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横风中列车通过大跨度桥梁桥塔区域安全性分析
| 论文题名： | 横风中列车通过大跨度桥梁桥塔区域安全性分析 |
| 关键词： | 大跨度桥梁;桥塔区域;风荷载;耦合振动;动力特性 |
| 摘要： | 近年来，随着大跨度桥梁的跨度不断增大，桥塔沿桥跨方向可能宽达十几米甚至几十米。大跨度铁路桥梁位于强横风环境时，巨大的桥塔的遮挡作用会使列车进出桥塔区域时，车体受到的风力发生变化，这种风荷载的突变效应会对车辆的动力响应造成影响，从而影响列车的行车安全性及旅客乘坐舒适性，另外，车辆动力响应的改变还会影响到桥梁的动力响应，这就要求对侧风环境下列车通过桥塔区域时的动力特性进行研究，探究桥塔遮风效应对车辆和桥梁动力响应的影响。 本文以瓯江大跨度公铁两用悬索桥为工程背景，建立了风-车-桥系统动力分析模型，以快速谱分析模拟风速场，对桥梁子系统施加抖振风力，对车辆子系统施加稳态风力，分析了列车进出桥塔区域时车辆和桥梁的动力响应。全文具体内容包括以下四个部分： 首先，简要回顾了车-桥耦合振动、风致桥梁振动及风对车辆作用的研究现状，并阐述了列车通过桥塔区域的研究现状和必要性。 其次，建立了风荷载作用下的车-桥系统动力相互作用模型，得出了车辆运动方程、桥梁运动方程和风-车-桥耦合运动方程，并阐述了作用在桥梁和列车上的风荷载。 再次，通过理论分析，阐述了桥塔的遮风效应对车辆所受风力的影响。综合分析了桥塔宽度大于列车长度和桥塔宽度小于列车长度两种情况下，列车进出桥塔区域时的车体所受风力变化。 最后，以瓯江口公铁两用悬索桥为工程背景，模拟了在脉动风作用下，列车通过桥塔区域的全过程，综合考虑了桥塔宽度和车辆长度的关系，分析计算了在不同风速和车速下，桥塔遮风效应对车辆和桥梁动力响应的影响。 |
| 作者： | 胡飞飞 |
| 专业： | 桥梁工程 |
| 导师： | 张楠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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