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高速列车荷载作用下高架桥和地基振动分析
  • ISSN号:1004-4523
  • 期刊名称:振动工程学报
  • 时间:0
  • 页码:438-445
  • 语言:中文
  • 分类:U233[交通运输工程—道路与铁道工程] TU473[建筑科学—结构工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]浙江大学建筑工程学院,浙江杭州310027
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(50538010);教育部博士点基金项目(20040335084)
  • 相关项目:城市轨道交通引起的环境振动及防治对策研究
作者: 边学成|
中文摘要:

提出了一种准解析方法来分析高速列车运行荷载作用下高架桥的动力响应。着重考虑了桥梁和地基的动力相互作用。通过动力子结构方法把研究对象分成两部分,一个是列车荷载作用下三维高架桥的有限元振动模型,另一个是基于傅里叶级数展开的轴对称群桩基础与周围分层地基动力相互作用模型,两者通过桩基承台节点处的连续条件进行结合。用薄层单元构建了应力波的透射边界条件来模拟远场地基对近场有限元区域的影响作用。用阻抗函数来表示群桩基础对上部桥梁结构的支撑作用。通过数值计算考察了软弱地基上新干线高架桥在高速列车荷载作用下的振动特性,分析了列车轮轴荷重,运行速度和群桩基础等因素对高架桥振动的影响;本分析模型和方法在计算上具有很高的效率。同时根据计算结果与现场实测的对比说明了本方法的可靠性。

英文摘要:

For viaduct structures, the vibrations induced by high-speed train passages are studied by taking into account soilpile foundation-vladuct interaction effects. The dynamic substructure method is applied to solve the structure governing equations in the frequency domain. A viaduct structure,which includes rail, track and pier supports is discretized by three-dimensional beam-column elements. Pile foundation and surrounding soil in the near field are modeled by three-dimensional axisymmetric finite elements in a semi-analytical way, while the ground in far field is treated as a layered isotropic media and a transmitting boundary is constructed through the thin layer method. An illustrative case study on Japan Shinkansen viaduct is conducted to investigate the controlling parameters of viaduct dynamic behaviors under train moving loads, which include train speed, wheel-axel weights and viaduct geometry. The numerical computation results have been verified via a comparison with the field measurements of the ground responses.

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期刊信息
  • 《振动工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国振动工程学会
  • 主编:刘人怀
  • 地址:南京市御道街29号
  • 邮编:210016
  • 邮箱:zdxb@nuaa.edu.cn
  • 电话:025-84895885
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4523
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1349/TB
  • 邮发代号:28-249
  • 获奖情况:
  • 1995年江苏省首届期刊质评一级期刊,1997年获中国科协优秀期刊,1999年获国家自然科学基金委经费资助
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12831