黏滞阻尼器对高速列车-大跨斜拉桥耦合系统的减震分析

作     者：郭文华 段彬鑫 张廷奎 GUO Wenhua;DUAN Binxin;ZHANG Tingkui

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中铁第四勘察设计院集团有限公司工程经济设计研究院湖北武汉430063 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2022年第43卷第4期

页      面：9-17页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52078489) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2021zzts0772)。 

主　　题：高速列车 斜拉桥 车-桥耦合振动 减隔震 黏滞阻尼器 参数优化 

摘      要：以某主跨为400 m的双塔双索面斜拉桥为例,基于ANSYS和SIMPACK联合仿真分析平台,运用带悬挂系统的多刚体建立高速列车模型,应用三维有限元建立斜拉桥模型,采用Maxwell非线性力学模型模拟黏滞阻尼器,输入轨道不平顺和修正后的El Centro地震波,进行地震作用下车桥耦合系统振动分析,研究地震强度和黏滞阻尼器参数对车桥动力响应的影响。结果表明:耦合系统振动响应随地震强度的增大而增大,地震强度对耦合系统横向响应的影响大于竖向,列车脱轨系数和轮轴横向力在地震强度超过0.10g后增速明显加快;设置横向黏滞阻尼器后,耦合系统的横向动力响应均有明显下降;能起到减小耦合系统振动响应的阻尼器参数为速度指数α在[0.3,0.6]、阻尼系数在[4000,8000]kN·(m·s^(-1))^(-α)的任意组合,耦合系统减震效果最优的阻尼器参数组合为速度指数取0.6、阻尼系数取8000 kN·(m·s^(-1))^(-α),此时减震率平均值为38.3%。