混合梁斜拉桥列车走行性研究.docVIP

混合梁斜拉桥列车走行性研究 （此文档为word格式，下载后您可任意修改编辑） 随着斜拉桥向着大跨径的方向发展,具有良好受力性能和经济性的 混合梁斜拉桥得剑了广泛的应用。其具有优良的动静力性能,是一种受 力合理而美观的桥梁结构型式。 本文是以宁波甬江大跨度混合梁斜拉桥为工程背景,对其进行车桥 耦合振动分析,并对其动力影响参数进行分析,其主要工作如下: 建立了列车.桥梁时变系统整体振动有限元分析模型,对全桥模 型进行了动力特性分析,探讨了结构体系、结合段位置和辅助墩个数对 该斜拉桥动力特性的影响。 研究了客货混运和客运专线两个阶段的货车、客车和 国产高速三种列车的动力响应,计算结果表明,该三种列车在不同设计 速度下的行车安全性和舒适度均满足要求,结合段的位移曲线表明结合 段刚度过渡平滑。 探讨了车桥系统的行车速度、结构体系、结合段位置和辅助墩 个数四个动力影响参数对桥梁和车辆动力响应的影响。 对设置有减震装置的大跨度漂浮体系斜拉桥进行了车桥耦合振 动分析,分析了弹性索和锁定装置对斜拉桥车桥耦合振动分析结果的影 响。结果表明,设置弹性索能较好的减小主梁梁段和塔顶纵向位移;采 用瞬态的固结体系对设置锁定装置的漂浮体系斜拉桥进行车桥耦合计 算,各阶段的动力响应均满足行车安全性和舒适性的要求。 关键词:混合梁斜拉桥,自振特性,时变系统,车桥耦合,动力响应, 减震装置 。 , ? , , ? ,? . 硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 进入世纪,随着我国经济的不断发展和需求,大跨径桥梁也得到了很大的发 展,作为大跨径桥梁中重要的一员??混合梁斜拉桥,也在桥梁的大家庭中扮演着 越来越重要的角色。由于大跨径混合梁斜拉桥的迅速发展和广阔的应用前景,研究 高速列车通过大跨径混合梁斜拉桥时引起的振动响应和与桥梁的相互作用,对于保 证铁路运输的安全和列车速度的提高是很有必要的。 .斜拉桥的发展概况及分类 ..国内外斜拉桥的发展概况 斜拉桥的最初构思,可回溯到年,但由于其当时条件的限制,人们对高次 超静定结构体系的斜拉桥缺乏理论分析方法和建造技术,发生了过多次的坍塌事故, 故而被人们弃而不用。在欧洲重建第二次世界大战时期毁坏的桥梁之际,为工程师 们提供了采用新技术的机会,斜拉桥的构思才重新得到了认识和发展。尤其是德国 在上世纪五十年代时期,在重建跨越莱茵河的桥梁时,采用了各种型式的斜拉桥, 从而,促进了当时斜拉桥的发展。年,第一座现代斜拉桥桥在瑞典建成,跨径组成为.聊 .,主梁由两片板梁组成,门形框架塔,拉索呈辐射形布置。从此,斜拉桥以 其造型美观、跨越能力强、跨径布置灵活和施工干扰小、具有良好的力学性能和经 济指标等特点,在全世界掀起了修建斜拉桥的高潮。年德国杜塞尔多夫价 建成跨越莱茵河的 桥,它巩固了现代斜拉桥的地位, 年委内瑞拉建成的马拉开波桥为第一座预应力混凝土斜拉桥,跨度为,型塔, 主梁为带挂孔的悬臂体系。早期建成的斜拉桥都具有索距大、主梁高等特点,它们 属于第一代的稀索体系斜拉桥【卜引。 年代以后,电子计算机的运用和发展,使得对斜拉桥这样的超静定结构分析 有了突破性进展,密索体系得到了越来越多地运用。其与第一代稀索体系的斜拉桥 相比,密索体系主要具有以下优点: 单根拉索的拉力较小,锚头处局部应力减小,细节构造也趋于简单; 由于索距减小,相邻索之问的主梁自重减轻,导致主梁弯矩减小、配筋较 少; 相邻两索之的主梁重量较轻,主梁施工时所需的临时支撑较少,甚至不 需要临时辅助支撑,从而简化施工程序;硕士学位论文 第一章绪论 密索体系的斜拉桥,外形更加美观; 运营阶段,更换索更为简便。 这一时期,世界上涌现了一批具有代表性的斜拉桥:年德国波恩建成 .桥,主跨跨径;随后, 年德国建成桥跨径 ;年法国建成桥跨径;年美国建成.桥跨径 ;年法国建成诺鲁曼兹桥跨径;年闩本建成当今 世界上最大跨径的斜拉桥多多罗大桥,跨度为米。 我国的斜拉桥研究虽然起步较晚,但积极吸取国外先进技术,从年,我国 四川云阳县建造了第一座斜拉桥开始,先后于年修建了上海建成柳港大桥,其 主跨跨径,双塔双索面竖琴形布置的混凝土斜拉桥,采用预制悬臂拼装施工工 艺。年在中国上海建成南浦大桥,主跨跨径,双塔双索面扇形布置,是 我国首次出现的叠合梁斜拉桥。年建成的上海杨浦大桥,主跨跨径,双 塔双索面扇形布置,叠合梁主梁。年,我国香港建成了跨径布置为 的跨索面结合梁斜拉桥一汀九大桥。年建成的武汉白沙洲长 江公路大桥,主跨跨径,是一座五跨连续组合梁斜拉桥。年建成的南京 长江二桥一南汉大桥,主跨,是一座五跨连续钢箱梁斜拉桥,在同类桥型中目 前居国内第一,世界第三。年建成的南京长江三桥,主跨为,桥塔采用 钢结构,为国内第一座钢塔斜拉桥,也是世界上第一座弧线形钢塔斜拉桥。年 开工的香