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原文传递高速磁浮交通迭合式轨道梁变形及力学特性研究

论文题名：	高速磁浮交通迭合式轨道梁变形及力学特性研究
关键词：	高速磁浮;轨道梁变形;有限元分析;模态综合法;动力特性
摘要：	随着磁浮交通建设的进一步发展，中长距离磁浮线路建设将遇到诸多复杂的地形地质状况，不可避免地需要跨越长距离障碍。目前适合于磁浮列车运行的大跨度轨道梁结构在国内外尚无先例，磁浮迭合梁结构因此被提出来。该结构将带有高精度功能面的轨道梁架设在常规桥梁结构上，以跨越障碍。相关研究至今未见公开报道。磁浮迭合梁结构作为磁浮交通线路不可或缺的一部分，很有必要对其进行深入和系统地研究。　　本文从静力学及动力学的角度，对磁浮迭合梁结构进行了深入研究。以磁浮规范为依据，参照磁浮轨道结构和铁路桥梁等方面的现有成果，对磁浮迭合梁结构的研究方法、变形控制指标及限值、变形影响因素及影响规律、结构主要设计参数以及磁浮迭合梁动力设计要求等问题逐一展开研究，研究成果将为磁浮迭合梁结构的方案选择和参数选取提供理论基础和应用参考价值。本文主要研究内容如下：　　 (1)研究了针对磁浮迭合梁结构的变形控制指标及其限值公式。对磁浮迭合梁与常规轨道梁在结构型式及变形特征等方面进行了对比分析，参考磁浮轨道和铁路桥梁等方面的现有成果，对磁浮迭合梁结构变形分析的控制指标及相应限值公式进行了研究。　　 (2)开展了磁浮迭合梁选型研究。通过对国内外桥梁规范关于桥梁(或轨道梁)竖向横向刚度限值规定的对比分析，结合磁浮迭合梁的结构特点和受力特点，对迭合梁的上层轨面结构型式、下层桥梁截面刚度以及上下层连接方式等进行了研究。在此基础上，进行了主跨80m的三跨连续迭合梁的方案设计，并建立了有限元分析计算模型。　　 (3)开展了环境温度、磁浮列车等荷载作用下的迭合梁变形分析。对比国内外桥梁规范关于温度梯度模式的规定，探讨了磁浮迭合梁结构各组成部分的温度梯度模式。对环境温度和磁浮列车等荷载作用下的迭合梁变形特征和变形影响因素进行了研究，得到了迭合梁下层桥梁顶板宽度、边跨比和截面刚度等参数及上下层连接方式对迭合梁变形的影响规律，提出了磁浮迭合梁结构主要设计参数的合理取值范围，并对变形控制指标的限值公式加以修正。　　 (4)开展了磁浮迭合梁结构动力特性研究。应用结构动力学、车辆动力学及电磁控制理论原理，采用模态综合技术，建立了考虑主动控制磁轨关系的磁浮列车-迭合梁动力分析模型，编制了计算程序。应用本文编制的程序，对磁浮列车通过迭合梁的全过程进行了计算分析，研究了列车运行速度、列车编组、迭合梁边跨比、下层桥梁截面刚度和结构阻尼等相关因素对磁浮列车-迭合梁系统动力响应的影响规律，分析了迭合梁一阶自振频率与动力响应的关系，提出了磁浮迭合梁结构的动力准则。
作者：	邓亚士
专业：	道路与铁道工程
导师：	魏庆朝
授予学位：	博士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文