铁路桥梁基础受冲刷对桥墩自振特性的影响分析

以城鸡线2K+614 m桥5号桥墩为研究对象,通过挖开桥墩基础周围覆盖层土体的不同厚度模拟基础受冲刷程度,运用冲击振动试验法进行桥墩自振特性测试,分析桥梁基础受冲刷对桥墩自振特性的影响。结果表明:桥墩基础周围覆盖土层厚度的减少会降低桥墩的自振频率,并使桥墩的刚体摆动趋势增强;减少的土体越靠近地面对桥墩自振频率的影响越大。采用弹性系数模拟桥墩基础周围土体对桥墩的约束,建立有限元模型,并通过改变弹性系数值模拟覆盖土层厚度变化对基础的约束影响,分析基础在不同冲刷程度下桥墩自振特性的变化规律。用有限元法、能量法和回归法分析覆盖土层厚度变化对桥墩自振特性影响的结果与实测结果的比较表明:有限元法比能量法和回归法能更好地预测基础受冲刷对桥墩自振特性的影响。     

既有铁路桥墩健全度评估和试验方法研究

铁路桥梁检定部门主要依据《铁路桥梁检定规范》对铁路桥墩进行状态评估。由于桥墩在列车激励下的振幅随列车的种类、速度、轴重以及轨道不平顺状态的不同而变化,所以利用振幅指标难以定量判断桥墩的损伤。为此,通过理论分析、数值模拟计算、实验室试验和现场试验,对冲击振动试验法进行系统的研究,提出基于自振频率指标的桥墩健全度评估方法。主要研究内容如下。(1)从理论上给出推导冲击振动试验法的基本原理,编制冲击振动试验信号处理的计算机程序。(2)通过实验室试验和悬臂墩、简支梁、单墩桥梁体系、多墩多梁桥梁体系及空间桁梁模型等数…     

高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁动力性能试验研究

通过测试(48+3×80 +48)m大跨度预应力混凝土连续梁的自振特性和试验货车、CRH2动车组以各种速度通过桥梁时的动力响应,结合理论计算分析,对大跨度连续梁动力性能进行分析和评价.结果表明:引起大跨度连续梁竖向振动的主要激振源是列车的移动荷载效应,竖向加载频率主要取决于列车速度和车长;列车荷载激励频率和大跨度预应力混凝土连续梁的某阶自振频率相吻合时,桥梁的振动响应出现峰值,各跨振动响应峰值与该阶自振频率对应的振型形状有关;实测梁体动力响应均符合相关规范要求,能够满足列车运行安全性和平稳性的要求.     

爆破振动及列车振动荷载作用下隧道动力响应实测对比研究

爆破振动荷载与列车振动荷载均可对邻近工程岩体及结构产生动力影响,但两者的荷载类型以及诱发的激振反应有较大差异.对金丽温铁路某运营隧道在邻近场区的330国道K17滑坡治理石方爆破振动和列车振动响应的对比监测表明,两者荷载作用方式不同,爆破振动响应曲线为单点振源逐步衰减曲线,列车振动响应曲线为连续振源耦合衰减曲线;当爆破工作面距离运营铁路隧道50 m,爆破药量在30 kg时,实测隧道侧墙及导洞岩壁爆破振速总体控制在1 cm/s左右,与列车通过振动荷载基本相当,爆破振动频率略低于列车振动频率,均未发现结构共振现象,可供类似工程参考.     

大秦重载铁路既有中高圆形桥墩加固方案的研究

针对大秦线开行2万t重载列车后,出现的中高圆形桥墩横向自振频率偏低、振幅偏大的问题,对桥墩进行动力分析,提出上、下行线并行区段和单线区段的加固方案,通过加固前后的结构动栽试验可以看出,加固后桥墩的横向动力性能得到较大的改善,能够满足<桥检规>的要求.     

城市轨道车辆运行中纵向冲击对人体振动影响的仿真研究

建立了人体与轨道车辆振动耦合模型,并在模型基础上进行仿真研究.从仿真结果中得到车体、人体头部及人体内脏在横向、垂向和纵向上的振动响应及其能量集中的主要频率段,并从功率谱密度图得知人体头部和内脏的振动响应频率基本相同.当冲击力越大速度越高时,车体和人体所产生的响应加速度越大,但垂向和横向的响应比较小,纵向响应比较大.     

基于神经网络算法和附加质量法的短吊杆张力识别

根据质量影响吊杆自振频率的特性,用附加质量法增加识别参数,实现对短吊杆张力的识别。随机生成吊杆的张力和弯曲刚度,并运用有限元方法计算出对应的附加质量前后吊杆的自振频率,构成神经网络的教师数据,训练神经网络,拟合吊杆的自振频率与弯曲刚度和张力之间的非线性关系,进而建立基于附加质量法和神经网络的短吊杆张力和弯曲刚度识别系统。以1组长度为2～10m的短吊杆和在建拱桥的2根试验短吊杆为例,通过数值模拟检验识别方法及系统的有效性,识别误差分别为0.5‰和6%左右,表明所提出的识别方法和系统可行和有效,且识别精度比弦振动理论计算方法有显著提高。     

南京南站振动响应特性研究

以南京南站为研究对象,从模态分析、谐响应分析、瞬态分析3个方面研究南京南站自身的特性以及车致振动响应特点。结果表明,南京南站属于上柔下刚的结构,楼板层结构的敏感频率范围为1～10 Hz。研究不同工况的行车特性,结果表明:不相邻的线路行车,车致振动对楼板层的振动响应影响不大,车致振动沿着垂直轨道方向和楼层高度方向呈指数形式衰减的趋势,站台层与候车厅层的频谱存在一定差距,楼板层的频率响应以0～40 Hz的低频振动为主。     

九江长江大桥横向振动测试分析

根据九江长江大桥铁路桥运营性能综合试验中的桥梁横向振动响应测试数据,参考国内外的有关规范标准和研究成果,综合分析了大桥的横向刚度和横向动力性能.结果表明:正桥的横向刚度满足要求,横向动力性能良好,能够保证客、货车安全正常运营.引桥梁体具有足够的横向刚度和自振频率,但桥墩的横向刚度偏低,货车作用下横向振幅偏大,特别是转8A转向架货车达到60 km/h后产生的横向摆振导致桥梁横向振幅超出<铁路桥梁检定规范>的限值.     

缓和曲线过渡段长度对地铁车辆动力性能的影响

少数地铁车辆通过缓和曲线时会出现高度阀偏离安装位置或其安装座损坏的现象。基于车辆动力学理论,采用SIMPACK动力学仿真软件建立了车辆动力学模型,研究车辆通过曲线段时动力学性能指标的变化规律,进而分析高度阀偏离安装位置等异常现象出现的原因。结果表明:轮轨力的突变发生在缓和曲线过渡段,并且随着缓和曲线过渡段长度的增加轮轨力突变值减小;高度阀偏离安装位置或其安装座损坏主要是由于车辆通过缓和曲线过渡段时产生的异常轮轨力及异常冲击所致,地铁车辆速度为80 km/h时缓和曲线过渡段长度应至少达到3 m。     

无碴轨道噪声和振动

根据国内外资料，虽然无碴轨道具有轨道稳定性高、刚度均匀性好、结构耐久性强、维修工作量显著减少等优点，但与有碴轨道相比。存在弹性较差、环境振动和噪声较高的缺点。为解决这一问题，国内外进行了大量研究工作，提出了不同解决方案，主要有：道床隔振、增加线路下部结构的刚度和质量、吸声道床、声屏障等，取得了一定的效果。     

机车车辆整车滚动振动试验台设计

简述了机车车辆试验台的优点,介绍了机车车辆滚动振动试验台的设计方案,对试验台的核心部件——滚轮单元和滚轮差速驱动系统的结构进行了描述,对其中的关键设计技术进行了分析,最后对该试验台的技术参数、主要功能以及应用情况进行了介绍。     

D型车振动加速度性能指标的研究

以D38钳夹车的动力学试验数据和运输大型设备过程中的监测数据为依据，通过统计分析，对现行D型车的横向、垂向振动加速度的评价指标合理性进行分析验证，得出结论。现用的D型车的振动加速度评价指标是合理的，符合保证运输安全的需要。     

车辆-轨道-桥梁竖直耦合振动程序设计及仿真

为研究轨道交通车辆经过高架桥时的动态特性,以弹性支承块式无砟轨道为例,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了车辆-轨道-桥梁耦合系统的竖向振动矩阵方程,利用MATLAB软件编写了计算程序。数值算例验证了计算程序的可靠性。通过改变系统参数,探索了轨道不平顺、车辆速度和轨道结构竖向刚度对系统竖向振动响应的影响。结果表明:轨道振动频率分布在0~500 Hz范围内,以20 Hz以内的低频振动为主;桥梁振动频率分布在0~200Hz范围内,以一阶竖向弯曲振动为主;轨道不平顺所产生的轮轨高频冲击力可达轴重的3倍,是车辆-轨道-桥梁耦合系统重要激励源之一;轮轨力和轨道加速度响应对车速的变化敏感,车辆-轨道-桥梁耦合系统位移响应对车速的变化不敏感;扣件和支承块胶垫竖向刚度应根据设计要求在40~80 k N/mm之间进行合理匹配取值。     

ZD6电动转辙机底壳振动试验后的改进

本文对ZD6电动转辙机在振动试验中出现的底壳多处断裂进行了分析和研究,并提出了改进措施。     

城市轨道交通轨道减振升级改造方法研究

中国早期建设的城市轨道交通线路,限于当时认知和技术水平等历史条件,在技术规范、评价预测和技术措施等方面均存在一定不足,投入运营后部分地段存在振动噪声扰民问题。为了彻底解决上述问题,针对既有运营线路的环境敏感地段,开展道床减振升级改造工作既是必要的,也是迫切的任务。从三方面入手进行了相关研究,设计方面进行了隧道内道床减振措施选型与预制浮置板道床型式尺寸、预制浮置板道床基底和排水过渡段研究;施工方面进行了既有道床破除、道床切割深度、不断轨施工方案、临时线路恢复方案研究;专业接口方面进行了与信号、供电等设备的同步改造研究。最终形成一套适用于城市轨道交通运营线路隧道内道床减振升级改造的方法。     

现代有轨电车噪声机理及减振降噪技术

简述了我国现阶段现代有轨电车的噪声限值要求,以测试数据给出了典型现代有轨电车的噪声水平现状,系统分析了现代有轨电车的声源分布和噪声产生机理。针对现代有轨电车噪声特性及其产生机理,提出了车内外噪声控制的关键技术。研究结果表明:轮轨噪声是现代有轨电车的主导声源,通过弹性车轮和嵌入式轨道结构实现轮轨噪声声源控制,通过风挡隔声控制和结构传声路径控制实现车内噪声控制是有轨电车减振降噪的关键技术所在。     

地铁常用减振轨道振动特性及减振效果对比研究

对中等减振扣件轨道、梯形轨枕轨道、钢弹簧浮置板轨道、普通整体道床轨道进行环境振动现场实测,对比分析地铁列车通过时不同轨道的钢轨、道床、隧道壁振动加速度(垂向、横向)及钢轨动态变形(垂向、横向).结果表明:4种类型轨道的钢轨振动加速度相差不大;中等减振扣件轨道的道床振动加速度小于普通整体道床轨道,另外2种减振轨道明显大于普通整体道床轨道;钢弹簧浮置板轨道的隧道壁振动加速度明显小于其他轨道;钢弹簧浮置板轨道减振效果最好;中等减振扣件轨道的钢轨动态变形明显大于其他轨道.     

接触网振动分析及防振措施

本文从理论上推导了接触网振动的公式和频率,分析了影响接触网振动的因素。根据实际情况计算了接触网在不同频率下振动的振幅,并相应提出了可采取:1)在线路两侧和高路堤区段种树;2)在跨距中间加类似于失谐摆等防振设备;3)合理设置锚段内的跨距等防振措施。     

不同车轮踏面在车桥耦合振动中的比较

结合工程实例建立了64 m钢桁梁铁路桥模型。利用多体动力学软件SIMPACK和有限元软件ANSYS进行联合仿真,并考虑LM型和LMA型两种不同的踏面对车桥耦合系统的动力响应的影响。基于车辆走行性评价指标评价车辆运行性能,检算该桥是否具有足够的横向、竖向刚度及良好的运营平稳性等。研究结果表明,在相同的速度下,使用LM型踏面比LMA型踏面的车桥耦合系统的动力响应要大,尤其是在横向方面,如桥梁横向位移、横向轮轨力、车体横向加速度等;随着速度的增大,使用LMA型踏面比使用LM型踏面在减小车桥耦合动力响应方面效果更好,有利于提升车辆的舒适性和桥梁的安全性。