發(fā)布時間：2020-10-30 04:40

　　 眾所周知,高速鐵路對路基沉降有嚴格的要求,而高架橋能夠有效地處理軟土沉降等問題,因此,高架橋結(jié)構(gòu)在高速鐵路中得到廣泛應用。目前,高速鐵路列車的設計速度近400km/h,因此,在設計高架橋時考慮列車的慣性效應很有必要。而關于移動質(zhì)量作用下高架橋動力響應的研究是研究列車載荷作用下高架橋動力響應的基礎。本文研究了樁基礎支撐周期性高架橋在移動質(zhì)量作用下的動力響應,分析了移動質(zhì)量的慣性效應,研究成果可作為高架橋的設計及列車車速調(diào)控的理論依據(jù)。本文的主要研究內(nèi)容包括如下三部分:(1)彈性支撐周期性連續(xù)梁(PSPB)對移動質(zhì)量的動力響應。首先將移動質(zhì)量與PSPB(質(zhì)量-梁)間的相互作用力展開為傅里葉級數(shù),其中的某一項稱為質(zhì)量-梁作用力的某一傅里葉分量。利用傅里葉變換和序列傅里葉變換方法,將單位傅里葉分量移動載荷(UFML)所引起的PSPB的動力響應表示為響應函數(shù)沿代表跨的積分,其中PSPB的響應函數(shù)可通過傳遞矩陣方法得到。利用質(zhì)量-梁耦合條件以及PSPB對UFML的動力響應,可確定質(zhì)量-梁相互作用力的傅里葉系數(shù)。利用疊加原理可得PSPB對移動質(zhì)量的總體動力響應。利用所建立的模型,分析了移動質(zhì)量所引起的PSPB的動力響應。(2)剛性支撐周期性高架橋(RSPV)對移動質(zhì)量的動力響應。類似地,把移動質(zhì)量-RSPV(質(zhì)量-橋)間的相互作用力展開為傅里葉級數(shù)。利用傅里葉變換和序列傅里葉變換方法,將RSPV對UFML的動力響應表示為頻域-波數(shù)域的響應函數(shù)沿RSPV代表跨的積分。RSPV的頻域-波數(shù)域內(nèi)的響應函數(shù)可通過傳遞矩陣方法得到。通過傅里葉逆變換可將RSPV對UFML的頻域內(nèi)響應轉(zhuǎn)化為時域內(nèi)響應。根據(jù)質(zhì)量-橋間的耦合條件和RSPV對UFML的動力響應,可得質(zhì)量-橋間的相互作用力。利用疊加原理,可得RSPV對移動質(zhì)量的總體動力響應。通過數(shù)值計算分析了移動質(zhì)量作用下RSPV的動力響應。(3)樁基礎支撐周期性高架橋(PSPV)對移動質(zhì)量動力響應。首先利用邊界元方法,根據(jù)樁與半空間土體界面處的連續(xù)性條件建立樁與半空間土體的耦合邊界元模型,據(jù)此可得樁基礎柔度。類似地,把移動質(zhì)量-PSPV(質(zhì)量-橋)間的相互作用力展開為傅里葉級數(shù)。利用傅里葉變換和序列傅里葉變換方法,將PSPV對UFML的動力響應表示為頻域-波數(shù)域的響應函數(shù)沿PSPV代表跨的積分。PSPV頻域-波數(shù)域內(nèi)的響應函數(shù)可通過傳遞矩陣方法得到。根據(jù)質(zhì)量-橋間的耦合條件和PSPV對UFML的動力響應,可得質(zhì)量-橋間的相互作用力。最終利用疊加原理得出了PSPV對移動質(zhì)量的總體動力響應。利用所建立的PSPV對移動質(zhì)量動力響應的計算模型,分析了RSPV在移動質(zhì)量作用下的動力響應。本文的研究表明,移動質(zhì)量的質(zhì)量大小及其速度是影響質(zhì)量-結(jié)構(gòu)相互作用力的兩個重要因素;當移動荷載的質(zhì)量很小時,其慣性效應可以忽略,移動質(zhì)量可簡單地處理成移動荷載,但隨著移動質(zhì)量的質(zhì)量增加,其慣性效應越來越顯著,因此,必須考慮其慣性效應;此外,移動質(zhì)量的速度越大,其慣性效應越明顯。
【學位單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U443.15
【部分圖文】：

, , , TT Tb b bψ x q x fx , , , , , , , Tb b b bqx v x u x x , , , , , , , Tb b b bfx N x Q x M x , (其中，bq 和bf 分別表示梁的位移和力向量。可得出梁的傳遞矩陣bT 見附錄

12hhN n , 12vvN n , (5.10)式中，( )hnhL ( / 2 / 2h h h N n N)為第 n 水平邊界單元層的長度 (圖 5.2(b))；( )vnvL ( / 2 / 2v v v N n N)為第 n 垂直邊界單元層的長度(圖 5.2(b))；h 為放大系數(shù)；hN 和vN 分別表示為水平和垂直邊界單元層的總數(shù)層。
【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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本文編號：2862001