高速铁路变截面梁桥车致振动及徐变影响分析.pdf

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1、第32卷第2期土木工程与管理学报Vo1_32No．22015年6月JournalofCivilEngineeringandManagementJun．2015___-一同Cj速铁路变截面梁桥车致振动及徐变影响分析杨宏印，曹鸿猷，陈志军。，步乐乐(1．中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司，湖北武汉430034；2．武汉理工大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430070；3．华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430074)摘要：基于Heaz弹性接触，推导了考虑徐变变形的轮轨接触单元动力方程，给出了简化的变截面梁单元质量和刚度矩

2、阵，建立了列车一轨道一桥梁耦合振动方程。针对实际预应力混凝土连续梁桥，计算了徐变变形引起的不平顺(徐变不平顺)，结合随机不平顺，并考虑两者的组合，对比分析了3种轨道不平顺对系统动力响应的影响。结果表明：推导的变截面梁单元是合理有效的；桥梁共振效应显著，应按实际冲击系数进行设计，并考虑每个位置的动力响应；徐变不平顺对桥梁响应影响很小，但能明显增大车体加速度和接触力，会引起强烈的梁端冲击，应重视控制徐变变形及形成的梁端折角；随机不平顺能显著增大接触力、桥梁和车体加速度；而组合不平顺能导致系统最不利状态。关键词：列车一轨道一桥梁耦合振动

3、；徐变；轮轨接触单元；变截面梁单元；轨道不平顺中图分类号：U441．3；TU311．3文献标识码：A文章编号：2095-0985(2015)02-0031-06AnalysisofVibrationofNon．uniformGirderBridgeUnderTrainsandInfluenceofCreepinHigh-speedRailwayYANGHong—yin，CAOHong—you，CHENZhijun，BULe—le(1．BridgeScienceResearchInstituteCoLtd，ChinaRailwayM

4、ajorBridgeEngineeringGroup，Wuhan430034，China；2．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China；3．SchoolofCivilEngineeringandMechanics，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstrhct：BasedonHertzelasticcontact，a

5、wheel—railcontactelementconsideringcreepdeformationisderived，andthesimplifiedelementmassandstiffnessmatricesfornon—uniformbeamelementaregiven．Thevibrationequationsofthetrain—rail—bridgeinteractionsystemareestablished．Thetrackirregularitycausedbythecreepdeformationofar

6、ealprestressedconcretecontinuousbridgeiscalculated，andconsideringthecombinationofthecreepirregularityandrandomirregularity，theeffectsofthethreeiregularitiesonthedynamicresponsesareanalyzed．Theresuhsdemonstratethatthederivednon—uniformbeamelementisreasonableandeffectiv

7、e，andthebridgeresonanceeffectissignificant．Therealimpactcoeficientshouldbeusedtodesignthebridge，andthedynamicresponseofeachpositionshouldbeconsidered．Thecreepirregularityhaslesseffectonthebridgeresponses，butcanincreaseobviouslytheearbodyaccelerationandcontactforceandc

8、ancausesharpimpactatbeamend．Thus，thecontrolofcreepdeformationandassociatedangleshouldbeemphasized．Therandomiregularitycaninc