无砟轨道弹性长枕稳定性分析

根据弹性长枕式无砟轨道的结构特点，分别建立弹性长枕抗翻转刚度及模态分析计算模型，计算分析了枕侧套靴刚度、枕下支承刚度和轨枕埋深与弹性长枕抗翻转刚度及固有频率的关系。从限制弹性长枕翻转及避免弹性长枕发生共振以保证无砟轨道稳定性出发，得到弹性长枕的埋深及支承刚度的合理取值。     

重载铁路隧道内弹性支承块式无砟轨道结构优化研究

为解决现有弹性支承块式无砟轨道动态轨距变化量大、轨道几何形位的保持能力相对较弱的问题，提出一种斜坡型弹性支承块式无砟轨道。采用静力计算方法，通过分析钢轨和支承块变形、支承块相对支承块槽的位移以及支承块和道床板的受力状态，研究弹性支承块短侧面的合理坡度； 基于模拟落轴试验，研究斜坡型弹性支承块式无砟轨道部件刚度匹配问题。研究表明： 斜坡型弹性支承块对于控制轨道结构变形，改善支承块、橡胶套靴及道床板等轨道结构受力状态更加有利。建议在30 t轴重条件下，弹性支承块短侧面坡度取1∶5~1∶6，套靴刚度取200 kN/mm左右，块下垫板刚度取80 kN/mm左右较为合理。     

隧道内长枕式无砟轨道结构性能分析

针对长大隧道内轨道养护维修困难、基础上拱变形、病害整治难度大的问题,在弹性长枕式无砟轨道的基础上优化,提出了隧道内长枕式无砟轨道,通过扣件和枕下垫板组成的双调高系统进行垂向调高;基于有限元法和车辆-轨道耦合动力学理论,对其进行受力状态和参数分析.结果 表明:隧道内长枕式无砟轨道可通过更换枕下垫板实现向下80 mm的调整...     

3塔悬索桥动力特征参数分析

基于Abaqus平台建立了泰州3塔悬索桥三维有限元计算模型,采用Lanczos特征值求解方法分析了该桥的动力特征,研究了加劲梁竖向、横向和扭转刚度以及塔梁间设置弹性约束对大跨度3塔悬索桥动力特性的影响。研究结果表明,加劲梁竖向刚度、横向刚度、扭转刚度的变化均对相应方向上的振动频率有影响,对其他方向上振动频率影响甚小;中塔梁间的弹性拉索刚度仅影响竖向振动频率,当其刚度超过设计刚度后影响甚小;不设置弹性约束时,结构会出现纵飘振型;塔梁间的弹性约束对动力特性的影响大于缆梁间中央扣对动力特性的影响。     

基于竖向预应力筋检测方法的竖向预应力外露段力学模型分析

在视竖向预应力筋外露段为悬臂梁模型的基础上,提出竖向预应力筋平面弹性支承模型和空间弹性支承模型,弹性支承模型不仅能模拟竖向预应力筋外露段悬臂梁模型的抗弯刚度,而且能模拟纵向的弹性刚度。悬臂梁模型通过检测外露段的频率计算该模型竖向预应力筋锚固端刚度K值,结合工程试验数据,弹性支承模型K与T的变化关系与悬臂梁模型K与T的变化关系具有一致性,且弹性支承模型的计算式简单,概念明确,更有利于推广。     

加劲梁形式及支承体系对三塔悬索桥整体刚度影响研究

为探讨加劲梁形式及支承体系对三塔悬索桥整体刚度及中主鞍座槽内主缆抗滑移稳定性的影响,以(225+850+850+225)m的鹦鹉洲长江大桥为背景,选取不同加劲梁形式及支承体系,拟定6种组合工况,通过桥梁结构非线性分析系统BNLAS对不同组合下结构竖向、横向刚度及主缆抗滑移稳定性进行计算分析。结果表明:加劲梁采用钢-混组合梁形式,结构竖向和横向刚度较采用钢箱梁时大;加劲梁支承体系对结构整体竖向刚度影响不大,但对加劲梁局部竖向转角影响明显,简支支承体系梁端转角较大;加劲梁支承体系对结构整体横向刚度影响明显,表现为简支体系横向刚度较小,飘浮和半飘浮体系横向刚度较大;加劲梁采用自重较大的钢-混组合梁形式以及设置纵向固定支座,对主缆抗滑移稳定有利,此外考虑荷载偏心计算主缆抗滑移稳定性更偏于安全。     

液位连通管竖管横桥向振动的管底动压力特性研究

为减小主梁横向振动对液位连通管测量结构竖向位移精度的不利影响,采用试验和理论分析相结合的方法,开展液位连通管竖管在横桥向激励下的管底动压力特性研究。通过人工干预的频率扫描法分析不同液深、激励振幅和管径对竖管内液体一阶固有频率的影响,修正浅水重力波液面一阶共振频率计算公式,提出降低横向振动对结构竖向位移测量影响的连通管竖管几何尺寸设计方法。结果表明:在外激励下,液位连通管竖管管底中心位置压力差变化频率以激励频率的2倍频成分为主;在浅液深、低振幅的一定频段范围内,连通管竖管管底压力差时程曲线出现压力双(波)谷现象;横桥向振动导致的连通管竖管内液面晃动在管壁的上升高度稳态值约为液深的30~35%;液位连通管竖管尺寸的优化设计频率值宜控制在主梁横向振动频率值±0.65Hz以上。     

连续梁桥弹性支承识别研究

引入灵敏度分析方法，根据结构固有频率的变化，识别结构弹性支承参数；以8跨连续梁桥为对象，给出实测振动数据，根据前5阶固有频率，识别了包括盆式橡胶支座在内的支墩竖向刚度和用弹性模量表示的截面抗弯刚度，用实测振型检测识别结果，两者吻合良好，从而说明了该方法的可靠性。     

大位移公路桥梁伸缩缝的动力定位耦合数值模拟研究

基于有限元软件ABAQUS,对大位移公路桥梁伸缩缝的动力定位耦合数值模拟进行了研究。结果表明,随着支承刚度的增加,伸缩缝最大水平位移、竖向位移响应随之减小。当支承刚度从50050 N/mm增加到80050N/mm时,伸缩缝中梁最大水平位移响应减小60.71%,最大竖向位移响应减小38.36%。当中梁支承刚度>50050N/mm,速度为81.5km/h时,增大支承刚度对伸缩缝中梁冲击影响较小。随着速度增大,伸缩缝中梁水平向振动位移和竖向振动位移变化规律趋于一致。与双辆车同时同向通过伸缩缝相比,单辆车通过伸缩缝时,最大竖向位移相差较小,最大水平向位移则明显要小。在单辆车通过伸缩缝时,最大竖向位移相差较小,最大水平向位移明显要大于双辆车同时反向通过的位移。     

不同墩高对钢筋混凝土桥梁抗震性能影响

采用MIDAS/Civil软件建立了云南湃街渡大桥的桥梁结构力学模型。对模型的自振特性和动力时程分析进行了研究,分析了不同墩高下桥梁结构振型特征和弹性时程分析,获得了刚构桥下不同桥墩高度的抗震性作用。研究结果表明:墩高越高,则桥梁刚度下降,整体结构越柔软。在前十阶振型中,3个模型均以横弯为主,桥墩较高时易形成平面外弯曲变形;桥墩较低时更多的是表现出横弯和竖弯墩高的整体性改变,且Y方向最易出现失稳;顺桥向和竖向激励下,主梁弯矩随墩高的变化影响较小,而横向激励对主梁弯矩造成很大影响,墩高相同时,由于桥梁横向刚度小于纵向和竖向,因而受横向地震响应较大,是重点考虑区,而竖向地震激励作用更易增加结构的竖向位移和主梁的内力作用;桥梁地震内力最大值通常出现在墩底处,主梁内力最大值出现在中跨跨中或主梁根部。     

弹性长枕式无砟轨道枕长与支撑长度比例分析

根据弹性长枕的结构特点及受力特性,运用有限单元法建立弹性长枕无砟轨道垂向受力有限元计算模型。通过分析不同长度弹性轨枕在不同支撑长度下的轨下及枕中弯矩情况,确定了弹性长枕式无砟轨道枕长与支撑长度的合理比例约为04。     

隧道内合成轨枕无砟轨道参数分析

针对隧道内合成轨枕无砟轨道结构形式,应用有限元分析Ansys软件,建立钢轨-扣件-合成轨枕-橡胶层-道床板-弹性基础的有限元分析模型,分析不同合成轨枕下橡胶层刚度、合成轨枕参数对合成轨枕无砟轨道结构的影响,为大瑞线无砟轨道结构的设计和施工提供依据。     

客运专线弹性支承块式无砟轨道动力分析

为研究弹性支承块式无砟轨道的动力特性,运用动力学基本原理,分析了扣件刚度、块下胶垫刚度与阻尼不同匹配以及轨枕块质量对基础受力的影响。结果表明:在满足轨道整体刚度时,扣件和枕下胶垫应尽量采用较小刚度值;对于不同激振频率段,应分别对待扣件和枕下胶垫阻尼取值;弹性支承块质量也如此。     

高速铁路有阻尼轨枕失效对钢轨沉降的影响

随着列车运行速度的不断提高,铁路线路的动态响应日益突出,而影响线路动态响应的重要因素之一是线路的基础弹性支撑。文中通过建立有阻尼、离散化基础弹性的线路动力学模型,推导出有限元公式,并利用VC编程计算。结果表明:低速、有阻尼、轨枕失效数较少(通常≤2根)时,轨枕失效对钢轨最大位移幅值的影响不明显,否则,其影响是显著的。     

多种地铁减振结构在直线和曲线段减振效果分析

为了研究多种地铁减振轨道结构在直线段和曲线段列车行驶时的减振效果,对比分析了铺设有单趾弹条扣件、梯形轨枕、橡胶隔振垫道床、钢弹簧浮置板道床4种轨道结构的断面处隧道壁的垂向振动加速度实测结果,然后将实测结果通过FFT变换以及考虑Z计权因子修正的1/3倍频方法得到其Z振级,对比分析减振轨道与普通整体道床隧道壁分频振级（Z振级）均方根的差值,结果表明:不同的轨道减振结构,不同的地段,不同的中心频率,隧道壁垂向振动加速度幅值都不同。总体上,钢弹簧浮置板道床轨道减振效果最好,橡胶隔振减振床轨道次之,然后是梯形轨枕轨道。     

超浅埋大跨双连拱隧道三导洞+洞盖法施工变形特性分析

以厦门第二西通道(海沧隧道)超浅埋下穿兴湖路段双连拱隧道为依托,提出三导洞十洞盖法施工工法;采用数值模拟,研究施工工序对双连拱隧道中隔墙、边墙、初支及衬砌的变形影响规律.结果 表明:中隔墙及侧墙竖向位移在左右洞上台阶贯通后达最大值,当开挖预留核心土及中、下台阶时,中隔墙及侧墙均产生向上的隆起;开挖对中隔墙水平位移影响较...     

基于统一解的盾构隧道施工引起地下管线竖向位移计算

盾构隧道施工会对周围土体产生扰动,当土体沉降和变形过大时,会对邻近地下管线产生危害。采用统一土体移动模型解计算盾构隧道施工引起的土体自由位移场,通过能量方法建立变分控制方程,得到盾构隧道施工引起地下管线竖向位移的计算方法,将计算结果与刘晓强方法计算结果及实测数据进行对比,并分析土质条件、管线轴线埋深、管线材质等因素对管线竖向位移的影响。结果表明:与刘晓强方法相比,基于统一解的能量变分法计算结果与实测值更加吻合;双线盾构隧道施工引起的管线竖向位移在两隧道中轴线两侧呈不对称分布;不同土质条件对管线的竖向位移和沉降槽宽度有较大影响,而不同管线埋深、材质的影响较小。     

大瑞铁路梯形轨枕减振材料参数研究

根据梯形轨枕结构形式的特点和大瑞线"三高四活跃"的地质条件,初步确定了高黎贡山隧道内L形混凝土支座式无砟轨道的结构形式,运用有限单元法建立梯形轨枕垂向受力有限元计算模型。通过分析各工况轨枕下减振材料在不同支撑间距下对梯形轨枕和L形支座的弯矩、梯形轨枕和钢轨的竖向位移情况,确定了梯形轨枕减振材料合理支撑间距为1.25m。     

Dynamic Train-Track Interaction: Variability Attributable to Scatter in the Track Properties

A numerical method to simulate vertical dynamic interaction between a rolling train and a railway track has been used to investigate the influence of stochastic properties of the track structure. A perturbation technique has been used to investigate the influence of the scatter in selected track properties. The train-track interaction problem has been numerically solved by use of an extended state-space vector approach in conjunction with a complex modal superposition for the whole track structure. All numerical simulations have been carried out in the time-domain with a moving mass model. Properties such as rail pad stiffness, ballast stiffness, dynamic ballast-subgrade mass and sleeper spacing have been studied. To obtain sufficient statistical information from track structures, full-scale measurements in the field and laboratory measurements have been carried out. The influence of scatter in the track properties on the maximum contact force between the rail and the wheel, the maximum magnitude of the vertical wheelset acceleration, and the maximum sleeper displacement have been studied. Mean values and standard deviations of these quantities have been calculated. The effects of the variation of the investigated track properties are discussed.