隨著高鐵的大力建設和發(fā)展,伴隨而來的車橋振動問題越來越多,為了解決振動問題和確保列車的安全運行,需要深入研究影響車橋耦合振動的因素。首先,綜述了國內外車橋耦合振動理論的發(fā)展歷史和研究現狀以及車橋耦合振動系統(tǒng)的影響因素和研究方法。然后介紹了軌道不平順的分類、典型軌道譜以及車橋動力指標的評價標準和限值。隨后詳細敘述了車輛模型自由度的確定、車輛運動方程、輪軌之間的相互作用以及橋梁的運動方程,并且給出了求解系統(tǒng)運動方程的方法,即振型疊加法和Newmark-β積分法。其次,運用Universal Mechanism軟件建立了車輛-軌道模型和有限元軟件ANSYS建立了石河2號特大橋簡支梁橋模型,并且分析了橋梁的振型和固有頻率。通過UM和ANSYS建立的模型進行聯合仿真,得到了車橋耦合振動響應的結果,通過與現場試驗測得的結果進行對比,誤差在允許范圍之內,驗證了車橋模型的合理性和準確性。同時分析了不同時速下車輛和橋梁動力指標的變化趨勢,結果表明:車輛和橋梁的動力指標隨著列車速度的提高而增大,說明列車運行速度的提高可以增強車輛和橋梁的振動響應。最后,研究了高速鐵路簡支梁橋車橋耦合振動影響因素,包括橋墩橫向剛度、軌底坡、軌道不平順、車輛踏面和軌道模型,通過分析車輛和橋梁動力指標的仿真結果得到以下結論:車輛和橋梁的動力指標隨著橋墩的橫向剛度比減小而增大,當小于0.65左右時,車輛和橋梁的動力響應迅速增加,繼續(xù)減小時,跨中橫向位移成倍數增加,列車過橋時的安全性和平穩(wěn)性不能得到保證;對于軌底坡,軌底坡為0.025時車輛和橋梁的動力響應比軌底坡為0.05的小,說明軌底坡為0.025比0.05更為合理;對于軌道平順,車輛和橋梁的動力指標隨著軌道平順程度的變差而增大;對于車輛踏面,使用LMA踏面車橋產生的振動響應較小,說明LMA踏面與軌道的匹配更合適。另外,不同車輛踏面對車橋的橫向動力有一定的增大作用而對豎向動力的影響并不大。對于軌道模型,無質量軌道下車輛和橋梁的動力指標最大值比移動質量軌道下的大,說明相對于無質量軌道,移動質量軌道能更加真實的反映車輛和橋梁的動力響應。
【學位單位】：石家莊鐵道大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：U441.3
【部分圖文】：

京津城際高速列車

朔黃鐵路萬噸重載列車

軌道幾何不平順是引起車橋耦合振動的形和墩臺基礎不均勻沉降引起的；外界環(huán)境主破壞性比較大，例如地震、臺風等外界激勵，的運行狀態(tài)。兩股鋼軌的實際幾何尺寸相對理不平順[19]。平順何不平順分類不平順軌軌頂在垂向上的位移不一致，而出現垂向中( )tlrZ =Z+Z21左、右軌的垂向坐標。

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本文編號：2834640