高速列车作用引起桥墩—水流固耦合振动特性的研究

被引量 : 0次 | 上传用户:DragonDoor
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国高速铁路系统的飞速发展,越来越多涉水铁路桥梁的建设无法避免,且这些涉水铁路桥梁的涉水深度不断刷新国内外纪录。在当前的涉水铁路桥梁中,桥墩淹没深度最深已达168米,相当于56层楼的高度。这些处于深水中的桥墩,在高速列车运行产生的复杂激振力作用下,会发生一定的振动和变形,并引起周围水体的振动。水体的振动又反作用于桥墩,并改变桥墩的振动和变形状态,这种作用与反作用始终伴随着列车的通过。桥墩作为桥梁上部结构的关键支撑构件,一旦发生破坏,必然会导致灾难性的后果。因此,分析研究水体对桥墩自振特性的影响以及由高速列车作用引起的动力振动特性的影响,有利于桥梁结构的安全性、稳定性、使用性方面的设计与建造以及日常维护。本文在查阅大量国内外有关结构与流体之间的流固耦合计算方法和原理,以及与桥墩-水流固耦合振动特性相关文献的基础上,分析了独立的桥墩结构(主要是高墩)在水中的自振特性,重点分析了独立的桥墩结构在高速列车作用时,水体对其动力振动特性的影响。主要做了以下分析和研究:⑴运用ANSYS有限元软件建立了实体桥墩模型和水-桥墩耦合有限元模型,并对桥墩自振和动力振动特性进行分析。⑵对桥墩进行自振特性分析时,通过ANSYS建立不同水深中的桥墩模型,模拟计算其自振频率随水深的变化规律。当水深较浅(小于墩高50%)时,桥墩自振频率降低幅度不明显;当水深较大(大于墩高50%)时,桥墩自振频率随水深的增加出现明显降低。并分析了桥墩处于无水和满水情况下,桥墩的几何尺寸对其自振频率的影响。⑶对桥墩进行动力特性分析时,应用ANSYS建立实体桥墩模型,通过在墩顶加载60m/s、70m/s、80m/s和90m/s车速引起的激振力,模拟计算出桥墩墩顶X、Y、Z方向(横向、纵向和竖向)位移和加速度的变化规律和时程。墩顶X、Y、Z方向最大位移随车速的增加而减小,最大加速度随车速的增加而增加。⑷通过ANSYS建立不同水深下的桥墩-水流固耦合有限元模型,在墩顶施加高速列车运行引起的激振力,分析得出桥墩墩顶X、Y、Z方向(横向、纵向和竖向)位移和加速度随水深的变化规律和时程。当水深小于墩高80%,车速从60m/s增至90m/s时,墩顶X、Y方向最大位移随淹没深度的增大先减小后增加;当水深超过墩高的80%,不同车速情况下,墩顶X、Y方向最大位移随淹没深度的增大而大幅增加。当水深小于墩高90%时,墩顶X、Y方向最大加速度随淹没深度的增加没有发生明显的变化。但是,当水深超过墩高的90%时,墩顶X、Y方向最大加速度出现明显的减小。墩顶Z方向最大位移和加速度不随桥墩淹没深度的变化而变化。⑸在不同车速下,通过改变桥墩的长细比,分析了满水情况下墩顶最大位移和加速度的变化规律。墩顶X、Y方向最大位移随长细比的增加大幅增加,Z方向小幅增加。但是,墩顶三个方向的最大加速度都随桥墩长细比的增加而减小,且这些变化规律与车速无关。
其他文献
朱马拜·比拉勒是当代新疆著名的哈萨克族作家,其文学创作深受本民族传统文化与汉文化的双重滋养,形成了多元文化融合语境下特有的思维特质与创作心理。对其作品的研究,多数
抗生素的滥用导致耐药性细菌的出现并泛滥,细菌的耐药性及其耐药基因可通过食物链从动物传播给人类,这对人类的健康造成直接威胁。本研究从广州市六家超市及三家农贸市场中采集
在元代大一统的时代中,统治者为了巩固国家的安定需要,兴学校,重儒学,加速了元代西域蒙古色目文人的华化过程。中华民族文化的强大魅力吸引了众多爱慕华学的少数民族;同时中原文化
本文结合公共服务理论和党的十八大报告,重点阐述了新形势下我国电视媒体依托新闻报道向社会提供公共服务的基本目标、创新空间和现实路径。本文认为,我国电视公共服务的基本
"诗意地栖居"是人的一种幸福美好的生活方式。泰戈尔作为近代举世闻名的大诗人,亚洲首位"诺贝尔文学奖"的获得者,其作品广受读者青睐,其中《飞鸟集》更是对中国影响深远。泰
世界万物都在变换之中,从远古的群体部落生活,到一家一户部落疏远,再到一对一、多对一以及多对多的重新部落化;从坐商行贾叫卖时期的口语时代,到"一字千金"的印刷时期,再到如
目的:探究影响会阴侧切后严重感染的因素和护理方法。方法:回顾性分析我院妇产科76例会阴侧切后严重感染产妇的临床护理资料,分两组,即生理妊娠组(38例)和病理妊娠组(38例),
概述了NO分子在植物体内的来源,在信号转导、生物和非生物胁迫响应等过程中作用,以及NO与植物中其他信号分子的关系。
在现实生活中,数据缺失问题是很广泛存在的,无论是在交通方面还是在社会经济研究、生物医药研究等诸多领域中数据缺失现象都是不可避免的。因为数据存在缺失,不单会增加分析
减小发动机曲轴扭转振动的常用方法是在曲轴前端安装减振器。橡胶阻尼式扭转减振器因为结构简单、成本较低,而广泛应用于乘用车曲轴减振。橡胶阻尼式扭转减振器的橡胶圈扭转刚