基于SIMPACK的一座大跨度斜拉桥的车桥耦合振动分析

发布时间：2024-04-13 16:29

　　目前,大跨度斜拉桥由于跨越能力大,抗风性能好、具有较大的整体刚度等特点而得到了越来越多的应用。研究它们在移动车辆作用下的动力特性以及桥上车辆的运行安全性、舒适性具有十分重要的理论和实际意义。本文以在建的沪通大跨度斜拉桥为工程背景,基于多体动力学计算平台Simpack和桥梁结构分析有限元软件Midas,对列车-桥梁耦合振动进行了数值分析,主要研究内容如下:(1)结合沪通长江大桥的工程概况、荷载标准、截面参数以及约束条件,建立了全桥有限元模型,对其进行了模态分析,得到了结构的自振频率和振型。(2)基于多体动力学建立了CRH2车辆模型,对其进行了模态分析,并将计算结果与经典的车辆动力分析理论结果进行了对比。结果表明:本文建立的车辆模型具有较好的计算精度。(3)采用全过程迭代法,实现车辆模型和桥梁模型之间的数据交换。根据实际运营工况,计算了单线、双线、三线以及四线行车工况下,列车以200 km/h的设计速度通过桥梁时车辆和桥梁的动力响应。结果表明:桥梁的竖向位移受列车重力加载的影响较大,随着上桥列车数量的增加而增大;列车活载作用对索力变化的影响较小,最大索力变化幅值为初始索力的3%;对比不同行...

【文章页数】：128 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２中国沪通长江大桥（在建）??Ｆｉｇ．?１－２?Ｈｕｔｏｎｇ?ｂｒｉｄｇｅ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?（ｕｎｄｅｒ?ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）．??

ｍ的双塔双索面钢桁梁斜拉桥；２０１４年开工建造的沪通长江大桥［１Ｇ］，采用主跨??１０９２?ｍ的双塔三索面箱桁组合结构体系斜拉桥，建成后将成为世界上跨度最大的??公铁两用斜拉桥见图１－２。并将跨度排名前十的公铁两用斜拉桥列于表１－２。??．．．．．．．．?．．??議??图１－２中....

图１－３研宄框架及技术路线??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｈｅ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ａｎｄ?ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｃｈａｒｔ．??

无法作出准确评估。多体动力学在这方面的研究仍需进一步开展和深（２）风荷载作用下的车桥耦合振动分析在商业多体动力学软件中尚未荷载作用下列车－桥梁系统的动力响应是一个复杂的课题，对于这样系统上产生的车桥系统的振动，是通过迭代来处理这种耦合关系，在件中尚未出现。??（３）地震作用下的车....

图２－３刚体的有限转动??Ｆｉｇ．２－３?Ｆｉｎｉｔｅ?ｒｏｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｒｉｇｉｄ?ｂｏｄｙ．??

式有欧拉角、卡尔丹角等。??将刚体的转动分解为如下３次转动：首先绕连体坐标；ｃ轴转ａ角，然后绕连体??坐标轴转角、最后，绕连体坐标ｚ轴转；＞＃，则称ｏｒ－Ｃａｒｄａｎ角，如图２－１??所示。??以〇为基点建立连体基，其初始位置为（０，?ｅ（Ｇ＞），先绕ｅ３（Ｇ）转动＿到达（０，?....

图２－４?Ｓｉｍｐａｃｋ模块建立的列车模型??Ｆｉｇ．２－４?Ｔｒａｉｎ?ｍｏｄｅｌ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?Ｓｉｍｐａｃｋ．??

Ｓｉｍｐａｃｋ中的ｗｈｅｅ／ｒａｉｌ模块是行业认可度较高，专注于轨道车辆动力学仿真??研宄的工具。由于其自身开放和非常灵活的建模特点，使得用户可高效、快速建立??列车的车辆模型（图２－４为ｗｈｅｅｌ／ｒａｉｌ模块建立的列车编组模型）。同时ｗｈｅｅｌ／ｒａｉｌ??模块具有与大型通用....

本文编号：3953323