铁路高架车站车桥动力响应分析

论文摘要

高架车站是一种较为新颖的的结构形式,因此很有必要对这种结构进行研究,以确保结构的运营安全性以及结构舒适度。本文的主要内容有两个部分:（1）高速列车匀速通过时高架车站的动力响应及舒适度分析;（2）列车在高架车站上制动时,车站结构的纵向响应。本文在回顾和总结国内外车辆一结构动力相互作用的发展历史和研究现状的基础上,利用专门的车桥动力分析软件DRV8.5计算了先锋号列车匀速通过新广州火车站时列车与结构的动力响应。结果表明,先锋号列车匀速通过时新广州火车站候车室舒适度达到了室外人行天桥的标准,但未能达到商场的标准;之后,利用MATLAB语言编制了计算列车制动力作用下结构动力响应的程序DRSBF,在程序中采用了NEWMARK-β数值积分方法。接着利用DRSBF计算了武汉火车站在先锋号列车和SS8列车以不同初速度及在不同位置处开始制动工况下的位移响应和加速度响应。结果表明,SS8列车制动作用下结构的动力响应较先锋号列车作用下的大;距离列车较远的节点的动力响应几乎为零;车站结构的响应有随列车制动初速度增大而减小的趋势。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 工程背景
• 1.2 车辆—结构动力相互作用研究综述
• 1.2.1 试验研究
• 1.2.2 车辆模型进展
• 1.2.3 桥梁结构模型进展
• 1.3 制动力研究进展综述
• 1.3.1 试验研究进展
• 1.3.2 理论研究进展
• 1.4 本文的研究方法及主要内容
• 2 车辆—结构动力相互作用分析理论基础
• 2.1 车辆模型
• 2.1.1 假定
• 2.1.2 四轴车辆模型及其运动方程
• 2.2 结构模型
• 2.2.1 假定
• 2.2.2 桥梁结构受力分析
• 2.3 轮对蛇行运动和轨道不平顺
• 2.4 车辆—结构动力平衡方程组
• 2.4.1 车辆子系统矩阵
• 2.4.2 结构子系统矩阵
• 2.4.3 车辆—结构相互作用矩阵
• 2.4.4 系统荷载向量
• 2.5 Newmark-β数值积分方法
• 2.6 本章小结
• 3 高速列车通过时新广州火车站舒适度研究
• 3.1 引言
• 3.2 常见高架车站结构形式
• 3.3 新广州火车站结构动力特性分析
• 3.3.1 新广州火车站工程资料
• 3.3.2 新广州火车站ANSYS模型
• 3.3.3 新广州火车站动力特性分析
• 3.4 高速列车匀速通过时高架车站舒适度研究
• 3.4.1 计算参数选取
• 3.4.2 先锋号列车匀速通过时车站结构动力响应计算
• 3.4.3 新广州火车站候车室舒适度分析
• 3.5 本章小结
• 4 制动力作用下高架车站动力响应研究
• 4.1 问题的提出
• 4.2 几种常见列车制动方法
• 4.3 本章研究研究内容及方法
• 4.3.1 制动力模型
• 4.3.2 结构模型
• 4.3.3 车辆—结构纵向相互系统中结构子系统振动方程
• 4.4 先锋号列车制动作用下武汉火车站动力响应
• 4.4.1 制动初速度与制动位置对结构最大动力响应的影响
• 4.4.2 制动力影响范围研究
• 4.5 SS8列车制动作用下武汉火车站动力响应分析
• 4.5.1 制动初速度与制动位置对结构最大动力响应的影响
• 4.5.2 制动力影响范围
• 4.6 本章小结
• 5 结论
• 5.1 主要研究结果
• 5.2 对今后研究工作的展望
• 参考文献
• 附录A
• 索引
• 作者简历
• 学位论文数据集