地震载荷下岸桥跳轨相似模型研究

发布时间：2022-01-26 16:22

　　为了提高地震载荷下岸桥跳轨研究结果的准确率问题,基于简化的岸桥跳轨运动方程推导了岸桥原型与模型之间的相似关系,建立了岸桥的动力学相似模型,制作并开展了1∶20岸桥比例模型的振动台试验,研究了不同地震波载荷条件下的试验模型监测点的响应值,分析了不同工况条件下岸桥轮轨压力随时间变化的规律,测试了岸桥比例模型在振动试验中的跳轨响应结果,最后结合有限元方法将试验结果与仿真结果进行了对比。结果表明:振动台试验中模型跳轨响应结果与有限元仿真中出现的跳轨的情况吻合,基于跳轨运动方程建立的相似关系是准确可靠的。该研究为大型结构相似模型设计提供了一种理论参考。 

【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(16)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

岸桥结构示意图

岸桥整体重量由位于门框底部下横梁上的4个行走机构支撑,每个行走机构由平衡梁和一定数量的车轮组成,地震过程中,地震波能量通过轨道传递至上层结构。岸桥正常工作时,车轮沿着Z方向在轨道上来回运行以适应集装箱船的泊点位置,见图2。岸桥车轮与轨道接触,形成凹凸截面,在X方向,轮缘会起到一定位移限制作用,如图3所示。

岸桥车轮与轨道接触,形成凹凸截面,在X方向,轮缘会起到一定位移限制作用,如图3所示。前期的研究表明,岸桥门腿在X方向上(垂直于轨道方向)的弯曲变形是地震中的主要耗能方式,也是岸桥模态分析中第一阶振型形态,其质量参与系数达到94%,同时X方向上岸桥门腿的位移响应占到结构最大位移的85%[15]。综上所述,对于岸桥的跳轨研究,可简化为单自由度的柔性体模型进行分析,且整机在X方向上的刚度近似等于门腿刚度,用集中质量代替整机质量(门腿质量相对整机质量很小),最终简化为如图4所示的模型。

【参考文献】：
期刊论文
[1]岸桥刚度畸变相似模型振动台地震模拟试验研究[J]. 李哲,王贡献.  振动与冲击. 2019(05)
[2]基于惯性半径相似岸桥模型的地震试验[J]. 李哲,王贡献,胡吉全,王东.  振动.测试与诊断. 2016(05)
[3]改进的瑞利阻尼系数计算方法在岸桥结构地震反应分析中的应用[J]. 李哲,王贡献,胡勇,胡吉全.  华南理工大学学报(自然科学版). 2015(06)
[4]地震载荷作用下岸桥结构单参数畸变相似模型研究[J]. 李哲,胡吉全,王东.  振动与冲击. 2014(20)
[5]集装箱码头岸桥结构的动力相似分析与试验验证[J]. 金玉龙,吴天行.  上海交通大学学报. 2012(10)



本文编号：3610802