铁路客站大跨度连廊人致振动响应分析与控制

跨度52 m的钢结构大跨度连廊是西安火车站改造工程的重要组成部分。建立有限元模型,对大跨度连廊进行结构模态分析和人致振动响应分析。结果表明,连廊结构第一阶竖向自振频率落在人正常活动的步频范围内,在正常人行荷载激励下可能引发共振且振动响应不满足人致振动舒适度的设计要求,须放置调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)对1.3 Hz和2.6 Hz步频的人致振动进行减振控制。在连廊跨中区域放置TMD后,有效降低了结构的竖向自振加速度,舒适度满足设计要求。     

高速列车脉动风作用下车站人行天桥动力性能试验研究

我国高速铁路车站内人行天桥跨越股道连接各站台,当动车组高速通过正线时,列车周围将产生较大的气动力,会对跨越正线上方的人行天桥产生瞬间的推力和吸力,引起天桥结构横向、竖向振动,从而影响旅客通过天桥的舒适性和安全感。本文对国内外人行天桥振动标准进行归纳,分析京沈高速铁路阜新站内跨线人行天桥的自振特性和动车组通过时人行天桥的动力性能,研究人行天桥在脉动风激励作用下的振动特点、振动水平和振动分布规律,为我国高速铁路人行天桥振动舒适度限值的制订提供技术支持。研究结果表明:高速铁路人行天桥竖向振动加速度参考限值为1. 0 m/s2,横向振动加速度参考限值为0. 3 m/s2;列车行车速度大于300 km/h时,天桥跨中桥面中心区域竖向加速度超过参考限值。建议列车速度大于300 km/h时通过增大高速铁路跨线人行天桥竖向刚度、阻尼等方法减小其竖向振动,并采取优化天桥外形、增大天桥高度等方法减小脉动风的影响。     

公路交通荷载下结构动力响应研究

对某多层砖混结构房屋在公路交通荷载作用下进行现场实测,研究该结构的速度、位移和加速度等动力响应,并对其引起的振动舒适度及结构安全性进行评价。研究结果表明,该结构在测试工况下,公路交通荷载对该办公楼的结构安全没有影响,可以满足结构舒适度要求。     

TMD减振技术在沈阳站房大跨度楼盖中的应用研究

新型铁路站房楼盖具有跨度大、刚度小、阻尼比低的特点,使得大跨度楼盖结构在人群活动下容易产生较大的振动,从而引起候车旅客的不舒适。基于国内外相关的研究成果,构造人群荷载的力学模型。针对沈阳站房大跨楼盖工程,选取TMD装置对结构进行人群荷载作用下的振动控制与舒适度设计,分别对多种人群荷载工况下减振前后楼盖结构的动力响应进行全过程分析,并对楼面结构减振前后的峰值加速度指标进行对比分析。结果表明:大跨楼面结构采用的TMD减振方案可以满足人群荷载作用下的舒适度要求,减振效果良好。     

高速列车引起的车站天桥振动分析

高速铁路客站跨线天桥是临近高速铁路建筑物,高铁列车高速通过铁路正线时产生的列车风和振动给车站天桥结构带来了振动激励,其对结构安全的影响有必要加以研究。本文以一高铁车站旅客天桥为例,通过现场实测、理论分析对天桥振动进行了研究,确定了引起天桥结构振动的原因是列车风,并提出了高铁车站天桥设计改进建议。     

斜腿刚构曲线连续梁人行桥人致振动风险研究

大跨度斜腿刚构曲线连续梁钢结构人行桥具有结构轻柔的特点,其基频一般处于人致振动敏感频率范围内,加之主梁采用钢结构材料,结构的阻尼也较低,在行人荷载作用下,桥梁有发生共振的风险.通过介绍行人荷载基本理论和德国人行桥设计指南EN03规范关于人致振动分析方法以及舒适度评价的规定,基于Midas Civil软件建立大桥的有限元仿真分析模型.研究结果表明:该桥有3阶主梁竖弯模态需要进行人致振动加速度响应验算,主梁侧弯模态的频率由于超出了横向人致振动敏感频率范围而不需要验算;在人群荷载作用下,主梁的竖向振动最大加速度达到4.349 m/s2;当在跨中设置调谐质量阻尼器(TMD)且质量比取为0.02时,主梁人致竖向振动的最大加速度可降为0.161 m/s2,满足CL1等级的舒适度要求.最后,讨论了质量比和TMD频率偏差对减振效果的影响,为同类人行桥调谐质量减振系统参数的选择提供参考.     

无吊杆人行悬索桥设计研究

以昆明市某(12.2+49.1+12.2)m人行桥为工程背景,介绍该单跨无吊杆人行悬索桥的结构体系,相关设计参数和动、静力计算分析,并探讨恒载、活载和温度荷载作用下主缆、加劲梁和桥塔的受力特点;分析了主梁两端不同的边界条件对结构振动使用性能的影响和抗震性能,并对人群同步荷载作用下桥梁的响应时程进行计算。计算结果表明:将主梁两端固结能有效提高结构自振频率,从而满足人行桥振动使用性能要求。     

铁路车站人行天桥托梁换柱改造数值分析与安全监测

目前,托梁换柱施工工艺多用于既有混凝土房屋结构的改造施工,仅有少量的研究工作是针对桥梁结构展开的,且这些研究工作大都偏重于大型混凝土桥梁,对于像人行天桥这种占桥梁绝大比重、安全事故多发的中小型桥梁重视不够,且很少考虑到桥梁一边运营一边施工的特殊情况.基于此,以衢州站大型钢桁架人行天桥改造工程为背景,采用数值计算和现场跟踪监测相结合的方法,先模拟不同工况下天桥改造部位的受力及变形规律,评估托梁换柱改造方案的可行性,接着基于模拟结果设定现场安全监测预警阈值,实时监测天桥在改造过程中关键部位的应力及变形情况.研究结果表明:天桥在改造过程中,最大挠度值出现在下弦杆纵梁处,且人行荷载对天桥施工过程影响很小,验证了改造方案的可行性;各工况下结构应力值均小于预警值150 MPa,满足施工安全要求;旧钢柱全部拆除完毕后,下弦杆纵梁最大下挠值为14.6 mm,现场指导施工单位进行顶升作业,保障了施工安全.     

公轨合建大直径盾构隧道车辆振动响应数值分析

对于大直径水下盾构隧道,研究并讨论列车振动荷载对隧道结构安全性及地基稳定性具有重大意义。以三阳路公铁合建长江隧道工程为背景,采用2.5维数值计算程序对三阳路长江隧道段典型断面处进行计算分析,研究地铁振动荷载和汽车振动荷载耦合作用对隧道结构及隧道下覆粉细砂层稳定性的影响。计算结果表明:(1)在地铁振动荷载与汽车振动荷载联合作用下,隧道衬砌结构的位移振动响应量值及受力情况均较小,振动荷载不会对衬砌结构自身产生不利影响;(2)列车和汽车车队耦合荷载引起隧道下覆饱和粉细砂层超静孔隙水压力在隧道正下方衰减较为缓慢;(3)隧道下覆饱和粉细砂地层由正常的地铁振动荷载及汽车荷载激发的超静孔隙水压力不会超过1 kPa,在正常地铁荷载及正常汽车荷载单独作用或联合作用下,该饱和粉细砂地层能够保持稳定,不会发生液化失稳。     

青藏铁路多年冻土区路基结构的动力分析

研究目的:本文对青藏铁路冻土路基在列车荷载下的结构动力进行了分析研究,为多年冻土区路基工程设计和铁路运营安全分析提供了依据。研究方法:以青藏铁路清水河多年冻土区试验段路基结构为工程背景,利用列车——轨道二维动力模型得到的道床底部列车荷载激励曲线,对冻土路基结构进行有限元时程反应分析,探讨冻融状态下路基的列车振动荷载效应。研究结论:无论是暖季融化还是寒季冻结状态,列车振动荷载产生的土体压应力都大大高于静荷载,车速对土体动应力反应有明显影响;冻结状态下,路基中下部土体的动力反应较大,而暖季融化时路基顶部土体对动应力有较显著的放大作用,因此,在工程设计和运营养护时应有针对性地对结构进行加强。     

覆盖客运专线车站的GSM-R小区内列车驻留时间分布模型

根据客运专线车站和GSM-R系统的特点,确定建模的基本条件.建立覆盖客运专线车站的GSM-R小区内列车驻留时间分布模型,包含新呼叫后不停站列车、切换呼叫后不停站列车、新呼叫后停站列车、切换呼叫后停站列车在GSM-R小区内的驻留时间分布模型.以GSM-R小区覆盖半径31km、列车运行速度200～250 km·h-1为例,...     

商合杭、京九客运专线引入阜阳铁路枢纽的方案探讨

阜阳铁路枢纽处于规划建设的商合杭客运专线和京九客运专线的汇合处,两条客运专线在枢纽内的引入方式直接影响着枢纽内的工程改造和运营效益,同时也决定着客运专线本身线路条件的优劣和运营质量的高低。本着"提升客运、以人为本"的设计理念,通过对枢纽既有铁路布局及规划客运专线线路的研究,结合枢纽内近远期车流特点,对商合杭及京九两条客运专线线路在枢纽的引入进行了分析论述,研究了商合杭、京九客运专线引入阜阳站和新设客运专线站两套系列方案。并从城市规划配合、既有设施利用、车站及线路技术条件、工程技术经济等方面综合比选,提出客运专线引入枢纽的合理方案。     

客运专线车站设置与城市规模关系的研究

主要研究客运专线车站建设投资T与城市年旅客发送量Qi之间的关系。通过分析研究,提出关于客运专线车站设置与城市规模关系的研究脉络;确定客运专线是否引入沿线城市所形成的旅客分流渠道,进行合理的旅客发送量分配,最终得到各个分流渠道引入客运专线前后所损失的收益值。在此基础上,构建了设置车站的投资T与城市年旅客发送总量Qi之间的T Qi关系模型,并用算例进行检验,为客运专线的车站设置决策提供理论依据。     

客运专线车站设计有关问题的研究

研究目的：研究客运专线车站设计车场布置及有关设计标准,提出客运专线车站设计采用标准的具体建议。研究方法：结合客运专线车站设计存在的问题,车站作业的要求和特点,对车站设计技术标准进行研究分析和总结。研究结果：提出了客运专线站场设计高、普速车场布置方式；对旅客通道站台出入口的宽度给出计算公式；对安全线设置要求提出了建议；分析计算了车站到发线数量确定的参数和方法,分析了车站到发线有效长度的组成因素、道岔型号的选用、道岔配列及铺设要求等设计标准。研究结论：客运专线车站高、普速车场应采用分场分线布置；到发线数量为0．063 3倍的旅客列车换算对数；旅客站台出入口最小宽度,始发站岛式站台为5．0 m,侧式站台为4．5 m,中间站为2．5 m；车站到发线有效长度为700 m；列车控制系统不能满足列车追踪间隔或保证列车运行安全时,建议在车站到发线接车末端设置安全线；道岔应离开竖曲线起终点或变坡点不小于20 m的距离布置。     

客运专线站后预留接口施工管理与控制技术

结合武广客运专线站前接口施工实践,总结了客运专线站后综合预留接口施工关键工序控制措施及施工要点。     

赣深客运专线引入深圳枢纽方案研究

赣深客运专线是京港高速铁路的重要组成部分,通过对深圳枢纽既有客运布局、客运量及客流分析,结合深圳市发展规划,研究深圳枢纽第三主要客站选址问题,提出赣深客运专线引入深圳枢纽的西线、中线和东线方案,通过技术经济比较推荐赣深客运专线西线引入深圳枢纽方案,推荐方案布局合理,吸引客流范围大,符合城市规划,将极大带动沿线经济和深圳市前海中心的发展。     

北京市域快轨新机场线关键技术及建设标准研究

新机场线是北京2016调整版建设规划中批复的项目,其定位为连接北京新机场和中心城的轨道交通快线,实现中心城与新机场之间"半小时"通达。新机场线从技术特征角度属市域快轨,从服务特征角度属机场专线。通过对机场客流特征的分析研究,从时间目标和服务品质两方面提出新机场线建设的顶层目标需求。以顶层目标和线路特征为基础,对线站位方案、速度目标值、系统制式、线路设计标准及盾构选型等关键技术方案和建设标准进行论证研究,确定新机场线在新机场、团河、草桥共设3座车站;最高运行速度为160 km/h;选用AC25k V供电制式的市域车型;地下区间选用外径8.8 m单洞单线的盾构。     

客运专线牵引网保护方案设计

国内客运专线牵引供电系统普遍采用全并联AT供电方式,由于接入电压等级提升、负荷电流增加、谐波含量降低等因素,传统的牵引网保护配置已不能满足新型牵引网的要求。针对国内客运专线牵引供电系统的特点和要求,对其牵引网的馈线、AT所和分区所的进线和自耦变压器进行了新型保护方案的配置设计。     

普速与CTCS-2客运专线车站特殊站联电路工程设计

结合秦沈沟海联络线的工程应用实例,当客运专线车站与普速车站区间设有通过信号机,且客运专线车站所辖区间采用CTCS-2级列控系统编码,而普速车站所辖区间采用无绝缘轨道电路继电编码时;为满足普速车站站内联锁及电码化对离去轨继电器的要求,设计出了两种解决方案,对类似工程设计具有借鉴意义。     

铁路客运专线地质勘察问题探讨

研究目的：随着客运专线技术标准的提高，要求更深入地研究地基变形问题，加强地质勘察工作，不断提高地质勘察水平。 研究方法：从客运专线与Ⅰ级铁路的技术标准出发，分析研究客运专线的变形要求和地质勘察的特点，论述提高地质勘察精度的必要性和采空区岩体移动角的取值，并讨论松软土的定名。 研究结果：在Ⅰ级铁路地质勘察要求的基础上，客运专线地质勘察应加深加密勘探孔，做好综合分析和沉降观测，针对采空区岩层移动角的选择提出了新认识，分析了定名松软土的不利因素。 研究结论：客运专线技术标准的提高，需要认真考虑地基土的变形问题，应充分分析区域地质条件，重视现场沉降观测。客运专线的采空区岩层移动角应选用更小的角度或者比较安全的边界角；对于土体分类不应增加松软土的定名。