• ISSN 0258-2724
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莫-喀高速铁路简支箱梁竖向下限基频研究

宋晓东 邱晓为 李小珍 刘德军 郭建勋

宋晓东, 邱晓为, 李小珍, 刘德军, 郭建勋. 莫-喀高速铁路简支箱梁竖向下限基频研究[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(4): 709-714. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170306
引用本文: 宋晓东, 邱晓为, 李小珍, 刘德军, 郭建勋. 莫-喀高速铁路简支箱梁竖向下限基频研究[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(4): 709-714. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170306
SONG Xiaodong, QIU Xiaowei, LI Xiaozhen, LIU Dejun, GUO Jianxun. Lower Vertical Frequency Limit for Simply Supported Box-Girder on Moscow-Kazan High-Speed Railway Line[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(4): 709-714. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170306
Citation: SONG Xiaodong, QIU Xiaowei, LI Xiaozhen, LIU Dejun, GUO Jianxun. Lower Vertical Frequency Limit for Simply Supported Box-Girder on Moscow-Kazan High-Speed Railway Line[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(4): 709-714. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170306

莫-喀高速铁路简支箱梁竖向下限基频研究

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170306
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(U1434205);中国铁路总公司科研重大课题资助项目(2016G002-A)
详细信息
    作者简介:

    宋晓东(1985—),男,高级工程师,博士研究生,研究方向为现代桥式及桥梁结构设计理论,E-mail:xdsong2007@126.com

  • 中图分类号: U238;U441.3

Lower Vertical Frequency Limit for Simply Supported Box-Girder on Moscow-Kazan High-Speed Railway Line

  • 摘要: 为研究莫-喀高速铁路简支箱梁竖向下限基频,通过理论公式计算预应力混凝土简支箱梁的竖向基频,建立有限元模型,根据设计荷载效应大于等于实际运营车辆荷载效应的原则,确定梁体容许动力系数;基于移动荷载模型进行动力仿真分析,得到列车作用下简支箱梁的实际动力系数;提出了设计速度250、300、350 km/h和400 km/h简支箱梁竖向自振基频的下限值. 研究表明:梁体动力响应幅值均在其一阶竖弯频率出现波峰;通过调节桥梁的竖向自振基频,避开列车对桥梁的竖向激振频率可以有效降低振动波峰;建议设计速度250、300、350 km/h和400 km/h跨度33.1 m预应力混凝土简支箱梁竖向自振基频分别为3.02、3.63、4.08 Hz和4.68 Hz.

     

  • 图 1  梁截面细部尺寸

    Figure 1.  Detailed scheme of the cross section

    图 2  结构几何特征对基频的影响

    Figure 2.  Effect of structural geometry on the fundamental frequency

    图 3  移动荷载列作用于简支梁

    Figure 3.  Moving load column acting on simply supported beam

    图 4  简支箱梁动力响应特征

    Figure 4.  Dynamic characteristics of simply supported box-girder

    图 5  跨中振动加速度频谱图

    Figure 5.  Vertical acceleration spectrum of mid-span

    图 6  梁体最大动力响应特征

    Figure 6.  Maximum dynamic response characteristics of beam body

    表  1  车辆参数

    Table  1.   Vehicle parameters

    参数CRH3ICE2ЭBC1 × 2
    Lv/m24.82526.40024.730
    Lc/m17.37519.00017.370
    Lw/m2.52.52.6
    最大轴荷载/kN166.6195.0165.0
    一般轴荷载/(kN•m–127.1819.2325.07
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    表  2  基频系数统计表

    Table  2.   Basic frequency factors statistics

    速度/(km•h–1CRH3ICE2ЭBC1 × 2包络值
    25090100100100
    300110120120120
    350130135135135
    400145155155155
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-08
  • 修回日期:  2018-07-04
  • 网络出版日期:  2019-04-23
  • 刊出日期:  2019-08-01

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