高速铁路桥上无缝线路断轨力计算模型

在吸收前人研究成果的基础上, 采用实体单元模拟桥梁及桥梁墩台, 采用空间梁单元模拟钢轨及轨枕, 采用弹簧单元模拟钢轨、轨枕、桥梁与墩台之间的连接, 建立了断轨三维有限元空间力学模型。以秦沈客运专线10跨32 m简支双线整孔箱形梁桥为例, 对其进行断缝值影响因素分析。研究结果表明: 对于多跨简支梁桥, 断缝与梁温度变化幅度、断缝位置、支座摩擦阻力关系不大; 断缝值与扣件纵向阻力、钢轨温度变化幅度、桥墩纵向刚度、钢轨类型关系比较密切; 断缝值及采用的力学计算模型也有一定的关系, 相比传统计算模型, 空间力学模型计算结果偏小。     

简支梁桥上无缝道岔纵向力影响因素分析

根据桥上无缝道岔纵向相互作用的特点,建立了道岔-桥梁-墩台一体化有限元计算模型,以18号道岔铺设在简支梁桥上为例,分析了钢轨温度、桥梁温度、桥梁跨度、支座布置形式、墩台刚度、辙跟传力部件结构及阻力参数等对简支梁桥上无缝道岔受力与变形的影响.计算结果表明,简支梁桥上的无缝道岔对线路和桥梁的影响范围仅限于与道岔相邻的2孔梁以内;应采用道岔里轨与简支梁伸缩位移方向相反的桥上无缝道岔布置方式;应适当增大道岔范围内桥墩的纵向刚度;桥上无缝道岔辙跟不宜采用间隔铁结构;18号道岔宜铺设在跨度32或48 m的简支梁桥上.     

大直径盾构隧道结构纵向设计参数影响分析

为了更加合理的确定盾构隧道纵向计算模型的参数,对盾构隧道进行合理的纵向受力分析。通过无量钢化的参数敏感性分析,结合大直径盾构隧道自身的特点,分析了纵向刚度有效率、地层物理力学参数中的弹性模量、泊松比三个因素对纵向计算模型计算结果的影响,为纵向计算模型的改进以及纵向结构计算参数的选取提供参考和依据。     

弹性支座对铁路简支梁桥墩台内力的影响研究

考虑弹性支座和墩台的柔度，将整个桥做为一个整体超下结构进行分析计算。比较了两种不同性质支座下的墩台内力值，指出若按柔性理论设计计算下部结构，将带来很大的经济效益。     

无缝线路大跨简支梁桥桥墩线刚度优化

为获得大跨高墩长联桥上无缝线路设计的控制因素,探讨了大跨高墩长联桥墩台线刚度的合理取值.基于桥上无缝线路力的传递机理,建立了钢轨-主梁-桥墩-基础一体化力学模型;利用APDL参数化语言对ANSYS进行二次开发,建立了参数化优化模型,编制了桥墩线刚度优化程序.结合实际工程,分析了跨度64 m的有碴轨道简支梁桥墩顶纵向水平线刚度的限值.分析结果表明:梁轨快速相对位移及钢轨附加应力控制大跨高墩长联桥上无缝线路的整体设计, 该跨度为64 m的有碴轨道简支梁桥墩顶纵向水平线刚度的限值应超过750 kN/cm.      

制动力作用下简支梁结构动力响应分析方法

依据相关规范对制动力按最不利影响取值,根据Newmark-β数值积分方法编制程序,计算在列车制动力作用下多跨简支梁结构在不同影响参数（如制动速度、墩台刚度）下的纵向动力响应,以判断结构是否满足高速铁路运营的安全性要求。     

全柔性铰链平面并联微动机器人的静刚度性能分析

对全柔性铰链平面并联微动机器人(3-RRR)建立伪刚性模型,并利用MATLAB7.1软件编程计算出动平台理论输出位移和方位角,然后根据Lagrange方程能量守恒原理推出机构线性静刚度方程,最后应用ANSYS10.0软件对该机构进行有限元分析,发现有限元刚度值比理论值大25％左右,这是因为把柔性机构伪刚性化,实际柔性铰链不仅产生转动,还会产生伸长等运动,还需要进行实验修正.此研究方法对于该类机构的设计、刚度计算以及机构的动力学分析都有实际意义.     

桥上无缝线路附加力影响参数

根据桥上无缝线路附加力影响区两端的边界条件, 研究了不同计算条件下的桥外影响区长度, 分析了铁路桥上无缝线路附加纵向力计算的各影响参数, 阐明了桥外影响区长度、钢轨最大受力以及钢轨最大位移的变化规律。结果表明, 桥外影响区的长度并不是定值, 减小线路纵向阻力、桥梁的跨度、跨数、惯性矩以及增大桥墩的刚度, 可以减小钢轨的最大拉力以及钢轨的最大位移, 减小断轨发生的可能性; 同时, 减小线路纵向阻力, 可以减小桥梁墩台的受力。     

重载列车车钩力对列车偏载安全性影响

为了分析偏载列车在小半径曲线运行的安全性问题,基于重载列车纵向动力学模型和短编组三维重载车辆轨道耦合动力学模型,对偏载车辆的安全性指标进行了分析.首先利用纵向动力学模型分析了重载列车纵向冲动时的车钩力特征和变化规律,其次将计算得到的车钩力作为边界条件输入到三维短编组重载车辆轨道耦合动力学模型,研究了小半径曲线运行时车钩...     

单平行四杆柔性铰链机构刚度特性分析

柔性铰链是并联微动机器人的柔性关节,其刚度特性直接影响到微动机构的定位精度。根据材料力学能量法推导了圆弧型柔性铰平行四杆机构刚度的解析式,利用ANSYS软件对柔性铰四杆机构刚度进行了验证,有限元分析结果与解析式的计算结果基本一致;并分析了柔性铰平行四杆机构的结构参数对其刚度性能的影响,为柔性移动副设计提供了有价值的参考。     

桥上无缝线路附加力计算模型

中国新建铁路桥上无缝线路设计及墩台顶纵向力计算暂行规定尚处于试行阶段, 有些地方还很值得探讨, 其中之一就是其常量阻力计算模型。从理论上证明以该力学模型计算桥上无缝线路伸缩附加力, 当跨径很大时, 有可能不存在有力学意义的解, 并结合实例加以说明, 当荷载较小时, 以该力学模型计算挠曲附加力, 也有可能不存在有力学意义的解, 以三跨连续梁为例, 对该问题进行了论证。针对常量阻力计算模型的缺点, 建议对大跨度铁路桥梁应采用变量模型。     

大跨度钢桁梁悬臂架设及柔性拱拱脚合龙施工关键技术

京沪高速铁路黄河特大桥主桥为下承式、等高度、连续、刚性梁柔性拱结构,文章详细介绍了主桥在悬臂架设及柔性拱安装中采用的竖、横、纵三维快速同步调整钢桁梁和拱脚合龙等核心技术.上述施工技术的采用确保了两桁式四线铁路钢桁梁桥悬臂拼装过程中的结构线形和施工精度精确符合设计要求,实现了柔性拱拱脚的无应力合龙,为结构受力符合设计计算模型起到了技术保障的作用,可供类似结构的桥梁施工参考.     

论加劲索对四塔斜拉桥结构整体刚度的影响

四塔斜拉桥由于中间塔顶没有端锚索来限制它的水平变位,使得柔性结构斜拉桥的柔性进一步增大,随之而来的是变形过大,整体刚度不能满足容许变形的要求。结合某黄河公路斜拉桥进行研究,借助已有的改善多塔斜拉桥整体刚度的方法,通过SAP计算分析比较了水平加劲索方案、倾斜加劲索方案及跨中交叉重叠索方案在活载作用下的静力行为差异,得出最有效的方案是水平加劲索方案,考虑其美观时可选择跨中交叉重叠索方案。     

柔性悬索桥静力分析

采用非线性有限元理论,将大跨悬索桥的设计思想与柔性悬索桥的实际情况结合起来．对结构进行了详细的静力分析,探讨了柔性悬索桥的变形控制,最终提出了基于增加“结构重力刚度”思想的2种控制结构变形的方法。     

提高PC三塔斜拉桥整体刚度研究

三塔斜拉桥由于中间塔顶没有端锚索来限制它的水平变位,使得柔性结构斜拉桥的柔性进一步增大,随之而来的是变形过大,整体刚度不能满足容许变形的要求.结合某长江大桥一三塔斜拉桥方案进行研究,借助已有改善多塔斜拉桥刚度的方法,通过M IDAS计算分析对比,得出最适合此长江大桥刚度的改进方法,对其它地区三塔斜拉桥的刚度改进方法有一定的借鉴作用.     

提高PC三塔斜拉桥整体刚度研究

三塔斜拉桥由于中间塔顶没有端锚索来限制它的水平变位,使得柔性结构斜拉桥的柔性进一步增大,随之而来的是变形过大,整体刚度不能满足容许变形的要求.结合某长江大桥一三塔斜拉桥方案进行研究,借助已有改善多塔斜拉桥刚度的方法,通过M IDAS计算分析对比,得出最适合此长江大桥刚度的改进方法,对其它地区三塔斜拉桥的刚度改进方法有一定的借鉴作用.     

山区桥梁桥台方案变更设计探讨

结合山区桥梁工程变更实例进行桥台的方案比选和效益分析,给人以桥台设计可因地制宜、富于变化并灵活组合的启示。     

铁路钢管混凝土系杆拱桥动力特性及地震响应分析

以某铁路钢管混凝土系杆拱桥为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS建立了其空间杆系有限元 模型,其中拱肋与系梁采用空间梁单元模拟,吊杆采用空间杆单元模拟,对其动力特性进行了分析;在此基础上运用时程分析方法分别计算了该桥在竖向和纵向地震力组合以及竖向和横向地震力组合两种工况下的地震响应,得到了主拱控制截面在两种荷载工况下的最大内力和最大位移响应,对其抗震性能进行了分析评价.结果表明：该铁路系杆拱桥动力特性总体体现为刚性拱桥的动力特征,横桥向刚度相对较弱,竖向地震力作用下的响应较大,应引起设计注意.研究可为同类型的铁路刚性拱桥抗震设计提供理论依据.     

多梁式斜梁桥荷载横向分布计算的方法

根据多梁式斜梁桥结构及其横向受力特点,提出了“弹性支承刚性横梁法”进行跨中荷载横向分布的计算.计算时,刚性横梁弹性支承在各纵梁上,在单位移动荷载作用下,可求得横梁的弹性支承反力,其值即为纵梁的荷载横向分布影响线坐标值.通过最不利横向布载可求出斜梁桥跨中荷载横向分布系数,从而进行纵梁的受力计算,此法简单合理,为斜梁桥的设计提供了一种方便的途径.     

采用步进加载的桥梁刚度量化识别方法

针对桥梁刚度识别问题, 在常规桥梁荷载试验的基础上, 提出一种将试验加载车沿桥梁纵向逐步前进加载进行桥梁刚度量化识别的方法。引入刚度影响因子矩阵, 采用步进加载及有限元模型分别建立实测挠度变化矩阵和计算挠度变化矩阵, 并建立控制偏差逼近水平从而对刚度影响因子进行识别的方法及流程。以一座系杆拱桥为例, 验证了单一区域及多区域损伤的识别准确性。试验结果表明: 拱脚外区域识别精度可达到6.6%;采用步进加载方法可以对混凝土桥梁的刚度进行定位与量化识别; 采用多项式拟合对测量结果进行修正后, 可提高识别精度, 逼近水平提高18%。