论文部分内容阅读
随着行车速度的不断提高，车辆与桥梁结构的动力相互作用越来越受到重视。一方面，移动车辆对桥梁的动力冲击作用对桥梁的工作状态和使用寿命产生直接影响。另一方面，桥梁上运行车辆的平稳性和安全性又是评价结构动力设计参数合理与否的重要考虑因素。列车通过铁路桥梁时，引起桥梁的振动。这时，桥梁结构不仅承受静力的作用，还要承受移动荷载以及桥梁和车辆的振动惯性力的作用。列车动力作用引起桥梁上部结构的振动可能使结构构件产生疲劳，降低其强度和稳定性；桥梁振动过大可能会对桥上车辆的运行安全和稳定性产生影响；当列车的动力变化频率与桥跨结构自振频率相等或接近时，引起的共振可能会使车桥动力响应加剧。万州长江大桥是目前在建的大跨度钢桁架拱桥，其特点是主梁结构刚度较小，在高速行车速度下，对起车桥耦合振动分析及其控制尤其是车桥系统横向动力响应研究则尤为重要。智能阻尼器是目前广泛应用于土木工程抗震防灾工程上，在车桥振动响应过大时设置智能阻尼器以控制桥梁的振动，提高行车安全性和平稳性有重大意义。 本文结合铁路桥梁的特点，分别建立了车辆模型和万州长江大桥的三维有限元模型，根据桥梁结构的基本假设，采用模态综合法，通过轮对与轮轨之间的几何相容关系和力的关系建立了车桥耦合振动模型。采用轨道不平顺作为了系统的激励源，模拟出了轨道不平顺年并检验了模拟的正确性，评价了万州长江大桥在车辆高速行驶状态下的动力响应和统计规律。车辆采用具有两个悬挂装置的三维离散自由度模型，桥梁的动力特性由有限元分析软件ANSYS获得。通过PowerStation完成了计算机的程序编制任务。 本文通过对现有的著名的阻尼器的力学模型进行了比较分析，比较了各模型的优缺点，提出了修正的Bingham模型和修正的Dahl模型，并进行了MR阻力器力学实验和误差评价。通过自制了MR阻尼器的模型，并对阻尼器的性能进行了一系列的测试，包括力—位移实验、振幅、频率测试和蓄能器测试。并对修正的Bingham模型和修正的Dahl模型进行了仿真，证明了两种模型的正确性和合理性。 本文从理论上首次推导出设置拟况阻尼器的大跨度钢析架桥梁车桥祸合振动的系统受控方程并提出了两种控制策略。