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山岭隧道桥隧结合结构力学特性研究
| 论文题名： | 山岭隧道桥隧结合结构力学特性研究 |
| 关键词： | 桥梁隧道;组合结构;棚洞;桥台;箱梁;列车荷载;动力响应 |
| 摘要： | 随着高速铁路网深入到西部多山地区，桥隧跨越高陡边坡V形山谷，必须考虑落石对行车安全的影响。桥梁与隧道结合方式分为桥隧分修与桥隧合修，桥隧分修时棚洞可以与桥台共同修建在承台上;桥隧合修时棚洞可以架设在桥梁上，目前为了减少棚洞对桥梁的影响，一般使用棚洞独立基础但使得棚洞成为大跨异形结构，因此研究桥梁与棚洞的结合方式十分必要。另外，棚洞与桥台或桥梁结合时由于不再是独立基础，列车荷载对棚洞的影响也不可忽略。本文分析了列车动荷载对棚洞-桥台结构及棚洞-箱梁的动力响应，主要研究工作和成果如下: (1)以列车简化垂向模型为基础，用频域法模拟列车垂向荷载，推导出二系悬挂系统列车荷载时域和频域间的传递函数，引入垂向不平顺轨道谱，得到弱平稳的列车荷载。在不改变不平顺轨道谱的条件下用幅值调制公式对弱平稳高斯荷载调制，使得列车荷载具有超高斯形式的同时轨道不平顺仍然符合轨道谱。 (2)建立二维棚洞-桥台有限元模型，以位移、第一、第三主应力为分析对象对列车通过棚洞-桥台结构各个部位的动力响应进行分析。并比较了不同车速、不同棚洞类型以及不同桥台基础几种工况下列车动荷载对棚洞-桥台结构的影响。 (3)针对棚洞-箱梁结构，建立了完整的三维轨道-箱梁-棚洞模型。分析了棚洞与箱梁不同结合方式对钢拱架位移、弯矩、轴力以及桥梁应力、绕跨比、扭转角的影响，然后分析两辆列车同时对开经过箱梁-棚洞结构时棚洞的动力响应，并验算了棚洞的强度和稳定性以及箱梁跨中的挠度和加速度。 |
| 作者： | 杨睿 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 周晓军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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