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列车撞击作用下高铁客站无柱张弦梁雨棚结构的倒塌破坏研究
| 论文题名： | 列车撞击作用下高铁客站无柱张弦梁雨棚结构的倒塌破坏研究 |
| 关键词： | 高速铁路;客运站台;列车撞击;无柱张弦梁雨棚结构;倒塌破坏灾害;拆除构件法 |
| 摘要： | 进入21世纪以来，世界各地频繁发生列车脱轨事故并造成大量人员伤亡和经济损失，发生于露天的脱轨事故造成的结构破坏尚不具有连续性，对于铁路客站这类人员密集的大型交通枢纽，列车轨道贯穿客站内部，列车一旦发生脱轨事故，不仅会对结构造成破坏，更有可能引起结构的连续性倒塌，其次生灾害难以想象。 站台雨棚结构通常临近铁路轨道且在站台候车的人员多直接面临着遭受列车脱轨及其造成的次生灾害的风险。在我国既有高铁客站的雨棚结构中，无站台柱张弦梁雨棚结构的数量所占的比例较大，此类结构的冗余度较低，抵抗连续性倒塌的能力较弱，因此对张弦梁雨棚结构在脱轨列车撞击作用下的倒塌破坏研究追在眉睫。 本文基于拆除构件法对典型的张弦梁雨棚结构进行了倒塌数值模拟，本文同时采用足尺列车模型对基于多尺度技术建立的雨棚结构模型进行了撞击数值模拟。论文的主要研究成果如下: 1.在两种使雨棚结构的雨棚柱失效的研究方式下，雨棚结构均只在失效雨棚柱的支撑范围内发生局部倒塌而不会发生结构的连续性倒塌。 2.通过基于拆除构件法的倒塌数值模拟得知角柱、中边柱及其相邻柱失效时雨棚结构的局部倒塌破坏较为严重。 3.通过对两个张弦梁雨棚结构倒塌破坏情况和倒塌破坏程度的对比，阐明了柱间斜撑和檩条间斜撑这两种造措施以及每榀张弦粱的间距是影响张弦梁雨棚结构抗倒塌性能的主要因素。 4.通过采用不同的碰撞初速度对雨棚柱进行撞击的数值模拟得知，在到发线轨道上以最高时速脱轨的列车与雨棚柱发生撞击后将不会使被撞击的雨棚柱失效，在正线轨道上以最高时速脱轨的列车与雨棚柱发生撞击后将使被撞击的雨棚柱失效，并极有可能撞击下一根雨棚柱。 5.通过对两种研究方式下雨棚结构响应的对比，说明了拆除构件法在工程结构抗倒塌分析与设计中的有效性。 |
| 作者： | 唐恒 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 赵世春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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