振动与冲击

作者：朱志辉,，黄承志，王力东，时瑾，余志武,，蔡成标

单位：1.中南大学 土木工程学院，湖南 长沙，410075；2.中南大学 高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南 长沙，410075；3.北京交通大学 土木建筑工程学院，北京，100044；4.西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，四川 成都，610031

关键词：列车-轨道-桥梁耦合系统；高速铁路；墩顶动反力；随机振动；虚拟激励法

为研究高速铁路简支梁桥墩顶垂向动反力的随机性特征，基于虚拟激励法和有限元方法，建立了列车-轨道-桥梁耦合系统竖向随机振动模型。采用多体动力学理论建立具有二系悬挂的质量-弹簧-阻尼系统列车模型；采用有限元方法建立轨道-桥梁有限元模型；基于等效Hertz线性轮轨接触关系建立列车-轨道-桥梁耦合系统动力学方程。通过虚拟激励法将轨道高低不平顺转化为一系列简谐不平顺的叠加，将非平稳随机振动问题转化为确定性时间历程问题，推导了列车-轨道-桥梁耦合时变系统随机振动计算模型。基于该计算模型，以五跨32m预应力混凝土简支箱梁桥为研究对象，研究了轨道不平顺和车速对墩顶垂向动反力随机特征的影响。结果表明：墩顶垂向动反力受列车轴重引起的确定性激励控制，轨道不平顺随机激励对其影响显著；不同轨道不平顺随机激励下墩顶动反力均方根(&sigma;)不同，基于3&sigma;法得到的限值(&mu;&plusmn;3&sigma;)相差较大；随着车速的增大，墩顶动反力均方根(&sigma;)逐渐增大。<br>

来源：2018年第15期

《振动与冲击》期刊编辑部

查看振动与冲击杂志2018年第15期