磁浮單跨軌道梁溫度變形及對振動的影響.pdf

1、磁浮軌道梁作為磁浮線路的主要組成部分，是列車運行中安全性和舒適性的主要控制因素之一。本文主要研究了磁浮軌道梁在日大氣環(huán)境下的溫度變形，以及在溫度變形下研究車輛通過時的動力反應(yīng)。 溫度作用下橋梁的變形，分析主要取決于橋梁的溫度梯度模式的選取及溫度設(shè)計值的大小，不同國家提出了不同的半經(jīng)驗半理論的溫度梯度模式。現(xiàn)有的箱梁結(jié)構(gòu)溫度效應(yīng)的研究成果主要是針對公路、鐵路箱梁，其特點是箱梁的翼緣懸臂較長，腹板高度相對較小，在一般的日照角度下，腹

2、板完全處于陰影中，但本文討論的磁浮箱梁，截面形式與一般的公路、鐵路箱梁不同，腹板較高，翼緣較窄，腹板直接承受日照。 溫度變形使軌面不平順，作為一種激勵因素會加劇車橋系統(tǒng)的振動。因此有必要對軌道梁的溫度變形以及磁浮列車通過時溫度變形對橋梁振動產(chǎn)生的影響進行深入的研究。 本論文參照公路、鐵路工程中溫度變形分析的一般原理和方法，針對磁浮軌道梁對溫度變形要求更嚴格的特點，應(yīng)用混合邊界對邊界條件進行了改進。通過有限元仿真分析，對磁

3、浮上海線不同走向的軌道梁進行了分析，尋找出適合磁浮箱形梁的溫度梯度模式，為這種軌道梁的簡化計算提供參考。分析表明，這種磁浮箱梁截面軌道梁的日照溫度梯度分布模式既不同于公路橋梁中的T形截面梁，也不同于傳統(tǒng)鐵路的箱梁。 以德國磁浮車輛為原型，考慮磁浮系統(tǒng)電磁懸浮力連續(xù)分布和主動控制的特點，對軌道梁采用無限自由度的連續(xù)結(jié)構(gòu)，建立了車橋耦合振動分析模型。為了分析磁浮車輛通過磁浮簡支軌道梁時的振動反應(yīng)，考慮了磁浮車輛5 節(jié)車廂編組和30

4、根首尾相連的簡支軌道梁，以第26 根梁的振動反應(yīng)作為結(jié)果進行分析。運用上述車橋耦合振動分析模型，并編制了FORTRAN 程序，分析了目前上海線使用的簡支梁的振動。通過大量的計算分析，研究溫度作用、車速、軌道梁跨度等參數(shù)對軌道梁振動的影響。分析認為，在日照溫度作用下軌道梁產(chǎn)生向上的位移，當(dāng)磁浮車輛以較小速度通過時，軌道梁溫度變形越大梁的沖擊系數(shù)越大；當(dāng)車速超過340km/h 后，軌道梁溫度變形越大梁的沖擊系數(shù)越小?？紤]溫度變形的情況下，軌