考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的車橋系統(tǒng)耦合振動分析.pdf

1、列車的提速和輕軌鐵路的建設(shè)加劇了車橋系統(tǒng)的耦合振動,而軟弱地基上的基礎(chǔ)變形更加大了此耦合振動的劇烈程度,這無疑將大幅度地降低列車的行車安全度.為了保證高速和輕軌列車的行車安全度,迫切需要對車橋系統(tǒng)進(jìn)行耦合振動分析,并考慮基礎(chǔ)變形對其耦合振動的影響.該文系統(tǒng)地進(jìn)行了考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用(SSI)的車橋系統(tǒng)的耦合振動分析.文中首先在綜合有關(guān)車橋系統(tǒng)耦合振動以及SSI分析的已有成果的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)地分析了引起車橋系統(tǒng)耦合振動的各種因素及其重要性

2、,通過適當(dāng)調(diào)整主要因素的影響因子而計入次要因素的影響,從而忽略次要因素而簡化分析過程,最后,提出了一種考慮SSI效應(yīng)的車橋系統(tǒng)耦合振動的分析方法,并采用逐步積分法求解具有時變系數(shù)的微分方程組.然后以天津輕軌工程中的一座四跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)槔?建立了考慮SSI效應(yīng)的車橋系統(tǒng)耦合振動分析的三維空間模型(其中車輛采用27自由度模型,梁體和橋墩采用空間梁單元,群樁基礎(chǔ)采用等效單樁模型,樁側(cè)土體采用彈簧和阻尼器模型),編制了相應(yīng)的計算程序

3、,數(shù)值分析了考慮SSI效應(yīng)對車橋系統(tǒng)耦合振動的影響,并進(jìn)一步分析了地震作用對考慮SSI效應(yīng)的車橋系統(tǒng)耦合振動的影響.最后得出結(jié)論:(1)考慮SSI效應(yīng)對于地處軟弱地基的橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性將產(chǎn)生較大的影響,各階自振頻率較墩底固結(jié)體系均有較大的降低,因此在車橋耦合振動分析中必須考慮SSI效應(yīng)的影響;(2)考慮SSI效應(yīng)對車橋系統(tǒng)中橋梁的橫橋向位移反應(yīng)影響最大,對橋梁的扭轉(zhuǎn)位移反應(yīng)的影響也較大,而對橋梁的順橋向位移反應(yīng)和豎向位移反應(yīng)的影響則很