列車荷載作用下橋梁動力響應(yīng)分析.pdf

1、列車行駛在橋梁上，橋梁由于受到?jīng)_擊作用而發(fā)生振動，運行的車輛隨著橋梁的振動對其運行安全性和和平穩(wěn)性產(chǎn)生重要的影響。對于車橋耦合系統(tǒng)來說，其荷載是移動的列車，其加載頻率隨著列車速率的變化而改變。從而有可能引起車橋耦合系統(tǒng)的共振，使橋梁或者車輛的振動增大。因此，研究車橋耦合系統(tǒng)的共振具有非常重要的理論和工程意義。
　　本文在前人對車橋系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，主要從以下幾個方面對列車橋梁耦合系統(tǒng)共振進行研究分析。
　　一、建立以車體，轉(zhuǎn)

2、向架和輪對以及彈簧-阻尼器懸掛裝置組成的23個自由度車輛模型，橋梁模型采用Euler梁模型，離散成三維空間的有限元模型，考慮輪軌接觸力，通過采用模態(tài)綜合法進行單元離散，利用子結(jié)構(gòu)邊界條件，對其進行坐標變換，建立車橋耦合振動方程。
　　二、整個隨機過程通過利用軌道不平順作為主要激勵源，采用對一段較長的時域樣本來進行模擬替代，并將模擬的時域樣本作為輸入到車橋系統(tǒng)，通過逐步積分法后，以MATLAB為主要編譯軟件進行程序編寫，進行數(shù)值計算

3、并獲得系統(tǒng)響應(yīng)的時間歷程。基于有限元分析軟件ANSYS強大的前后處理器，對簡支梁進行模態(tài)分析，并與數(shù)值計算前幾階振型保持一致。
　　三、通過對引起車橋共振影響的因素，車輛速度，橋梁跨度，跨數(shù)，不平順作用等進行時程響應(yīng)圖的比較分析，提出了車橋耦合過程中，隨著車速，橋跨等因素發(fā)生改變時，對引起車橋共振的影響，可以為車輛過橋限速，或者橋梁跨度結(jié)構(gòu)等方面提供理論分析支持。
　　四、本文重點對列車-橋梁耦合系統(tǒng)，采用有限元軟件ANSY