考虑车-桥耦合的重载铁路钢桥局部疲劳分析

论文摘要

研究目的:基于车-桥耦合振动理论,以64 m简支钢桁梁桥为实例,研究重载铁路钢桁梁桥局部疲劳可靠度问题。首先建立64 m简支钢桁梁桥的车-桥动力学模型,通过现场试验结果验证模型的准确性,并确定桥梁最不利疲劳部位;然后基于Monte Carlo方法,将车速和轨道不平顺作为随机变量,随机选取100个车速和轨道不平顺的组合样本;利用Miner线性疲劳累积准则和概率密度函数方法,得到钢桥最不利疲劳部位的等效应力范围和年疲劳损伤系数的概率分布,并给出桥梁局部疲劳损伤系数与列车编组的关系式;最后分析不同列车类型和行车速度条件对桥梁疲劳损伤的影响。研究结论:（1）在考虑参数随机概率分布的条件下,桥梁最不利疲劳部位的等效应力范围和年疲劳损伤系数均服从Lognormal分布;（2）当货运列车年运量一定时,列车轴重是桥梁局部损伤的主要影响因素,桥梁的疲劳损伤随轴重增加而增大;（3）在设计时速范围内,列车速度与桥梁疲劳损伤的相关性不强;（4）本研究成果可为重载铁路钢桁梁桥设计与疲劳性能评估提供参考。

论文目录

• 1 车辆-轨道-桥梁耦合动力学模型
• 2 钢桥疲劳概率分析方法
•   2.1 S-N曲线
•   2.2 桥梁疲劳损伤系数及寿命
•   2.3 概率密度函数
• 3 桥梁概况及模型验证
•   3.1 桥梁基本参数
•   3.2 现场试验简介
•   3.3 轨道-桥梁有限元模型及验证
•   3.4 桥梁最不利疲劳部位
• 4 疲劳寿命影响参数分析
•   4.1 疲劳损伤系数与列车编组关系
•   4.2 列车类型影响分析
•   4.3 行车速度影响分析
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 朱志辉,冯乾朔,龚威,蒋丽忠,余志武

关键词: 疲劳,重载铁路钢桁梁桥,车桥耦合振动,线性疲劳累积准则,方法,概率密度函数

来源: 铁道工程学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 铁路运输,公路与水路运输

单位: 中南大学,重载铁路工程结构教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(51678576),国家重点研发计划项目(2017YFB1201204)

分类号: U441;U239.4

页码: 36-42+78

总页数: 8

文件大小: 3351K

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