移动荷载作用下四种车桥耦合模型研究
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第３ ６卷 第 ９期 ２０１０年 ３ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥ（ ＵＲＥ
Ｖｏ． ６ Ｎｏ ９ １３ ．
Ｍａ． ２ １ ｒ ００
・３ ７ ・ ２
文 章 编号 ：０ ９６ ２ ｛０ ０ ０ —３ ７０ １ ０ ．８ ５ ２ １ ）９０ ２ —３
参考文献 ：
之前 ， 先将线路用枕木墩支起线路 ， 用木楔打紧枕木墩 ， 每隔一孔
设置一个 ， 两股钢轨下 对称布置 ， 以确保线路 的平顺 。
拆 除纵梁后 ， 开始抽横梁 ， 并从 一头开始 ， 抽一根横梁换上 一 ２ ９日晚横 梁全部抽换 完 ，０日上午 ８ ０ ～１ ： ０利用 天窗点对 ３ ：０ ２ ０ 线路进行彻底整修 ， 并用 “ 操 四” 一 液压 捣 固机对线 路进行 捣 固。
并 同时 要 求 路 基 高 度 应 低 于 ３顶进作业 。１ ） ６日晚开始挖路基 土方 ， 开始进入线路顶进 过 为平 坦 ， 有 条 件 进 入 大 型 吊车 ， ５ ０ｍ。否则 ， ． 就很难采用 工便梁 方法进 行线路 加 固。２ 因工便 ） 程。在整个顶进过程中 ， 框架 桥锐角侧 塌方 ３ ５ｍ 宽 ， ． 钝角侧 塌 不 安拆 时 ， 必须进行线 方 ２ ５ｍ宽 ， ． 但两侧都 未扩展 ， 土体基 本稳定 。除两侧塌 方外 ， 顶 梁是大件设备 ， 能利 用行车间隔进行安拆 ，
１ 晚完成以上作业 ， 业 时 问为 ６ｄ 平 均 每 天 穿 人 １ ５日 作 ， ７根。 ４ 简 述工便 梁 加固法 的优点 １ ６日８ ０ ～１ ：０ ：０ ２ ｏ 利用接触网天窗点（ 朔黄线每星期二 、 六上 四、 １需要线路加 固的材料少 ； ） 用人力较少 ； ） ） ２所 ３ 工序简单 ， 易 午 ８ ｏ ～１ ：０为天窗维修 点 ） 行 了封 闭作 业 ， ：０ ２ ０ 进 跨线 吊装 了两 施工作业 ； ） ４ 安全性 高 ；） ５ 可节省施工 费用 ； ） ６应用较为广泛 。 侧 Ｉ１５工便梁和两 线 间 Ｈ４ １ ０Ｈ钢 便梁 ， 实际用 时 为 ２ ５ｈ 早 ． ，
） 因有时还必 须进 行凿桩 作业 ， 支撑桩 是钢筋 混凝 偏左 ８ｃ 后端轴线偏右 ４ｃ 前端标高偏高 １ ｒ ， ｍ， ｍ， ３ｃ 后端标高偏 ３ 顶进 出土 时， ｎ 土灌注 ， 凿除难度较 大 、 时间较长 ， 重阻碍 了顶进速 度。所 以， 严 低 ５ｃ 。 ｒ ｎ 最好选择 大功 率且带有 破碎锤 的挖掘 机 ， 以解 ４ 线路恢 复作业 。２ ） ５日上午 ８ ０ ～１ ：０利用 天窗点 进行 在选择挖掘机时 ， ：０ ２ ｏ
８０ ：０开始 ，０ ３ １ ：０结束 。为确保 安全 ， 选用两 台 ５ 吊车进行 吊 ０ｔ 装作业 ， 吊装结束后 ， 进行 了纵横梁 的连接 ， 连接作业 当天完 工。
所以线路加 固共计施工用时 ７ｄ 。
５ 工便 梁线 路加 固法 的局 限工字钢大 型梁 ， ） １ 体积大 、 重量重 ， 以安 所 装拆卸时 ， 必须用 大型 吊车进行作业 。这样就 要求 作业面必须较
０ 引言
辆激振问题 的特点和复杂性所在 ， 给理论分析带来 了极大的困难。
早期 的研究对 车辆 的简化有 以下几种 形式 ：） 车辆荷 载简 １将 在桥梁 的设计 和管理中 ， 车桥之 间的耦合作用 占有 重要的地 在梁上移动 ； ） 车辆简化为移动质量 ；） 车辆简 ２将 ３将 位。近 ２ ０年来 ， 由于桥梁及 车辆 的研 究进展很快 ， 移动荷载 的识 化为集 中力 ， 化为移动的简谐力 ；） ４ 将车辆看作是在桥梁上 移动的弹簧上 的质 别模 拟研究成为解决桥 梁动力 响应 的重要部 分。但是 由于荷 载 以移 动弹簧上 的质量模 拟最为合理 ， 但 是移动 的， 而且车辆本 身也是 带有质 量的 系统 ， 桥梁 车辆耦 合 量。这几种 简化方法 中 ， 使 而将车辆看作 移动 的集 中力 即移动荷载和移动质量 系统 的动力特性随着荷载位置的移动而不 断变化 ， 这是桥梁 的车 也最 为复 杂 ， 工字 钢组 横 抬 梁 ， ０工 字 钢 和 Ｈ ０Ｈ 钢 枕 的穿 人 施 工 ， Ｉ５ ２ 于 行 ，０日 １ ：０恢复列车正常速度 。线路恢复作业时间共计 ６ｄ ３ ８０ 。
还必 须接触 网停 电才 能进 行安拆作 进作业 比较顺 利。于 ２ ４日下 午 ｌ ：０顶进 就位 ， ７ｏ 顶进 作业 历 时 路 封闭。如果是 电气化铁路 ， 根据此次施工经验 ， 每次作业 ， 必须封 闭线路和停 电 ３ｈ 。 ～４ｈ ８ｄ 完成 。此桥顶程 ３ ． 包 括空顶顶 程 ） ７ ６ｍ（ 。就位 后 ， 前端轴线 业 ，
移 动荷 载作 用 下 四种 车桥 耦 合 模型 研 究
胡辰 锁 胡 希 冀
摘
杜 建 霞
要： 通过有 限元软件 ＡＮ Ｙ Ｓ Ｓ建立桥梁有 限元模型 ， 通过分析桥梁在移 动荷 载模型、 移动质量模 型、 移动车轮加 簧上
质量模型 以及 四分之一车模 型下挠度 变化 曲线， 出自重、 指 惯性力、 弹簧在桥梁挠度变形 中起到的重要作用 ， 比较 四种 方 法的可靠性及其适用条件 。 关键词 ： 高速车辆 ， 简支桥梁 ， 移动质量 ， 有限元 中图分 类号 ： ４ Ｕ４ １ 文献标识码 ： Ａ
了拆除纵梁吊装作业 ， 实际作业 ３ｈ 于 １ ：０结束 。在拆 梁作业 ， １０ 决此项难题 ， 加快顶进速 度。 综上所述 ， 虽然 工便梁 加固法有 一定 的局限性 和施工 难度 ， 但是在有条件的情况下 ， 此方法还 是优 越于 吊轨加 固法 的。随着 施工过程 中不断应用 和改进 ， 会形成一套成熟 的、 具有安全性 、 可
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥ（ ＵＲＥ
Ｖｏ． ６ Ｎｏ ９ １３ ．
Ｍａ． ２ １ ｒ ００
・３ ７ ・ ２
文 章 编号 ：０ ９６ ２ ｛０ ０ ０ —３ ７０ １ ０ ．８ ５ ２ １ ）９０ ２ —３
参考文献 ：
之前 ， 先将线路用枕木墩支起线路 ， 用木楔打紧枕木墩 ， 每隔一孔
设置一个 ， 两股钢轨下 对称布置 ， 以确保线路 的平顺 。
拆 除纵梁后 ， 开始抽横梁 ， 并从 一头开始 ， 抽一根横梁换上 一 ２ ９日晚横 梁全部抽换 完 ，０日上午 ８ ０ ～１ ： ０利用 天窗点对 ３ ：０ ２ ０ 线路进行彻底整修 ， 并用 “ 操 四” 一 液压 捣 固机对线 路进行 捣 固。
并 同时 要 求 路 基 高 度 应 低 于 ３顶进作业 。１ ） ６日晚开始挖路基 土方 ， 开始进入线路顶进 过 为平 坦 ， 有 条 件 进 入 大 型 吊车 ， ５ ０ｍ。否则 ， ． 就很难采用 工便梁 方法进 行线路 加 固。２ 因工便 ） 程。在整个顶进过程中 ， 框架 桥锐角侧 塌方 ３ ５ｍ 宽 ， ． 钝角侧 塌 不 安拆 时 ， 必须进行线 方 ２ ５ｍ宽 ， ． 但两侧都 未扩展 ， 土体基 本稳定 。除两侧塌 方外 ， 顶 梁是大件设备 ， 能利 用行车间隔进行安拆 ，
１ 晚完成以上作业 ， 业 时 问为 ６ｄ 平 均 每 天 穿 人 １ ５日 作 ， ７根。 ４ 简 述工便 梁 加固法 的优点 １ ６日８ ０ ～１ ：０ ：０ ２ ｏ 利用接触网天窗点（ 朔黄线每星期二 、 六上 四、 １需要线路加 固的材料少 ； ） 用人力较少 ； ） ） ２所 ３ 工序简单 ， 易 午 ８ ｏ ～１ ：０为天窗维修 点 ） 行 了封 闭作 业 ， ：０ ２ ０ 进 跨线 吊装 了两 施工作业 ； ） ４ 安全性 高 ；） ５ 可节省施工 费用 ； ） ６应用较为广泛 。 侧 Ｉ１５工便梁和两 线 间 Ｈ４ １ ０Ｈ钢 便梁 ， 实际用 时 为 ２ ５ｈ 早 ． ，
） 因有时还必 须进 行凿桩 作业 ， 支撑桩 是钢筋 混凝 偏左 ８ｃ 后端轴线偏右 ４ｃ 前端标高偏高 １ ｒ ， ｍ， ｍ， ３ｃ 后端标高偏 ３ 顶进 出土 时， ｎ 土灌注 ， 凿除难度较 大 、 时间较长 ， 重阻碍 了顶进速 度。所 以， 严 低 ５ｃ 。 ｒ ｎ 最好选择 大功 率且带有 破碎锤 的挖掘 机 ， 以解 ４ 线路恢 复作业 。２ ） ５日上午 ８ ０ ～１ ：０利用 天窗点 进行 在选择挖掘机时 ， ：０ ２ ｏ
８０ ：０开始 ，０ ３ １ ：０结束 。为确保 安全 ， 选用两 台 ５ 吊车进行 吊 ０ｔ 装作业 ， 吊装结束后 ， 进行 了纵横梁 的连接 ， 连接作业 当天完 工。
所以线路加 固共计施工用时 ７ｄ 。
５ 工便 梁线 路加 固法 的局 限工字钢大 型梁 ， ） １ 体积大 、 重量重 ， 以安 所 装拆卸时 ， 必须用 大型 吊车进行作业 。这样就 要求 作业面必须较
０ 引言
辆激振问题 的特点和复杂性所在 ， 给理论分析带来 了极大的困难。
早期 的研究对 车辆 的简化有 以下几种 形式 ：） 车辆荷 载简 １将 在桥梁 的设计 和管理中 ， 车桥之 间的耦合作用 占有 重要的地 在梁上移动 ； ） 车辆简化为移动质量 ；） 车辆简 ２将 ３将 位。近 ２ ０年来 ， 由于桥梁及 车辆 的研 究进展很快 ， 移动荷载 的识 化为集 中力 ， 化为移动的简谐力 ；） ４ 将车辆看作是在桥梁上 移动的弹簧上 的质 别模 拟研究成为解决桥 梁动力 响应 的重要部 分。但是 由于荷 载 以移 动弹簧上 的质量模 拟最为合理 ， 但 是移动 的， 而且车辆本 身也是 带有质 量的 系统 ， 桥梁 车辆耦 合 量。这几种 简化方法 中 ， 使 而将车辆看作 移动 的集 中力 即移动荷载和移动质量 系统 的动力特性随着荷载位置的移动而不 断变化 ， 这是桥梁 的车 也最 为复 杂 ， 工字 钢组 横 抬 梁 ， ０工 字 钢 和 Ｈ ０Ｈ 钢 枕 的穿 人 施 工 ， Ｉ５ ２ 于 行 ，０日 １ ：０恢复列车正常速度 。线路恢复作业时间共计 ６ｄ ３ ８０ 。
还必 须接触 网停 电才 能进 行安拆作 进作业 比较顺 利。于 ２ ４日下 午 ｌ ：０顶进 就位 ， ７ｏ 顶进 作业 历 时 路 封闭。如果是 电气化铁路 ， 根据此次施工经验 ， 每次作业 ， 必须封 闭线路和停 电 ３ｈ 。 ～４ｈ ８ｄ 完成 。此桥顶程 ３ ． 包 括空顶顶 程 ） ７ ６ｍ（ 。就位 后 ， 前端轴线 业 ，
移 动荷 载作 用 下 四种 车桥 耦 合 模型 研 究
胡辰 锁 胡 希 冀
摘
杜 建 霞
要： 通过有 限元软件 ＡＮ Ｙ Ｓ Ｓ建立桥梁有 限元模型 ， 通过分析桥梁在移 动荷 载模型、 移动质量模 型、 移动车轮加 簧上
质量模型 以及 四分之一车模 型下挠度 变化 曲线， 出自重、 指 惯性力、 弹簧在桥梁挠度变形 中起到的重要作用 ， 比较 四种 方 法的可靠性及其适用条件 。 关键词 ： 高速车辆 ， 简支桥梁 ， 移动质量 ， 有限元 中图分 类号 ： ４ Ｕ４ １ 文献标识码 ： Ａ
了拆除纵梁吊装作业 ， 实际作业 ３ｈ 于 １ ：０结束 。在拆 梁作业 ， １０ 决此项难题 ， 加快顶进速 度。 综上所述 ， 虽然 工便梁 加固法有 一定 的局限性 和施工 难度 ， 但是在有条件的情况下 ， 此方法还 是优 越于 吊轨加 固法 的。随着 施工过程 中不断应用 和改进 ， 会形成一套成熟 的、 具有安全性 、 可