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横风环境中列车-桥梁系统的气动特性及耦合振动研究
| 论文题名： | 横风环境中列车-桥梁系统的气动特性及耦合振动研究 |
| 关键词： | 列车;桥梁;气动特性;耦合振动;运行管理;横风环境;安全性 |
| 摘要： | 随着我国交通事业的不断发展，列车速度和桥梁跨度不断提高，而大跨度桥梁刚度较小且多处于风力强劲的江河、海峡上，列车高速通过桥梁时的耦合振动问题比较突出，安全性及平稳性难以得到保证，因而有必要对横风环境中列车-桥梁系统的耦合振动问题进行研究。 本文针对横风环境中平潭海峡大小练岛水道公铁两用钢桁梁斜拉桥的车桥耦合振动问题，建立了列车-桥梁系统的空气动力学和多体动力学仿真模型，对不同风速和车速下列车-桥梁系统的流场特性、气动荷载以及列车与桥梁的耦合振动响应进行了研究。本文的主要研究内容包括: 1)介绍了空气动力学和多体动力学的基本理论，对列车-桥梁系统的空气动力学和多体动力学建模方法进行了说明。 2)采用CFD软件FLUENT通过局部动态层网格的方法建立了列车-桥梁系统的空气动力学仿真模型，并计算分析了不同风速和车速工况下单线行车和双线会车时列车-桥梁系统的流场特性及气动荷载的变化规律。 3)利用有限元软件ANSYS和多体动力学软件SIMPACK建立了列车-桥梁系统的三维空间模型，并以时间激励的方式施加气动荷载，仿真计算了横风作用下列车-桥梁耦合系统的动力响应。 4)研究了基于风速、车速、单线侩车多参数不同组合工况下列车和桥梁各动力学指标的变化规律，依据列车和桥梁的评价标准对列车运行的安全性和舒适性进行评定，并给出了单线及双线行车时车速和风速的建议限值。 |
| 作者： | 刘品 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 崔圣爱 |
| 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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