大跨度鐵路懸索橋在列車制動過程中的結構行為分析.pdf

1、我國幅員遼闊，在鐵路建設過程中，不可避免地要通過大江、大河和大峽谷。在一些有水上通航要求的江河上，需要建設大跨度橋梁時，可選用懸索橋。在特殊的大峽谷中，拱橋方案無法滿足跨度要求，斜拉橋邊跨又太短，為了施工更安全、結構體系更合理，可以考慮一跨過峽谷的懸索橋方案。列車在橋上行駛時，不可避免地會出現(xiàn)制動的情況，而現(xiàn)在大多數(shù)針對列車過橋的研究都是在列車勻速過橋的基礎上開展的。對于鐵路懸索橋這種具有強烈非線性的結構，制動力在橋上的傳遞方式以及制動

2、力對橋梁結構的影響需要進一步研究。論文主要研究內容、方法和成果如下:
　　利用有限元軟件ANSYS建立鐵路懸索橋的全橋模型，結合相應的軌道結構參數(shù)，建立完善的線-橋結構模型。將簡化的列車荷載加載到線-橋模型上，分析列車在不同位置制動時，制動力在線-橋結構上的傳遞方式。
　　建立塔梁縱向固定約束體系、半漂浮體系、阻尼體系三種懸索橋結構，打開ANSYS中的大變形功能，分別考慮列車在橋上制動和列車勻速過橋的情況，分析制動力作用下結

3、構的靜力響應。
　　建立列車制動力隨時間變化的加載模式，分析不同結構體系懸索橋在制動過程中的動力響應。當列車停止時，制動力迅速降為0，此時會對橋梁造成沖擊作用。利用ANSYS中的瞬態(tài)分析功能，計算此沖擊作用下橋梁主要構件的動力響應。
　　計算結果表明，對于大跨度鐵路懸索橋，撓曲力對結構影響很小，可以忽略。在制動力作用下，半漂浮體系的梁端位移和梁端速度遠遠大于縱向固定約束體系和阻尼體系;體系的不同，對塔頂縱向位移來說差異不大;

4、半漂浮體系的塔底內力在三種體系中最小，縱向固定約束體系的塔底內力最大;設置阻尼器后，塔底剪力為半漂浮體系的1.53倍，為縱向固定約束體系的46.5％，塔底彎矩為半漂浮體系的1.13倍，為縱向固定約束體系的71.9％。制動完成后，在沖擊的作用下，對于半漂浮體系，梁端位移和速度的衰減周期很長;對于縱向固定約束體系，梁端有輕微振動，幅度不大;阻尼體系則將沖擊作用對梁端造成的影響有效的抑制了?？v向固定約束體系的塔底內力受沖擊作用的影響最大，在制