中低速磁浮圆曲线钢箱梁桥车致振动响应研究

• Published in: 铁道标准设计 Vol. 68; no. 4; pp. 109 - 122
• Main Authors: 尚贤洪, 刘宇, 李苗, 雷成, 马卫华, 罗世辉
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都 610031%中车唐山机车车辆有限公司产品研发中心,河北唐山 063035%郑州铁路职业技术学院河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心,郑州 451460 01.04.2024
• Subjects: 弯扭耦合作用; dynamics; 动力学; medium-low-speed maglev; 中低速磁浮; 振动响应; vibration response; 圆曲线钢箱梁桥; bending-torsional coupling; 刚柔耦合; rigid-flexible coupling; circular curved steel box girder bridge
• ISSN: 1004-2954
• DOI: 10.13238/j.issn.1004-2954.202209300002

U237%U448.21; 随着圆曲线钢箱梁桥在城市交通中的应用愈发广泛,为探究其在中低速磁浮车辆运行作用下的振动响应特性,基于多体动力学和有限元方法建立车辆-轨道-钢箱梁刚柔耦合动力学模型,采用动态电磁阻尼力影响的二维磁轨关系,并考虑轨道关键部件的参振作用,分析圆曲线段钢箱梁的振动特性,探讨钢箱梁板厚、车辆速度及车体质量对钢箱梁振动响应的影响.结果表明:受曲率影响,钢箱梁在发生弯曲的同时亦会伴生扭转,产生弯扭耦合振动;钢箱梁的振动主要由 10～20 Hz的钢箱梁整体弯曲振动、30～40 Hz的钢箱梁扭转振动以及 50～70 Hz的轨道局部振动引起;计算得到的钢箱梁跨中横向及垂向最大挠度分别为 1.26 mm、3.88 mm,均满足相关标准要求,钢箱梁具有足够的支撑刚度;各工况下的垂向加速度均未超过 5.0 m/s2 的限值,且最高达到 2.2 m/s2;在板厚 10 mm以及超员载荷工况下,横向加速度大多超过 1.4 m/s2 的限值,且最高达到 4.0 m/s2;车辆速度的减小和车体质量的增加均会放大弯扭耦合作用影响,而板厚的增加则能够有效降低弯扭耦合作用影响,当板厚由 10 mm增至 40 mm时,一阶横弯及扭转频率对应振幅分别减小 94.3%、98.7%.