為研究通行400km/h高速列車時(shí)橋梁的動(dòng)力性能,采用車-橋耦合振動(dòng)方法,分析車速、車輛編組、車輛載重3種車輛因素和跨度、橋梁豎向基頻、橋型3種橋梁結(jié)構(gòu)因素對400km/h高速鐵路橋梁動(dòng)力系數(shù)的影響。結(jié)果表明:車速增加到一定程度將出現(xiàn)車橋豎向共振的風(fēng)險(xiǎn);跨度一定時(shí),橋梁豎向振動(dòng)基頻越大動(dòng)力系數(shù)越小;多數(shù)工況下16車編組時(shí)橋梁的動(dòng)力系數(shù)較8車編組時(shí)大,車輛空載時(shí)橋梁的動(dòng)力系數(shù)較車輛滿載時(shí)大。

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【部分圖文】：

圖1車輛模型

車輛車體和2個(gè)轉(zhuǎn)向架各有橫移、浮沉、側(cè)滾、點(diǎn)頭及搖頭5個(gè)自由度，4個(gè)輪對各有橫移和搖頭2個(gè)自由度。分析中假設(shè)車輛模型為線性模型，組成列車的各節(jié)車輛運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立，兩懸掛系統(tǒng)中的彈簧為線性彈簧，阻尼為粘性阻尼。根據(jù)達(dá)朗貝爾原理可建立車輛運(yùn)動(dòng)方程：式中，和Xv分別為車輛加速度向量、速度....

圖2動(dòng)力系數(shù)對比

根據(jù)規(guī)范[17]定義，列車通過橋梁時(shí)列車荷載對橋梁產(chǎn)生的最大豎向響應(yīng)與列車靜止在橋梁上時(shí)列車荷載對橋梁產(chǎn)生的最大豎向響應(yīng)之比即為橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力系數(shù)，因此基于車-橋耦合振動(dòng)計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力系數(shù)，可用運(yùn)營列車對橋梁的最大豎向動(dòng)撓度除以最大豎向靜撓度。由于式（4）計(jì)算ZK活載下的動(dòng)力系....

圖3跨度對簡支梁橋動(dòng)力系數(shù)的影響

利用式（6）計(jì)算24,32,40m簡支梁橋的共振車速如表3所示，不同車速下3種跨度簡支梁橋的動(dòng)力系數(shù)如圖3所示。根據(jù)圖3中每種跨度簡支梁橋的峰值數(shù)據(jù)并結(jié)合表3中簡支梁橋可能發(fā)生共振的車速，選取24m簡支梁橋上行車速度為380km/h、32m簡支梁橋上行車速度為440km/h以及....

圖4簡支梁橋跨中豎向動(dòng)位移時(shí)程曲線

(1)24m簡支梁橋在車速380km/h時(shí)的豎向動(dòng)位移時(shí)程曲線功率譜密度有2個(gè)突出的峰值，分別對應(yīng)頻率4.125Hz和7.994Hz，后者與表1中24m簡支梁橋的豎向自振基頻fb(8.034Hz）接近，前者與二階共振對應(yīng)的頻率fb/2(4.017Hz）接近。又由表3可知，2....

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