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大跨度钢箱系杆拱桥动力特性及列车走行性分析

作　者: 杨峰
导　师: 郭向荣
学　校: 中南大学
专　业: 土木工程
关键词: 时变系统车桥耦合大跨度钢箱系杆拱桥
分类号: U441.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 28次
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内容摘要

大跨度钢箱系杆拱桥是一种应用范围较广的桥型,其优美的造型、强大的跨越能力使它在桥梁建设领域得到广泛运用。本文跨济兖公路特大桥为工程背景对大跨度钢箱系杆拱桥的动力特性及列车走行性进行了详细的仿真计算与分析研究。全文完成了以下主要工作：1.综述了大跨度钢拱桥的发展概况,回顾了国内外车桥振动研究的发展历程,阐述了大跨度钢箱系杆拱桥车—桥耦合振动系统的分析的必要性。2.基于弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的“对号入座”法则建立了大跨度钢箱系杆拱桥的有限元模型,对该桥进行了自振特性分析。3.基于以上分析模型,详细计算了不同工况下车桥系统的振动响应,对桥梁及列车的动力响应做出了评价,其计算结果表明：跨济兖公路特大桥具有良好的动力特性及列车走行性。4.计算分析了温度变形对车桥系统动力响应的影响,结果表明温度变形对桥梁动力响应的影响不大,在各温度变形工况下列车走形性仍满足各项要求。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-17
  1.1 大跨度钢拱桥的发展  7-12
    1.1.1 国外大跨度钢拱桥的发展历史  7-10
    1.1.2 国内大跨度钢拱桥的发展历史  10-12
  1.2 车桥耦合振动研究的历史  12-15
    1.2.1 国外车桥振动研究史  12-13
    1.2.2 国内车桥振动研究史  13-15
  1.3 本文研究背景及主要内容  15-17
    1.3.1 选题的背景和意义  15
    1.3.2 本文的主要研究工作  15-17
第二章车桥时变系统模型及分析方法  17-27
  2.1 车辆模型的建立  17-21
    2.1.1 基本假定和自由度  17-21
    2.1.2 车辆空间振动总势能的计算  21
    2.1.3 车辆质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵、荷载矩阵的形成  21
  2.2 桥梁分析模型  21-22
  2.3 车桥系统空间振动方程的建立与求解  22-25
    2.3.1 空间振动方程的建立  22-23
    2.3.2 空间振动方程的计算  23-25
  2.4 车桥振动分析评定标准  25-27
    2.4.1 列车运行安全性与舒适性、平稳性评价指标  25-26
    2.4.2 桥梁响应评价标准  26-27
第三章大跨度钢箱系杆拱桥动力特性及列车走形性分析  27-45
  3.1 工程概况  27-29
  3.2 桥梁自振特性计算与分析  29-33
    3.2.1 桥梁空间振动分析模型  30-31
    3.2.2 桥梁结构自振特性分析  31-33
  3.3 列车参数与轨道不平顺  33-37
    3.3.1 列车参数  33-35
    3.3.2 轨道不平顺  35-37
  3.4 计算工况  37-38
  3.5 车桥系统动力响应分析  38-45
第四章温度变形对大跨度钢箱系杆拱桥车桥计算的影响  45-66
  4.1 桥梁温度荷载的国内外研究历史及现状  45-50
  4.2 桥面温度变形曲线  50-56
  4.3 温度变形对车桥系统动力响应的影响  56-66
    4.3.1 相同时速下温度变形对桥梁响应的影响  61-62
    4.3.2 不同时速下温度变形对桥梁响应的影响  62-63
    4.3.3 不同时速下温度变形对动车车辆响应的影响  63-66
第五章结论与展望  66-68
  5.1 结论  66-67
  5.2 展望  67-68
参考文献  68-73
致谢  73-74
攻读硕士期间发表的论文及科研情况  74

大跨度钢箱系杆拱桥动力特性及列车走行性分析

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