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基于车桥耦合仿真分析的铁路既有简支桥梁快速加固方法研究
| 论文题名： | 基于车桥耦合仿真分析的铁路既有简支桥梁快速加固方法研究 |
| 关键词： | 铁路桥梁;快速加固方法;车桥耦合振动;动力仿真 |
| 摘要： | 我国早期既有铁路桥梁多为分片式预制混凝土T型简支梁桥，桥梁本身横向连接刚度较弱，而且早期桥梁设计的列车最高速度仅为120km/h，远低于现在高速列车的时速;桥梁的设计活载也无法满足当前重载列车的行车要求，并且在桥梁的使用过程中存在预应力损失和超负荷运营等状况。这些因素造成了既有桥梁在提速列车与重载列车的作用下，出现承载力不足、横向振动过大等问题。一些既有的加固方法存在着诸如需要中断线路运营、工期长、加固效果不明显、经济效益差等种种问题，因此迫切需要一种既满足安全要求又具有良好经济效益的快速加固方法。 本文以双片式32m预应力混凝土单线简支梁桥为例，提出了通过体外预应力钢绞线及预制混凝土横隔板对桥梁进行横向和竖向快速加固的四种不同加固方案，并应用有限元软件ANSYS分析了四种不同加固方案造成的桥梁竖向挠度以及自振特性的改变，并据此选定了一种最优加固方案。 为得到桥梁加固前后的动力响应，判断桥梁加固方案的加固效果，本文采用多体动力学软件UM进行了车桥耦合动力仿真分析，分析了桥梁加固前后在重载列车和高速列车不同速度等级作用下的动力特性，研究了不同轨道不平顺谱及不同Rayleigh阻尼参数对桥梁动力仿真计算的影响。 本文分析了车桥系统共振的原理和影响因素，给出了造成桥梁加固后共振响应变化的原因;进行了两种高速列车不同速度等级的车桥耦合振动分析，证明了车桥系统共振理论推导公式计算结果的正确性以及桥梁加固后发生共振时桥梁的安全性。 |
| 作者： | 刘斌 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 周长东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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