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铁路荷载图式及动力系数的优化研究
| 论文题名： | 铁路荷载图式及动力系数的优化研究 |
| 关键词： | 高速铁路;运营管理;荷载图式;动力系数 |
| 摘要： | 随着我国高速铁路客运铁路网的逐渐建成，高速铁路运营车种类逐渐增多，规格也各有差异，既有的荷载图式基于早期列车荷载，且以实测为主，不适应近年来铁路运输高速化、重载化的要求。在这一背景下需要对目前的铁路荷载图式进行改进，使其能够更好地满足当前的需求。这些改进包括对早期列车的荷载进行更新，并结合最新的技术，更好地满足当前的需求。 近年来，我国高速铁路快速发展，客运铁路普及率上升，而简支梁桥在高速铁路建设中占据着重要地位，是目前最常用的桥梁结构形式，且以跨度24，32m简支箱梁的应用最为广泛。随着高速铁路的发展，对桥梁的跨度提出更高的要求，跨度40、56和64m简支箱梁逐渐得到研究应用。故本文的研究对象选定为简支梁桥。 本研究基于课题组相关研究，从可行性于与适应性方面出发，试提出新的荷载图式和与之配套的动力系数，并对列车对运营车及施工设备的适应性进行检验，以更好地适应新的运营情况。 本文主要的研究目的是对目前的铁路荷载图式进行优化，以等效均布荷载来衡量图式的性能，并得出配套的动力系数。拟定本文的研究内容有： ①基于MATLAB程序进行对荷载图式和动力系数的相关计算，并在计算时充分考虑桥梁的动力性能，尤其是共振性能。 ②通过计算现行规范的设计荷载以及荷载图式对应得运营车（移动荷载列）经过桥梁产生的荷载效应的比值，得出符合当前运营条件下的设计荷载图式优化解。 ③在得出新的荷载图式后，通过调整并控制桥梁的相关参数，包括桥梁跨度、挠跨比、自振频率以及设计时速，计算文中给定工况下所有的动力系数取值，并给出动力系数取值建议。经过对各图式分别对应的共130680种工况的计算，在保证安全经济的同时得出与荷载图式匹配的动力系数优化解。 ④本文对图式对于施工设备的适应性进行分析，给出设备上桥时需要检验的跨度范围，并对图式进行基于概率分布的可靠性分析。 |
| 作者： | 王帅淇 |
| 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： | 2023 |
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