中低速磁浮车辆-桥梁耦合系统动力性能试验

作者:李苗; 马卫华; 龚俊虎; 刘文亮; 高定刚; 罗世辉
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为了探索中低速磁浮车桥耦合系统的振动特性,在上海临港中低速磁浮试验基地进行了现场动态试验,研究了车速和桥梁结构对耦合系统动力响应的影响。试验车采用(悬挂式)中央悬挂架,试验桥为25m混凝土简支梁和25m钢结构简支梁。为了阐明两座桥梁的自振特性,进行了模态试验。提取了车桥耦合系统在不同工况下的加速度和桥梁的竖向动态位移信号。计算了车桥耦合系统的关键动力指标,如垂直和水平Sperling指数、动力系数和梁端角。详细分析了耦合系统的动态响应特性,并对系统的振动水平进行了评估。结果表明,混凝土梁和钢梁的竖向一阶固有频率分别为7.32和7.72,两座桥梁的关键动力指标均满足相关标准的要求。混凝土梁和钢梁的最大加速度分别不超过0.2和1.4 m·m。当车速为5km·H-1时,钢梁的竖向动力响应幅值约为混凝土梁的7.6倍。在试验速度范围内,车辆的横向Sperling指数小于2.5,表明车辆在混凝土梁和钢梁上运行时具有良好的横向稳定性。当车速为25km·H-1时,车辆空气弹簧悬架系统的垂直固有频率峰值达到最大,混凝土梁和钢梁的垂直Sperling指数分别达到2.687和3.340。试验结果可为中低速磁浮车桥耦合系统的优化设计和数值模型验证提供有价值的参考。