本文關(guān)鍵詞：考慮軌道約束的高速鐵路橋梁抗震分析

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【摘要】：高速鐵路的快速發(fā)展及無縫線路的廣泛鋪設(shè),使得軌道約束對高速鐵路橋梁抗震性能的影響問題急于解決。此外,地震作用下的軌道變形及其安全限值問題也值得進(jìn)一步研究。本文在建立地震作用下梁軌相互作用一體化模型的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)的研究了考慮軌道約束的高速鐵路橋梁抗震性能及橋上軌道的變形,主要完成了以下工作：(1)基于梁軌相互作用理論,縱向阻力采用理想彈塑性模型,使用非線性彈簧模擬,主梁采用帶鋼臂的梁單元模擬,并考慮橋墩的非線性,建立了梁軌相互作用一體化模型。并通過與相關(guān)文獻(xiàn)算例的對比驗(yàn)證了本文模型的正確性。(2)以高速鐵路中常見的兩類橋梁(多跨簡支梁橋和簡支+連續(xù)+簡支型橋梁)為研究對象,對比了考慮和不考慮軌道約束時橋梁的地震響應(yīng)。考慮軌道約束后結(jié)構(gòu)的頻率增大,墩頂位移降低,有利于橋梁抗震。并驗(yàn)算了地震作用下的軌道強(qiáng)度,結(jié)果表明線路可能先于橋梁破壞,應(yīng)增加地震作用下鋼軌應(yīng)力的驗(yàn)算。(3)分析了路基段長度,簡支梁跨數(shù),線路縱向阻力和簡支梁跨度等參數(shù)對梁軌系統(tǒng)地震響應(yīng)的影響。(4)以5跨簡支梁橋?yàn)槔?研究了7度、8度、9度多遇地震和設(shè)計地震下的軌道變形,計算了各梁縫處的軌道折角,并結(jié)合相應(yīng)規(guī)范對軌道折角的安全性進(jìn)行評價。分析了橋墩剛度和扣件橫向剛度對軌道折角的影響,結(jié)果表明橋梁設(shè)計時應(yīng)盡量避免橋墩剛度出現(xiàn)較大差異,以免軌道折角過大。
【關(guān)鍵詞】：高速鐵路 抗震性能 梁軌相互作用 無縫線路 軌道折角
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U442.55
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.2 梁軌相互作用理論的研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3 考慮軌道約束的橋梁抗震研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容18-21
• 2 梁軌相互作用原理及分析方法21-37
• 2.1 地震作用下梁軌相互作用機(jī)理21-22
• 2.2 梁軌相互作用解析法22-24
• 2.3 梁軌相互作用有限元法24-36
• 2.3.1 鋼軌計算參數(shù)24-25
• 2.3.2 主梁計算參數(shù)25
• 2.3.3 橋墩計算參數(shù)25-29
• 2.3.4 線路縱向阻力的模擬29-35
• 2.3.5 地震作用下梁軌相互作用算例35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 3 軌道約束對橋梁地震響應(yīng)的影響37-61
• 3.1 引言37
• 3.2 地震波的選取37-39
• 3.3 軌道約束對等跨簡支梁橋地震響應(yīng)的影響39-46
• 3.3.1 等跨簡支梁橋自振特性39-40
• 3.3.2 等跨簡支梁橋結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)40-46
• 3.4 軌道約束對簡支+連續(xù)+簡支型橋梁地震響應(yīng)的影響46-56
• 3.4.1 簡支+連續(xù)+簡支梁橋結(jié)構(gòu)自振特性46-47
• 3.4.2 簡支+連續(xù)+簡支梁橋結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)47-56
• 3.5 地震作用下無縫線路軌道強(qiáng)度的驗(yàn)算56-60
• 3.6 本章小結(jié)60-61
• 4 地震作用下梁軌系統(tǒng)的影響參數(shù)分析61-71
• 4.1 引言61
• 4.2. 路基段長度對梁軌系統(tǒng)地震響應(yīng)的影響61-63
• 4.3 簡支梁跨數(shù)對梁軌系統(tǒng)地震響應(yīng)的影響63-66
• 4.3.1 簡支梁跨數(shù)對結(jié)構(gòu)位移的影響63-65
• 4.3.2 簡支梁跨數(shù)對鋼軌內(nèi)力的影響65-66
• 4.3.3 小結(jié)66
• 4.4 線路縱向阻力對梁軌系統(tǒng)地震響應(yīng)的影響66-69
• 4.4.1 線路縱向阻力對結(jié)構(gòu)位移的影響66-67
• 4.4.2 線路縱向阻力對鋼軌內(nèi)力的影響67-68
• 4.4.3 小結(jié)68-69
• 4.5 簡支梁跨度對梁軌系統(tǒng)地震響應(yīng)的影響69-70
• 4.6 本章小結(jié)70-71
• 5 地震作用下橋上軌道的變形分析71-87
• 5.1 引言71
• 5.2 地震作用下軌道變形的相關(guān)規(guī)范概述71-73
• 5.3 地震作用下軌道變形規(guī)律的研究73-80
• 5.3.1 地震波選取73-74
• 5.3.2 有限元模型的建立74
• 5.3.3 地震作用下軌道變形的結(jié)果分析74-80
• 5.4 地震作用下軌道變形的影響因素分析80-84
• 5.4.1 橋墩剛度對軌道變形的影響分析80-83
• 5.4.2 扣件橫向剛度對軌道變形的影響分析83-84
• 5.5 本章小結(jié)84-87
• 6 結(jié)論與展望87-89
• 6.1 結(jié)論87-88
• 6.2 展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果93-97
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集97

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