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文檔簡介
1、本文通過Fourier變換、序列Fourier變換、傳遞矩陣法和邊界元法,建立了移動(dòng)荷載列作用下,周期性彈性支撐連續(xù)梁、剛性支撐和樁基礎(chǔ)支撐周期性高架鐵路的共振與消振響應(yīng)計(jì)算模型,并對(duì)移動(dòng)荷載列所引起的共振與消振動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。本文的研究內(nèi)容可以分為以下三個(gè)部分:
(1)系列移動(dòng)荷載下,周期性彈性支撐連續(xù)梁的共振與消振效應(yīng)
首先,通過Fourier變換和序列Fourier變換,把單個(gè)移動(dòng)荷載作用下,周期性彈性
2、支撐連續(xù)梁的頻域動(dòng)態(tài)響應(yīng)表示為響應(yīng)函數(shù)沿代表跨的積分。通過傳遞矩陣方法和彈簧接頭處的連接條件,可以求解得到響應(yīng)函數(shù)。通過Fourier位移性質(zhì),計(jì)算并疊加勻速運(yùn)動(dòng)荷載列各個(gè)載荷所引起的頻域動(dòng)態(tài)響應(yīng),并對(duì)其進(jìn)行Fourier逆變換,則可以得到移動(dòng)荷載列所引起的周期性彈性支撐連續(xù)梁的時(shí)域動(dòng)態(tài)響應(yīng)。根據(jù)連續(xù)梁對(duì)單個(gè)移動(dòng)載荷的響應(yīng)特點(diǎn),建立了周期性彈性支撐連續(xù)梁發(fā)生共振與消振的條件。通過數(shù)值模擬,對(duì)運(yùn)動(dòng)荷載列可能引起的周期性彈性支撐連續(xù)梁的共振
3、與消振響應(yīng)進(jìn)行了研究,分析了其共振頻率與其自由振動(dòng)時(shí)的能帶間的關(guān)系。此外,還對(duì)移動(dòng)荷載列的速度對(duì)共振與消振動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響、梁的寬度和高度對(duì)共振動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響進(jìn)行了分析比較。
(2)系列移動(dòng)荷載下,剛性支撐周期性高架鐵路的共振與消振效應(yīng)
首先,通過傳遞矩陣方法和梁-墩接頭處的連接條件,求解得到了剛性支撐周期性高架鐵路的響應(yīng)函數(shù)。對(duì)響應(yīng)函數(shù)沿代表跨進(jìn)行積分,可得單個(gè)移動(dòng)載荷下,剛性支撐周期性高架鐵路的頻域動(dòng)態(tài)響應(yīng)。應(yīng)用F
4、ourier位移性質(zhì),計(jì)算并疊加運(yùn)動(dòng)荷載列各個(gè)載荷所引起的頻域動(dòng)態(tài)響應(yīng),則可得到移動(dòng)荷載列產(chǎn)生的總頻域動(dòng)態(tài)響應(yīng)。對(duì)其進(jìn)行Fourier逆變換,則可得到移動(dòng)荷載列所引起剛性支撐周期性高架鐵路的時(shí)域動(dòng)態(tài)響應(yīng)。根據(jù)連續(xù)梁對(duì)單個(gè)移動(dòng)載荷的響應(yīng)特點(diǎn),最終建立起移動(dòng)荷載列作用下,剛性支撐的周期性高架鐵路發(fā)生共振與消振的條件。對(duì)剛性支撐周期性高架鐵路由運(yùn)動(dòng)荷載列引起的共振與消振動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究了其共振頻率與其自由振動(dòng)時(shí)的能帶間的關(guān)系,比較
5、了梁-梁-墩彈性和剛性聯(lián)接時(shí),移動(dòng)荷載列所引起的共振與消振動(dòng)態(tài)響應(yīng)的特征和差異,并研究了墩高和墩半徑對(duì)其共振響應(yīng)峰值的影響。
(3)系列移動(dòng)荷載下,樁基礎(chǔ)支撐周期性高架鐵路的共振與消振效應(yīng)
首先,利用邊界元法并考慮樁-土邊界處的連續(xù)性條件,得到了樁-土耦合的邊界元模型,從而求得了樁基礎(chǔ)的柔度。通過傳遞矩陣方法、樁基礎(chǔ)的柔度和梁-墩接頭處的聯(lián)接條件,可以求得響應(yīng)函數(shù)的解。對(duì)單個(gè)移動(dòng)荷載引起的動(dòng)態(tài)響應(yīng)使用Fourier位
6、移性質(zhì)和疊加原理,可得移動(dòng)荷載列所產(chǎn)生的總頻域動(dòng)態(tài)響應(yīng)。對(duì)其進(jìn)行Fourier逆變換,可以得到移動(dòng)荷載列所產(chǎn)生的樁基礎(chǔ)支撐周期性高架鐵路的總時(shí)域動(dòng)態(tài)響應(yīng)。根據(jù)連續(xù)梁對(duì)單個(gè)移動(dòng)載荷的響應(yīng)特點(diǎn),最終建立了移動(dòng)荷載列作用下,樁基礎(chǔ)支撐的周期性高架鐵路發(fā)生共振與消振的條件。對(duì)移動(dòng)荷載列所引起的共振與消振響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,研究了移動(dòng)荷載列的速度對(duì)樁基礎(chǔ)支撐周期性高架鐵路共振與消振動(dòng)態(tài)響應(yīng)峰值的影響、系列移動(dòng)荷載下樁頂截面的共振與消振動(dòng)態(tài)響應(yīng),并
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