車—線—橋豎向振動(dòng)等代解耦研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-22 22:07
近年來(lái)高速鐵路不斷發(fā)展,車橋之間的動(dòng)力相互作用問題引起了人們的關(guān)注。目前,考慮到車輛和橋梁的振動(dòng),已經(jīng)提出了精細(xì)的車-橋相互作用模型,以評(píng)估列車過橋引起的橋梁動(dòng)力響應(yīng),但仍有部分問題尚未解決:傳統(tǒng)車-橋耦合模型和移動(dòng)集中力模型中沒有考慮軌道結(jié)構(gòu)的影響;經(jīng)典的移動(dòng)集中力模型用于評(píng)估橋梁的動(dòng)力響應(yīng)時(shí),通常會(huì)高估橋梁的振動(dòng),這一現(xiàn)象的內(nèi)在機(jī)理未被完全揭示;傳統(tǒng)的車-橋耦合模型只能借助數(shù)值模擬的方法求解,不利于揭示車-橋耦合效應(yīng)內(nèi)在機(jī)理也不便于實(shí)際工程的使用。本文的研究?jī)?nèi)容包括:(1)將移動(dòng)車輛對(duì)橋梁的荷載模擬為更為合理的分布荷載,通過分析移動(dòng)集中荷載和移動(dòng)分布載荷下橋梁的振動(dòng)問題,研究了分布荷載對(duì)橋梁振動(dòng)的折減。研究表明移動(dòng)分布荷載模型下的橋梁響應(yīng)可以通過對(duì)移動(dòng)集中荷載模型下橋梁的響應(yīng)進(jìn)行濾波來(lái)獲得。濾波函數(shù)為分布荷載函數(shù)的傅里葉變換(FT);谠撽P(guān)系,給出了計(jì)算分布荷載效應(yīng)的折減系數(shù)公式。通過數(shù)值分析驗(yàn)證了該折減系數(shù)公式不僅適用于移動(dòng)載荷模型,而且適用于車-橋相互作用(VBI)問題。(2)基于車橋系統(tǒng)內(nèi)在機(jī)理和等效粘滯阻尼的思想,提出了車-橋解耦模型,根據(jù)本文提出的車-橋解耦模型,在移動(dòng)...
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究歷史及現(xiàn)狀
1.2.1 軌道結(jié)構(gòu)分布力對(duì)橋梁振動(dòng)影響的研究現(xiàn)狀
1.2.2 車輛對(duì)橋梁振動(dòng)影響的研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 簡(jiǎn)支梁橋在移動(dòng)力、移動(dòng)車輛作用下的振動(dòng)
2.1 簡(jiǎn)支梁在移動(dòng)集中力模型下的振動(dòng)
2.2 共振項(xiàng)分解法(DER)
2.3 簡(jiǎn)支梁的豎向共振分析
2.4 簡(jiǎn)支梁在移動(dòng)簡(jiǎn)化移動(dòng)車輛作用下的振動(dòng)
2.5 歐洲規(guī)范提出的附加阻尼法
2.6 本章小結(jié)
第3章 軌道荷載分布對(duì)橋梁振動(dòng)的影響
3.1 軌道結(jié)構(gòu)荷載的分布作用
3.2 移動(dòng)集中力和移動(dòng)分布力作用下橋梁的振動(dòng)
3.2.1 橋梁的運(yùn)動(dòng)微分方程
3.2.2 橋梁受到的模態(tài)力
3.2.3 橋梁振動(dòng)的頻域解
3.2.4 分布荷載的濾波函數(shù)
3.3 移動(dòng)力模型中軌道荷載分布作用的折減系數(shù)
3.4 車橋耦合模型中軌道荷載分布作用的折減系數(shù)
3.5 算例
3.5.1 軌道荷載分布對(duì)移動(dòng)荷載模型的影響
3.5.2 軌道荷載分布對(duì)車-橋耦合模型的影響
3.6 荷載分布效應(yīng)的折減系數(shù)的檢驗(yàn)
3.7 本章小結(jié)
第4章 車輛對(duì)橋梁振動(dòng)的影響
4.1 等效粘滯阻尼
4.1.1 具有粘滯阻尼的諧振動(dòng)
4.1.2 粘滯阻尼耗散的能量
4.1.3 等效粘滯阻尼
4.2 附加阻尼模型
4.2.1 橋梁在移動(dòng)荷載下的模態(tài)力和動(dòng)力響應(yīng)
4.2.2 車輛在橋面激勵(lì)下的振動(dòng)
4.2.3 車輛對(duì)橋梁的附加阻尼
4.2.3.1 共振車速下彈簧振子耗散的能量
4.2.3.2 車輛振動(dòng)耗散能量的等效阻尼比
4.3 算例
4.4 附加阻尼模型精度驗(yàn)證
4.4.1 車-橋參數(shù)選取
4.4.2 驗(yàn)證框架
4.5 附加阻尼比圖表
4.6 本章小結(jié)
第5章 車-線-橋解耦模型
5.1 驗(yàn)證框架
5.2 車速-橋梁最大加速度
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3798486
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究歷史及現(xiàn)狀
1.2.1 軌道結(jié)構(gòu)分布力對(duì)橋梁振動(dòng)影響的研究現(xiàn)狀
1.2.2 車輛對(duì)橋梁振動(dòng)影響的研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 簡(jiǎn)支梁橋在移動(dòng)力、移動(dòng)車輛作用下的振動(dòng)
2.1 簡(jiǎn)支梁在移動(dòng)集中力模型下的振動(dòng)
2.2 共振項(xiàng)分解法(DER)
2.3 簡(jiǎn)支梁的豎向共振分析
2.4 簡(jiǎn)支梁在移動(dòng)簡(jiǎn)化移動(dòng)車輛作用下的振動(dòng)
2.5 歐洲規(guī)范提出的附加阻尼法
2.6 本章小結(jié)
第3章 軌道荷載分布對(duì)橋梁振動(dòng)的影響
3.1 軌道結(jié)構(gòu)荷載的分布作用
3.2 移動(dòng)集中力和移動(dòng)分布力作用下橋梁的振動(dòng)
3.2.1 橋梁的運(yùn)動(dòng)微分方程
3.2.2 橋梁受到的模態(tài)力
3.2.3 橋梁振動(dòng)的頻域解
3.2.4 分布荷載的濾波函數(shù)
3.3 移動(dòng)力模型中軌道荷載分布作用的折減系數(shù)
3.4 車橋耦合模型中軌道荷載分布作用的折減系數(shù)
3.5 算例
3.5.1 軌道荷載分布對(duì)移動(dòng)荷載模型的影響
3.5.2 軌道荷載分布對(duì)車-橋耦合模型的影響
3.6 荷載分布效應(yīng)的折減系數(shù)的檢驗(yàn)
3.7 本章小結(jié)
第4章 車輛對(duì)橋梁振動(dòng)的影響
4.1 等效粘滯阻尼
4.1.1 具有粘滯阻尼的諧振動(dòng)
4.1.2 粘滯阻尼耗散的能量
4.1.3 等效粘滯阻尼
4.2 附加阻尼模型
4.2.1 橋梁在移動(dòng)荷載下的模態(tài)力和動(dòng)力響應(yīng)
4.2.2 車輛在橋面激勵(lì)下的振動(dòng)
4.2.3 車輛對(duì)橋梁的附加阻尼
4.2.3.1 共振車速下彈簧振子耗散的能量
4.2.3.2 車輛振動(dòng)耗散能量的等效阻尼比
4.3 算例
4.4 附加阻尼模型精度驗(yàn)證
4.4.1 車-橋參數(shù)選取
4.4.2 驗(yàn)證框架
4.5 附加阻尼比圖表
4.6 本章小結(jié)
第5章 車-線-橋解耦模型
5.1 驗(yàn)證框架
5.2 車速-橋梁最大加速度
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3798486
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