研究目的:為研究不同類型梁單元對列車-軌道-簡支梁耦合系統(tǒng)動力響應(yīng)的影響,以12車編組高速列車通過6跨簡支梁為例,基于多剛體動力學(xué)建立車輛垂向動力學(xué)模型,分別采用Euler-Bernoulli梁、Timoshenko梁及Mindlin板單元建立簡支梁橋有限元模型,并開展基于三種不同類型梁單元簡支梁模型的列車-軌道-橋梁耦合系統(tǒng)動力響應(yīng)分析。研究結(jié)論:（1）在相同參數(shù)條件下,三種簡支梁模型的自振頻率各不相同,其中Euler-Bernoulli梁模型計算得到的簡支梁自振頻率最高,對應(yīng)的理論共振車速也最大;（2）運營車速條件下,橋梁加速度響應(yīng)受梁單元類型的影響顯著,基于Euler-Bernoulli梁的簡支梁振動加速度最小,基于Timoshenko梁的簡支梁振動加速度與基于板單元的箱梁底板中點處的計算結(jié)果較為接近,而基于板單元的簡支梁由于頂板局部受高頻列車荷載激勵的影響,因此頂板中點處的加速度最大;三種簡支梁模型計算的首、末節(jié)車體加速度吻合良好;（3）共振車速條件下,Euler-Bernoulli梁模型和Timoshenko梁模型計算的橋梁加速度和位移吻合較好,但整體上大于板單元模型箱梁腹板... 

【文章來源】：鐵道工程學(xué)報. 2020,37(07)北大核心EI

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

簡支梁跨中垂向振動加速度

參考合蚌客專單線預(yù)制簡支箱梁，確定如圖2所示的主梁截面尺寸。橋梁有限元模型按6跨簡支梁建立，主梁分別采用Euler-Bernoulli梁單元、Timoshenko梁單元及Mindlin板單元建模，鋼軌采用Timoshenko梁單元建模，有限元模型如圖3所示。為降低邊界條件帶來的誤差，三種橋梁模型的邊界約束均施加在中性軸位置。本文主梁單元長度為0.6 m，保持與扣件間距一致，鋼軌節(jié)點與橋梁節(jié)點之間通過彈簧-阻尼器連接，考慮軌下扣件和墊板的彈性支承作用。車輛、軌道和橋梁基本參數(shù)參考文獻[7]。圖3 軌道-橋梁有限元模型

軌道-橋梁有限元模型

【參考文獻】：
期刊論文
[1]列車—軌道—橋梁耦合系統(tǒng)動力方程求解方法對計算精度和效率的影響[J]. 朱志輝,龔?fù)?王力東,蔡成標(biāo),余志武.  中國鐵道科學(xué). 2016(05)



本文編號：3574260