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原文传递车桥耦合残余动力响应分析

论文题名：	车桥耦合残余动力响应分析
关键词：	铁路桥梁;车桥耦合振动;点线接触;动力响应;有限元法
摘要：	近年来我国高速铁路的建设如火如荼，由于高速列车对轨道的平直度有非常高的要求，使得桥梁在高速铁路中被大量运用。我国在运行和在建的高铁项目中，桥梁所占的比重非常大，平均值在50％以上。当列车组通过铁路桥梁时，车轮与桥上铁轨接触产生复杂的作用力，从而使得铁轨下的桥梁结构产生振动，桥梁的振动又会反过来影响列车的运行。若车桥之间的耦合振动过大，可能会对列车的舒适甚至安全产生不利的影响。　　本文通过ANSYS有限元平台建立了一个简单易算的点线接触模型用于模拟车桥之间的耦合关系，并采用位移接触法来实现车在桥梁上的行走运行。采用该点线接触模型对几个车桥耦合响应问题进行有限元分析计算，将计算结果与对应的解析解、半解析解对比来验证模型可行性。本文还对对二维平面下车桥耦合振动展开研究，采用10自由度的平面半车模型模拟列车车厢，详细分析了在平顺与不平顺条件下，多跨连续梁桥和斜拉桥在高速列车通过时的各个车桥响应量的变化过程及规律。在列车与连续梁桥、斜拉桥的耦合分析中发现，桥梁发生共振与列车速度、车厢长度、桥梁跨长存在一定的关系。为进一步明确导致桥梁共振的各因素间的关系，本文将作用在桥梁上的列车简化为移动力组，探究了简支梁桥在车载作用下发生共振响应的机理以及规避共振的可行性方案。最后本文还结合共振与消振条件对箱形梁最佳跨长的选择展开了分析。
作者：	陆辉毅
专业：	工程力学
导师：	蒙培生
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华中科技大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文