上承钢板梁刚性连接加固方案计算分

　　　　　　　　　　　　长沙铁道学院学报　　　　　　　　　　　　　2002年20

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根据联结系中各横撑、斜撑杆件的具体情况,计算出杆件的轴向位移与主梁截面角点位移之间的关系,代入上式,即可计算出该杆的轴向变形应变能.同理求出杆件的惯性力势能、阻尼力势能.应用势能驻值原理及形成矩阵的“对号入座”法则[3],可得联结系中各杆件的刚度矩阵[K]s,质量矩阵[M]s,阻尼矩阵[C]s.

2　机车车辆模型

2.1　基本假定

转向架和轮对均假设为刚体;2)不考虑机车1)车体、

车速度的影响;3)轮对、转向架和车体均作微振动;尼计算,蠕滑力按线性计算;5)沿铅垂方向;6).2.2,每个轮对有侧摆、浮沉等2个自由度;每个构架有侧摆、侧滚、摇头、浮沉等4个自由度;车体空间振动有:侧摆、侧滚、摇头、点头、浮沉等5个自由度.每

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辆车(包括机车)共有21个自由度,{δ={xs1　xs2　xs3　　xs4　ys1　ys2　ys3　ys4v}

T

Ψgq　Ψgh　 Ψc　 θxgq　xgh　ygq　ygh　gq　 gh　xc　yc　c　c}

3　空间振动方程的建立与求解

将桥上列车与桥跨视为整体系统.考虑各车辆与桥梁空间振动位移的相互关系,计算任一

时刻t的桥上列车及桥跨空间振动的弹性总势能.由势能驻值原理及形成矩阵的“对号入座”法则,建立t时刻此系统的空间振动矩阵方程:

δ&}+[C]{δ&}+[K]{δ(1)　　　　[M]{&}={P}

δ&}、式中,{&{δ&}、{δ}分别为车桥系统在t时刻的加速度、速度、位移参数列阵.矩阵方程式(1)只考虑了列车重力作用,还不能求解,必须将车辆构架实测蛇行波(确定性分析)、构

架人工蛇行波(随机性分析)及轨道竖向不平顺代入矩阵方程式(1),按已知和未知位移参数进行矩阵分块运算,导出包括车辆蛇行、轨道不平顺等荷载项的系统空间振动微分方程组.然

θ法求得系统t时刻的振动响应.详细演引过程,请见文献[1].后按Wilson2

4　实例分析

4.1　桥梁刚性连接加固简介

京广线K863+289遂平大桥其上、下行线均由4孔32m铆制上承钢板梁组成,桥梁主梁

间距2.0m,主梁高2.54m,上、下平联采用三角形纵联斜撑,共用重力式桥墩,线间距4.0m,上、下行线相邻主梁腹板间距为2.096m.实际情况表明,该桥运营状态欠佳,特别是列车提速后,桥梁横向振幅大超限,有可能危及行车安全.郑州铁路局工务处针对该桥的具体情况,提出了刚性连接加固方案,即通过在腹板加劲肋上安装刚性连接构件,将上、下行并行的两孔梁连接起来而形成刚性连接.两种主要加固措施如下:

1)上、下行线钢板梁之间,在每跨梁体上、下两层各安装4根刚性连接构件(见图3).