【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種,屬于工程設計計算
。它基于虛擬激勵法,將場域內的隨機問題轉化為時域上的確定性求解模式。同時考慮車輛—橋梁耦合系統的時變性和軌道不平順作為系統自激勵的不確定性,獲得的橋梁結構的車致響應為值域區間。本專利技術值域區間在設計時能夠兼顧橋梁結構的多種受力狀態,從而確保計算結果的準確性,提高結構的安全性。【專利說明】
本專利技術涉及鐵路橋梁結構設計,尤其是橋梁振動響應的計算,屬于工程設計計算
。
技術介紹
目前,橋梁結構車致響應的計算是進行橋梁結構設計的重要工作。軌道/路面不平順是系統的自激激勵源,本質上是關于里程的隨機過程,但是目前的橋梁結構動力分析以及動力檢測得到的結果均是忽略了不平順的隨機性,因此得到的分析結果以及檢測結果僅僅是某一次或者是若干次的樣本值,無法綜合全面地反映橋梁結構由于車輛振動引起的振動特性。車輛通過橋梁時,將運行車輛與橋梁結構作為一個大系統,該系統隨時間不斷變化,然而時變系統運動方程的求解難度大。橋梁結構車致響應的變異性問題多采用蒙特卡羅法,即對某一明確的橋梁結構在同一計算工況下進行若干次動力仿真模擬或是動力測試,根據模擬得到的樣本值或是測試得到的測試結果進一步計算系統的統計特性。然而,不同的橋梁結構需要計算多少次的樣本值才能得到穩定的統計特性是不確定的,需要進行大量的試算才能確定,所以,采用蒙特卡羅法雖然可行,但是計算效率低的缺陷是無法忽視的。常規的橋梁結構動力分析以及動力檢測得到的結果均是忽略了不平順的隨機性,因此得到的分析結果以及檢測結果僅僅是某一次或者是若干次的樣本值,無法 ...
【技術保護點】
一種鐵路橋梁結構車致振動響應計算方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:A.分別建立橋梁結構和車輛系統的有限元模型;B.求解橋梁結構車致響應的平均值:u‾(t)=∫0tH(t-τ)E[F1(τ)]dτ---(1)]]>F1(τ)為車輛重力等確定性荷載C.由波長和頻率的關系確定頻率點范圍:L=v3.6f---(2)]]>式中L為軌道不平順波長(m),v為車輛行駛速度(km/h),f為頻率(Hz);D.對頻率域進行離散,確定頻率點數n和頻率增量Δω;E.對每一個頻率點進行數值積分計算,即確定積分步長Δt,在每個積分時間步下進行數值計算,將t時刻的最終值作為時刻t+Δt的初始假定值:E1:建立車輛系統有限元運動方程:mtu··t+Ctu·t+Ktut=Ft---(3)]]>式(3)中Mt、Ct、Kt、Ft分別為列車車輛的質量、阻尼、剛度矩陣和列車輪對作用在橋面接觸點處的荷載向量,üt、ut分別為列車車輛的加速度、速度和位移向量;E2:假設軌道不平順為零均值的平穩隨機過程,第i個 ...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:李小珍,朱艷,雷虎軍,李聞秋,祁錦冀,肖林,
申請(專利權)人:李小珍,朱艷,雷虎軍,
類型:發明
國別省市:四川;51
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