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80m钢—砼组合铁路桁梁桥车桥耦合振动研究
| 论文题名： | 80m钢—砼组合铁路桁梁桥车桥耦合振动研究 |
| 关键词： | 钢-砼组合桁梁桥;耦合振动;工艺参数;质量矩阵;有限元法 |
| 摘要： | 大跨度下承式钢-砼组合桁梁桥是一种新型桥型，其具有刚度大、噪音小、造型优美等特点，在由桥下净空和桥梁建筑高度双重限制的铁路跨线桥的选型中优势显著。我国首次在西安-平凉铁路线上采用了4座跨度为80m的新型钢-砼组合桁梁桥，其结构是由三角钢桁架和混凝土槽型梁组合而成。此前，国内外对该类桥梁的应用和研究较少，本文重点研究其动力特性和车桥耦合振动性能。 本文以西平铁路太峪80m钢-砼组桁梁桥为工程背景进行了车桥耦合动力仿真分析。分别应用Midas和ANSYS软件建立了80m钢-砼组桁梁桥的空间有限元模型，通过同脉动试验所得的实测值的对比，对桥梁动力特性的有限元计算结果进行了验证;通过ANSYS中的超单元法求解桥梁结构的质量矩阵和刚度矩阵，将结果作为初始参数输入已编写的车桥系统动力仿真程序中，分别计算得出了桥梁与不同时速和不同载重列车相互作用下的车桥振动响应，并分析了系统的共振车速;通过分别对比不同腹杆刚度、下弦槽型梁刚度、上弦杆刚度下车桥系统的振动响应计算结果，分析研究了钢-砼组合桁梁桥各部件刚度对结构自振频率及车桥耦合振动的影响。 由本文研究成果可以得出:80m跨钢-砼组合桁梁桥的横向刚度相对较小;重载货车以时速40～80km/h过桥时，车辆和桥梁的各项动力指标均在规范限值以内，通过分析不同时速下车桥系统的振动响应可知共振车速约为60km/h;空载货车引起的脱轨系数和轮重减载率大于重载列车;在一定范围内提高槽型梁刚度或腹杆刚度均可有效减小桥梁跨中的位移响应，上弦杆刚度对车桥系统振动响应的影响较小。 |
| 作者： | 刘学术 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王根会 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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