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粘弹性支座对城市轨道高架桥竖向车致振动的影响研究
| 论文题名： | 粘弹性支座对城市轨道高架桥竖向车致振动的影响研究 |
| 关键词： | 高架桥;粘弹性支座;竖向车致振动;隔振性能 |
| 摘要： | 随着城市高架桥的快速建设，轨道高架桥结构日益增多。该结构有效地避免了交通拥堵的同时也造成周边环境的二次振动和噪声危害。而支座作为梁体和桥墩的主要串联构件，若进行合理地参数设计，无疑是一种经济合理的减隔振措施。随着桥梁支座的广泛应用，其对桥梁上部结构的车致振动影响研究及支座自身的振动传播影响研究显得非常重要。 目前，针对车桥系统的动力研究，国内外学者更多地关注于桥梁结构本身的动力问题，而忽视支座的影响，仅少部分学者探讨了橡胶支座对桥梁结构的竖向车致振动影响及隔振效果。基于课题组所研制的新型减振支座，由于其主要特性为低刚度、高阻尼，该类型支座对轨道高架桥的车致振动及振动传播规律应同时考虑支座刚度和支座阻尼的影响。因此，开展粘弹性支座对高架轨道桥梁的车致振动响应和振动传播衰减规律研究具有非常重要的工程实际意义。 本文拟采用的研究方法有两种：理论推导和数值分析。推导了移动车辆作用下粘弹性支承梁的竖向振动解析解。以我国某城市轨道高架桥为研究对象，进一步数值分析了粘弹性支座对高架轨道桥梁的车致振动响应和振动传播衰减规律。其主要工作如下： （1）针对粘弹性支承梁的简化计算模型，提出了粘弹性支承梁的振型函数表达式，推导了不同车辆荷载-粘弹性支承梁的竖向振动响应解析解，分析了不同支座约束对轨道梁的竖向车致振动影响，定性地给出了粘弹性支座对轨道梁的车致振动响应特征。 （2）基于粘弹性支承梁的简化计算模型，推导了等间距移动荷载列下粘弹性支承梁的动力响应解析解及参数影响规律，获得了移动荷载列下粘弹性支承梁竖向车致振动的共振和消振条件，并与刚性支承梁进行对比探讨了粘弹性支承梁在共振和消振状态下的车致振动响应特征。 （3）建立了粘弹性支承高架桥有限元模型，并验证了有限元模型和车桥耦合求解程序的有效性。对比分析了不同支座类型对高架桥的竖向车致振动响应及其振动传播规律的影响，同时探讨了列车速度、支座刚度、支座阻尼等参数对高架桥的竖向车致振动响应及其振动传播的影响，建议了粘弹性支座达到较优隔振性能时的参数取值。 |
| 作者： | 胡振 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 孙亮明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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