地震作用下铁路车桥耦合系统安全性分析

发布时间：2023-03-27 00:33

　　铁路运输在我国交通领域中占据着中流砥柱的作用,随着中国特色社会主义进入新时代期间,铁路行业将在交通强国中再当先行。由于经济社会的快速发展和人民生活水平的提高,人们对于出行的便捷性和时效性也提出了更高的要求,因此高速铁路应用而生,但由于占地、环保、工后沉降等诸多因素的制约,我国新建铁路的桥梁占比逐年增加,加上最近几年地壳板块运动活跃,而我国已建成或正在规划的客运专线线路都位于或者毗邻活跃地震带,地震作用下列车的行车安全面临重大挑战。这使得地震作用下铁路车桥耦合系统的安全性分析这一课题具有很高的研究意义,通过对它的深入研究,能够有益于提早建立适合于我国铁路系统的地震报警和紧急处置系统,为人民的生命财产保驾护航。本文基于最新的大型有限元桥梁分析软件Midas-civil和多刚体软件Simpack2018的铁道模块开展仿真研究,模拟了基于我国高速铁路有砟轨道的CRH2型客车在地震力的作用下运行于10跨32m简支箱梁桥的各种工况,分别计算了桥梁和列车的动力学响应并根据相应规范给出了安全性评价。文章最后还计算出了不同强度地震作用下对应的列车安全运行时速,即地震作用下行车安全阈值。其中,得出的主要结...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 车桥耦合系统研究现状
        1.2.2 车桥耦合系统地震响应研究现状
        1.2.3 地震报警和紧急处置系统
    1.3 本文研究内容概述
2 车桥耦合在Midascivil中的实现方法
    2.1 引言
    2.2 Midascivil动力学分析中车桥耦合的方法
        2.2.1 移动冲击力的施加
        2.2.2 动力学分析方法
3 车-桥耦合系统自由振动特性分析
    3.1 引言
    3.2 特征值分析
        3.2.1 分析原理
        3.2.2 Midas-civil程序中特征值计算方法
    3.3 车桥耦合模型的主要参数与建模要点
    3.4 自振特性分析
        3.4.1 单桥模型与车桥耦合模型自振频率与周期对比
        3.4.2 不同墩高的模型自振特性
    3.5 本章小结
4 地震作用下的车桥耦合系统动力响应分析
    4.1 引言
    4.2 单桥模型与车桥耦合模型的地震响应分析
        4.2.1 地震动的选取与调整
        4.2.2 单桥模型与车桥耦合模型的地震响应
    4.3 不同墩高对桥面加速度反应的影响
    4.4 地震作用下列车不同时速过桥对桥面加速度的影响
    4.5 不同地震强度作用下车桥耦合体系位移反应
    4.6 桥梁安全性评价
    4.7 本章小结
5 地震作用下行车安全性分析
    5.1 引言
    5.2 Simpack软件简介
    5.3 应用Simpack软件建模
        5.3.1 建模要点
        5.3.2 轮轨接触力的求解
    5.4 轨道不平顺的影响
        5.4.1 轨道几何不平顺的描述
        5.4.2 轨道不平顺特性
        5.4.3 典型轨道谱
    5.5 行车安全性分析
        5.5.1 列车运行安全性评价标准
        5.5.2 Simpack仿真计算结果分析
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 本文主要研究结论
    6.2 研究展望
致谢
参考文献



本文编号：3772010