重載列車作用下曲線地段線橋結(jié)構(gòu)可靠度研究.pdf

1、我國主要重載鐵路干線均位于中西部山區(qū)，受地形條件限制設(shè)置曲線較多。曲線地段橋梁結(jié)構(gòu)尤其薄弱，且線路-橋梁系統(tǒng)參數(shù)的隨機(jī)性對(duì)列車在曲線地段橋梁運(yùn)行時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)影響很大。在重載運(yùn)輸提速、大軸重、長(zhǎng)編組的發(fā)展要求下，對(duì)曲線地段線橋結(jié)構(gòu)的安全性在線路-橋梁系統(tǒng)參數(shù)的隨機(jī)性前提下進(jìn)行概率意義上的可靠度評(píng)估可以為既有重載鐵路實(shí)際運(yùn)營(yíng)和未來的長(zhǎng)足發(fā)展提供理論依據(jù)。
　　將SIMPACK軟件和ABAQUS軟件結(jié)合，建立了重載列車作用下曲線地段線橋

2、結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析模型，模型的計(jì)算結(jié)果經(jīng)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，顯示能夠較好地模擬實(shí)際情況。以橋面板的加速度響應(yīng)值作為橋梁及上部結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營(yíng)的控制指標(biāo)，對(duì)于影響該控制指標(biāo)的多個(gè)線路-橋梁結(jié)構(gòu)的隨機(jī)參數(shù)應(yīng)用2k析因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)法進(jìn)行了參數(shù)敏感性分析，并在敏感參數(shù)的隨機(jī)性前提下應(yīng)用響應(yīng)面法的中心復(fù)合設(shè)計(jì)法和改進(jìn)一次二階矩法估計(jì)了不同曲線半徑、不同車輛軸重下的曲線橋梁的橫向、垂向可靠度。通過研究得到以下主要結(jié)論:
　　1)相比一次一因子法，2k析因設(shè)計(jì)法

3、可以關(guān)注參數(shù)間的交互作用對(duì)目標(biāo)響應(yīng)的影響，結(jié)果顯示某些參數(shù)的交互作用比單參數(shù)的影響要大，橋面板加速度動(dòng)響應(yīng)的敏感參數(shù)以梁體參數(shù)為主。
　　2)車輛軸重為30t時(shí)，在兩種軌道不平順條件下不同曲線半徑的線橋系統(tǒng)的失效概率在橫向、垂向上均滿足安全性要求;曲線半徑越小，對(duì)應(yīng)的線橋系統(tǒng)橫向、垂向的失效概率越大;
　　3)在兩種軌道不平順條件下，當(dāng)曲線半徑小于800m時(shí)，線橋系統(tǒng)的失效概率相比R800m曲線時(shí)都急劇提高（如R600m在實(shí)

4、測(cè)譜條件下橫、垂向失效概率與R800m時(shí)的比值分別達(dá)到∞及2.70×1042）;考慮重載列車作用下的線橋系統(tǒng)的服役性能，在新建重載鐵路的設(shè)計(jì)中推薦采用R800m及以上的曲線半徑;
　　4)軌道不平順對(duì)曲線地段線橋系統(tǒng)的失效概率存在很大影響，六級(jí)譜條件下的失效概率均遠(yuǎn)大于實(shí)測(cè)譜條件下的失效概率（如R800m時(shí)六級(jí)譜條件下的橫、垂向失效概率與實(shí)測(cè)譜條件下的比值分別達(dá)到∞及1.07×1031）;可見在推薦采用R800m及以上曲線半徑的同