基于高速移動列車-橋梁耦合模型的列車地震安全性分析.pdf

1、隨著我國高速鐵路的建設發(fā)展，列車運行速度日益提高，橋梁占線路總長比例不斷增大，地震發(fā)生時，列車在橋上行駛的概率大大提高，列車行車安全受到嚴重威脅。為減輕鐵路震害，世界多國和地區(qū)開展了高速鐵路地震報警及緊急處置系統(tǒng)的研究，地震動激勵下高速鐵路車橋耦合系統(tǒng)動力響應分析及列車行車安全性分析是計算高速鐵路地震報警閾值的重要方法，對保證列車行車安全具有重要意義。
　　本文在介紹相關研究現(xiàn)狀的基礎上，主要完成以下工作：
　　1.以我國高

2、速鐵路常用簡支梁橋和高速列車為研究對象，建立了高速移動列車-橋梁耦合有限元模型，通過編寫的參數(shù)化設計語言控制列車單元的生死，實現(xiàn)有限元模型中列車的高速移動。為分析列車的行車安全，以我國常用二系懸掛四軸高速客車為研究對象，建立了考慮輪軌接觸關系的車軌耦合分析模型。
　　2.利用大型結(jié)構分析軟件計算了典型地震動激勵下高速移動列車-橋梁耦合系統(tǒng)的動力響應，并與基于未考慮列車移動模型、單橋模型計算得到的橋面加速度放大系數(shù)進行了對比分析，闡

3、述了本文模型在列車行車安全分析及列車地震報警閾值分析中的必要性。
　　3.用三角級數(shù)法對選取的軌道譜功率譜密度函數(shù)進行時頻轉(zhuǎn)換，得到軌道不平順空間激勵樣本。將典型地震動作用下車橋耦合系統(tǒng)的橋面加速度響應時程連同軌道不平順激勵作為車輛模型的外部激勵，從輪重減載率、脫軌系數(shù)及輪軸橫向力三項指標對比分析了不同工況下列車行車安全性。
　　4.計算了德國ICE3動車、ICE3拖車及我國CRH2動車等不同車型列車在相同地震動、軌道不平順