重载列车过桥时桥梁的垂向动力分析.pdf

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1、振动与冲击第32卷第12期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK重载列车过桥时桥梁的垂向动力分析龙卫国，蒋丽忠，陈令坤(1．中南大学土木建筑学院，湖南长沙，410075；2．南华大学数理学院，湖南衡阳，421001)摘要：建立了具有6个自由度重载列车的车辆振动分析模型和重载铁路桥梁的梁段单元模型，通过轮轨接触处的位移协调条件与轮轨相互作用力的平衡关系建立了重载车辆一桥梁系统耦合运动方程，采用迭代求解，编制了重载铁路车一桥耦合振动分析程序。对影响重载铁路简支梁桥的跨中挠度的各种因素进行了分析，分析结果表明：列车的轴

2、重、速度、加速度、减速度及轨道不平顺对重载铁路桥梁的跨中挠度和竖向加速度有着重要影响。关键词：重载列车；车一桥系统；轨道不平顺；动力分析中图分类号：U441．2文献标识码：AVerticaldynamicanalysisofabridgeduringaheavyhaultrainpassingthroughLONGWei—guo，JIANGLi—zhong，CHENLing—kun(1．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，CentralSouthUniversity，Changsha

3、410075，China；2．SchoolofMathematicsandPhysics，UniversityofSouthChina，Hunan，Hengyang421001，China)Abstract：Amodelforvehiclevibrationanalysisofaheavyhaultrainwith6。DOFandabeamsegmentelementforaheavyhaulrailwaybridgewereestablished，andthecouplingmotionequationsofaheavyha

4、ulvehicle—bridgesystemwerebuiltusingthecompatibleconditionofdisplacementsandthebalancerelationofwheel—railinteractionforcesatwheel—railcontactpoints．Adoptingtheiterationtechniquee，thevehicle—bridgecoupledvibrationanalysisprogramwasestablished．Thefactorsinfluencingth

5、emid—spandeflectionofasimply—supportedgirderrailwaybridgewereinvestigatedsystematically．Theanalysisresultsshowedthataxleweightoftrain，speed，acceleration，decelerationandrailirregularityhaveanimportantinfluenceonthemid—spandeflectionandtheverticalaccelerationofaheavyh

6、aulrailwaybridge．Keywords：heavyhaultrain；vehicle—bridgesystem；railirregularity；dynamicanalysis列车通过桥梁时将引起桥梁结构的振动，而桥梁统的动力分析很少见文献报道，且车辆计算模型的自的振动又反过来影响车辆的振动，这种复杂的相互作由度也过于简单(二个自由度：沉浮和点头)。用就是车辆与桥梁之间耦合振动，车桥系统是一个复本文将提出6个自由度的车辆振动分析模型和空杂的时变系统。吴定俊等⋯研究了高速铁路桥梁梁墩间梁段单元动力分析模型，采用第二种

7、方法来建立车基础体系列车过桥动力分析；王少钦，苏木标，王解军桥系统耦合振动方程，对重载列车作用下的简支梁桥等研究了变速移动荷载作用下简支梁桥的动力响的竖向动力响应进行分析。应及共振分析；彭献等研究了车一桥系统的振动分1车一桥系统动力计算模型析及控制；还有许多学者研究了轨道不平顺I9等等。总体看来建立车桥系统运动方程常用以下两种方法：列车过桥时，列车对桥梁的相互作用包括机车和①将车辆与桥梁的所有自由度耦联在一起，建立统一车辆对桥梁的相互作用，然而机车(指内燃机车或电力的方程组，进行同步求解；②将车桥系统以轮轨接触处机车)对桥梁的

8、作用，主要包括：机车的静轴重移动荷为界，分为车辆与桥梁两个子系统，分别建立车辆与桥载及其簧承部分的振动和簧下质量及悬挂弹簧刚度、梁的运动方程，两者之间通过轮轨接触处的位移协调阻尼等。虽然这些因素对桥梁的竖向振动都有一定的条件与轮轨相互作用力的平衡关系相联系，采用迭代影响。在较