地震和列車(chē)作用下軌道交通橋梁的響應(yīng)分析.pdf

1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文地震和列車(chē)作用下軌道交通橋梁的響應(yīng)分析ResponseAnalysisofUrbanRailTransitBridgeStructureUnderTheEarthqual【esAndTrainLoads學(xué)號(hào)：21006087完成日期：2013430大連理工大學(xué)DalianUniVers遺ofTeclulology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要城市軌道交通已成為我國(guó)各大城市解決交通擁擠的首選方式，由于軌道

2、不平順等一系列的原因?qū)е铝熊?chē)行駛過(guò)程中對(duì)城市軌道交通橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。我國(guó)是處于地震活動(dòng)板塊最強(qiáng)烈的國(guó)家之一，地震帶來(lái)的強(qiáng)烈的地震沖擊將使得橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的振動(dòng)，對(duì)橋梁本身以及正在橋上行駛的列車(chē)產(chǎn)生造成巨大的破壞。目前我國(guó)按照鐵路工程的規(guī)范來(lái)對(duì)軌道交通橋梁進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，《城市軌道交通結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》正在報(bào)批階段。由于城市軌道交通工程在很多抗震參數(shù)方面不同于與鐵路工程，所以按現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)的軌道交通橋梁的安全性需要進(jìn)一步的檢驗(yàn)。因此

3、，車(chē)輛和地震作用下的城市軌道交通橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)的研究成為一項(xiàng)重要的研究課題。本文針對(duì)不同規(guī)范的地震參數(shù)、制動(dòng)力率、列車(chē)速度和行車(chē)工況以及軌道不平順等級(jí)對(duì)城市軌道交通橋梁結(jié)構(gòu)在地震和列車(chē)作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了分析，所做的主要研究?jī)?nèi)容有：l、介紹了地震和列車(chē)荷載作用對(duì)于城市軌道交通橋梁結(jié)構(gòu)的影響，簡(jiǎn)要的回顧了在地震和車(chē)輛作用下橋梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)的研究歷史并給出了研究的主要現(xiàn)狀。2、介紹了軌道不平順的幅值和不平順譜描述，并給出了不平順譜時(shí)域轉(zhuǎn)化

4、方法中的傅里葉變換法和過(guò)程，以美國(guó)軌道譜為例，通過(guò)編寫(xiě)程序進(jìn)行模擬得到在不同不平順等級(jí)下的軌道不平順值；根據(jù)所研究對(duì)象的特點(diǎn)，簡(jiǎn)化列車(chē)模型并推導(dǎo)出了列車(chē)豎向和橫向力的表達(dá)式，結(jié)合建立的軌道不平順值通過(guò)仿真模擬得到某城市軌道交通B型列車(chē)的豎向和橫向荷載。3、介紹了動(dòng)力時(shí)程分析的理論內(nèi)容，以所選擇的城市軌道交通高架橋?yàn)檠芯繉?duì)象，利用ANSYS有限元軟件進(jìn)行建模，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析。對(duì)所建結(jié)構(gòu)輸入三條典型的地震波記錄，對(duì)其分別進(jìn)行E2和E3級(jí)

5、地震下的動(dòng)力時(shí)程分析，對(duì)比分析在三種不同地震波條件下的結(jié)構(gòu)重要節(jié)點(diǎn)的位移加速度反應(yīng)，得到有利于抗震的結(jié)論。4、對(duì)《城市軌道交通抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》和《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比；介紹了列車(chē)制動(dòng)力率和有效制動(dòng)率并得到了軌道交通結(jié)構(gòu)剎車(chē)時(shí)的制動(dòng)力時(shí)程曲線(xiàn)。通過(guò)對(duì)不同規(guī)范地震參數(shù)、不同有效制動(dòng)力率、列車(chē)速度、行車(chē)工況以及不同軌道不平順下橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行研究，得出結(jié)論：按照城市軌道交通抗震規(guī)范和推薦制動(dòng)力率設(shè)計(jì)的橋梁具有更高的安全度