基于拟可积Hamilton系统的铁路桥梁动力可靠度计算研究.pdfVIP

第 38卷第 5期 铁 道 学 报 V01．38 NO．5 2016年 5月 J0URNAL ()F THE CH1NA RAILW AY S()CIETY M ay 2016 文章编号 ：1001-8360(2016)05—0110—07 基于拟可积 Hamilton系统的铁路桥梁 动力可靠度计算研究 赫中营 。， 王根会。， 叶爱君。， 夏修身 (1．河南大学 土木建筑学院，河南 开封 475004；2．兰州交通大学 土木工程学院，甘肃 兰州 730070； 3．同济大学 土木工程防灾国家重点实验室 ，上海 200092) 摘 要 ：铁路运输提速增载 ，迫切需要对铁路桥梁动力可靠度进行研究。本文基于振型空间，首先推导出结构体 系的广义动能和势能，继而基于拟 Hamilton系统理论 ，推导出铁路混凝土桥梁的拟可积 Hamilton系统方程 。只 考虑横 向和扭转位移 ，得到铁路混凝土桥梁的条件可靠性函数所满足的BK方程及其定量边界、初值条件 ，可用 中心差分法进行求解 。以实际桥梁为算例 ，用上述方程求解其在列车荷载下的动力可靠度 ，得 出或验证 了与实际 情况相符 的若干重要结论 ，结果表 明：动力可靠度和概率密度峰值 ，随桥梁初始能量 的增大而减小，随桥梁边界能 量的增大而增大；不同跨度桥梁分析结果与实际情况相符，说明基于拟可积 Hamilton系统理论计算铁路桥梁的 动力可靠度是可行 的。 关键词：拟可积 Hamilton系统；动力可靠度 ；铁路桥梁 ；有限差分法 中图分类号 ：U24 文献标志码 ：A doi：10．3969／j．issn．1001-8360．2016．05．017 Research onCalculationofDynamicReliabilityofExistingRailway BridgeBasedonQuasi··Integrable-HamiltonianTheory HEZhongying ， WANGGenhui。， YEAijun。， XIAXiushen (1．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，HenanUniversity，Kaifeng475004，China 2．SchoolofCivilEngineering，LanzhouJiaotongUniversity。Lanzhou730070，China； 3．StateKeyLaboratoryforDisasterReductioninCivilEngineering，TongliUniversity，Shanghai200092，China) Abstract：Duetofasterspeedandheavierloadofrailwaytransportation，thereisapressingneed to studydy— namicreliabilityofrailwaybridges．Inthispaper，thegeneralizedkineticenergyandpotentialenergy expres— sionswerefirstdeducedinthemodeshapespaceforstructuralsystem．Further，basedontheQuasi—Hamilto— niansystem theory，theQuasi—Integrable—Hamiltoniansystem equationforrailwayconcretebridgeswasestab— lishedinthemodespace．W ithonlythelateralandtorsionaldisplacementsofra