轻轨车-轨道梁-刚构桥空间耦合振动分析及乘坐舒适性评价.pdf

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1、第33卷第9期铁道学报Vol_33No．92011年9月J0URNAIOFTHECHINARAlLWAYSOCIETYSeptember201I文章编号：1001—8360(2011)09—0076—07轻轨车一轨道梁一刚构桥空问耦合振动分析及乘坐舒适性评价刘海涛，郭文华(1．中南大学土木工程学院，湖南长沙410075；2．高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南长沙410075)摘要：提出一种跨座式轻轨车、轨道梁及刚构桥空间耦合振动时域分析方法。轨道梁及刚构桥采用常规有限单元模拟，跨座式轻轨车采用弹簧阻尼相连的多刚体模拟，可方便考虑走行轮、导向轮、稳定轮下轨道不

2、平顺影响，每一积分步内对桥梁系统动力方程扩展，建立轻轨车一轨道梁一刚构桥时变系统空间振动方程，采用直接积分法同时求解三者空间动力响应，并编制相应计算分析程序。针对目前世界最大跨度轻轨专用刚构桥96m+160m+96m，探讨车速、单线行车、双线对开等不同工况对三者动力响应影响并对轻轨车进行乘坐舒适度评价。结果表明：在设计行车速度下，乘客可安全舒适通过该桥。该方法可运用于跨座式轻轨车与其它轨道梁或桥梁空间振动分析。关键词：跨座式轻轨车；轨道梁；刚构桥；振动；舒适度中图分类号：U441．3；U232文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．100卜8360

3、．2011．09．014AnalysesonSpatialVibrationofCoupledMonorailTrains，TrackBeamsandRigid·-frameBridgeandRidingComfortofMonorailTrainsLIUHai—tao。GU0Wen-hua·(1．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China；2．StateEngineeringLaboratoryofHigh—speedRailwayCo

4、nstructionTechnology，Changsha410075，China)Abstract：Thispaperpresentsanapproachtodynamicanalysisonthecoupledmonorailtrain，trackbeamandrigid—framebridgesysteminthetimedomain．Themonorailtrainisidealizedasacombinationofanumberofrigidbodiesconnectedbyaseriesofspringsanddamperswhichcaneas

5、ilyconsidertheeffectoflateralandver—ticalsurfaceroughnessoftracksunderdriving，steering，andstabilizingwheelsofthemonorailtrain，whilethetrackbeamandrigid—framebridgearerepresentedbytheconventionalfiniteelements．Thegoverningequationofmotionofthecoupledsystemisassembledbytheadoptionoffu

6、llycomputerizedapproach．Thedirectinte—grationmethodisusedtosolvethedynamicresponsesofthesystem．Thecorrespondinganalyticalprogrammeiscompiled．Arigid—framebridgewithtrackbeamsistakenforcasestudy，whichhasthelongestmainspanof160mforthemonorailtrain．Dynamicresponsesofthesystemarecomputed

7、correspondingtotheconditionswhenthemonorailtrainrunsthroughthebridge．Effectsofdrivingspeedsandrunningmannersonthedynam—ieresponsesofthecoupledsystemarediscussed，andridingcomfortofthemonorai1trainsisstudied．There—suitsshowthetraincansafelyandcomfortablygothroughthebridgeatthedesignsp

8、eed．Thisapproachcan