牵引力测试的加速度法探讨

基于通用的列车运动方程，建立了牵引力测试的加速度法。阐述了牵引力与列车加速度及列车阻力之间的关系。推荐的加速度测试法比传统的动力计法更能适用于动车组、市郊列车和地铁列车。加速度测试法的先决条件是确定列车基本阻力、回转质量系数和列车质量，而其测试关键是列车加速度的测定。文章就加速度测试法测试精度做了分析计算和探讨。推荐的加（减）速度法的原则已经用于列车阻力与闸瓦摩察系数的测试，也能应用于任何类型制动系统的制动力测试。     

岩溶区不同围岩加固方案下盾构隧道列车振动荷载响应研究

目的：研究岩溶区土岩复合地层中不同围岩加固方案下，地铁盾构隧道在列车运行荷载作用下的动力响应，以评估不同围岩加固的可靠性。方法：基于岩溶专项勘察成果和有限元分析方法，依托岩溶区昆明地铁4号线联大街站—吴家营站区间盾构隧道，建立相应岩溶区土岩复合地层地铁盾构隧道的有限元模型，分析隧道运营100年后的累计沉降。结果及结论：各围岩加固方案均可减少列车动力荷载作用下地铁盾构隧道的位移、应力和加速度，其中采用洞外围岩全断面注浆加固方案的效果最好；采用隧道两侧注浆加固围岩时，隧道运营100年后的沉降不满足不均匀沉降要求；为保证岩溶区土岩复合地层地铁盾构隧道的安全运营，应选择在地铁盾构隧道外侧全断面注浆加固隧道围岩。     

紧邻铁路暗挖地铁隧道动力响应实测与数值分析

铁路下伏隧道时,其动力响应异于无隧道的情况。以深圳地铁5号线紧邻平南铁路深民区间隧道为依托,采用加速度传感器对列车荷载在隧道初支上引起的加速度进行测试,并通过弹塑性动力有限差分法对列车荷载与隧道组成的系统进行动力响应分析。研究结果表明:列车速度为40～60 km/h,紧邻铁路隧道拱肩振动加速度峰值为0.06～0.10 m/s2,较地表路肩处竖向加速度峰值衰减90%～96%;对比有无下伏隧道工况,下伏隧道使列车荷载在表层土中激发的振动减小,而在隧道周边围岩中的振动增大,延缓列车动载在地层中衰减;隧道初支内力受列车动载影响,弯矩约增大1.4%。     

硅藻土地层隧道基底钢管桩加固前后结构动力响应北大核心

依托飞凤山隧道工程,采用数值模拟方法研究了列车动荷载作用下硅藻土地层隧道基底微型钢管桩加固前后的动力响应特性,并引用经验公式预测了隧道长期沉降。结果表明:基底加固前后,列车动荷载作用下隧道结构振动加速度响应峰值均依次为仰拱>墙脚>拱顶>拱肩>边墙,动位移响应峰值均依次为仰拱>墙脚>边墙>拱肩>拱顶;采用钢管桩加固后,隧道结构振动加速度和动位移响应程度都得到明显控制,仰拱处的振动加速度响应峰值和动位移响应峰值分别减小了14.46%和30.58%;硅藻土地层隧道车致长期沉降主要发生在运营期前两年,钢管桩加固基底可有效减少隧道长期沉降。     

广深港高速铁路狮子洋隧道减振无砟轨道对周边软土地层影响分析

为防止高速列车振动引起广深港高铁狮子洋大断面盾构水底隧道软土地层液化风险,轨道结构采用减振板式无砟轨道。为考察减振措施效果,分别建立列车-轨道模型、隧道-地层有限元模型,分析列车荷载作用下隧道结构及周围土层动力响应及分布规律,对比分析减振和非减振两种工况下地层动剪应力和加速度,结果表明,采取减振措施可有效降低软土地层液化风险,提高安全储备,达到了预期的目标。研究成果对隧道穿越软土地层设计具有指导意义。     

济南地区地铁车站地震响应数值分析

利用有限差分软件FLAC~(3D)5. 0,以大杨庄地铁车站为工程背景,建立三维抗震动力模型,并通过在基岩处输入3条人工地震波H1、H2、H3,分析了动力作用下地层中峰值加速度规律及车站主体的结构变形及内力响应规律。计算结果显示:越接近地表,地层中的峰值加速度越大;车站结构整体侧向位移呈现倒三角形状;车站结构的侧墙、中柱与各楼层板的连接处,承受较大内力,是整个车站结构抗震的薄弱部位。     

地震作用下 CFG桩复合地基动力特性分析

应用Biot固结方程建立动力方程，采用有限元的方法，对地震荷载作用下CFG桩复合地基进行二维动力分析。研究结果表明：复合地基的加速度在6s时的最大峰值有所提高，说明CFG桩的存在对整个地基来说是有利的。随着桩长的增加，最大加速度逐渐提高，但当桩长为12m时，与桩长为9m时相比．加速度变化幅度不大。     

制动工况下“站桥合一”客站纵向动力研究

为研究高速列车制动对"站桥合一"客站纵向动力响应的影响,利用自主研发软件TTBLS-DYNA建立列车-轨道-客站耦合系统纵向动力模型。分别采用有限元方法建立轨道-客站三维空间模型,采用刚体动力学方法建立车辆纵向动力模型。依据动车组的制动减速度特性曲线,通过数值积分方法求解车辆和客站耦合动力方程,进行耦合系统纵向动力响应分析,并以天津西客站为例进行车-站纵向耦合振动分析。研究结果表明:高速列车站内制动对客站结构纵向动力响应影响较小,列车停车瞬间轨道层及高架层纵向位移及加速度达到最值;双线反向制动工况下客站各层结构纵向位移及加速度较单线制动小;车致振动沿楼层高度方向传递过程中,振动加速度逐渐衰减,屋顶层加速度最小;客站各层纵向位移及加速度最大值均随列车制动级别的增大而增大,轨道层加速度最大值增幅最为显著。     

跨座式单轨列车与轨道梁系统的动力响应分析

以重庆市跨座式单轨交通系统牛角沱至李子坝区段的预应力混凝土简支梁为研究对象,将每节车辆简化为6个自由度的动力系统,运用牛顿法建立考虑轮胎侧偏特性的跨座式单轨列车车辆的运动方程;用模态综合法建立轨道梁的运动微分方程;根据车辆和轨道梁的力协调条件,建立车辆与轨道梁动力相互作用的竖向耦合运动控制方程。采用Visual Fortan 6.5编制程序,研究不同车速、不同轨道不平顺条件下轨道梁和车辆的竖向动力响应。结果表明,车速及不同轨道不平顺条件对轨道梁挠度的影响较小,但对加速度影响较大;车体的竖向加速度随车速增大而增加,车速小于40 km.h-1时,不同的轨道不平顺激励对车体竖向加速度的影响较小,而当车速大于40 km.h-1时,则影响较大。     

关于交通工具各种刺激对平衡系影响的研究

第一报振动加速度的影响近年来,交通工具日益趋于高速化,繁杂化。交通工具对乘务人员和旅客的主要刺激有振动、摇动、加速度刺激,视刺激及压力变化等。因此这些刺激对身体平衡系统影响进行探讨很有必要。作者在本文内阐述振动加速度的影响。研究对象为新干线,特快客车(名古屋-长野之间),私营特快客车(京都-大阪之间)以及小卧车(阪神高速公路)。为了调查对前庭器官的影响,在记录这些交通工具振动的同时,记录闭着眼睛坐在席位上的被检者的眼球运动。振动记录用机械振动加速度计(吉田式108型)进行左右、上下、前后各方向的测定。测定部位在客车前侧台车和司机席以及汽车后部座位上分别进行测定。眼球运动是用福田电子制磁带心电图机(SFR-11型)记     

提速铁路过渡段的动力响应测试分析

为了评价提速线路路桥过渡段对于轨道结构动力响应的改善程度,本文对京九线过渡段的设计及轨道动力响应测试进行了研究,过渡段的设计采用20m的级配碎石填筑,轨道动力响应测试参数为钢轨垂直力、钢轨加速度、轨枕加速度。测试表明,当路桥连接处设了轨道过渡段时,列车从低刚度轨道到高刚度轨道时,钢轨垂直力、钢轨加速度、轨枕加速度是由小逐渐增大的,没有突变;当列车从高刚度轨道到低刚度轨道时,钢轨垂直力、钢轨加速度、轨枕加速度是由大逐渐减小,没有突变。当路桥连接处没有设置轨道过渡段时,列车从高刚度轨道到低刚度轨道运行时,其动力响应突然减小,有突变。通过对设有过渡段及没有设过渡段的路桥连接处实测分析可知,当列车速度小于200 km／h时,采用长度为20 m的级配碎石填筑轨道过渡段,对减小过渡段轨道动力响应非常有利。     

二阶弯曲振型对高速铁路桥梁共振响应的影响

本文论述了二阶弯曲振型对铁路简支梁桥动力性能的作用。传统上认为在计算时结构工程师感兴趣的一些数值（如挠度、弯矩等），在高阶振型时所起的作用是很小的。本文首先从移动荷载作用下的简支梁的无量纲运动方程中确定出一些对动力性能起控制作用的关键参数，然后对这些参数的实际取值范围进行了研究，并重点对二阶振型的影响进行了分析。本文的主要目的是为了确认在计算高速铁路桥梁的位移和加速度的最大值时是否应该考虑二阶振型的影响。此外，还着重指出了某些情况下导致二阶振型起作用的原因，尤其对于最大加速度的计算。     

基于线性回归模型预测机车车辆横向加速度

机车车辆在线路上运行时的横向加速度是一混沌时间序列。相对控制的实时性而言，经滤波后的横向加速度信号有较大的时间滞后。用线性回归预测方法由已知过去的信号对将来的信号进行预测，以补偿滤波带来的滞后，并采用AIC信息准则法确定自回归预测模型的阶次，为现代高速机车车辆和其他需在线控制车辆动力性能的机车车辆提供滤波后横向加速度预测的方法。运用试验数据进行测试，结果表明，运用自回归预测模型进行机车车辆横向加速度的预测，预测的精度高、间隔大，完全能满足控制的实时性和精度要求。     

三维加速度及平稳性指标仪研制

乘坐舒适度是衡量车辆运行品质好坏的一项主要性能指标，ＧＢ／Ｔ５５９９－８５对此有严格定义及处理的方式方法及评判标准，所研制的平稳性指标仪采用新型压电式三维加速度传感器实时测量、显示及打印加速度及平稳性指标；采用ＤＳＰ技术实时计算平稳性指标；同时配备并行微机接口，实现数据的快速传输，存储容量大；内置计数器及ＧＰＳ（全球卫星定位系统）提供准确速度信息；安装方式灵活，传感器既可安装在仪器内部，也可通过专     

复杂地质大直径盾构隧道列车振动响应分析

对于高速铁路大直径盾构隧道,研究并讨论列车振动荷载对隧道结构安全性具有重大意义。以佛莞城际铁路狮子洋隧道工程为背景,基于ANSYS有限元方法,采用列车-轨道系统确定列车荷载后,计算不同工况下高速列车振动荷载对软硬不均地层大直径盾构隧道结构的影响,选取不同计算模型对比分析往复荷载作用下隧道地基累积变形的特征。计算表明:(1)双线同时有列车荷载作用时,产生的动力响应更为显著,且与两车间隔的时间有关,当间隔时间为振动周期的倍数时,振动效应最大;(2)较之主应力,列车振动对隧道位移和加速度的影响更加明显;(3)双线列车振动发生时间的偏差会引起响应的振动时程曲线产生约等于Δt的偏移现象,且振动幅值也会偏移,结构的动力响应与地层的动力响应(位移、加速度和主应力)存在相似的变化规律;(4)随着列车运行时间的累加,隧道基底土的累积塑性变形逐渐增大,但随着时间推移后期的增长速率明显减慢;(5)针对佛莞城际铁路狮子洋隧道,近东莞侧隧道基底以砂土为主,建议采用Anand J.Puppala模型进行累积塑性沉降计算;近广州侧隧道基底以淤泥为主,建议采用DingQing Li模型进行累积塑性沉降计算。     

列车保有加速度的选择

列车保有加速度的选择直接影响列车质量与列车速度的合理匹配，通过分析和计算列车保有加速度与保有功率系数，列车比功率的关系以及一质量与最高速度之间关系的基础上，提出设计或引进牵引动力时，应选择较高的列车保有加速度，而既有机车牵引时，容许选用较小的列车保有加速度，并推荐了具体数值范围。     

车-桥竖向随机振动响应的概率分析

视车辆、桥梁为一个系统,利用弹性系统的动力学总势能不变值原理和形成矩阵的"对号入座"法则建立了该系统的竖向运动方程。以德国高速谱为激励,得到系统的随机动力响应。将车辆每种运行速度下的车-桥动力响应最大值视为随机变量的1个样本值,通过统计分析,获得车-桥动力响应的概率特征,并探讨车辆速度对车-桥动力响应的影响规律。研究结果表明:车-桥动力响应的最大值随机变量均服从正态分布;随着车辆速度的增加,轮对与桥梁作用力最大值和车体加速度最大值的均值均增加,而桥梁中点的位移、加速度最大值的均值并不与之成正比。     

列车纵向冲动加速度变化率测试仪的研制

旅客列车平稳操纵纵向冲动的传统的测试手段是用冲动测试棒或冲动加速度来度量。笔者提出了用加速度变化率参数来测试列车纵向冲动的方法。介绍了纵向冲动速度变化率测试仪的研制与结构。还介绍了对该仪器试验数据的分析，包括列车纵向冲动加速度与加速度变化率的相关分析，频率分布、子样的数字特征及其正态分布的检验。最后获得旅客列车平稳操纵纵向冲动评定标准。     

车桥耦合动力分析中地震动输入模式的研究

依据地震作用下车桥动力相互作用的特点,建立地震-车-桥简化耦合模型和多自由度耦合模型,进行理论推导,研究采用地震动位移输入、加速度输入模式进行考虑地震作用的车桥耦合动力分析的特点和适用性.以8辆车编组的高速列车通过3跨钢桁拱桥为研究对象,考虑行波效应,进行地震动位移输入和加速度输入2种模式下的车桥耦合动力响应的数值计算对比分析.研究结果表明:位移输入模式对于所有轮轨关系均能适用;而加速度输入模式仅适用于轮轨关系为线性的情况,并且需要考虑拟静力分量对车桥耦合系统的影响;对轮轨关系为非线性的情况,采用地震动加速度输入模式,在车速超过80 m· s-1时会导致耦合系统动力响应被严重低估.     

规范设计谱曲线的实际地震波检验

用动力放大系数β对欧洲规范（Eurocode8)和我国主要抗震设计规范的设计谱进行比较；并对曲欧洲规范和我国主要抗震设计规范设计谱估计出的功率谱密度函数作了比较，用76个美国强震加速度记录计算的β和所定义的标准化位移Sλ对上述一些规定的设计谱进行检验，结果表明我国一些抗震设计规范的设计谱的谱值可能偏低。