铁路桥梁车桥系统振动特性分析

作     者：刘伟涛 

作者单位：石家庄铁道大学 

学位级别：硕士

导师姓名：林玉森;安文汉

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：车桥耦合 运动方程的建立 动力指标评定 软件联合建模 动力响应 因素分析 

摘      要：近年来,我国高铁的建设如火如荼,高铁里程持续增加,行车速度随着科学技术的发展也在跃升。然而列车以过大速度通过桥梁会使得系统的振动加剧,因此桥梁需要有保证列车顺利通过的性能。本文首先介绍了不同国家的不同学者对于车桥耦合理论的研究进展以及本文在进行系统耦合分析时采取的方法。进一步介绍了轮轨间的几何参数以及轮轨力的求解,另外分别建立了各子系统方程及耦合系统总方程,并利用相关理论给予了求解。为了对仿真得到的各动力指标进行分析,列举了用于振动响应指标评定的国家标准,为本文后续进行仿真结果的判定奠定了基础。另外介绍了用于仿真分析的各子系统模型参数和动力特性仿真软件UM。最后以秦沈段24m、32m简支箱梁为主要研究对象进行模拟仿真,并分别对仿真结果进行了振动性能评价和与实测数值进行对比,对比结果证明了模型可靠性。对比时速调整下的系统响应变化情况,得出动车组行驶速度的提升加剧了系统振动响应的结论。从三个方面对影响耦合系统动力响应的因素进行了研究:桥梁方面(刚度、阻尼比、跨度);车辆方面(不同车辆数目、不同轴重);列车上桥前的初始条件(列车上桥前路基上运行距离)。通过改变模型参数,分析了上述所列三个方面的因素单独作用下对桥梁跨中动力响应的影响并得出了相关结论。希望这些结论在桥梁设计、车辆设计以及桥梁动力性能评估等方面能够具有指导意义和使用价值。