铁路上承钢板梁桥横向振动及加固研究.pdf

石家庄铁道学院
硕士学位论文
铁路上承钢板梁桥横向振动及加固研究
姓名:李文平
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:邹振祝;苏木标

摊讯轳獭械砒锨黼磁郴“严黼狮摘要/中等跨度铁路桥梁在提速货车作用下,普遍出现横向刚度不足,横向振动首先疚木统狄磺盘逑岛嵯蚨ψ饔玫幕斫辛朔治觯哉疑咝胁ɡ,“吨性舷窒螅⒍郧帕罕旧碓斐晌:ΑU攵陨鲜鑫侍猓疚脑诜治龀狄磺盘逑横向动力作用的基础上,以提高桥梁横向自振频率和降低横向振幅为目的,对论为基础,建立了以轮对蛇行运动及轨道不平顺为系统横向振动激励源的车一桥系统动力分析模型,编写了车桥横向振动分析的计算机仿真程序。限元绦蚪辛硕δL治觥T诖嘶∩希眉扑慊抡娉绦蚰D饬车通过桥梁的全过程,对加固前后桥梁的横向振动情况进行了分析,对各种方再次,上承式钢板梁桥在横向振动影响下上平纵联出现疲劳断裂的现象,就其疲劳裂纹的形成进行了分析,计算出不同的横向振幅值对应的上、下平纵联杆件的应力,对桥梁的平纵联杆件进行疲劳强度验算。,为新桥设计及旧桥加固提供了设计和加固桥梁的依据。铣懈职辶呵诺暮嵯蚓擦庸谭桨附辛朔治龊脱芯浚⒍陨铣懈职辶呵因横向振幅过大引起上平纵联和节点板断裂的现象进行了研究。其次,研究了上承钢板梁桥的横向加固,以提高桥梁横向自振频率和降低横向振幅为目的,提出了加固方案,建立三维空间有限元的桥梁模型,用大型有案的可行性和效果进行了分析和评价。
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导师签名:御蕉娜掌冢盒:签名:查皇垒签名:碴婆日期:垫:菏独创性声明关于论文使用授权的说明即:学院有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手本人声明所呈交的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,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得石家庄铁道学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人完全了解石家庄铁道学院有关保留、使用学位论文的规定,与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第一章绪论本课题研究的背景和目的实测混编列车过桥时跨中横向最大振幅达甇簧虾L肪忠卜⑾止苣诎霾光大桥跨度びα炷亮涸诨醭狄痟通过时,横向振动较大,实测的跨中最大横向振幅为浚渤娣恫慰枷拗怠T诙灾V莼坪忧铣惺礁职辶呵诺暮嵯蛘穸嗖庵蟹⑾郑粘倒攀保们趴缰械淖畲蠛钢板梁,上承式钢桁梁、下承式钢桁梁、半穿式钢桁梁及预应力混凝土梁。上海、济南、郑州等铁路局都发现过管内桥梁横向刚度不足的情况,对列车在桥的严重障碍。同时,横向振幅过大,对桥梁结构造成较大的危害,影响了桥梁结构自身的耐久性和安全性。为保证提速列车能够在桥上安全地运行,必须尽快采取有效措施抑制桥梁在列车通过时的横向振动,减小振动幅值。因此,研究中小跨度桥梁在货车通过时的横向振动,如何采取措施减少列车过桥的横向振幅,成为铁路提速首先向自振频率和减小横向振动为目的,提出针对上承式钢板梁桥的不同加固方案,计算出不同方案的自振频率,模拟列车通过的全过程,对各种方案的可行性进随着我国京哈、京广、京沪三大铁路干线的提速,铁路既有桥梁出现了横向刚度不足,横向振幅过大的情况。特别是当货车提速超过/保⑸过严重的脱轨事故川。年拢啦靠蒲а芯吭涸谏蛏较叽罅韬上承式铆接钢板梁提速试验中,实测桥梁跨中横向振幅达.,超过桥梁检规规定的参考限值。年,郑州铁路局桥检队在京广线郑州黄河大桥振动试验中,实测铣惺礁职辶呵趴缰凶畲蠛嵯蛘穹,也大大超过了参考限值甇。铣惺礁职辶呵乓灿欣嗨频那榭觥A硗猓年律虾L来笱Ыㄖг翰馐灾行脑诨δ桥半穿式钢桁梁测试中,向振幅达到左右,上平纵联杆件和节点板出现疲劳断裂的现象。出现横向刚度不足,横向振动较大的桥梁已涉及了上承式钢板梁,下承式上的行车安全极为不利,已严重影响铁路运营和运输能力的提高,是铁路提速要解决的一个问题。本文将在分析桥梁横向振动机理的基础上,以提高桥梁横
车一桥振动的研究状况车桥振动中的车辆与桥梁的相互动力作用咎馐指丛印W源犹房J夹当列车以一定速度通过桥梁时,桥梁要产生振动。从车辆动力学【康慕嵌瓤响,车体、转向架及轮对要产生竖向及横向振动。列车带着这种初始振动状态间的动力相互作用等,此外,还有轨道的不平顺、轮对的蛇行运动,∈挡世纪初,英国的铁路建筑物铁料利用研究所委员会,在朴茨茅斯造船厂组织了一次动荷载试验。这次试验得出的结果是,动荷载所引起的挠度和应力比静荷载作用大。在此应当指出,从目前振动测试及理论分析的成果看,也存在