曲率半径对矮塔斜拉桥车桥耦合振动影响研究.pdf

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1、第11卷第2期铁道科学与工程学报Volumel1Number22014年4月JournalofRailwayScienceandEngineeringApril2014曲率半径对矮塔斜拉桥车桥耦合振动影响研究黎曙文，郭向荣，尹邦武(1．中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北武汉430063；2．中南大学土木工程学院，湖南长沙410075)摘要：以某矮塔斜拉桥为例，通过建立列车与桥梁的车一桥耦合动力分析模型，并根据势能不变值原理及形成结构矩阵的“对号入座”法则，导出车桥系统的空间振动矩阵方程。计算不同曲率半径时国产CRH，型列车以

2、120km／h的速度通过该桥时的车桥耦合动力响应，对动力响应随曲率半径的变化规律进行了研究。研究结果表明：对本文所分析的矮塔斜拉桥而言，车桥系统动力响应均随曲率半径的减小而增大；当曲率半径大于2000m时对列车动力响应可以忽略不计。本桥设计半径为1ooom，车桥系统动力响应均能满足相关规范要求。关键词：矮塔斜拉桥；曲率半径；自振特性；车桥耦合中图分类号：U441．7文献标志码：A文章编号：1672—7029(2014)02—0028—07Researchontheinfluenceofcurvatureradiusonvehi

3、cle——bridgecoupledvibrationofextradosedcable——stayedbridgeLIShuwen，GUOXiangrong，YINBangwu(1．ChinaRailwaySiyuanSurveyandDesignGroupCo．Ltd．Wuhan430063，China2．SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China)Abstract：Takinganextradosedcable—stayedbr

4、idgeasanexample，thespacevibrationequationsinmatrixformofthesystemwerederivedthroughbuildingvehicle——bridgecouplingdynamicanalysismodelbetweentrainandbridge．andbasedonthevariationalprincipleofthestationarypotentialenergyandtheset—in—rightpositionruleofformingstructur

5、almatrices．ThespacevibrationresponseswerecalculatedwhenthedomesticCRH2trainwaspassingthroughthebridgewithdifferentradiusofcurvature，andthechangeruleofbridgeresponseatdiffer-entradiusofcurvaturewasinvestigated．Theresultsshowthat：intermsfortheextradosedcable—stayedbri

6、dgediscussedinthepaper，thedynamicresponseofvehicle—bridgesystemincreaseswiththedecreasingradiusofcurvature，andwhentheradiusofcurvatureexceeds2000m，theimpactofthedynamicresponseofthetrainisnegligible．Astothebridgeanalyzedinthisliterature，itsdesignedradiusis1000m，andt

7、hedynamicrespon—sesofvehicle—bridgesystemcanmeetrequirementsoftherelevantstandards．Keywords：extradosedcable—stayedbridge；radiusofcurvature；naturalvibrationcharacteristics；vehicle—bridgecoupling对于100m以下的中小桥采用预应力箱梁结适，兼有梁桥和斜拉桥优点的矮塔斜拉桥是一种很构形式的比较多，200m以上采用一般的斜拉桥形好的选择。矮塔斜

8、拉桥相对于一般的梁桥具式较为普遍，对100～200m跨度的桥梁采用介于有自重和预应力钢筋数量较小的优点，相对一般斜预应力箱梁和一般斜拉桥之间的桥梁形式比较合拉桥而言，由于各索之间应力变化小，可显著降低收稿日期：2013—09—08基金项目：国家自然科学基金资助项目(51378