市域铁路列车诱发曲线高架桥的耦合振动分析开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着城镇化建设的迅速发展,市域铁路作为大都市市域范围内的客运轨道交通系统,服务于城市与郊区、中心城市与卫星城、重点城镇间等,与地铁、轻轨相比,运输量大、运营车速快。曲线高架桥作为市域铁路桥梁的一种基本结构形式,相比于直线高架桥对地形地貌的适应性更强,能适应轨道交通的特殊及复杂线型的需要,应用范围广泛。 但是,在受力特性方面,与直线高架桥相比, 曲线高架桥由于受到水平曲率的影响,即使外荷载的作用线通过高架桥横截面的剪切中心,曲线高架桥在发生竖向弯曲的同时,也还是要发生扭转,这种弯曲与扭转相互耦合的作用,使得曲线高架桥的动力特性和车桥耦合振动变得十分复杂,因此,研究市域铁路列车诱发曲线高架桥的耦合振动响应规律是十分有必要的。

列车-桥梁直线上动力相互作用研究国内外成果颇多,但有关列车-曲线桥梁的耦合振动研究以及曲梁动力特性研究却较少。近十余年,随着铁路提速与高速铁路建设需要,学者们对列车-曲线桥梁系统的耦合振动做了大量研究。翟婉明院士和夏禾教授在其专著中,对列车-曲线桥梁的动力相互作用做了详细论述;易思蓉、时瑾等对列车通过曲线桥梁的振动特性、 动力参数及振动规律做了进一步的深入研究;李德建博士应用势能驻值原理, 建立了列车- 轨道空间振动方程,结合试验对列车通过曲线桥梁的横向振动做了深入研究; 单德山博士对高速铁路列车-曲线连续箱梁桥车桥耦合振动进行了研究; 朱颖等对高速铁路曲线参数进行了详细动力分析,得出许多有价值的结论; 宋郁民、 吴定俊等对列车通过小半径曲线桥梁的车桥耦合振动做了初步研究,同时对曲率半径、曲线超高以及车速对列车-曲线桥梁耦合振动响应的影响规律进行分析,结果表明:桥梁和列车的振动响应随车速的增大而增大,随着曲线半径的增大而减小。桥梁的振动响应不随曲线超高的增大而变化,列车的振动响应在平衡超高和过超高时较小。从以上研究的承接性以及所建模型、参数、对象差异性,可以看出列车曲线通过在动力学上的复杂性。其中,曲率半径的变化对曲线桥的车桥耦合振动有着不可忽视的影响。

本论文拟在了解现有曲线高架桥特点的基础上, 运用结构动力学和车桥耦合振动的基本理论知识,结合实际市域铁路工程建立曲线高架桥的有限元模型,分析曲线高架桥的动力特性,计算车桥耦合振动响应,并分析水平曲率半径对曲线高架桥振动响应的影响规律,为解决市域铁路曲线高架桥的车桥耦合振动问题提供理论支持。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1研究基本内容

1) 调研

#216; 查阅相关文献资料,总结归纳国内外曲线高架桥的主要形式及特点;

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3. 研究计划与安排

第1周:实习;

第2周:阅读任务书,明确自己的任务,查找相关的资料及文献;

第3-4周:阅读资料,详细了解论题,整理思路,完成开题报告;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] r.克拉夫, j.彭津.结构动力学[m]. 王光远,等译.北京:高等教育出版社, 2006.

[2] 夏禾,张楠,郭薇薇.车桥耦合振动工程[m]. 北京:科学出版社, 2014.

[3] 杨昀,周列茅,周勇军.弯桥与高墩[m]. 北京:人民交通出版社, 2011.

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