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考虑船撞作用及桥墩损伤的车桥耦合动力分析
| 论文题名： | 考虑船撞作用及桥墩损伤的车桥耦合动力分析 |
| 关键词： | 高速铁路;简支梁桥;车桥耦合;桥墩损伤;撞击荷载损伤;动力响应 |
| 摘要： | 随着高速铁路的持续发展和列车速度的不断提高，高速铁路线路中桥梁所占的比例越来越大，振动问题日趋突出，船舶撞击桥梁结构事故也时常发生。本文在车桥耦合振动理论的基础上，对船舶撞击荷载作用下车桥耦合系统的动力响应及列车运行安全进行了研究，并对考虑桥墩撞击损伤后的桥上列车行车安全进行了分析。主要研究内容如下: (1)对国内外船舶撞击桥梁结构引发的重大事故及相关研究现状进行了综述，对车桥耦合振动研究内容及分析方法进行了总结，归纳了有关船舶撞击荷载的规范及经验公式。 (2)建立了船舶撞击荷载作用下车桥系统动力分析模型，其中车辆子系统以多刚体动力学建立，桥梁子系统通过有限元软件ANSYS建立，两者通过垂向、横向轮轨密贴假定联系在一起，船舶撞击荷载以节点时程力的方式加载到相应桥墩节点上，通过全过程迭代法求解车桥系统动力方程。 (3)以京沪高速铁路5×32m简支梁桥为例，对有、无船舶撞击荷载作用下车桥系统的动力响应进行了计算分析，并分别考虑了列车速度、船舶撞击桥墩位置、桥墩截面形式对车桥系统动力响应的影响。结果表明:船舶撞击荷载作用下桥梁横向动力响应显著增加，并对桥上列车的运行安全有较大影响。 (4)通过将被撞桥墩局部区域的刚度进行折减，对桥墩局部损伤下车桥系统动力响应进行了研究。计算分析了桥墩局部损伤程度、损伤位置对车桥系统动力响应的影响。研究表明:由撞击荷载引起的桥墩墩底损伤，对车桥系统动力响应影响较大。 |
| 作者： | 张扬 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 夏超逸 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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