發(fā)布時間：2020-05-28 20:21

【摘要】：隨著高速鐵路的迅速發(fā)展,列車速度越來越高,橋梁承重越來越大,移動荷載引起的橋梁振動問題比以前更加顯著。過去對車橋耦合振動的研究多是針對橋梁的豎向彎曲振動,也就是假設移動荷載是沿著橋梁中心線而行駛。而實際上,列車或車輛荷載很可能會偏離橋梁的中心線行駛,此時,不僅會引起梁的豎向彎曲振動,也會引起梁的側向彎曲振動和扭轉振動,尤其是當梁截面不是對稱時,非對稱方向上發(fā)生的彎曲振動和扭轉振動是耦合的。本文旨在研究移動荷載下單軸對稱工字梁的橫向和扭轉耦合振動。為此,列車用兩個具有恒定間隔的偏心輪荷載來模擬。為了獲得用于揭示關鍵參數的閉合解,橋梁慣性和阻尼效應都被忽略。此外,通過假定側向彎曲和扭轉位移被約束在梁的兩端,考慮斷面的翹曲變形,確定簡支梁受到偏心移動荷載的振動控制方程,以一系列正弦函數來近似橫向位移和扭轉位移,進一步利用常數變易法推導出簡支梁的扭轉響應,再由此確定扭轉振動的共振和相消條件,最終得到針對扭轉振動的簡支梁的最佳設計標準。建立工字形截面梁橋結構離散化的力學計算模型,選取模擬翹曲的插值函數,選擇合適的算例,并將有限元方法的結果與解析方法計算結果相比較,對理論分析進行驗證。在閉合解和有限元解分析的基礎上,得到的主要結論有:第一,針對扭轉振動的簡支梁的最佳設計標準與針對豎向振動的簡支梁的最佳設計標準剛好相同,在高速鐵路軌道設計中采用單軸對稱工字鋼設計具有很大的優(yōu)勢,因為在實務上無需對扭轉和豎向標準加以區(qū)別。第二,當梁跨與車長之比滿足一定條件時,簡支梁幾乎不會產生共振響應。本文的創(chuàng)新點有三。第一,考慮了列車行駛的實際情況,即列車偏離橋梁中心線行駛,引起了橋梁的扭轉振動和側向振動,且對于單軸對稱的工字梁,扭轉振動和側向振動是耦合的。第二,假設扭轉響應為簡諧波疊加的形式,推導出扭轉響應的閉合解。第三,從閉合解推導扭轉響應的共振條件和相消條件,最終得到針對扭轉振動的簡支梁的最佳設計標準。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U441.3;U270.11

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

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本文編號：2685781