車-線-橋系統(tǒng)耦合振動分析.pdf

1、列車通過橋梁時通過輪軌關(guān)系將引起橋梁結(jié)構(gòu)的振動，而橋梁的振動又反過來影響車輛的振動，這種相互作用、相互影響的問題就是車輛、軌道與橋梁之間振動耦合的問題。目前對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的靜態(tài)設(shè)計(jì)方法不能真實(shí)地反映高速鐵路橋梁車－線－橋的動力相互作用，同時高速鐵路橋梁對軌道不平順以及橋梁變形的要求非常嚴(yán)格。因此，建立高速鐵路橋梁動態(tài)設(shè)計(jì)的理論與方法，綜合考慮車輛、軌道與橋梁之間的動力相互作用，并分析研究其對橋梁的影響，對高速鐵路橋梁技術(shù)的發(fā)展具有十

2、分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 本文在總結(jié)和吸收前人研究成果的基礎(chǔ)上，針對列車、軌道、橋梁耦合動力學(xué)問題以及其影響因素進(jìn)行分析研究。主要研究工作和取得的成果如下： 1、高速鐵路橋梁動力學(xué)問題主要體現(xiàn)在車輛－軌道－橋梁的動力相互作用方面，屬于大系統(tǒng)動力學(xué)范疇，本文闡述了高速鐵路車橋耦合動力學(xué)理論以及高速鐵路橋梁的動力性能評定標(biāo)準(zhǔn)，并討論了現(xiàn)階段車橋耦合振動的各種研究思路，指出了其弱化輪軌關(guān)系側(cè)重于研究車輛振動的特點(diǎn)。 2

3、、結(jié)合鋼軌上車輛的高頻振動特點(diǎn)，簡化了機(jī)車模型，同時強(qiáng)化了橋軌關(guān)系，從而建立了一種新的車輛－軌道－橋梁耦合動力學(xué)模型，構(gòu)造了一種新的車－線－橋共同作用單元，利用該單元可將高速鐵路橋梁的車－線－橋耦合振動分析問題轉(zhuǎn)化為普通空間梁的動力有限元分析，為橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及動力響應(yīng)的研究奠定了基礎(chǔ)。 3、利用新的車－線－橋共同作用單元，通過MATLAB語言編制了高速鐵路橋梁動力分析程序，利用該程序?qū)ξ覈咚勹F路橋梁的24m跨徑標(biāo)準(zhǔn)梁進(jìn)行分析，