论文题名: | 缺陷周期性高架铁路的动力响应分析 |
关键词: | 周期性高架铁路;传递矩阵;动力响应;地震波;计算模型 |
摘要: | 本文基于铁木辛柯梁理论建立了周期性高架铁路对地震波动力响应的计算模型。根据梁和墩的传递矩阵及梁-梁-墩(BBP)接头处的连接条件建立了高架铁路单跨的传递矩阵。基于单跨的传递矩阵,建立了规则和缺陷周期性高架铁路的动力响应计算模型。利用上述模型求解了瑞利波作用下,规则和缺陷周期性高架铁路的动力响应,并分析了各种缺陷对缺陷周期性高架铁路动力响应的影响。本文的研究主要包括以下内容: (1)规则周期性高架铁路的动力响应计算模型 为建立周期性高架铁路的计算模型,首先利用铁木辛柯梁理论和杆件的轴向及扭转振动理论,建立了当高架铁路发生面内及面外振动时,墩和梁的传递矩阵;然后利用上述传递矩阵及梁-梁-墩(BBP)接头处的连接条件,得到了高架铁路单跨的传递矩阵;利用高架铁路单跨的传递矩阵及Bloch定理,建立了周期性高架铁路的自由振动方程;根据简谐瑞利波作用下周期性高架铁路动力响应的周期性条件,建立了规则周期性高架铁路的动力响应计算模型。 (2)缺陷周期性高架铁路的动力响应计算模型 假设周期性高架铁路中间跨为缺陷跨,缺陷跨的几何、材料参数或支座刚度不同于标准跨。缺陷周期性高架铁路可分解为左、右半无限周期性高架铁路及中间缺陷跨。利用上述规则周期性高架铁路在瑞利波作用下的动力响应计算模型,可确定左、右半无限周期性高架铁路在瑞利波作用下的规则部分动力响应;利用周期性高架铁路的特征波解,可确定左、右半无限周期性高架铁路中的反射和透射特征波模式;根据左、右半无限周期性高架铁路的动力响应在缺陷跨处的联结条件,可确定左、右半无限周期性高架铁路中反射和透射特征波的幅值;左、右半无限周期性高架铁路规则部分响应和反射及透射特征波解的叠加,即构成左、右半无限周期性高架铁路的总体响应。 (3)缺陷周期性高架铁路动力响应参数分析 为分析缺陷对周期性高架铁路动力响应的影响,本文分析了缺陷跨的几何、材料缺陷和支座弹簧的刚度缺陷对缺陷周期性高架铁路动力响应的影响。通过对比规则和缺陷周期性高架铁路的动力响应,分析了上述各类缺陷对周期性高架铁路动力响应的影响。 |
作者: | 梅华 |
专业: | 建筑与土木工程 |
导师: | 陆建飞 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 江苏大学 |
学位年度: | 2014 |
正文语种: | 中文 |