大軸重重載列車(chē)作用下鋼橋動(dòng)力性能研究.pdf

1、鐵路重載運(yùn)輸在大宗和長(zhǎng)距離的貨運(yùn)方面具有顯著經(jīng)濟(jì)性，已經(jīng)成為世界鐵路運(yùn)輸主要發(fā)展方向之一。隨著我國(guó)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)路網(wǎng)的建設(shè)和投入使用，通過(guò)對(duì)既有鐵路進(jìn)行適當(dāng)強(qiáng)化改造，發(fā)展重載運(yùn)輸，提高貨運(yùn)能力，將是我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕l(fā)展方向之一。隨著荷載的加重，車(chē)輛與橋梁的相互作用問(wèn)題尤為突出，橋梁結(jié)構(gòu)具有跨度大、剛度小的特點(diǎn)，在受到動(dòng)力沖擊時(shí)，振動(dòng)效應(yīng)尤為明顯，并反過(guò)來(lái)作用在通過(guò)的車(chē)輛上，影響列車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性，形成了車(chē)橋耦合系統(tǒng)。車(chē)橋耦合問(wèn)題是一個(gè)

2、集時(shí)變性、非線(xiàn)性和隨機(jī)性于一體的復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。
　　本文采用更符合實(shí)際情況的車(chē)橋耦合系統(tǒng)空間模型，在此空間模型的基礎(chǔ)上建立了具有27自由度的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)方程和橋梁結(jié)構(gòu)的有限元?jiǎng)恿W(xué)方程。此外，考慮輪軌接觸力，建立車(chē)橋系統(tǒng)總方程，在軌道不平順激勵(lì)下和各種的假設(shè)下，采用數(shù)值方法模擬一段時(shí)域樣本來(lái)代表整個(gè)的隨機(jī)運(yùn)行過(guò)程，將模擬得到的時(shí)域樣本輸入車(chē)橋總系統(tǒng)，運(yùn)用數(shù)值解法，即逐步積分法編寫(xiě)程序以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算并獲得系統(tǒng)響應(yīng)隨時(shí)間變化的歷程。車(chē)

3、橋耦合系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程中的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣都是隨時(shí)間變化的矩陣，即關(guān)于時(shí)間的函數(shù)。同時(shí)，矩陣的結(jié)構(gòu)也在隨時(shí)間不斷變化，這導(dǎo)致在程序中每一個(gè)不同時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣必須重新形成，這體現(xiàn)了車(chē)橋耦合系統(tǒng)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)特點(diǎn)，同時(shí)也反應(yīng)了此類(lèi)問(wèn)題的復(fù)雜性。
　　本文通過(guò)分析各種因素對(duì)車(chē)橋響應(yīng)在時(shí)域方面的影響的分析，總結(jié)了一些有價(jià)值的結(jié)論，這些結(jié)論可以應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和對(duì)未建橋梁進(jìn)行的動(dòng)力學(xué)行車(chē)模擬及安全評(píng)估，并