連續(xù)剛構(gòu)車橋耦合動(dòng)力行為研究.pdf

1、城市快速軌道交通以其具有運(yùn)量大、快速、準(zhǔn)點(diǎn)、低能耗、少污染、乘坐舒適等綜合優(yōu)勢(shì)，在世界各國(guó)得到了迅速發(fā)展。隨著我國(guó)城市化水平的日益提高，土木和交通等各項(xiàng)事業(yè)的不斷發(fā)展，目前我國(guó)也已經(jīng)進(jìn)入了軌道交通大規(guī)模的建設(shè)時(shí)代。 列車通過(guò)橋梁時(shí)會(huì)引起橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，而橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反過(guò)來(lái)也會(huì)影響車輛的振動(dòng)，即形成了車橋耦合振動(dòng)的問(wèn)題。隨著橋梁結(jié)構(gòu)日趨輕型化，列車運(yùn)行速度不斷提高，使得列車和橋梁間的動(dòng)力作用加劇，車橋動(dòng)力響應(yīng)加強(qiáng)，行車的安全性和

2、舒適性、車線橋結(jié)構(gòu)的運(yùn)行安全性問(wèn)題也越發(fā)突出，而這在我國(guó)尚缺乏足夠的理論研究和工程實(shí)踐，因此快速運(yùn)行的列車作用下，車橋的動(dòng)態(tài)相互作用問(wèn)題成為我國(guó)軌道交通實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展亟待開展的基礎(chǔ)性課題之一。 本文首先從計(jì)算模型、求解方法等方面對(duì)車橋耦合振動(dòng)問(wèn)題的研究歷史及現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并指出該研究領(lǐng)域近期的主要發(fā)展方向： 針對(duì)廣州地鐵6號(hào)線高架連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)體系，通過(guò)動(dòng)力學(xué)有限元分析程序MSC．Dytran建立車橋耦合動(dòng)力分析模型，考

3、察了3x36m典型連續(xù)剛構(gòu)，在車橋耦合作用下結(jié)構(gòu)空間動(dòng)力響應(yīng)的一般規(guī)律；在車橋耦合振動(dòng)豎向動(dòng)力響應(yīng)的研究中，通過(guò)大量的參數(shù)分析，在一定范圍內(nèi)總結(jié)了動(dòng)力系數(shù)隨著結(jié)構(gòu)參數(shù)及車速的變化規(guī)律，同時(shí)對(duì)連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)變化及車速對(duì)車體豎向加速度的影響進(jìn)行了分析比較；在車橋耦合振動(dòng)橫向動(dòng)力響應(yīng)的分析中，考察了連續(xù)剛構(gòu)墩體橫向線剛度對(duì)墩頂和各跨跨中橫向動(dòng)位移幅值的影響；在結(jié)構(gòu)參數(shù)一定的情況下，考察了車速及荷載形式對(duì)結(jié)構(gòu)橫向動(dòng)位移幅值的影響，同時(shí)分析比較

4、了橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)及列車運(yùn)行速度對(duì)車體橫向加速度的影響。 本文分析結(jié)果表明，對(duì)于廣州地鐵6號(hào)線采用的三跨連續(xù)剛構(gòu)體系而言，結(jié)構(gòu)邊跨跨中動(dòng)力系數(shù)較其他位置的動(dòng)力系數(shù)大，并且隨著邊墩、主梁線剛度的增大，動(dòng)力系數(shù)呈增大的變化趨勢(shì)；車速是影響結(jié)構(gòu)豎向振動(dòng)動(dòng)力系數(shù)變化的主要因素之一，當(dāng)列車輪對(duì)的加載頻率與結(jié)構(gòu)的1 階豎向自振頻率接近時(shí)，動(dòng)力系數(shù)明顯增大，而車速對(duì)結(jié)構(gòu)橫向動(dòng)位移幅值的影響不明顯；對(duì)于車橋耦合作用下的車體的動(dòng)力響應(yīng)來(lái)說(shuō)，車體豎向加