简支变连续法快速加固既有铁路桥梁的方法研究

摘要

桥梁是我国铁道线路的重要组成部分，在铁路运输中发挥着不可或缺的作用，其中双片式T型梁占据着很大的比例。这类梁体的横向连接刚度较低，早期设计时的列车运行时速远低于现在的高速列车，重载列车的增加也给铁路桥梁带来前所未有的负担。加之多年运营之后的预应力损失和各个部分的损伤，列车运行过程中，铁路桥梁的挠度和动力响应越来越大，甚至屡超《铁路桥梁检定规范》。
　　针对桥梁的横向刚度不足、挠度和动力响应过大等问题，本文以32m双片式单线预应力混凝土简支梁桥为例，提出了将简支变连续加固法、体外预应力加固法和增设横隔板加固法相结合的四种不同的复合加固方案，在每一种方案中都考虑了横隔板厚度对加固效果的影响。采用有限元分析软件ANSYS对桥梁的不同加固方案进行模拟分析，从而确定桥梁加固的优化方案。
　　通过多体动力学软件UM进行了车桥耦合的动力仿真分析。在考虑不同轨道不平顺谱和Rayleigh阻尼参数的影响下，分析了不同速度等级时重载列车和高速列车的振幅和加速度在加固前后的变化，进而以此为依据来分析加固方案对动力响应的效果。
　　经过对比分析，本文提出的加固方案效果明显，自振频率和承载力得到了显著提高，并且大大减小了列车通过时的动力响应，与更换梁体类型和其他传统加固方法相比，更具有经济性，施工也相对简便。

目录

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致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 目前铁路桥梁的主要加固方法

1．3 简支变连续结构体系的发展现状

1．4 体外预应力技术的发展

1．5 车桥耦合动力分析研究现状

1．6 铁路桥梁加固方法研究中的不足

1．7 本文研究内容

2 简支变连续法快速加固铁路桥梁的方案初选

2．1 工程概况

2．2 加固方案初选

2．3 桥梁建模

2．3．1 加固前多跨桥梁模型

2．3．2 桥梁模型自振特性分析

2．3．3 桥梁模型挠度分析

2．4 本章小结

3 简支变连续法快速加固铁路桥梁的方案优化

3．1 桥梁加固方案优化

3．2 桥梁模型的自振频率分析

3．3 桥梁模型的挠度分析

3．4 本章小节

4 加固前后桥梁车桥耦合动力分析

4．1 桥梁性能的评价标准

4．1．1 自振频率

4．1．2 竖向挠度

4．1．3 横向振幅

4．1．4 振动加速度

4．2 车桥耦合动力分析原理

4．2．1 列车分析模型

4．2．2 桥梁分析模型

4．3 车桥耦合仿真分析

4．3．1 多体动力学仿真软件Universal Mechanism

4．3．2 轨道不平顺的数值模拟方法

4．3．2 Rayleigh阻尼参数的分析

4．4 加固前后桥梁动力性能分析

4．5 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

作者简历

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