陳永祥臺灣大學：土木工程學研究所施惠元Shih, Huei-YuanHuei-YuanShih2007-11-252018-07-092007-11-252018-07-092005http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/50184本文是以含彈性支承墊之提摩仙可梁作為列車結構模擬，以提摩仙可梁作為高架橋結構模擬，來探討磁浮列車運行時，列車與高架橋之動力反應。 列車運行於高架橋上，視同上層彈性支承提摩仙可梁滑行過下層梁，橋面為上下梁之接觸面。 當列車行駛時，列車重量經由磁浮彈簧均勻傳遞至高架橋，吾人將其視為一連串均佈荷載通過高架橋，列車則受到高架橋變位引發之彈簧力作用產生變位，列車與高架橋之變位差又引發新的彈簧力對高架橋作用產生新的高架橋變位，如此反覆計算至收斂以分析高架橋及列車之動力行為。 本文以文獻中外國學者的磁浮列車參數作分析，探討列車運行於高架橋之行為並加以討論分析。目錄 致謝 ……………………………………………………………… 一 摘要 ……………………………………………………………… 二 目錄 ……………………………………………………………… 三 圖目錄 …………………………………………………………… 六 表目錄 …………………………………………………………… 九 第一章 緒論 ……………………………………………………… 1 1-1 前言 ………………………………………………… 1 1-2 磁浮車輛簡介 ……………………………………… 3 1-2-1 電動力懸浮系統 ……………………………… 3 1-2.2 電磁力懸浮系統 ……………………………… 6 1-3 研究背景與目的 …………………………………… 9 1-4 基本假設與研究方法 ……………………………… 10 1-5 高架橋與磁浮列車結構分析模擬 ………………… 11 第二章 提摩仙可梁理論 ………………………………………… 12 2-1 問題說明 …………………………………………… 13 2-2 控制方程式 ………………………………………… 14 2-3 動態勁度矩陣 ……………………………………… 19 2-4 頻率方程式與振態函數 …………………………… 24 2-5 提摩仙可梁承受移動均佈荷載之動力反應 ……… 25 第三章 列車與高架橋之互制力與互制行為 …………………… 30 3-1 問題說明 …………………………………………… 31 3-2 磁浮列車之懸浮力量模擬 ………………………… 31 3-3 列車與高架橋互制行為與互制力 ………………… 32 第四章 例題計算與討論 ………………………………………… 44 4-1 磁浮列車與高架橋例題簡介 ……………………… 44 4-2 單跨簡支高架橋 …………………………………… 44 4-2.1 高架橋之影響線 ……………………………… 45 4-2.2 列車之影響線 ………………………………… 45 4-3 三跨簡支高架橋 …………………………………… 46 4-3.1 一節車廂之影響線 …………………………… 46 4-3.1.1 高架橋之影響線 ……………………… 47 4-3.1.2 列車之影響線 ………………………… 47 4-3.2 三節車廂之影響線 …………………………… 48 4-3.2.1 高架橋之影響線 ……………………… 48 4-3.2.2 列車之影響線 ………………………… 48 4-4 三跨連續樑高架橋 ………………………………… 49 4-4.1 一節車廂之影響線 …………………………… 49 4-4.1.1 高架橋之影響線 ……………………… 49 4-4.1.2 列車之影響線 ………………………… 50 4-4.2 三節車廂之影響線 …………………………… 50 4-4.2.1 高架橋之影響線 ……………………… 50 4-4.2.2 列車之影響線 ………………………… 50 第五章 結論與展望 ……………………………………………… 52 5-1 結論 ………………………………………………… 52 5-2 展望 ………………………………………………… 53 參考文獻 …………………………………………………………… 54 圖目錄 圖1.1 電動力懸浮系統(EDS) …………………………………… 4 圖1.2 EDS系統之推進原理示意圖 ……………………………… 5 圖1.3 EDS系統之導引機構裝置 ………………………………… 6 圖1.4 EMS系統示意圖 …………………………………………… 7 圖1.5 EMS系列車道系統示意圖 ………………………………… 8 圖1.6 三節列車行駛於簡支高架橋示意圖 ……………………… 11 圖2.1 黏彈性支承梁之數學模型 ………………………………… 14 圖2.2 黏彈性支承梁之自由體圖 ………………………………… 15 圖2.3 承受分佈載重之三跨連續梁 ……………………………… 25 圖2.4 承受移動均佈荷載之連續梁 ……………………………… 28 圖3.1 高架橋受移動均佈荷載之示意圖 ………………………… 33 圖3.2 受彈簧力作用之列車變位示意圖 ………………………… 40 圖4.1 簡支梁之自然頻率及振態 ………………………………… 58 圖4.2 一節車廂之單跨簡支梁中點變位影響線 ………………… 59 圖4.3 一節車廂之單跨簡支梁中點最大變位圖 ………………… 59 圖4.4 一節車廂之單跨簡支梁中點力矩影響線 ………………… 60 圖4.5 一節車廂之單跨簡支梁中點剪力影響線 ………………… 60 圖4.6 一節車廂之自然頻率及振態 ……………………………… 61 圖4.7 單跨簡支梁之ㄧ節車廂加速度影響線 …………………… 62 圖4.8 單跨簡支梁之ㄧ節車廂最大加速度圖 …………………… 63 圖4.9 一節車廂之三跨簡支梁中央跨中點變位影響線 ………… 64 圖4.10 一節車廂之三跨簡支梁中央跨中點最大變位圖 ………… 64 圖4.11 一節車廂之三跨簡支梁中央跨中點力矩影響線 ………… 65 圖4.12 一節車廂之三跨簡支梁中央跨中點剪力影響線 ………… 65 圖4.13 三跨簡支梁之ㄧ節車廂加速度影響線 …………………… 66 圖4.14 三跨簡支梁之一節車廂最大加速度圖 …………………… 67 圖4.15 三節車廂之自然頻率及振態 ……………………………… 68 圖4.16 三節車廂之三跨簡支梁中點變位影響線 ………………… 70 圖4.17 三節車廂之三跨簡支梁中央跨中點最大變位圖 ………… 70 圖4.18 三節車廂之三跨簡支梁中央跨中點力矩影響線 ………… 71 圖4.19 三節車廂之三跨簡支梁中央跨中點剪力影響線 ………… 71 圖4.20 三跨簡支梁之三節車廂加速度影響線 …………………… 72 圖4.21 三跨簡支梁之三節車廂最大加速度圖 …………………… 73 圖4.22 三跨連續樑之自然頻率及振態 …………………………… 74 圖4.23 一節車廂之三跨連續梁中點變位影響線 ………………… 76 圖4.24 一節車廂之三跨連續梁中央跨中點最大變位圖 ………… 76 圖4.25 一節車廂之三跨連續梁中央跨中點力矩影響線 ………… 77 圖4.26 一節車廂之三跨連續梁中央跨中點剪力影響線 ………… 77 圖4.27 三跨連續梁之一節車廂加速度影響線 …………………… 78 圖4.28 三跨連續梁之一節車廂最大加速度圖 …………………… 79 圖4.29 三節車廂之三跨連續梁中點變位影響線 ………………… 80 圖4.30 三節車廂之三跨連續梁中央跨中點最大變位圖 ………… 80 圖4.31 三節車廂之三跨連續梁中央跨中點力矩影響線 ………… 81 圖4.32 三節車廂之三跨連續梁中央跨中點剪力影響線 ………… 81 圖4.33 三跨連續梁之三節車廂加速度影響線 …………………… 82 圖4.34 三跨連續梁之三節車廂最大加速度圖 …………………… 83 表目錄 表 4.1 車、橋動力分析之各項數據 ……………………………… 571445575 bytesapplication/pdfen-US磁浮高架橋動力dynamicmaglevinteractionthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/50184/1/ntu-94-R92521238-1.pdf