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京沪高速铁路南京南站的动力响应分析

作　者: 赵阳阳
导　师: 郭薇薇
学　校: 北京交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 高速铁路南京南站自振特性列车动力响应
分类号: TU311.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 43次
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内容摘要

随着现代铁路运输的发展,一种新的结构形式——高架车站应运而生。高架车站既不是单一的房屋结构,也不是单一的桥梁结构,而是一种桥梁和房建相结合的结构体系。与传统的地面车站相比,高架车站配合高架线路能显著地减少占地面积,特别适合于土地资源紧张的城市交通系统,这也是高架车站能在城市轨道交通中得到迅速发展的原因之一。并且与地下车站相比,高架车站的建设成本较低,施工周期短。新建铁路南京南站作为京沪高速铁路的五大始发站之一,采用了典型的建桥合一的高架结构形式。然而,由于其乘轨层、正线桥与站房结构通过竖向支撑联系起来,列车高速通过正线桥时,引起的振动会通过竖向支撑传递到站房结构,有可能引发车站结构的安全性问题或旅客的舒适性问题,因此很有必要对其整体动力特性进行研究,以确保车站结构的运营安全性以及候车层旅客的舒适性。因此,本文建立了南京南站的有限元模型,并对其整体动力特性进行了考察。主要研究内容如下：(1)综述了国内高速铁路和高铁客运车站的发展概况,阐述了对南京南站动力特性进行研究的必要性和意义.(2)应用有限元软件Midas/Civil建立了南京南站站房、正线桥等结构的三维有限元模型,计算并分析了结构的自振特性。(3)对列车高速通过正线桥时候车层结构进行了时程分析,计算了多种行车工况下候车层结构的动力响应,并对响应结果进行比较,得出了列车过站时结构的最大响应值,然后根据舒适度评价标准对列车过站时候车层旅客的舒适度进行了评估。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章绪论  10-22
  1.1 选题意义  10-11
  1.2 我国高速铁路的发展概况  11-13
  1.3 我国高速铁路客运车站发展概况  13-20
  1.4 本文的主要工作  20-22
第二章移动荷载列作用下简支梁动力分析理论  22-36
  2.1 简支梁在移动力作用下的振动  22-25
  2.2 简支梁在移动均布质量作用下的振动  25-29
  2.3 简支梁的共振分析  29-36
    2.3.1 简支梁的竖向共振反应分析  29-33
    2.3.2 共振条件的应用范围  33-36
第三章自振特性分析  36-58
  3.1 工程概况  36-38
  3.2 模型的建立  38-49
    3.2.1 有限元法分析步骤  38-39
    3.2.2 地下部分  39-42
    3.2.3 乘轨层  42-43
    3.2.4 候车层  43-45
    3.2.5 夹层  45-47
    3.2.6 顶层  47-49
  3.3 计算结果及自振特性分析  49-56
    3.3.1 结构整体振型分析  50-53
    3.3.2 结构局部振型分析  53-56
  3.4 本章小结  56-58
第四章列车通过引起的结构动力响应分析  58-88
  4.1 分析思路及方法  58-63
    4.1.1 分析思路  58
    4.1.2 分析方法  58-63
  4.2 计算工况的选取  63-65
    4.2.1 计算列车的选择  63
    4.2.2 计算工况的设定  63-65
  4.3 结构的动力响应  65-78
    4.3.1 列车单线通过P轴  65-66
    4.3.2 列车单线通过J轴  66-67
    4.3.3 列车单线通过D轴  67-68
    4.3.4 双线行车  68-69
    4.3.5 竖向加速度时程曲线  69-74
    4.3.6 竖向位移时程曲线  74-78
  4.4 乘客舒适度评价及影响因素分析  78-86
    4.4.1 振动评价标准  78-82
    4.4.2 乘客舒适度评价  82-83
    4.4.3 影响动力响应的因素分析  83-86
  4.5 本章小结  86-88
第五章结论与展望  88-90
  5.1 主要研究成果  88-89
  5.2 对今后研究工作的展望  89-90
参考文献  90-94
作者简历  94-98

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