:3798486
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