基于车桥耦合振动的大跨度铁路钢桁梁桥整体节点疲劳研究
高速铁路的快速发展对列车走行性提出了更高的要求，使得车桥耦合振动的研究问题越来越多的受到业界的关注。大跨度铁路钢桥在高速铁路中的应用逐渐增多，正交异性桥面板和焊接整体节点技术在大跨度铁路钢桥中得到广泛应用的同时，相继出现了一定程度的疲劳破坏，使得铁路钢桥的疲劳性能越来越被研究学者所重视，疲劳问题成为钢桥领域的重要研究课题。本研究将铁路桥梁的两大研究课题联系起来，发展了基于车桥耦合振动分析的铁路钢桥车致疲劳研究方法，并对相关影响因素进行探索研究。
首先，基于有限元软件ANSYS建立全桥模型，通过模拟列车静态过桥得到全桥80个整体节点弯矩包络图，进而确定疲劳易损整体节点。
其次，利用有限元科研软件BANSYS，选取CRH2列车编组，进行车桥耦合振动分析，并得到最不利整体节点位置处各杆件端部内力时程。
然后，建立整体节点局部有限元模型，将车桥耦合振动分析得到的杆端内力时程加载到局部模型，利用有限元软件ANSYS进行瞬态分析，得到验算点处的应力时程。利用Miner线性累积损伤理论进一步得到验算点处的设计应力谱，并计算整体节点在设计年限内的最大损伤度值。
最后，通过对不同加载方式、不同列车编组和不同轨道不平顺工况进行车桥耦合振动分析，并计算结构在相应工况下结构的最大损伤度值，在验证本文方法可靠性的同时，进一步探讨了使用车桥耦合振动分析进行疲劳研究时需要考虑的影响因素。
高速铁路;疲劳性能;钢桁梁桥;耦合振动;有限元模型
西南交通大学
硕士
桥梁与隧道工程
李永乐
2013
中文
U448.36;U441.4
70
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）