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重载列车振动对桥梁的影响及减振控制
| 论文题名： | 重载列车振动对桥梁的影响及减振控制 |
| 关键词： | 重载列车;简支梁桥;桥梁振动;动力响应;减振控制 |
| 摘要： | 随着国民经济的不断发展，重载列车轴重及牵引质量随之增大，这不仅增加了重载铁路基础设施的负担，同时也对铁路沿线的桥梁造成了影响。我国的重载列车运输主要经过农村地区，对沿线桥梁的振动响应和列车运行平稳的影响不容忽视。目前对于重载列车这种载重大、持时长的交通工具运输所带来的振动问题研究有所欠缺。为此，开展重载列车引起沿线桥梁的动力响应分析和减振控制研究很有必要。 本文以朔黄重载列车线路为背景，对其引起的桥梁振动进行动力特性分析及减振控制措施研究。此项目研究属于国家自然科学基金《重载列车对沿线构筑物振动影响评价和减振体系研究》（项目编号：51378500）。本文研究内容和成果如下： （1）根据朔黄重载铁路桥梁的设计资料，建立了单跨简支梁桥的ANSYS模型，阐述了简支梁在移动荷载下的挠度影响线的计算理论。 （2）采用伯努利-欧拉梁（Bernoulli-Euler Beam）假设，阐述简支梁桥的振动分析理论；推导重载列车荷载作用下简支梁桥的车桥耦合振动的运动方程，求出车形荷载脉动系数，由此得到荷载激励的识别方法；采用MATLAB编程、运用Newmark??法对其进行数值模拟，得到简支梁桥跨中挠度响应；分析表明：桥梁跨中挠度最大值超出了《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）中所规定的限值。 （3）通过不同质量比和阻尼比组合下桥梁跨中挠度最大值的比较分析，确定出TMD系统的质量比和阻尼比等参数。并选用不同工况，对TMD系统的减振控制效果进行分析。 （4）通过对比分析不同工况下减振前后桥梁跨中的振动响应表明：调谐质量阻尼器(TMD)对简支梁桥的竖向振动有着很好的减振效果，且安装三个TMD系统比安装单个TMD有更好的控制效果。其减振效果满足桥梁规范中的要求，为重载列车沿线桥梁的减振研究提供参考。 |
| 作者： | 张璨 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 徐家云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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