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大跨度钢桁拱桥列车走行性研究

作 者: 王正军
导 师: 郭向荣
学 校: 中南大学
专 业: 桥梁与隧道工程
关键词: 大跨度钢桁拱桥 车桥耦合 时变系统 空间振动 支承刚度
分类号: U441.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 52次
引 用: 1次
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内容摘要


钢桁拱桥以其造型美观、刚度大、跨越能力强等特点,在我国铁路桥梁建设中得到广泛应用。随着列车运行速度的不断提高,车桥动力作用问题越来越受到国内外研究者的特别重视。很有必要对大跨度钢桁拱桥的动力响应及桥上列车走行性和运行安全性的问题进行研究。本文以某大跨度钢桁拱桥为工程背景,进行其动力特性及列车走行性研究。全文主要完成以下工作:1.综述了大跨度钢桁拱桥发展历史及车桥振动国内外研究的概况,阐述了大跨度钢桁拱桥进行列车走行性分析研究的必要性。2.基于弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的“对号入座”法则建立桥梁的分析模型,建立了相应的列车—桥梁时变系统的整体振动方程。3.建立闽江桥的有限元模型,对该桥进行了自振特性分析,根据振型特点研究了该桥的动力特性。4.基于以上分析模型,详细计算了不同工况下车桥系统的振动响应,对桥梁及列车的动力响应做出了评价。5.研究了道砟桥面结构形式及支承刚度对车桥系统动力特性的影响。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-18
  1.1 大跨度钢桁拱桥的发展历史  8-11
    1.1.1 国外大跨度钢桁拱桥的发展历史  8-9
    1.1.2 国内大跨度钢桁拱桥的发展历史  9-11
  1.2 车—桥耦合振动研究回顾  11-15
    1.2.1 国外研究回顾  11-13
    1.2.2 国内研究回顾  13-15
  1.3 本文的研究意义及主要研究内容  15-18
第二章 车桥动力系统振动分析模型的建立  18-38
  2.1 概述  18
  2.2 车辆空间振动分析模型  18-33
    2.2.1 车辆空间位移模式  18-21
    2.2.2 车辆空间振动总势能的计算  21-33
    2.2.3 车辆刚度矩阵、质量矩阵、阻尼矩阵、荷载矩阵的形成  33
  2.3 列车桥梁空间振动方程的建立和求解  33-38
    2.3.1 列车桥梁空间振动方程的建立  33-34
    2.3.2 列车桥梁空间振动方程的求解  34-38
第三章 闽江特大桥主桥自振特性分析  38-46
  3.1 闽江特大桥工程概况及有限元模型  38-42
  3.2 桥梁自振特性计算  42-46
第四章 闽江特大桥车桥系统动力响应分析  46-68
  4.1 计算工况  46
  4.2 车桥振动分析计算结果  46-58
  4.3 车桥振动分析评定标准  58-59
    4.3.1 车辆运行安全性与舒适性(客车)、平稳性(货车)评价指标  58-59
    4.3.2 桥梁评价标准  59
  4.4 车桥振动时程曲线分析  59-66
  4.5 分析结论  66-68
第五章 闽江桥道砟桥面结构形式及支承刚度对车桥系统动力特性的影响研究  68-78
  5.1 桥面结构形式对车桥系统动力特性影响分析  68-72
  5.2 支座刚度对车桥系统动力特性影响分析  72-78
第六章 结论与展望  78-80
  6.1 结论  78
  6.2 展望  78-80
参考文献  80-84
致谢  84-86
攻读硕士期间发表的论文及科研情况  86

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 结构原理、结构力学 > 桥梁振动及减振设备
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