高速鐵路車橋耦合系統(tǒng)地震響應(yīng)分析.pdf

1、隨著我國(guó)鐵路列車不斷提速、載重日益增大、橋梁在鐵路系統(tǒng)中的比重日益增高，研究列車與橋梁的動(dòng)力相互作用已成為一個(gè)重要的課題。同時(shí)，在地震頻發(fā)的當(dāng)下，高速鐵路地震報(bào)警系統(tǒng)及緊急處置系統(tǒng)已成為保障高鐵列車地震安全性的有效技術(shù)手段，而車橋耦合系統(tǒng)的地震響應(yīng)分析是了解高速鐵路車橋系統(tǒng)抗震性能的基礎(chǔ)性工作，也是高速鐵路地震報(bào)警系統(tǒng)閾值分析的必要環(huán)節(jié)和依據(jù)。在本文中，對(duì)車橋耦合系統(tǒng)的動(dòng)力相互作用的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀問(wèn)題進(jìn)行了歷史回顧和發(fā)展現(xiàn)狀的闡述，總結(jié)

2、了已有的研究成果和經(jīng)驗(yàn)，建立了車橋耦合系統(tǒng)地震反應(yīng)分析模型，較為全面地進(jìn)行了地震作用下的車橋耦合振動(dòng)研究。主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　1)詳細(xì)闡述了高速鐵路橋梁在地震作用下動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題研究的目的、意義、現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題。
　　在以往的研究中，橋梁抗震與車橋耦合動(dòng)力響應(yīng)分析是兩個(gè)獨(dú)立的研究課題，列車在橋上運(yùn)行時(shí)同時(shí)受到地震荷載的概率的增大，使得車橋耦合系統(tǒng)的抗震研究和地震作用下列車在橋梁上的走行性安全研究成為了重要的研究課題。<

3、br>　　2)基于現(xiàn)役高速鐵路橋梁的設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)Midas-Civil軟件建立車橋耦合模型并進(jìn)行動(dòng)力特性分析。
　　在考慮列車的作用下，車橋耦合模型的自振頻率與橋梁固有頻率之間存在較大差異;通過(guò)改變車輛位置、橋梁墩高及跨度等參數(shù)，得到了相應(yīng)的車橋耦合模型的自振特性變化規(guī)律。
　　3)進(jìn)行了車橋耦合系統(tǒng)的地震響應(yīng)分析及列車運(yùn)行安全性評(píng)估。
　　通過(guò)Midas有限元模型先對(duì)車橋耦合系統(tǒng)進(jìn)行地震反應(yīng)分析，再以橋面響應(yīng)為輸入

4、，加入軌道不平順數(shù)據(jù)，計(jì)算列車的動(dòng)力響應(yīng)，并基于列車運(yùn)行安全性指標(biāo)對(duì)列車的安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。當(dāng)改變列車運(yùn)行速度與地震動(dòng)加速度峰值，得到了列車運(yùn)行三項(xiàng)安全性指標(biāo)（脫軌系數(shù)、橫向輪軌力、輪重減載率）的相應(yīng)變化規(guī)律及安全限值。
　　4)采用有限元方法完成了快速移動(dòng)列車荷載下橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)分析。
　　對(duì)列車靜荷載、列車動(dòng)荷載、地震荷載作用時(shí)的橋面反應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算分析。與地震荷載做對(duì)比，移動(dòng)荷載列的貢獻(xiàn)值雖然小但是不可忽略的;列車以