无缝线路简支梁桥墩身动力响应的特解边界元分析

摘要

列车制动是一个十分复杂的动态过程.当列车在无缝线路桥上实施制动时,列车制动力通过制动轴作用于桥上轨面,其中一部分通过钢轨传至桥外路基,其余的部分由桥梁结构承受,是影响铁路桥梁墩台设计的重要荷载之一.特解边界元法是在一般边界元法方程的基础上,补充相应问题的特解,从而借助于一般边界元法求解这些非齐次方程.本文从一全新角度,根据特解边界元理论,建立其动态响应的数值处理方法,编制了相应的动力分析程序,计算PC简支梁桥墩顶纵向位移、速度和加速度时程,并与有限单元法的计算结果进行了对比,两者具有较好的一致性,但特解边界元法的计算效率远高于有限单元法.迄今为止,列车制动力作用下线桥结构的动力分析远未成熟.随着高架铁路及城市高架轨道交通的发展,本文的研究结果将有利于进一步深入探讨列车制动力作用下无缝线路全桥结构纵向动力响应和墩台纵向刚度合理配置等前沿课题.