跨度64m上承式八七型鐵路應(yīng)急搶修鋼梁動(dòng)力響應(yīng)分析

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八七型鐵路應(yīng)急搶修鋼梁是大跨度鐵路軍用梁,用于大跨度橋梁的應(yīng)急搶修,可快速拼裝反復(fù)使用。為了更好地適應(yīng)未來戰(zhàn)爭后勤保障和平時(shí)突發(fā)事件中提速后鐵路應(yīng)急搶修的需要,已成立課題小組,擬對定型設(shè)計(jì)(1987)進(jìn)行改進(jìn)。其中穿式和半穿式的問題容易解決,然而,上承式梁雖然綜合戰(zhàn)術(shù)性最好,但其橫向剛度小,需要進(jìn)行重點(diǎn)分析。 本文對跨度64 m上承式八七梁進(jìn)行動(dòng)力仿真分析。采用梁單元,應(yīng)用ANSYS軟件,建立了跨度64 m上承式八七梁定型設(shè)計(jì)的3種不同梁端形式梁和4種加固方案的齊頭式梁的三維有限元模型。通過輸入桿件截面、定義關(guān)鍵點(diǎn)和梁節(jié)點(diǎn)偏移來模擬桿件截面的方向和相對位置,并通過釋放部分節(jié)點(diǎn)自由度等來模擬桿件間的連接狀態(tài)。本文對其進(jìn)行自振特性的計(jì)算與分析,并用子結(jié)構(gòu)方法建立模型,探討子結(jié)構(gòu)方法在八七梁自振特性分析中的應(yīng)用。并應(yīng)用編寫的程序?qū)ζ溥M(jìn)行車橋動(dòng)力仿真計(jì)算,分析不同梁端形式、不同加固方案、不同車速和不同載重對車橋動(dòng)力響應(yīng)的影響。 經(jīng)過計(jì)算分析得出：定型設(shè)計(jì)的橫向剛度較低；不同梁端形式對橋梁自振特性及車橋系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)影響不大；4種加固方案可明顯提高梁的橫向剛度,但對車輛的響應(yīng)影響不大,不能有效降低車輛的動(dòng)力響應(yīng),對行車限速的提高也有限。通過對不同車速下車橋系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算分析得出：4種加固方案的共振車速約為45 km/h,,并建議行車限速為40 km/h,以供設(shè)計(jì)參考。通過對不同載重下車橋系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算分析得出：加固方案I在車速為40 km/h時(shí),重載列車的各項(xiàng)動(dòng)力指標(biāo)均在限值以內(nèi),而空載列車和空重混編列車的脫軌系數(shù)和輪重減載率明顯大于重載列車,并嚴(yán)重超限,有脫軌的危險(xiǎn)。