根据风-车-线-桥耦合振动分析理论,运用西南交通大学桥梁结构振动研究室风-车-线-桥耦合振动仿真分析软件WTTBDAS V2.0,针对五峰山长江大桥主跨1092 m悬索桥,采用空间有限元方法建立全桥动力分析模型,对悬索桥的空间自振特性进行了计算;对悬索桥在CRH2、CRH3动车组作用下的车-线-桥、风-车-线-桥耦合振动进行了分析,评价了悬索桥的动力性能及列车在风荷载作用下的运行安全性与舒适性。主要结论如下:
1)车-线-桥耦合振动分析
单线CRH2、CRH3动车组以车速160~300 km/h运行时,桥梁的动力性能均满足要求,列车的运行安全性有保证,乘坐舒适性均达到优。
双线CRH2、CRH3动车组以车速200 km/h、250 km/h、300 km/h运行时,桥梁的动力性能均满足要求,列车的运行安全性有保证,乘坐舒适性均达到优、良。
单线CRH2、CRH3动车组考虑附加变形,以200 km/h、250 km/h、300 km/h通过桥梁时,桥梁的动力性能均满足要求,列车的运行安全性有保证,乘坐舒适性基本为优。
2)风-车-线-桥耦合振动分析
CRH2、CRH3动车组单线运行时,当桥面平均风速不超过20 m/s时,CRH2和CRH3动车组均可按300 km/h运行,桥梁及车辆的动力性能良好;当桥面平均风速大于20 m/s且不超过25 m/s时,CRH2车辆应限速200 km/h,CRH3车辆应限速225 km/h;当桥面平均风速大于25 m/s且不超过30 m/s时,CRH2车辆应限速160 km/h,CRH3车辆应限速200 km/h;当桥面风速超过30 m/s时,应封闭交通。
CRH2、CRH3动车组双线运行时,当桥面平均风速不超过15 m/s时,CRH2和CRH3动车组均可按300 km/h运行,桥梁及车辆的动力性能良好;当桥面平均风速大于15 m/s且不超过20 m/s时,CRH2车辆应限速250 km/h,CRH3车辆可按车速300 km/h运行;当桥面平均风速大于20 m/s且不超过25 m/s时,CRH2和CRH3动车组应限速200 km/h运行;当桥面风速超过30 m/s时,应封闭交通。(www.daowen.com)
3)风速(车速)阈值
基于风-车-线-桥耦合振动分析,提出的五峰山长江大桥桥梁列车运行风速(车速)阈值见表8-11、表8-12。
表8-11 单线行车时风速(车速)阈值
表8-12 双线行车时风速(车速)阈值
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