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货车作用下桥梁横向共振机理研究
| 论文题名： | 货车作用下桥梁横向共振机理研究 |
| 关键词： | 钢板梁桥;ANSYS;蛇行波;货车作用;横向振动 |
| 摘要： | 中等跨度铁路桥梁在提速货车作用下，普遍出现横向刚度不足、横向振动较大的现象，并对桥梁本身造成危害。研究货车作用下桥梁横向共振机理，分析桥梁横向共振的影响因素，研究防止桥梁横向共振发生的措施，对保证铁路运输安全具有重要的意义。 本文以40 m上承式钢板梁桥(郑州黄河大桥)为背景，运用通用有限元软件ANSYS对其进行分析，主要开展了如下工作： 首先，根据车桥耦合的相关理论，建立了车辆的计算模型及运动方程。利用 ANSYS软件建立了桥梁模型。通过力和位移的协调关系将车辆与桥梁两个子系统进行耦合，得到车桥系统的计算模型和运动方程。同时，以轮对的蛇行波作为激励源，编写了车桥空间振动的计算机仿真程序。 其次，研究了货车作用下车桥横向共振机理。结果表明：在同一速度下，桥梁发生的横向最大位移与轮对的蛇形激振频率(即行车速度与蛇行波长的比值)有关，当轮对的蛇形激振频率与桥梁横向有载自振频率接近时，车桥振动接近完全共振，桥梁横向位移达到最大。即当轮对蛇行波长为8.0～9.0 m之间，列车行车速度为58～85 km/h时，蛇行运动频率为2.10 Hz左右，与桥梁的横向有载频率接近，桥梁横向出现较大的振幅，波形接近完全共振状态。这与实测结果接近。当输入的轮对蛇行波波长为8.7 m左右，速度在70 km/h左右时，计算出的时程曲线的波形和振幅大小与现场测试的结果最接近。 再次，对轮对蛇行波采用三种方法取值，即轮对蛇行波波长均相同、轮对蛇行波波长均不同、轮对蛇行波波长随机选取。结果表明：无论轮对蛇行波波长按哪种方式取值，当列车速度为58～85 km/h时桥梁横向振幅均较大。当轮对蛇行波波长均相同时各速度对应的桥梁横向最大位移值最大。 |
| 作者： | 秦爱红 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 苏木标 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 石家庄铁道学院 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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