铁路双线连续钢桁梁桥竖向有载自振频率影响因素分析

2012-01-21任剑莹苏木标李文平

铁道标准设计 2012年8期

任剑莹，苏木标，李文平

(1.石家庄铁道大学工程力学系,石家庄 050043；2. 石家庄铁道大学大型结构健康诊断与控制研究所,石家庄 050043；3.石家庄铁道大学土木工程学院,石家庄 050043)

当作用在桥梁上的列车活载激励力的频率与桥梁的有载自振频率吻合时,将发生共振现象[1],此时列车的行车速度,称为共振速度。可见,确定了桥梁的竖向有载自振频率,即可确定列车的共振速度,从而避免列车过桥时发生竖向共振现象。

在桥梁的动力试验中, 测试到的桥梁频率实际上是以桥梁振动为主要振动形式的车-桥耦合系统的振动频率[2],但是这个频率不是一个常数,与很多因素有关。有时车辆作用下的桥梁有载频率与固有频率之间的差值要比桥梁自身损伤引起的固有频率变化量大[3],1997年Charles R Farrar[4]等和2003年Chul-Young Kim[5]等对实际桥梁进行了动力测试, 得出了桥梁的有载频率与自振频率之间存在较大差别的结论。

本文在文献[6]的基础上,进一步深入分析车辆参数(车辆轮对簧下质量、车辆轮对悬挂弹簧刚度、车辆长度、车体质量)和行车速度对铁路双线连续钢桁梁桥竖向有载自振频率的影响情况。由于前五个竖向有载自振频率受车辆参数和行车速度的影响情况相似,因此文中仅列出了第一竖向有载自振频率随车辆参数和行车速度的改变而变化的情况。