车桥耦合残余动力响应分析

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1、华中科技大学硕士学位论文分类号学号M201271512学校代码10487密级硕士学位论文车桥耦合残余动力响应分析学位申请人：陆辉毅学科专业：工程力学指导教师：蒙培生副教授答辩日期：2015年5月24日I华中科技大学硕士学位论文AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchontheresidualdynamicresponseaboutvehicleandbridgeundertheVehicle-Br

2、idgeInteractionCandidate:LuHuiyiMajor:EngineeringMechanicsSupervisor:Prof.MengPeishengHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015I华中科技大学硕士学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集

3、体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于:保密□，在_____年解密后适用本授权书。不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日I

4、华中科技大学硕士学位论文摘要近年来我国高速铁路的建设如火如荼，由于高速列车对轨道的平直度有非常高的要求，使得桥梁在高速铁路中被大量运用。我国在运行和在建的高铁项目中，桥梁所占的比重非常大，平均值在50%以上。当列车组通过铁路桥梁时，车轮与桥上铁轨接触产生复杂的作用力，从而使得铁轨下的桥梁结构产生振动，桥梁的振动又会反过来影响列车的运行。若车桥之间的耦合振动过大，可能会对列车的舒适甚至安全产生不利的影响。本文通过ANSYS有限元平台建立了一个简单易算的点线接触模型用于模拟车桥之间的耦合关系，并采用位移接触法来实现车在桥梁上的行走运行。采用该点线

5、接触模型对几个车桥耦合响应问题进行有限元分析计算，将计算结果与对应的解析解、半解析解对比来验证模型可行性。本文还对对二维平面下车桥耦合振动展开研究，采用10自由度的平面半车模型模拟列车车厢，详细分析了在平顺与不平顺条件下，多跨连续梁桥和斜拉桥在高速列车通过时的各个车桥响应量的变化过程及规律。在列车与连续梁桥、斜拉桥的耦合分析中发现，桥梁发生共振与列车速度、车厢长度、桥梁跨长存在一定的关系。为进一步明确导致桥梁共振的各因素间的关系，本文将作用在桥梁上的列车简化为移动力组，探究了简支梁桥在车载作用下发生共振响应的机理以及规避共振的可行性方案。最后

6、本文还结合共振与消振条件对箱形梁最佳跨长的选择展开了分析。关键词：点线接触；车桥耦合；不平顺；移动力组；共振消振I华中科技大学硕士学位论文AbstractInrecentyears,high-speedrailwayconstructionisinfullswinginournation.Sincethehigh-speedtrainsdemandveryhighqualityforthetrackflatness,agreatnumberofbridgesarebeingused.Bridgesmakealargeproportionwit

7、hanaverageofnearlyfiftypercentinhigh-speedrailprojects.Whenthetrainsetpassesthroughtherailwaybridge,thebridgewillbeincontactwithrailwheelsandgeneratecomplexforces,whichwillmaketherailbridgestructuresuffervibration,inturnthevibrationofthebridgeaffectstheoperationofthetrain.I

8、fthecouplingvibrationbetweenthetrainandthebridgeislargeenough,itmightadverselyaffe