地震和列車作用下軌道交通橋梁的響應分析.pdf

1、大連理工大學碩士學位論文碩士學位論文地震和列車作用下軌道交通橋梁的響應分析ResponseAnalysisofUrbanRailTransitBridgeStructureUnderTheEarthqual【esAndTrainLoads學號：21006087完成日期：2013430大連理工大學DalianUniVers遺ofTeclulology大連理工大學碩士學位論文摘要城市軌道交通已成為我國各大城市解決交通擁擠的首選方式，由于軌道

2、不平順等一系列的原因導致列車行駛過程中對城市軌道交通橋梁結構產(chǎn)生不利影響。我國是處于地震活動板塊最強烈的國家之一，地震帶來的強烈的地震沖擊將使得橋梁結構產(chǎn)生巨大的振動，對橋梁本身以及正在橋上行駛的列車產(chǎn)生造成巨大的破壞。目前我國按照鐵路工程的規(guī)范來對軌道交通橋梁進行抗震設計，《城市軌道交通結構抗震設計規(guī)范》正在報批階段。由于城市軌道交通工程在很多抗震參數(shù)方面不同于與鐵路工程，所以按現(xiàn)行規(guī)范設計的軌道交通橋梁的安全性需要進一步的檢驗。因此

3、，車輛和地震作用下的城市軌道交通橋梁結構的動力響應的研究成為一項重要的研究課題。本文針對不同規(guī)范的地震參數(shù)、制動力率、列車速度和行車工況以及軌道不平順等級對城市軌道交通橋梁結構在地震和列車作用下的動力響應進行了分析，所做的主要研究內容有：l、介紹了地震和列車荷載作用對于城市軌道交通橋梁結構的影響，簡要的回顧了在地震和車輛作用下橋梁結構響應的研究歷史并給出了研究的主要現(xiàn)狀。2、介紹了軌道不平順的幅值和不平順譜描述，并給出了不平順譜時域轉化

4、方法中的傅里葉變換法和過程，以美國軌道譜為例，通過編寫程序進行模擬得到在不同不平順等級下的軌道不平順值；根據(jù)所研究對象的特點，簡化列車模型并推導出了列車豎向和橫向力的表達式，結合建立的軌道不平順值通過仿真模擬得到某城市軌道交通B型列車的豎向和橫向荷載。3、介紹了動力時程分析的理論內容，以所選擇的城市軌道交通高架橋為研究對象，利用ANSYS有限元軟件進行建模，對結構進行模態(tài)分析。對所建結構輸入三條典型的地震波記錄，對其分別進行E2和E3級

5、地震下的動力時程分析，對比分析在三種不同地震波條件下的結構重要節(jié)點的位移加速度反應，得到有利于抗震的結論。4、對《城市軌道交通抗震設計規(guī)范》和《鐵路工程抗震設計規(guī)范》進行了詳細的對比；介紹了列車制動力率和有效制動率并得到了軌道交通結構剎車時的制動力時程曲線。通過對不同規(guī)范地震參數(shù)、不同有效制動力率、列車速度、行車工況以及不同軌道不平順下橋梁結構的動力響應進行研究，得出結論：按照城市軌道交通抗震規(guī)范和推薦制動力率設計的橋梁具有更高的安全度