导　　师： 袁向荣;孙卓

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广州大学

摘　　要： 简支钢桁梁桥是我国铁路中大跨度桥梁常用的桥梁结构形式,随着我国铁路列车的提速,既有大批量简支钢桁梁桥难以短期内完全更换,其结构安全性能是否满足运营阶段的要求是一个急需解决的问题。本文以沪昆线湘潭湘江大桥为工程背景,研究了下承式简支钢桁梁桥在高速客运列车作用下的结构安全性能评估方法。文中采用有限元软件LUSAS建立了车-桥耦合振动计算模型,并基于时变可靠度理论,利用一次二阶矩法(JC法)对简支钢桁梁桥结构可靠性进行了分析研究,并与规范规定的目标可靠指标进行对比,对其结构安全性能进行了评估,以期为管养单位提供维管依据。本文主要研究内容和结论如下:(1)基于可靠度理论,提出了一种桥梁结构安全性能评估方法。考虑到简支钢桁梁桥结构并不复杂,且功能函数具有明确的表达形式,可靠指标的计算采用了一次二阶矩法(JC法)。同时,基于桥梁在实际运营环境中荷载和抗力的随机性特点,目标使用基准期内的可靠性采用了时变可靠度理论。(2)基于简支钢桁梁桥初始状态的模态分析,研究了其刚度与振动特性。模态分析表明,该桥横向振动频率早于竖向振动频率出现,表明其横向振动刚度高于竖向振动刚度,横向刚度稍弱一些;较早出现的扭转振型也表明该桥的抗扭刚度较小。通过与规范规定的自振频率限值对比,其竖向刚度和横向刚度均满足线路行车的要求。(3)采用LUSAS有限元软件建立了车-桥耦合振动模型,并考虑列车运营速度的影响,从时域方面计算分析了桥梁的竖向振动变化规律。当列车速度在150km/h50km/h时,桥梁跨中的竖向位移及加速度均匀速递增,当列车速度提高至300km/h时动力响应急剧增大,桥梁跨中竖向动力响应均达到峰值。列车速度在300km/h00 km/h时,桥梁跨中的竖向位移及加速度均快速递减。分析表明,动力�

关 键 词： 大跨度钢桁梁桥 车 桥耦合 动力响应 可靠度理论 安全评估

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