中低速磁浮列车作用下（25+35+25）m砼连续梁竖向振动分析

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1、国内图书分类号：U237密级：公开国际图书分类号：624西南交通大学研究生学位论文中低速磁浮列车作用下（25+35+25）m砼连续梁竖向振动分析【国家自然科学基金项目(51308469、51378429)资助】年级二O一五级姓名金鑫申请学位级别工学硕士专业桥梁与隧道工程指导老师李小珍教授二O一八年五月ClassifiedIndex:U237U.D.C:624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisSTUDYONVERTICALVIBRATIONOF(25+35+25)MCONTI

2、NUOUSCONCRETEBEAMWITHMEDIUMANDLOWSPEEDMAGLEVTRAIN(SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina)(GrantNo.51308469,51378429)Grade:2015Candidate:JINXinAcademicDegreeAppliedfor:MasterDegreeSpeciality:Bridge&TunnelEngineeringSupervisor:Prof.LiXiaozhenMay,2018西南交通

3、大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：(1)建立基于位移/速度/加速度反馈控制的单电磁铁悬浮控制模型，推导了磁浮车辆及桥梁的运动微分方程，考虑轨道不平顺激励，以主动控制电磁力为纽带，建立磁浮车辆-桥梁耦合动力分析模型。(2)对长沙磁浮（25+35+25）m连续梁进行自振特性分析，并利用磁浮列车-桥梁耦合振动分析程序，对该桥进行磁浮车桥耦合振动仿真分析，探讨了车速、车重、梁高及边中跨比等参数的影响规律。(3)针对长沙中低速磁浮运营线中一联（25+35+25）m连续梁进行现场动载试验，介绍了试

4、验概况、试验方案以及相应的动力响应评价指标，对桥梁竖向动挠度、振幅、振动加速度以及车辆振动加速度等数据结果进行评价分析，并与仿真数据进行对比验证。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要随着社会经济的发展以及人口的增长，我国轨道交通事

5、业迎来建设高峰。而拥有舒适、安全、环保、环境适应性好等优点的磁浮列车已经成为人们理想的交通工具，磁浮交通发展前景广阔。目前我国正在大力发展中低速磁浮技术，先后修建多条中低速磁浮试验线。2015年长沙建成国内第一条拥有自主知识产权的磁浮商业运营线路，2017年底北京磁浮交通S1线开通试运行，标志着我国中低速磁浮发展迈入新的阶段。本文以长沙磁浮工程（25+35+25）m连续梁为背景，开展中低速磁浮列车-桥梁竖向耦合振动研究，主要研究内容包括：(1)分析悬浮控制系统设计目标及电磁悬浮动态机理，采用基于位移/速度/加速度反馈的PID控制

6、，建立单电磁铁悬浮物理模型，通过单电磁铁悬浮控制仿真分析探讨了各项反馈系数的选取对悬浮效果的影响，并介绍了悬浮电磁铁的导向控制原理。(2)建立了包括12自由度磁浮车辆模型、桥梁有限元模型、悬浮控制系统以及轨道不平顺激励在内的磁浮列车-轨道梁竖向耦合振动分析模型，推导了磁浮车桥耦合振动方程，利用MATLAB语言编制了仿真分析程序，对长沙磁浮（25+35+25）m连续梁进行详细的磁浮车桥动力仿真分析，得到连续梁及车辆的各项动力响应值。(3)针对长沙中低速磁浮（25+35+25）m连续梁现场动载试验，介绍了试验概况、试验方案以及相应的

7、动力响应评价指标，对连续梁边、中跨动挠度、竖向振幅、振动加速度以及车辆振动加速度等数据结果进行评价分析，并结合试验对所建的竖向耦合振动模型进行验证。结果表明，仿真值与实测值吻合良好，变化规律一致，所建模型可靠。(4)以（25+35+25）m连续梁为研究对象，分析了车速、车重、梁高以及边中跨比等参数对列车-连续梁竖向耦合振动的影响规律，可为中低速磁浮线路高架桥梁的设计提供借鉴。关键词：中低速磁浮；仿真分析；连续梁；竖向耦合振动；现场试验西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractWiththedevelopmentoft

8、hesocialeconomyandthegrowthofpopulation,railtransitindustryofChinahasenteredanewstageofconstruction.Themaglevtrain,whichhastheadvan