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波形钢腹板组合槽形梁动力性能研究
| 论文题名： | 波形钢腹板组合槽形梁动力性能研究 |
| 关键词： | 桥梁荷载;波形钢腹板;固有频率;车线桥耦合分析;动力系数 |
| 摘要： | 我国正值城市交通和城际高速铁路项目蓬勃发展时期，部分传统结构形式已无法很好的适应新型工程项目对高效设计、快速施工等方面的需求。波形钢腹板组合槽型梁(TGCW)是一种由混凝土桥面板、左右波形钢腹板(CSW)和一对混凝土上翼缘板组成的桥梁结构形式，作为一种新型城市轨道交通载体，其综合了波形钢腹板和槽型梁两种结构的特点，具备建筑高度低、造型美观、收缩徐变和温度梯度影响小、预应力作用效率高等优势。由于该种结构的动力学相关研究尚处空白阶段，本文主要针对其动力特性和城市轨道交通作用下的动力响应进行了研究，研究内容如下： 1).对国内外槽型梁、波形钢腹板PC组合桥梁的动力特性及其在轨道交通荷载作用下的动力响应的研究概况进行了总结，对车线桥耦合分析的研究进展进行了综述。 2).应用Hamilton原理和能量变分法推导了单跨简支TGCW基于不同基本假设的动力微分方程和自然边界条件，应用函数变量分离法解得相应的固有频率和振型函数的解析式，通过实验室试验和有限元模态分析对上述各形式解析解的适用性进行对比验证。在此基础上，通过有限元软件进行参数分析，探讨了TGCW各结构参数（跨度、底板宽度、CSW波形和厚度等）对结构固有频率的影响。 3).阐述了基于多体动力学软件和有限元软件联合仿真的车线桥耦合分析实现流程，通过与标准算例动力响应结果的比较证明了本文建立的仿真模型的正确性。 4).使用车线桥系统刚柔耦合模型进行联合仿真，对TGCW在地铁B型车作用下的竖向动力响应（挠度、加速度）以及动力放大系数进行了计算，并分析了车速、车重、桥梁结构参数（计算跨径、CSW型号、波形钢板厚度）等对桥梁动力响应的影响。 5).动力系数不仅仅是桥梁跨径的函数，其亦受车速、其它桥梁结构参数等因素的影响。通过将车线桥耦合分析所得动力系数与根据规范推荐的动力系数公式计算所得值进行横向比较，评价了我国现行地铁规范列车活载动力系数推荐公式对TGCW的适用性。 |
| 作者： | 杨子晔 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 杨明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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