基于概率密度演化理论的尼尔森体系拱桥吊杆应力冲击系数研究

作     者：姜金凤 JIANG Jinfeng

作者机构：北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 山东铁路投资控股集团山东济南250000 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2021年第18卷第9期

页      面：2350-2357页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：山东省交通运输科技计划资助项目(2020B78) 

主　　题：概率密度演化理论 吊杆应力 随机振动 尼尔森体系 列车—轨道—桥梁耦合系统 

摘      要：基于概率密度演化理论研究列车动力荷载作用下尼尔森体系拱桥吊杆的应力冲击系数问题。提出基于概率密度演化理论和列车—轨道—桥梁耦合动力学的吊杆随机动应力分析方法。利用数论选点法得到代表性轨道不平顺随机激励样本,基于等效Hertz线性轮轨接触关系建立的列车—轨道—桥梁耦合系统动力学模型。以济青高铁线路某尼尔森体系提篮式拱桥为研究对象,基于概率密度演化方法分析车速和轨道不平顺等级对吊杆动应力均值、标准差和概率密度结果等随机振动特征的影响规律。研究结果表明:尼尔森体系拱桥吊杆动应力标准差和应力冲击系数受轨道随机不平顺激励影响显著,并随着轨道不平顺程度的减小而减小;列车处于桥梁跨中时,概率密度分布范围最宽,峰值最小;吊杆动应力均值受车速影响较小,各车速条件下的动应力标准差和应力冲击系数分布规律不一致;边吊杆处动应力均值最小,动应力标准差和应力冲击系数最大,铁路运营期应保证线路的高平顺性要求。