城市曲线高架桥的车致振动特性研究开题报告
2020-04-21 16:06:04
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着社会经济生活的不断发展,城市高架交通已经成为人们出行所必不可少的交通设施,同时桥梁振动对周边环境的影响也受到大家的普遍关注。与直线高架桥相比,曲线高架桥由于受到曲率的影响,即使外荷载的作用线通过高架桥横截面的剪切中心,曲线高架桥在发生竖向弯曲的同时,也还是要发生扭转,这种弯曲与扭转相互耦合的作用,使得曲线高架桥的结构分析变得十分复杂。本文的目的就是研究城市曲线高架桥的动力特性,计算城市曲线高架桥的车致振动响应,以改善周边振动环境的质量,确保武汉市“两型社会”的建设,是本项目的研究重点和意义所在。
与静力分析相比,曲线梁的动力分析研究得较少。但由于作用于桥梁上荷载大小和位置均是时间的函数,因而桥梁结构实际上起承受动荷载的作用。对于曲线桥的车致振动的研究。目前可查到的资料较少,特别是高速铁路上的曲线桥的有关资料更少。这主是由于初始曲率的影响,使得问题复杂化,从而将曲线梁振动分析转化为一个非常复杂的数学过程。美国等国家在修建高速公路时,对高速行驶的汽车通过桥梁等结构时引起的振动,做了大量的研究工作,其研究方法基本上和列车过桥的研究方法相似。即先从简支曲线梁开始,研究了具有竖向位移及扭转的曲线梁桥,直至发展到采用具有6个自由度的空间曲梁单元和考虑了畸变、翘曲而具有10个自由度薄壁箱梁单元。美国aashto对高速公路上曲线桥因汽车过桥引起的振动做了不少研究工作和大量实测试验,从而修正与此相关的冲击系数,加拿大等国也做了相似的工作[4]。在国内,宋郁民、吴定俊和李奇研究了曲率半径、曲线超高以及车速对列车-曲线桥梁耦合振动响应的影响规律,其分析结果表明:桥梁和列车的振动响应随车速的增大而增大,随着曲线半径的增大而减小。桥梁的振动响应不随曲线超高的增大而变化,列车的振动响应在平衡超高和过超高时较小[6]。由上述研究可知,曲率半径的变化对曲线桥的车致振动响应有着不可忽视的影响。
本论文拟在了解现有城市曲线高架桥形式和特点的基础上,运用结构动力学的基本理论知识,结合实际工程建立城市曲线高架桥的有限元模型,研究城市曲线高架桥的动力特性,计算城市曲线高架桥的车致振动响应,并分析曲率半径对曲线高架桥车致振动响应的影响规律,为解决城市曲线高架桥的相关动力问题提供理论支持。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究基本内容
1) 调研
oslash; 查阅相关文献资料,总结归纳国内外曲线高架桥的主要形式及特点。
3. 研究计划与安排
第1周:实习;
第2周:阅读任务书,明确自己的任务,查找相关的资料及文献;
第3-4周:阅读资料,详细了解论题,整理思路,完成开题报告;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] r.克拉夫, j.彭津. 结构动力学 [m]. 王光远, 等译. 北京: 高等教育出 版社, 2006.
[2] 夏禾, 张楠, 郭薇薇. 车桥耦合振动工程 [m]. 北京: 科学出版社, 2014.
[3] 何发礼. 高速铁路中小跨度曲线梁桥车桥耦合振动研究 [d]. 成都: 西南交通大学, 1999.