京沪高速铁路南京大胜关长江大桥风-车-桥耦合振动分析

TL;DRAbstract

用多刚体结构模拟车辆，空间梁单元模拟桥梁，轮轨密贴假定和蠕滑理论处理轮轨间作用力，以快速谱分析法模拟风速场，对桥梁子系统施加静风力和抖振风力，对车辆子系统施加稳态风力，采用实测桥梁3分力系数，建立风-车-桥耦合动力系统。以南京大胜关长江大桥主桥6跨连续钢桁拱为例，进行0～40m·s^-1风速下风一车桥耦合系统动力分析。分析结果表明：桥梁系统的动力响应随桥面风速的增加而增大，其横向响应对风荷载的敏感程度大于竖向响应；桥面平均风速不超过15m·s^-1时，高速列车可以设计速度安全通行桥梁；风速在15-20m·s^-1时，安全通过桥梁的车速不应超过240km·h^-1;风速在20-25m·s^-1时，车速不应超过180km·h^-1；风速在25-30m·s^-1时，车速不应超过160km·h^-1；风速超过30m·s^-1时，不能保证列车安全通过桥梁。

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