论文部分内容阅读
桥梁的建设给交通带来了便利,同时也带来了很多交通事故。随着桥梁的增多,车辆撞击桥墩事故、船舶撞击桥墩事故不断发生,不但严重危害到桥下车辆和船舶的行驶,对桥梁及桥上车辆的安全也产生严重影响。因此,研究桥墩被撞击的情况下桥上行驶车辆的安全性有重要的工程意义。铁路是交通运输的重要组成部分,铁路桥梁在受到外力撞击时会产生不同程度的损害,应避免铁路事故的发生。本文从铁路桥梁的列车行车安全问题入手,研究外力撞击桥梁时的列车行车安全。本文从理论上对船舶撞击桥梁时桥上列车的行车安全进行了分析。对于桥梁模型,采用有限元方法模拟计算。对于钢桁梁桥,应用有限元软件ANSYS的梁单元和杆单元模拟桥梁的构件,然后建立有限元振动方程求解。而对于车辆模型,选取质量一弹簧系统,将车辆模拟成二系转向架模型,根据车辆的实际规格和尺寸计算车辆的参数,并建立车辆的振动方程,应用ANSYS进行求解计算。本文利用ANSYS的结构分析功能,模拟求解了武汉长江大桥3×128m三跨连续梁桥的车桥耦合振动,得出了桥梁的振动情况及车辆的振动特性,并得到几点结论(1)在桥梁受到撞击时,无论是桥梁的响应还是车辆的响应,都要比桥梁没受到撞击的情况下增大很多,桥梁的跨中横向位移增大约12倍,车体的横向位移增大约1.4倍。(2)桥梁受撞击的情况下,车辆以80km/h的时速过桥时车体的横向位移和车体的横向加速度较大,车辆以90km/h的时速过桥时轮轨横向力和脱轨系数较大。(3)桥梁受到撞击时车体的横向位移、车体的横向加速度、轮轨横向力和脱轨系数均大幅度增加,与规范规定的限值比较发现,车体的横向加速度、轮轨横向力在多数车速下超过了规范规定的限值,脱轨系数极值最大增大了7倍。