本文關(guān)鍵詞：考慮三角形擋風(fēng)屏作用的風(fēng)—車—橋耦合動力分析

  更多相關(guān)文章： 公鐵兩用懸索橋 風(fēng) 三角形擋風(fēng)屏 橋塔 動力響應(yīng)

【摘要】：對于大跨度的懸索橋而言,其橋塔寬度較大,一般大于一節(jié)車輛的長度。車輛進(jìn)出橋塔區(qū)域時,作用于車輛上的風(fēng)荷載存在突減突增的情況,影響行車安全性和舒適性。本文以五峰山公鐵兩用懸索橋為工程背景,考慮在橋塔兩端設(shè)置三角形擋風(fēng)屏,推導(dǎo)出車輛進(jìn)出三角形擋風(fēng)屏和橋塔區(qū)域風(fēng)荷載變化公式,進(jìn)行了風(fēng)—車—橋耦合動力分析,主要工作如下：(1)對國內(nèi)外懸索橋的發(fā)展史進(jìn)行了回顧,簡單闡述了風(fēng)—車—橋耦合動力分析方法以及其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并以五峰山公鐵兩用懸索橋為工程背景,建立有限元模型,進(jìn)行自振特性分析。(2)詳盡的闡述了風(fēng)—車—橋耦合動力分析中的車輛模型、橋梁模型、軌道不平順模型、輪軌相互作用關(guān)系以及車橋耦合動力方程的求解方法。(3)根據(jù)風(fēng)洞試驗得到的橋梁空氣動力學(xué)系數(shù)計算得到橋梁各節(jié)點的靜風(fēng)荷載,基于諧波合成法模擬了橋址處的風(fēng)速場,進(jìn)而得到橋梁各節(jié)點的風(fēng)荷載場時程。(4)基于風(fēng)荷載均布作用于車體表面假設(shè)推導(dǎo)出車輛進(jìn)出三角形擋風(fēng)屏和橋塔區(qū)域風(fēng)荷載變化公式,根據(jù)風(fēng)洞試驗得到的車輛空氣動力學(xué)系數(shù)計算得到了車輛風(fēng)荷載變化曲線。(5)簡單介紹了車輛運行安全性和平穩(wěn)性評價指標(biāo),計算分析了不同三角形擋風(fēng)屏長度、不同風(fēng)速和不同車速等多種工況組合下車輛和橋梁的動力響應(yīng),討論了三角形擋風(fēng)屏長度對車橋動力響應(yīng)的影響。本文的研究結(jié)果表明為保障車輛運行平穩(wěn)性和安全性,對于五峰山公鐵兩用懸索橋而言,可在橋塔前后設(shè)置長度為50m的三角形擋風(fēng)屏,當(dāng)平均風(fēng)在25m/s以上時,車輛行駛速度應(yīng)控制在160km/h以下方可保證行車安全。
【關(guān)鍵詞】：公鐵兩用懸索橋 風(fēng) 三角形擋風(fēng)屏 橋塔 動力響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 懸索橋的發(fā)展12-15
• 1.2 風(fēng)—車—橋耦合動力分析方法及研究現(xiàn)狀15-20
• 1.2.1 風(fēng)—車—橋耦合動力系統(tǒng)簡介15-17
• 1.2.2 風(fēng)—車—橋耦合動力分析國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.3 風(fēng)—車—橋耦合動力分析國外研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 本文主要內(nèi)容及研究思路20-22
• 2 車—橋耦合動力分析模型22-48
• 2.1 車輛模型22-26
• 2.1.1 車輛振動的基本型式22-25
• 2.1.2 車輛單元模型25-26
• 2.2 橋梁模型26
• 2.3 軌道不平順26-29
• 2.4 輪軌相互作用關(guān)系29-40
• 2.4.1 輪軌接觸幾何29-32
• 2.4.2 輪軌關(guān)系模型的分類32
• 2.4.3 法向Hertz接觸理論32-33
• 2.4.4 垂向密貼假定33-35
• 2.4.5 Kalker線性蠕滑理論及沈氏修正35-38
• 2.4.6 簡化的Kalker線性蠕滑理論38-39
• 2.4.7 輪軌關(guān)系模型的對比39-40
• 2.5 車橋耦合系統(tǒng)方程的建立40-45
• 2.6 車橋耦合系統(tǒng)方程的求解45-46
• 2.7 本章小結(jié)46-48
• 3 工程背景與橋梁有限元模型的建立48-58
• 3.1 五峰山懸索橋方案簡介48-52
• 3.2 五峰山懸索橋自振特性分析52-56
• 3.3 本章小結(jié)56-58
• 4 車橋系統(tǒng)風(fēng)荷載時程的數(shù)值模擬58-76
• 4.1 風(fēng)的空間相關(guān)性及風(fēng)速譜58-60
• 4.1.1 風(fēng)的空間相關(guān)性58-59
• 4.1.2 風(fēng)速譜59-60
• 4.2 橋梁風(fēng)荷載60-69
• 4.2.1 紊流風(fēng)速場的數(shù)值模擬60-65
• 4.2.2 橋梁風(fēng)荷載的數(shù)值模擬65-69
• 4.3 車輛風(fēng)荷載69-74
• 4.3.1 車輛靜風(fēng)荷載69-70
• 4.3.2 車輛脈動風(fēng)荷載70-71
• 4.3.3 考慮三角形擋風(fēng)屏和橋塔遮風(fēng)效應(yīng)的車輛風(fēng)荷載71-74
• 4.4 本章小結(jié)74-76
• 5 考慮三角形擋風(fēng)屏作用的車橋動力響應(yīng)分析76-102
• 5.1 車橋動力響應(yīng)評判標(biāo)準(zhǔn)76-79
• 5.1.1 橋梁動力性能評價指標(biāo)76
• 5.1.2 車輛運行安全性評價指標(biāo)76-78
• 5.1.3 車輛運行平穩(wěn)性評價指標(biāo)78-79
• 5.2 橋梁動力響應(yīng)分析79-86
• 5.3 車輛動力響應(yīng)分析86-101
• 5.4 本章小結(jié)101-102
• 6 結(jié)論102-104
• 6.1 論文主要研究工作及結(jié)論102-103
• 6.2 進(jìn)一步的研究工作展望103-104
• 參考文獻(xiàn)104-108
• 作者簡歷108-112
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集112

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2 ;公鐵兩用混凝土攪拌車問世[J];施工技術(shù);2008年12期

3 安琳,丁大鈞;特大跨度公鐵兩用預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋——巴拉那河橋[J];國外橋梁;1993年03期

4 張曼玲;;鐵路建設(shè)再添先進(jìn)設(shè)備 公鐵兩用混凝土攪拌車問世[J];鐵道建筑;2008年12期

5 張筱梅;;公鐵兩用混凝土攪拌車問世[J];專用汽車;2009年03期

6 肖安;;瓊州海峽將建首座公鐵兩用跨海大橋[J];筑路機(jī)械與施工機(jī)械化;2010年02期

7 李志剛;;出口巴西兩軸公鐵兩用專用運輸車研制[J];鐵道車輛;2013年02期

8 李學(xué)剛;;黃岡公鐵兩用長江大橋電氣施工圖審核的思考[J];高速鐵路技術(shù);2011年03期

9 馮國華;;美國費爾蒙特的新型公鐵兩用小型車[J];鐵道建筑;1987年06期

10 周日平;;中聯(lián)重科推出公鐵兩用攪拌車[J];筑路機(jī)械與施工機(jī)械化;2008年08期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 陳敏;章尚馳;;公路鐵路兩用混凝土攪拌運輸車設(shè)計綜述[A];施工機(jī)械化新技術(shù)交流會論文集（第九輯）[C];2008年

2 高宗余;;武漢天興洲公鐵兩用長江大橋設(shè)計[A];鐵路客運專線建設(shè)技術(shù)交流會論文集[C];2005年

3 顧萍;曹雪琴;;公鐵兩用斜拉橋剛度研究[A];全國橋梁結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)大會論文集（下冊）[C];1992年

4 葉梅新;侯文崎;;蕪湖公鐵兩用長江大橋受壓區(qū)桁梁結(jié)合梁試驗研究成果簡介[A];第八屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ卷）[C];1999年

5 饒學(xué)斌;;武漢天興洲公鐵兩用長江大橋市政配套工程測量[A];測繪荊楚——湖北省測繪學(xué)會2005年“索佳杯”學(xué)術(shù)論文集[C];2005年

6 秦順全;;高速鐵路大跨度橋梁[A];第十八屆全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2008年

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1 記者 汪洋 通訊員 林冠華 段雪煒;首座公鐵兩用跨海大橋初步設(shè)計獲批復(fù)[N];湖北日報;2013年

2 秦福軍 王紅闖;黃河上將建第二座公鐵兩用大橋[N];中國測繪報;2007年

3 特約記者 徐春明 通訊員 李偉;全路首臺公鐵兩用全自動牽車機(jī)誕生[N];人民鐵道;2014年

4 通訊員 黃漢平 記者 陸列嘉 林春生;銅陵公鐵兩用長江大橋合龍[N];安徽日報;2013年

5 趙秀娟;世界最大跨度公鐵兩用斜拉橋工程開工建設(shè)[N];中華建筑報;2010年

6 記者 黃瑩 通訊員 丘劍山;橋梁院士秦順全小時候沒見過大橋[N];長江日報;2013年

7 本報記者 高斌 通訊員 廖志慧;公鐵兩用通道催化武漢黃岡“同城效應(yīng)”[N];中國交通報;2012年

8 洪芬;武漢天興洲公鐵兩用長江大橋合龍[N];科技日報;2008年

9 蘇迅;江蘇鐵路建設(shè)馬年全面開花[N];建筑時報;2014年

10 記者 廖志慧 通訊員 劉家華;當(dāng)陽企業(yè)創(chuàng)新開花又結(jié)果 中鐵大橋局飛架創(chuàng)新之橋[N];湖北日報;2012年

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1 胥潤東;瓊州海峽超大多主跨公鐵兩用懸索橋方案設(shè)計和抗震研究[D];西南交通大學(xué);2010年

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1 王曉峰;電動公鐵兩用牽引車方案設(shè)計[D];西南交通大學(xué);2015年

2 張俊明;超千米級跨度公鐵兩用鋼桁梁斜拉橋抖振時域分析及施工期抗風(fēng)措施研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 谷紅強(qiáng);大跨度公鐵兩用斜拉橋風(fēng)致抖振時域分析及擋風(fēng)屏影響研究[D];西南交通大學(xué);2015年

4 葛光輝;考慮三角形擋風(fēng)屏作用的風(fēng)—車—橋耦合動力分析[D];北京交通大學(xué);2016年

5 鐘昌桂;石武客運專線鄭州黃河公鐵兩用大橋結(jié)構(gòu)仿真分析[D];西南交通大學(xué);2011年

6 裴磊;純電動公鐵兩用牽引車整車控制系統(tǒng)研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

7 朱溢敏;大跨度公鐵兩用板—桁組合結(jié)構(gòu)斜拉橋關(guān)鍵部位精細(xì)有限元分析[D];中南大學(xué);2012年

8 李君;大跨度公鐵兩用板—桁組合結(jié)構(gòu)斜拉橋關(guān)鍵部位精細(xì)有限元分析[D];中南大學(xué);2012年

9 王孝軍;大跨度公鐵兩用斜拉橋地震反應(yīng)譜分析[D];武漢理工大學(xué);2006年

10 劉東芳;武漢天興洲公鐵兩用長江大橋空間幾何非線性有限元仿真分析[D];中南大學(xué);2007年

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