理论教育 大跨度铁路悬索桥风车线桥耦合振动分析

大跨度铁路悬索桥风车线桥耦合振动分析

时间:2023-10-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:针对单线CRH2列车、CRH3列车,主要计算侧风风速10~30 m/s时,列车以160~300 km/h通过桥梁,桥梁及车辆的动力响应。④双线CRH3位于桥梁1线、4线时,桥梁响应及车辆响应相较于双线CRH3位于桥梁1线、2线差异较小,结论一致,因此就不再赘述。

大跨度铁路悬索桥风车线桥耦合振动分析

本桥为四线铁路桥,当列车桥梁上运行时,理论上车辆可以运行在任意一条车道上。对于单线行车,根据既有的研究,在横风作用下,当车辆位于迎风侧时车辆上承受的风荷载往往对行车安全更不利。因此单线行车主要针对CRH2列车、CRH3列车分别位于迎风侧过桥(列车均位于1线行车)。双线行车由于列车在桥梁上的线路组合工况较多,主要计算了两种组合方式:双线CRH2双线、CRH2列车分别位于桥梁1线、2线及1线、4线。

(1)针对单线CRH2列车、CRH3列车,主要计算侧风风速10~30 m/s时,列车以160~300 km/h通过桥梁,桥梁及车辆的动力响应。计算表明:

①对于单线CRH2,在各个风速下列车以160~300 km/h通过桥梁,桥梁的动力响应均满足要求。对于车辆响应而言,总体上车辆响应随车速和风速的增加而增大,但桥面平均风速达到20 m/s后,车辆的安全性和舒适性主要由风控制。当桥面平均风速为25~30 m/s时,CRH2以160~250 km/h通过,车辆的部分指标超出安全限值,且行车速度越大,安全性与舒适性越无保证;桥面风速不超过20 m/s时,动车及拖车的安全性有保证。车速为225 km/h且桥面风速超过20 m/s时,动车与拖车的车体横向加速度已超出安全限值;当车辆为180~200 km/h且桥面风速超过30 m/s时,动车与拖车的车体横向加速度均超出限值。

②对于单线CRH3,在风速为10~30 m/s时,列车以160~300 km/h通过桥梁,桥梁的动力响应均满足要求。对于车辆响应,总体而言车辆响应随车速和风速的增加而增大,但桥面平均风速达到20 m/s后,车辆的安全性和舒适性主要由风控制。当桥面平均风速为25~30 m/s时,CRH3以225~300 km/h通过,车辆的部分指标超出安全限值,且行车速度越大,安全性与舒适性越无保证;桥面风速不超过20 m/s时,动车及拖车的安全性有保证;当桥面平均风速为20~25 m/s时,CRH3可以以225 km/h安全通过。

(2)双线行车主要计算了双线CRH2、双线CRH3分别位于桥梁1线、2线及1线、4线的情况。计算结果表明:(www.daowen.com)

①双线CRH2位于桥梁1线、2线,风速为10~30 m/s时,车辆以200~300 km/h通过桥梁,桥梁的动力响应满足要求。对于车辆响应,双线CRH2过桥时,位于迎风侧的车辆受风荷载影响较大。当桥面平均风速不大于15 m/s时,车速为200~300 km/h时,动车及拖车的安全指标均在安全限值以内,且Sperling指标评价均为“优”“良”或“合格”,车辆的安全性和舒适性均满足要求。当桥面平均风速大于15 m/s且不超过20 m/s时,车速为200~250 km/h时,动车及拖车的安全指标均在安全限值以内,且Sperling指标评价均为“优”“良”或“合格”,车辆的安全性和舒适性均满足要求。当桥面风速达到及超过25 m/s时,列车的轮重减载率、车体加速度等指标超过安全限值,且位于迎风侧的列车各指标明显高于背风侧列车。双线行车时车辆受桥面风速的影响较单线行车时更大。

②双线CRH2位于桥梁1线、4线时,桥梁与车辆的结果与双线CRH2位于桥梁1线、2线时基本一致,因此不再重复叙述。

③双线CRH3位于桥梁1线、2线,风速为10~30 m/s时,车辆以200~300 km/h通过桥梁,桥梁的动力响应满足要求。车辆响应随车速和风速的增加而增大,但桥面平均风速达到25 m/s后,车辆的安全性和舒适性主要由风控制,位于迎风侧的车辆响应较大。当桥面平均风速不大于20 m/s时,车速为200~300 km/h时,动车及拖车的安全指标均在安全限值以内,且Sperling指标评价均为“优”或“良”,车辆的安全性和舒适性均满足要求。当桥面平均风速大于20 m/s且不超过30 m/s时,车速为200~300 km/h时,动车及拖车的安全指标均在安全限值以内,而车体横向加速度不满足要求,Sperling指标评价均为“优”“良”或“合格”。当桥面风速达到及超过30 m/s时,列车的轮重减载率、车体加速度等指标超过安全限值,且位于迎风侧的列车安全指标及舒适性指标明显高于背风侧列车。双线行车时车辆受桥面风速的影响较单线行车时更大。

④双线CRH3位于桥梁1线、4线时,桥梁响应及车辆响应相较于双线CRH3位于桥梁1线、2线差异较小,结论一致,因此就不再赘述。

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