撞击荷载作用下高速铁路桥梁的动力响应及列车运行安全分析
102
工
程
力
学
―12]
建在河流上的桥梁墩台会受到船舶、漂流物的 撞击， 寒冷地区还会受到流冰的撞击(图 1)， 跨越公 路、铁路的桥梁会受到车辆的撞击。尽管碰撞事故 发生概率很低，不过一旦发生，其破坏是惊人的。 据统计，在 1960 年~1993 年的 33 年中，全世界因 船舶撞击而导致损毁的大型桥梁达 29 座，死亡人 数超过 300 多人。 在我国， 船撞桥事件也频繁发生。 如武汉长江大桥自 1957 年建成以来，共发生了 70 多起船撞事故，严重的碰撞曾造成京广铁路中断几 十小时。 国内外汽车、 火车撞击桥梁的实例也很多。 如 1998 年 6 月 3 日，德国由慕尼黑开往汉堡的高 速 列车 脱轨 后 撞 断 跨 越 铁路的 桥梁， 致 使 梁跨 坠 落，造成惨重的损失。
力的计算仍然停留在静力范围内，其在用时程分析 法计算撞击力作用下车-桥梁系统动力响应时， 需要 撞击荷载的时程。通常有两种方法：第一种是在现 场实测的方式采集撞击力数据[8 数学模型模拟撞击力 1.4
[6,11―12]
―10]
；第二种是通过
。本文通过现场试验，
第 29 卷第 12 期 2012 年 12 月
Vol.29 No.12 Dec. 2012
工
程
力
学 101
ENGINEERING
MECHANICS
文章编号：1000-4750(2012)12-0101-07
撞击荷载作用下高速铁路桥梁的动力响应及 列车运行安全分析
夏超逸，雷俊卿，张 楠，夏 禾
(北京交通大学土木建筑工程学院，北京 100044)
摘
要：建立了“列车-桥梁-撞击荷载”系统动力分析模型，通过在松花江大桥进行的现场试验，得到了流冰撞
击力时程，施加到桥墩上作为系统的激励。编制了分析程序，以高速铁路 5×32m 预应力混凝土简支单线箱梁桥为 算例，通过计算机模拟，对流冰撞击作用下桥梁结构的动力响应及桥上高速列车的运行安全问题进行了研究。分 析了在有流冰、无流冰撞击作用两种情况下，桥梁结构关键部位的位移和加速度响应，以及桥上高速运行列车的 车辆脱轨系数和轮重减载率等行车安全指标。计算结果表明：流冰撞击作用对桥梁结构以及高速列车的动力特性 具有较大的影响，撞击作用使桥梁和车辆的动力响应大幅度增大。当流冰撞击荷载峰值达到 4000kN 时，车辆减 载率已经超过了 0.6 的限值。撞击荷载作为一项特殊的作用力，在高速铁路桥梁的动力设计中应予以重视。 关键词：桥梁工程；高速列车；撞击荷载；动力响应；运行安全 中图分类号：TU997; O327 文献标志码：A doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2011.05.0299
(School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)
Abstract: A dynamic analysis model is established for a train-bridge system subjected to a collision-load. The time history curve of a floating-ice collision load is obtained by the site experiment at the Songhua River Bridge, and it is taken as an excitation load on the bridge piers. A computer code is programed. By taking a 5×32 m simply-supported single-track high-speed railway bridge with PC box girders as a case study, the dynamic responses of railway bridges subjected to a floating-ice collision and their influences on the running safety of high-speed trains are analyzed. The whole time periods of a high-speed train running on the bridge are simulated under two conditions with and without floating ice-sheet striking on the bridge piers, from which the dynamic responses such as displacements and accelerations of the bridge, and the running safety indices such as derailment factors and offload factors of the train vehicles are investigated. The results show that the collision of floating ice has an obvious effect on the dynamic responses of the bridge and the train vehicle. The collision action obviously increases the dynamic responses of the bridge and the running vehicles. When the peak of the ice collision load reaches to 4000 kN, the offload factor of a running vehicle has exceeded 0.6, the allowance value in the Chinese code. The collision load should be treated as an important force considered in the dynamic design of high-speed railway bridges. Key words: bridge engineering; high-speed train; collision load; dynamic response; running safety
DYNAMIC RESPONSE OF HIGH-SPEED RAILWAY BRIDGE SUBJECTED TO COLLISION LOAD AND TRAIN RUNNING SAFETY ANALYSIS
XIA Chao-yi , LEI Jun-qing , ZHANG Nan , XIA He
1 撞击荷载作用下车-桥系统动力 分析模型
撞击荷载作 用下 列车 - 桥梁动力 相互 作 用分析 模型是由撞击力模型、列车子系统模型、桥梁子系 统模型组成的系统，如图 2 所示。
车辆 辆振动 荷载 车
撞击力荷载
桥梁振动
图1 Fig.1
[1―4]
流冰撞击铁路桥梁
Floating ice-sheet acting on a railway bridge
图2 Fig.2
撞击荷载作用下的车-桥耦合动力分析模型 Dynamic analysis model of coupled vehicle-bridge vibration system subjected to collision load
长久 以 来 ，桥梁 的 振动 问题 就受 到 人 们 的关 注 。就铁路桥梁的振动而言，按照引起其振动 1.1 的原因，大体可以分成两大类四种形式：第一类是 由于风荷载、地震作用以及船舶、车辆、漂流物等 撞击桥梁引起的桥梁振动，属于外力作用产生的振 动；第 二类 是由 于 列车 在 桥梁 上运行 所引 起 的 振 动，属于车-桥系统自身产生的振动，也是桥梁正常 运营过程中不可避免的振动形式， 它是车-桥耦合振 动研究的基本问题。 对于铁路桥梁，第二类振动有时会与第一类振 动同时发生，形成风荷载作用下的车-桥耦合振动、 地震作用下的车-桥耦合振动， 以及各种撞击荷载作 用下的车-桥耦合振动，使得问题变得更加复杂。 对于运行列车作用下的车-桥耦合振动以及风、 地震荷载作用下的车-桥耦合振动， 国内外已经进行 了多年的研究，取得了相当的研究进展，研究成果 已经 在高速铁路 桥梁 的 动力 设 计 中 得到 了 广 泛 的 应用[4
———————————————
收稿日期：2011-05-16；修改日期：2011-06-27 基金项目：国家自然科学基金项目(51178025)；教育部博士点基金项目(20100009110017)；北京交通大学优秀博士生科技创新基金项目(2011YJS262) 通讯作者：夏超逸(1983―)，男，北京人，博士生，从事车-桥耦合振动研究(E-mail: xiacy88@). 作者简介：雷俊卿(1956―)，女，河南人，教授，博士，博导，从事大跨度桥梁研究(E-mail: lei_jq@)； 张 夏 楠(1971―)，男，河南人，教授，博士，博导，从事车-桥耦合振动研究(E-mail: nanzhang@)； 禾(1951―)，男，北京人，教授，硕士，博导，从事桥梁振动研究(E-mail: hxia88@).
其严重，这在国内外已有很多研究[6
。然而对于
撞击荷载 引 起 桥梁 的 振动 和 变形 影响 列车 运行安 全的问题 仅 有 极少 的 文献提 及 [13] ， 缺少专门 的 研 究。桥墩受到撞击时，桥梁结构即使不发生塌落， 也将发生一定的振动和位移，从而影响桥上线路的 平顺性和稳定性，造成桥上行车安全问题。因此， 研究撞击荷载作 用下 桥梁 结构的 动力 响应以及 桥 上列车的行车安全，是桥梁运营安全风险评估工作 的一个重要的研究课题。
土木工程中桥梁动力特性分析的方法指导
土木工程中桥梁动力特性分析的方法指导桥梁是土木工程中重要的结构，用于连接两个地点并承载各种交通载荷。
在桥梁设计和施工过程中，了解桥梁的动力特性对于确保其安全和可靠性至关重要。
本文将介绍土木工程中桥梁动力特性分析的方法指导，以帮助工程师和设计师更好地理解和评估桥梁的行为。
1. 桥梁动力学模拟方法桥梁动力学模拟方法是桥梁动力特性分析的重要工具。
它利用数值模型和仿真技术，模拟桥梁在不同荷载下的动态响应。
其中，有限元法是一种常用的桥梁动力学模拟方法。
通过将桥梁划分为有限个小单元，建立桥梁结构动态方程，可以计算桥梁的振动频率、振型和动力响应等重要参数。
2. 模态分析模态分析是桥梁动力特性分析的基本方法之一。
它通过计算桥梁的固有频率和振型，来了解桥梁在自由振动状态下的动态特性。
通过模态分析，可以确定桥梁的主要振型及其对应的固有频率，从而为桥梁的设计和施工提供指导。
3. 响应谱分析响应谱分析是桥梁动力特性分析的另一种重要方法。
它通过建立地震作用下桥梁的动力方程，计算桥梁在地震作用下的动态响应。
响应谱分析考虑了地震的频谱特性，可以准确评估桥梁在地震荷载下的动态性能。
这对于位于地震活跃区域的桥梁来说尤为重要。
4. 动车组荷载分析在高速铁路桥梁设计中，动车组的荷载是必须要考虑的因素。
动车组荷载分析是桥梁动力特性分析的一个重要方面。
它通过建立动车组、铁轨和桥梁的耦合动力方程，计算桥梁在动车组荷载下的动态响应。
通过动车组荷载分析，可以评估桥梁在高速列车行驶过程中的振动和动态行为。
5. 风荷载分析风荷载是桥梁设计中必须考虑的一个重要荷载。
风荷载分析是桥梁动力特性分析的一个重要内容。
它通过建立桥梁在风荷载作用下的动力方程，计算桥梁在风荷载下的振动和变形。
风荷载分析对于桥梁的抗风设计和结构安全性评估具有重要意义。
6. 动力响应监测动力响应监测是桥梁动力特性分析的重要手段之一。
通过在桥梁上设置传感器，如加速度计和应变计等，可以实时监测桥梁的动力响应。
冲击载荷作用下结构的动力响应分析
20040501
武汉理工大学硕士学位论文
摘要
在爆炸、撞击等强渤载蘅豹作用下结掏将表现出与准静态情形缀不稽同 的力学行为。由于外加的裁荷随时间变化褥很快，结构的变形也变化得很快， 惯性力的作用将不可忽略。本文对结构受冲击载荷作用下的动力响应做了一 螺磷究，归纳起来主黉蠢以下三个方匿。
１。任意净蠢载瑟佟翔下，篱支粱瑟露蔽交形豹动力确敝褥往。采瘸爨 黧性假定，忽略应变强化效应和应变率的散应并考虑由于有隧变形而导致的 轴力的影响，研究任意时间历程冲击载葡作用下简支粱的塑性动力响应问 题。采用矩形形状的屈服条件，并将粱的邀动依照塑性铰的不间分为四个不 麓黥玲致，其中纂一耧雾瑟玲葭为蕈铰逡动搂式，第二器第三验毅为嚣铰运 动模式。最后给出了饺意时刻梁的运动状态和变形状态的解析表达式。
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｓｔｕｄｉｅｄ ｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙ．
３．Ｔｈｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｅ—ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｕ－ｓｈａｐｅｄ
ｂｅａｍ ｉｍｐａｃｔｅｄ ｂｙ ｖｅｈｉｃｌｅ．Ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｄｅｎｇｚｈｏｕ ｂｒｉｄｇｅ ｕｓｉｎｇ ｐｒｅ－ｓｔｒｅｓｓ
多动力作用下高速铁路轨道桥梁结构体系动力学及关键技术研究——中国铁道学会科学技术奖特等奖(十一)
ｔｘｌ、 列 车 、 桥 梁 之 间 复 杂 气 动 和动 力 环 境 中 的 安 全 干¨可 靠 性 为 ｝｛的 ， 色 托
功 载 荷 ｎ勺特 件 、 结 构 的 动 特
相 互 作 用 加 剧 。 诸 多 因 素 使 得 高 速 列 运 动 方 程 的 建 、 ｆ｛ 瞍 体 系 、 多 性 、结 构 响 应 特 性 则是 符 重 研 宄结 ｛＝ｆ：Ｉ
项 ＩｌＪ、 Ｆｔｊ概 率 密 度 演 化 论 刈 列 乍 轨 道 桥 梁 系统 的 研 究成 Ｉ－‘：
１．■ 维 轮 轨 随 机 接 触 馍 ，
２。系 统 随 机振 动 分 析 法 为 高速 铁 路 轨 道 ～桥 梁 系 统 的功 惟 能 仿 真 汁算 提 供 Ｊ 列． 的 州 沦 艾持 。
我 国 从 ２Ｏ世纪 ８０年 代 卡ＪＪ就 ）ｌ 始
桥 梁 结 构 动 力 学 是 研 究结 构 系 统 动 ； 列 车 作 为 人 型 机 器 的 琏 础 抓 动 ： ｊ “１｜一线 侨 ”动 力 ｌ 卡ｕ且 作 川 四 论
ｌ９
铁道 ｛ ｌ专 注
和 应 用 研 究 ， ｉ芷‘●：和 发 展 ｊ－多种 分 析 川 臼趋 广 泛 ， 施 工 控 制 问 题 也越 来 越 结 构 敞 障 断 干ｌ＿桥 梁 结 ｝ 馍 型 ，制 定 ｒ州 的 评 定 标 准 。 桥 量 最 视 。结 构 动 力 也被 广泛 应 刚 于 洲 等 Ｉ 技 术 领 域 。 梁 动 力 性 能 综 合 试验 中 ， 试 验 车 创 造 桥 梁 结 构 技 术 中 。 比 Ｉ仃 限 元 模 、
车 桥 上 行 车 时 车 桥 系 统 呈 现 …极 其 复 自 由度 体 系 、 无 限 白 山 度 体 系 的动 力 对 于 动 载 茼 的 响 心 （ 位 移 、应 力 等
高铁桥梁的振动与减振控制
高铁桥梁的振动与减振控制高铁桥梁作为现代交通网络的重要组成部分，承担着人们出行的重要任务。
然而，随着高铁建设的不断推进，桥梁振动问题也逐渐浮出水面。
桥梁振动不仅会影响列车的运行安全，还会对桥梁结构造成损伤。
因此，对高铁桥梁的振动及其减振控制问题进行研究，对于确保高铁运行安全具有重要意义。
高铁桥梁在运行过程中受到多种外界因素的作用，比如列车的冲击力、风载荷、地震等。
这些外界因素都会引起桥梁的振动，进而对列车和桥梁结构造成不利影响。
其中，列车的冲击力是桥梁振动的主要来源之一。
由于高铁列车速度较快，车体的振动会传递到桥梁上，形成共振现象，引起桥梁的大幅振动。
这种振动如果得不到有效控制，将对列车乘客的安全造成威胁。
为了解决高铁桥梁振动问题，科学家、工程师们进行了大量的研究工作，提出了一系列的减振控制方法。
其中，最常见的方法是使用减振器。
减振器能够吸收和消散桥梁的振动能量，从而减缓桥梁的振动幅度。
目前市场上常用的减振器有液压减振器、摩擦减振器等。
液压减振器通过改变内部的油液流动状态，达到吸收振动的效果。
而摩擦减振器则是利用了摩擦力的原理，通过在桥梁构件之间增加摩擦材料，来减缓振动的传递。
此外，振动源的控制也是减振的重要手段。
例如，通过调整高铁列车的车轮和轨道的间隙来减小列车的冲击力，从而减小桥梁的振动。
此外，还可以采用隔振措施，例如在桥梁与地基之间增加橡胶隔振垫，能够降低振动的传递效率，从而减小桥梁的振动幅度。
需要注意的是，减振措施的选择应根据实际情况进行判断。
不同桥梁的结构和振动特性各不相同，因此在设计和施工过程中应针对具体情况选择减振措施。
此外，减振控制不仅仅是一次性的工作，还需要进行定期的维护和检修。
只有确保减振措施的有效性，才能够持续减小高铁桥梁的振动幅度，保障高铁运行的安全可靠。
在未来，随着科技的不断发展，减振控制技术也将不断创新和完善。
例如，利用智能材料和传感器技术，可以实时监测高铁桥梁的振动状况，并根据需要自动调整减振措施，提高减振的效果。
高速列车轮轨系统动力学响应的建模与分析研究
高速列车轮轨系统动力学响应的建模与分析研究随着科技的不断发展，高速列车已成为现代交通运输的重要组成部分。
而高速列车轮轨系统动力学响应的建模与分析研究则是保证高速列车运行安全和舒适的关键。
本文将从轮轨系统的动力学响应入手，探讨其建模与分析方法。
一、轮轨系统的动力学响应轮轨系统作为高速列车行驶时的关键部件，其动力学响应直接影响着高速列车的行驶安全与舒适性。
轮轨系统动力学响应的特点主要体现在以下几个方面：1.失稳现象：高速列车行驶时，由于列车的重心高度较大，轮轨系统难以稳定地运行。
在行进过程中，当列车发生突变或变道等动作时，容易引起轮轨系统的失稳现象。
2.力学振动：轮轨系统的力学振动是指当列车在轨道上行驶时，轮与轨道之间产生的相互作用所导致的振动。
这种振动会产生噪音和冲击，影响列车的舒适性。
3.滑移、闪蹦和磨耗：轮轨系统在行驶过程中，由于各种因素的影响，轮与轨道表面之间会发生一定程度的滑移，闪蹦和磨耗现象，进一步影响了轮轨系统的动力学响应。
以上三个方面的问题对轮轨系统的动力学响应产生了深远的影响。
因此，如何建立合适的数学模型，对轮轨系统的动力学响应进行分析和研究，成为了当前研究的热点领域。
二、轮轨系统建模方法1.刚体模型：刚体模型是指把列车车体和各轮都看成刚体，忽略轮胎的弹性变形和轮缘与轨道的接触特性，从而建立的一个简单的模型。
在此基础上，可以通过求解列车的运动、速度和加速度等动力学参数，来预估轮轨系统的响应。
但由于该模型过于简单，难以准确地描述轮轨系统的动态响应效应。
2.弹性模型：弹性模型基于弹性理论，将轮胎和轮缘等看做具有一定弹性的物体，考虑轮胎的弹性变形和轮框、转向架等零部件的影响，对轮轨系统进行建模。
该模型能较好地分析轮轨接触的动态响应，更加接近实际运行情况。
3.非线性模型：非线性模型在弹性模型的基础上，加入了轮轨系统的非线性特性。
如轮轨接触面的摩擦力、轮胎的失稳现象等。
相对于前两种模型，非线性模型更为复杂，需要较高的数学基础和计算能力，但更能准确地描述轮轨系统的动态响应。
高速列车荷载作用的动三轴试验模拟
高速列车荷载作用的动三轴试验模拟一、本文概述随着高速铁路的迅猛发展，高速列车荷载对铁路路基和地基的动力影响日益显著。
为了确保高速铁路的安全稳定运行，对高速列车荷载作用下路基和地基的动力响应特性进行深入研究显得尤为重要。
动三轴试验作为一种有效的模拟方法，能够较好地模拟实际工程中土体的受力状态，因此在高速铁路工程中得到广泛应用。
本文旨在通过动三轴试验模拟高速列车荷载作用，探讨高速铁路路基和地基的动力响应特性，为高速铁路的设计、施工和维护提供理论支持和实践指导。
本文首先介绍了高速铁路的发展背景及其对路基和地基动力特性的影响，阐述了动三轴试验在高速铁路工程中的应用及其重要性。
接着，详细介绍了动三轴试验的基本原理、试验设备、试验方案及数据处理方法。
在试验模拟过程中，重点考虑了高速列车荷载的特点，如荷载大小、频率、持续时间等，以及不同土体类型对动力响应的影响。
通过对试验数据的分析，得出了高速列车荷载作用下路基和地基的动力响应规律，包括应力波的传播特性、动应力-动应变关系、土体阻尼比等。
本文总结了动三轴试验模拟高速列车荷载作用的研究成果，指出了目前研究中存在的问题和不足，并对未来的研究方向进行了展望。
本文的研究成果对于深入理解高速列车荷载对路基和地基的影响，优化高速铁路的设计和施工，提高高速铁路的安全性和稳定性具有重要意义。
二、高速列车荷载特性分析高速列车作为现代轨道交通的重要组成部分，其运行特点对铁路线路的安全性和稳定性提出了更高的要求。
因此，对高速列车荷载特性的深入分析，对于准确模拟列车荷载在铁路线路中的实际作用，以及优化铁路设计与维护具有重要的理论和实践意义。
高速列车荷载主要包括静荷载和动荷载两种类型。
静荷载主要由列车自身重量和载重构成，其大小相对稳定；而动荷载则是由列车运行过程中产生的振动、冲击和惯性力等因素引起，具有显著的时变性和复杂性。
动荷载的大小与列车的速度、加速度、轨道不平顺度等因素密切相关，其特性分析需综合考虑多种因素。
高速铁路路基动力响应规律及其影响分析
２ 车辆轨道 系统动 力分析 模型
（ ３）车辆一 轨道耦合 系统动力模型 （ 图 ５）。将 见 机车车辆和轨道结 构作为统一 的振动 系统。实验表明 ，
建立高速铁路轨 道动力模型应综合考 虑车辆和路基 在车辆振动频率较低 、轨道振动频率较 高时 ，采用只分 的综合影响 ，目前主要有 以下几种模型 。 析 轨道结构 的模 型也能得到 比较满意 的轨道动力 特性 。
高速铁 路路 基
动 力响应 规律 及其影响分析
５ ０ １ 孙 常新 ：华 北 水利 水 电学 院 ，讲 师 ， 河 南 郑 州 ，４ ０ １
郝小 红 ：华 北 水利 水 电学院 ，副 教 授 ， 河 南 郑 州 ，４ ０ １ ５０１
１ 高速 列车荷 载 的数 值模 拟
摘 要 ：高速 列 车荷 载 的数值模 拟 主要
＿ 连续 支承 无 限长 梁轨 道模 型 中第 一层 梁 为钢 ３ １ 计算参数及有限元模型 一层 ． 轨 ，第二层梁为轨枕和道床上部 １ 质 量 ，第三层为道 ０ｍ ｅ 采 用 的有 限元 网格 尺 寸参 照 了秦 沈客 运专 线 的路
床 １ ｍ ０ 深度 以下质量和路基参振质量 ，增加 了层次 ，考 基断 面 ：双 线铁 路 路 基 ，路基 面 宽路 堤 １ ． ｍ，路 堑 ｅ ２５
算采用模拟列 车动荷 载模 式 ，结合秦 沈客运专线现场实测 数 据 ，考 虑到车辆 、轨道 不平顺 、列车 速度 、车辆荷 载周期 性
与振动特性 、列车荷 载移 动组合 、钢轨 与轨枕 的荷载传递 分
散作用 等 因素 ，用三 角 函数表 达式表示 口 】 。三角 函数表达 式 取行车速度 Ｖ＝ ５ ｍ ｈ （ ０ ／ ）， ２ ２ ／ 或７ ｓ 根据前２０ｓ 间绘 出 ｋ ｍ ． 时
罕遇地震作用下高速铁路桥墩动力响应分析
△ ＝ 咖 ） （
（） １
假 定 在墩 底 截 面 受拉 钢 筋 刚 刚屈 服 时 ， 曲率 沿 墩 高成 线性 分布 ：
咖 ）孚 （ ＝
△ ＝
（ ２ ）
（） ３
满 足《 规 》 震 的要 求 ， 于高 速 铁 路桥 梁 的 抗 震 分析 对
方法 ， 新 建 时 速 ３ ０—３ ０ ｋ 客 运 专 线 铁 路 设 计 《 ０ ５ ｍ
果， 与 Ａ ＳＴ 并 Ａ Ｈ Ｏ规 范 对 比验 证 。
［ 键 词 】罕 遇 地 震 ； 速 铁 路 桥 梁 ； 力 响 应 关 高 动
［ 图分 类 号 】Ｕ４ ８ １ 中 ４ ．３ ［ 献标 识码 】Ａ 文 ［ 章 编 号 】１７ — ６ ０ ２ １ ）２ ０ ７ — ３ 文 ６４ ０ １ （０ ２ ０ — １６ ０ ．
［ ｓｒｃ］Ｔ ｅｆ ｉ ｌｍ ｎ ｏ ｅ ｏ ｉ － ｅｄｒｉ ａ ｒ ｇ ｉ ｓ ｂｉ ｅ ．ｗ ｉｈｉ ｉ。 Ａｂｔａ ｔ ｈ ｎ ｅｅ ｅｔ ｄ ｌ ｆ ｇ ｓ ｅ ａ ｗ ｙｂｉ ｅｐｅ ｉ ｅｔ ｌ ｈ ｄ ｈｃ ｎ ｉｔ ｅ ｍ ｈ ｈｐ ｌ ｄ ｒｓ ａ ｓ ｓ
△ ＝ ＋ 一 ｙＰｚ０ １ ÷ ｙ （ 咖）（一．ｐ ｆ ５）
（） ４
上式 中 ： 为屈 服 曲 率 ， 为极 限 曲率 ， 为屈 服 △ 位移 ， △ 为极 限位 移 ， 为墩 高 ， 为塑性 铰长度 。 ｚ ｆ 。
塑性 铰长 度 按 照 Ａ Ｓ Ｔ ． Ｒ Ｄ Ｂ ｉ ｅＤ ｓ ｎ Ａ Ｈ Ｏ Ｌ Ｆ ｒ ｇ ｅｉ ｄ ｇ
，
ｔ ｒｄｇ ｅ ｏｔ ｍ ｔｐ ｉ ｔ ｈ ｔ ｔ ｆｅａ ｔｃ ｐ ａ ｔｃｔ ｔ ｌ ｓｉ ｉ ｇ ｌ ｂ ｅ ｅｏ ｅ ｔｔｅ ｈｅ ｂ ｉ ｅ ｐｉｒｂ ｔ ｏ ｓｅ ｎｏ ｔ ｅ ｓａｅ ｏ ｌｓｉ・ ｌｓｉｉｙ， ｈｅ ｐ ａ ｔｃ ｈ ｎ ｅ ｗｉ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ａ ｈ ｌ ｂｏｔｍ ｆｐ ｅ ｓｕ ｄ ｒｒ ｒ ａ ｈ ａ ｅ ａ ｔｏ ｔｏ ｏ ｉｒ ｎ ｅ ａ ｅ ｅ ｒ ｑｕ ｋ ｃｉ ｎ， ａ ｈ ｒｆ ｒ ｔ ｎｄ ｔ ｅ ｅｏ ｅ，ｔ ｅ ｎｕ ｒｃ ｌｒ ｓ ｌｓｏ ｌ ｓｉ ｎ ｅ ｌｎｇｈ ｈ ｍｅ ｉ ａ ｅ ｕ ｔ ｆｐ ａ ｔ ｈｉｇ ｅ ｔ ｃ ａ ｅ ｖ ｒｆｅ ｏ ｐ ｒｄ ｗｉ ｒ ｅ ｉ ｄ ｃ ｍ ａ ｅ ｔ ＡＡＳ Ｔ ｃ ｄ ． ｉ ｈ Ｈ Ｏ ｏ ｅ
时变动载荷状况下高速列车对铁路桥振动的影响
得参 数形 式 的测试 信 号 ， 路 钢 轨 被模 拟 成 一 弹 性 支 铁
撑上 无 限长 的梁 。在 该模 型 中 ， 在路 基 的指 定 位 置用 作动 器施 以激 励 ， 测 试 的信 号 就 能模 拟 列 车 以不 同 所 速度 通过 时对 钢轨 的作 用 ， 因此 ， 接下 来 的许 多 试验项 目（ 仍进 行 中） 直接 评价 接 收器 的响应 Ｌ 。 ２ ］ 防声 屏立 柱 的力学 特性 是利 用悬 臂梁模 型 进行 分 析的， 悬臂 梁模 型 的载荷 在 意 大 利铁 路 网 （ ． ．． 规 Ｒ Ｆ Ｉ）
辖枸 谶计
文 章 编 号 ： ０ ２ ７ １ （ ０ Ｉ ０ ０ ３０ １ ０ — ６ ０ ２ １ ） ５０ １ ８
１ ３
时
变
动
载
荷
状 桥
况 振 动
下
高
速
列
车
Байду номын сангаас
对 铁 路
的 影
响
Ａ．Ｇａ ｉｅ， （ ） ｒ ｉ等 意 ｎ
摘 要 ： 究 了桥 梁 在 高 速列 车定 载 荷 和 交 变 载 荷 作 用 下 ， 研 桥梁 挠 度 的 变 化 情 况 。
ｔｅＡ ｔ ｎ ｉ ａｒ ｒ ｅｉｎ 中有 详 细 的描 述 。同 ｈ ｎ ｉ ｏｓ Ｂ ｒｉ ｓＤ ｓ ” — ｅ ｅ ｇ 时 ， 某 些工业 系 统进 一步 进行 动力 学分析 表 明 ， 对 防声
屏立 柱需 要制 定更 合理 的技 术规 范＿ 。 ５ ］
通过 列车 轮对 传递 的时 变载 荷 已经成 为关 注 的焦
点 。近来 在 Ｅ ０ 列 车上 进行 的试 验 ， ＴＲ ５ ０ 评估 了现代
列车荷载下弹性支撑条件下桥梁的动力特性分析
进行 简单 的运算可得到梁的一阶 自振频率 为 ：
‘ ， ｆ ： －
关 键 词 ： 列 车荷 载 ；支 座 ；动 力 响 应 ；筒 支 梁 中图 分 类 号 ： Ｕ ５ ４１
引言
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章编 号 ： １０ － ９ ３ （ ０ ２ ４ ０ ９－ ２ ０ ６ ７ ７ ２ １ ）０ － １４ ０
一
、
筒支梁 的振型 函数为正弦函数 ，于是可将振型函数取 为 ：
Ｉ 截 面 惯 性矩 ，ｍ 为 梁 单 位 长 度 的质 量 ，ｃ为 梁 的 阻 尼 ，Ｎ 为
为荷载 总个数 ， Ｖ荷载移动速度 ，ｄ为荷载 间距 ，Ｐ为荷载幅
值 ，梁 长 Ｌ 。
卜 ——血— — — — —— —
图 ２移 动荷 载列 作 用 下 弹 性 支 撑 梁 计 算 模 型
＋ ＝。
第 １ ２卷 第 ４期
２０１ ２生
中 国
水
运
Ｖｏ１ ２ ．１
Ａ月
Ｃ ｎａ ｈｉ Ｗａ ｔｅｒ Ｔｒ ｓｐ ｔ ａｎ ｏｒ
列车荷载下弹性支撑条件下桥梁 的动 力特性分析
孙 洪 刚
（ 江苏新城地产股份 有限公 司 上海分公 司，上海 ２０ ６ ０ ０３） 摘 要 ：弹性支座 目前广泛应 用于高速铁路桥梁两端 ，以达 到减振效果 。文 中通过对 比分析列车荷载作用下不 同约
：
、 『 怛
（ ４ ）