缺陷周期性高架鐵路的動力響應(yīng)分析開題報告

缺陷周期性高架鐵路的動力響應(yīng)分析開題報告一、選題背景及意義隨著城市化進(jìn)程的加快和人口數(shù)量的增加，城市交通壓力不斷增大，高效快速的交通系統(tǒng)需求日益增加，特別是在城市大型企業(yè)、機(jī)場、火車站附近等區(qū)域涌現(xiàn)出來的大量交通流量，傳統(tǒng)的交通工具難以滿足快速高效的運(yùn)輸方式，期望采用新興的交通工具來緩解交通壓力。高架鐵路以其運(yùn)行速度高、客運(yùn)量大、乘客安全受到保障等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為城市的主要交通工具之一。高架鐵路運(yùn)行在高架橋或高架隧道上，相比地面上的輕鐵、地鐵或公路，高架鐵路對地震和風(fēng)力的影響更加顯著。因此，研究高架鐵路的動力響應(yīng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。很多研究表明，高架鐵路的動力響應(yīng)分析可提供高架鐵路的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析，并可評估和改進(jìn)高架鐵路的運(yùn)行性能，充分保證高架鐵路的運(yùn)行安全。二、研究內(nèi)容和方法1.研究內(nèi)容本課題擬針對缺陷周期性高架鐵路的動力響應(yīng)進(jìn)行研究和分析，主要研究內(nèi)容包括：（1）高架鐵路結(jié)構(gòu)的有限元模型建立；（2）高架鐵路列車-軌道-橋梁系統(tǒng)的地震和風(fēng)振響應(yīng)分析；（3）分析不同周期下高架鐵路列車-軌道-橋梁系統(tǒng)的動力響應(yīng)；（4）針對高架鐵路的運(yùn)行安全性能進(jìn)行研究和評估。2.研究方法（1）建立高架鐵路缺陷的模型，通過有限元方法進(jìn)行分析和計算。（2）將高架鐵路列車-軌道-橋梁系統(tǒng)的地震和風(fēng)振響應(yīng)分析建立為數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行計算求解。（3）將周期性動荷載作用下高架鐵路列車-軌道-橋梁系統(tǒng)的動力響應(yīng)分析建立為數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步進(jìn)行分析。（4）采用計算機(jī)仿真技術(shù)，進(jìn)行高架鐵路列車-軌道-橋梁系統(tǒng)的動力響應(yīng)仿真分析。三、預(yù)期研究成果本研究計劃預(yù)期取得以下研究成果：（1）建立缺陷周期性高架鐵路的有限元模型，計算分析高架鐵路結(jié)構(gòu)的靜力和動力響應(yīng)。（2）采用數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行高架鐵路列車-軌道-橋梁系統(tǒng)的地震和風(fēng)振響應(yīng)分析，并通過仿真方法分析系統(tǒng)的動力特性。（3）在不同周期下，分析高架鐵路列車-軌道-橋梁系統(tǒng)的動力響應(yīng)，得出高架鐵路的優(yōu)化方案和改進(jìn)建議。四、研究難點(diǎn)本課題中的研究難點(diǎn)主要有：（1）缺陷周期性高架鐵路的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模型建立難度大。（2）高架鐵路受到地震和風(fēng)力的影響較大，地震波和風(fēng)荷載的計算難度較大。（3）針對高架鐵路的運(yùn)行安全性評估方法尚未成熟，需要在實(shí)踐中大量測試和驗(yàn)證。五、參考文獻(xiàn)[1]蔣明.基于高鐵地震動敏感性分析的動力響應(yīng)特性研究[D].浙江大學(xué)，2019.[2]李玉軍，等.高速鐵路結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)計算及參數(shù)敏感性分析[J].環(huán)境工程，2019，37(2)：42-47.[3]劉振亞，等.高速鐵路列車系統(tǒng)速度-空氣-結(jié)構(gòu)耦合動力響應(yīng)分析[J].工業(yè)與技術(shù)，2019，(42)：188-191.[4]王明豪.基于有限元和中心差分法的高速鐵路車輛-軌道-地基-支撐系統(tǒng)的動力響應(yīng)分析[D].華中科技大學(xué)，2019.[5