振动与冲击

作者：朱志辉，，程玉莹，龚威，蔡成标，郭向荣

单位：1.中南大学土木工程学院，长沙410075；2.中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室，长沙410075；3.牵引动力国家重点实验室，西南交通大学，成都610031

关键词：固定界面模态综合法；局部动力响应；大跨度斜拉桥；车-桥耦合振动；轮轨接触

为研究列车动力荷载引起的大跨度斜拉桥主梁和桥面板局部动力响应，基于车-桥耦合动力学理论建立了列车-轨道-斜拉桥空间耦合动力学模型。采用固定界面模态综合法和等效正交异性板法建立大跨度斜拉桥精细化三维有限元模型，车辆简化为具有二系悬挂的31自由度弹簧-质量模型，轮轨关系采用可分离的三维轮轨滚动接触模型。以主跨为1092m的沪通长江大桥为例，研究了轨道不平顺激励条件下高速列车行驶引起的桥面板和主桁架梁的动力响应特征及分布规律。研究结果表明：固定界面模态综合法既可以有效减少模型自由度数目，又可以反映桥梁局部动力响应；等效正交异性板法虽能较好地反映桥面板的局部振动，但由于没有考虑等效前后主梁整体刚度的一致性，故所计算的主梁振动位移偏差较大；由于桥面板局部竖向刚度较小，桥梁行车线正下方的桥面板竖向加速度远大于主梁桁架节点竖向加速度，建议我国相关铁路桥梁规范在评估大跨度板桁斜拉桥振动加速度时，考虑桥面板局部振动的影响；列车动力荷载作用下主梁桁架杆件应力冲击系数较小，动力效应不显著。<br>

来源：2017年第22期

《振动与冲击》期刊编辑部

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