导　　师： 孙卓;孙铁钢

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广州大学

摘　　要： 随着我国高速铁路建设快速发展,原来的车桥耦合振动理论体系已经难以满足现阶段高速列车研究的精度要求,列车运行速度不断加快的同时也加剧了车桥耦合振动,而列车在软土地基上运行时,基础受荷压缩变形则更加大了车桥耦合振动的剧烈程度,这将使列车行驶安全性大幅降低。为保证高速列车在软弱地基土桥梁上运营的安全性,迫切的需要进行在考虑软土地基影响下的车桥系统耦合振动分析。本文通过有限元软件LUSAS建立了连续布置常用跨度简支梁桥下考虑土-结构相互作用的车桥耦合振动模型并对车桥耦合模型动力特性及各影响参数进行详尽的分析,主要研究内容及结论如下:(1)基于引起车桥系统耦合振动的主要因素的影响分析,提出了一种考虑SSI效应的车桥系统耦合振动简化模型。引起车桥系统耦合振动的因素主要有车辆模型、桥梁模型及地基基础模型,其中车辆模型采用二系悬挂四轴机车模型,桥梁结构采用梁单元建立,并在m法下用等效土弹簧模拟桩土相互作用,且以逐步积分法求解具有时变系数的微分方程,使得模型计算效率得到了极大提升。(2)分别建立了行车作用下车-桥、车-桥-墩、车-桥-墩-桩土(SSI)三种有限元简化模型,并分别从时域和频域两方面对桥梁动力响应特性进行了计算分析。对比可知,考虑桩土作用后,桥梁动力特性相较于墩底固结而言,结构的自振频率出现明显降低,结构体系整体刚度变小,其系统竖向振动频率由5.62Hz降低至4.87Hz,使结构体系的动力特性发生较大改变,因此在车桥耦合分析时,必须要考虑桩土作用的影响。(3)得到在考虑SSI效应与不考虑SSI效应下,列车以不同速度过桥时,桥梁跨中动力响应的振动规律。在车-桥-墩系统和车-桥-墩-桩土系统两种模型下,桥梁结构跨中位移响应与行车速度之间并非呈简单的单调递增�

关 键 词： 车桥系统 耦合振动 土 结构项目作用 软土地基 动力响应

领　　域： []