磁懸浮系統(tǒng)梁—墩—基礎(chǔ)體系的動力分析.pdf

1、國外將磁懸浮運行技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代交通，使其成為高科技地面交通體系的設(shè)想和研究已取得了突破性進展。由于磁懸浮列車的導(dǎo)軌與機車之間不存在任何實際的接觸，成為“無輪”狀態(tài)，故其幾乎沒有輪、軌之間的摩擦，時速高達幾百公里。相對于普通輪軌交通，磁懸浮高速列車具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，有可能成為21世紀地面高速運輸新系統(tǒng)。 磁浮列車線路的計算與設(shè)計由于它的特殊技術(shù)特點而比其他的交通系統(tǒng)更明顯地受振動技術(shù)特點的影響。磁浮列車線路的動力學(xué)特性是影響線路

2、設(shè)計的主要因素，同時也與列車行走的平穩(wěn)性和舒適性有密切關(guān)系。 本文從工程設(shè)計人員角度出發(fā)，對磁懸浮系統(tǒng)的動力特性和動力響應(yīng)做了分析和探討。本文的主要工作包括： 1)分析車橋耦合振動理論及研究方法，簡化車輛模型，按彈性 Bernoulli-Euler梁和模態(tài)分析法建立磁懸浮豎向耦合振動力學(xué)模型。 2)論述共同工作原理，結(jié)合上海磁懸浮列車工程所使用的軌道梁和下部結(jié)構(gòu)形式，選用合理的樁基模擬，合適的單元類型，建

3、立包括軌道梁、橋墩、基礎(chǔ)在內(nèi)的整體計算模型。 3)對上海磁懸浮列車工程中的標準軌道梁結(jié)構(gòu)進行動力學(xué)仿真計算，根據(jù)計算結(jié)果，得到不同支撐形式下系統(tǒng)動力響應(yīng)特征和車速對系統(tǒng)動力響應(yīng)的影響規(guī)律。 通過研究，得出如下結(jié)論： 1)結(jié)構(gòu)自振頻率與結(jié)構(gòu)整體剛度成正比，在計算結(jié)構(gòu)頻率及振型時應(yīng)該將墩與基礎(chǔ)的剛度考慮在內(nèi)。 2)磁浮列車動力系數(shù)的變化與跨徑關(guān)系不大，主要受速度及自身振動特性的影響。列車過橋的臨界速度與無量綱

4、常數(shù)Vc=V/lvf1有關(guān)，當Vc＜0.5時，結(jié)構(gòu)相當于靜荷載作用。當0.5＜Vc＜1時，動力系數(shù)隨速度增大而增大，當Vc=1時達到最大，為1.2。 3)高速列車過橋時，橋墩同樣受到?jīng)_擊作用，應(yīng)該和梁體一樣，考慮動力沖擊的作用。 4)橋墩豎向動力響應(yīng)與軌道梁豎向動力響應(yīng)相仿，可取相同的動力系數(shù)。 5)橋墩橫向動力系數(shù)遠大于豎向動力系數(shù)也大于軌道梁的豎向動力系數(shù)。列車過橋時對橋墩的橫向振動來說也有一個臨界車速，墩項