城市轨道高架桥动力响应分析与监测

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1、城市轨道高架桥动力响应分析与监测龙佩恒于文法王少钦徐会杰李宇杰北京建筑大学土木与交通工程学院北京建筑大学理学院北京市地铁运营有限公司摘要：桥梁监测系统通过实时监测各关键性能的技术指标，为桥梁的安全度评估及桥梁的养护维修提供科学依据。通过数值模拟与现场监测数据相结合的方式研宂列车对桥梁的动力加载效应。采用ANSYS软件建立桥梁有限元模型，将城市轨道交通列车简化为一系列移动集中荷载，计算列车匀速行驶作用下桥梁的振动响应，同时利用桥梁监控系统采集的实测数据对计算结果进行验证。得出结论如下:通过监测数据验证数

2、值模拟结果的正确性;列车移动通过时桥梁跨屮位移均在合理范围，现阶段桥梁处于较好工作状态;列车运行速度对桥梁跨中位移极值有明显影响。关键词：轨道交通;桥梁;监测;列车;动力响应;作者简介：龙佩恒（1964—），男，北京人，教授，从事桥梁结构理论、桥梁安全评定和桥梁健康监测研宄工作。作者简介：王少钦（1981—），女，河北辛集人，讲师，博士，从事车桥耦合振动研究，E-mail:wangsq81@163.com。收稿日期：2017-03-07基金：国家自然科学基金项FI（51508018）Monitorin

3、gandCalculationofUrbanRailTransitBridgeStructureDynamicResponseunderMovingTrainLoadsLONGPei-hengYUWen-faWANGShao-QinXUHui-jieLIYu-jieSchoolofCivilandTransportationEngineering，BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture;SchoolofScience，BeijingUniv

4、ersityofCivilEngineeringandArchitecture;BeijingMassTransitRailwayOperationCorporationLtd.;Abstract：Thetechnicalindexesofkeyperformanceofthebridgearemeasuredbythemonitoringsystem,whichprovidesareliablebasisforbridgeevaluationandmaintenance.Thedynamicresp

5、onsesofbridgearcstudiedwithnumericalsimulationandfieldmonitoringwhilethetrainisrunning.ANSYSisusedtoestablishthefiniteelementmodelofbridge,andthemovingtrainissimplifiedtoaseriesofmovingloads.Themeasureddataobtainedfromthebridgemonitoringsystemareusedtov

6、erifythecalculation.Theresultsshowthattherationalityofthenumericalsimulationisverifiedbythemonitoringdata;themid-spandisplacementofthebridgeisinareasonablerangewhenthetrainispassingthrough,andthebridgeisnowingoodworkingcondition;trainrunningspeedimposes

7、obviousimpactonthemaximumdisplacementofthebridgestructure.Keyword：Railtransit;Bridge;Monitoring;Dynamicresponse;Received：2017-03-07近年来，以地下线、高架线和地面线为主的城市轨道交通己成为我国各大城市解决交通拥堵的首选方式。高架线以其造价低、建设周期短而得到快速发展。但通行列车引起桥梁的纵向振动直接影响轨道交通桥梁的安全和耐久性，是轨道交通桥梁建设中亟待解决的难点之一。列车

8、作用下桥梁的动力响应对城市轨道桥梁的设计、评定和维修加固是不可忽视的影响因素。国内专家学者针对此类问题开展了大量的研宄，夏禾等［1，2］通过理论推导和实例分析，研究了运行列.午.4乔梁系统的共振和消振机制以及影响条件;LU等m棊于数值模拟，从频率的角度研究y列车速度、桥梁跨径和列车的运输质量对桥梁动力响应的影响;Gao等［4,5］编制了计算分析程序，研宄了在各种因素作用下车辆对桥梁结构动力响应的影响程度;柳春光等边1基于有限元软件建立模型，结合Simul