阵风下高速列车-独塔斜拉桥耦合振动分析

大跨度桥梁一般较柔且桥面较高,车辆与桥梁间耦合作用明显,桥面风速较大时车辆风荷载也将增大,列车-桥梁系统抗风安全性成为重要课题.为了研究阵风环境下高速列车驶过独塔斜拉桥时的耦合振动特性,利用有限元方法建立多自由度有限元独塔斜拉桥子系统(转为线性弹性体),利用多刚体动力学方法建立CRH3四动四拖八辆编组高速列车子系统,在...     

大跨度斜拉桥车桥耦合振动分析

采用多刚体结构模拟车辆,空间杆系单元模拟桥梁,建立车桥耦合动力系统.以东水门公轨两用斜拉桥为例,分别采用空间杆系单元模型与空间杆系-板混合单元模型分析了桥梁的自振特性.针对空间杆系单元模型,采用动力时称分析方法,计算了轻轨车和汽车以不同车速通过该桥时的车桥耦合空间振动响应,计算结果表明:两种模型的计算结果吻合较好,桥梁具有足够的竖向与横向刚度,车辆通过桥梁时的舒适性与安全性能满足要求,轻轨车和汽车同时过桥时存在着相互影响.     

大跨度铁路斜拉桥车桥耦合振动分析

以某主跨432m铁路斜拉桥为例,运用桥梁结构动力学与车辆动力学,将桥上通行列车和桥梁视为联合动力体系,建立精细的列车与大跨度铁路斜拉桥的车桥耦合动力分析模型,计算与分析了该桥列车通过时的桥梁动力响应和列车走行性,计算结果表明：当国产C62货车和CRH2客车以不同的速度通过斜拉桥时,车辆、桥梁的动力响应均能达标,列车具有良好的走行性,该斜拉桥具有足够的横向、竖向刚度。研究结果为大跨度铁路斜拉桥的动力设计提供了理论依据。     

大跨度斜拉桥车——桥耦合振动分析的数值解法

将随机桥面平整度描述为零均值的平稳高斯随机过程,建立了大跨度斜拉桥空间有限元模型,考虑结构的初始应力效应和几何非线性因素,建立车-桥耦合振动方程,利用逐步积分法解车-桥耦合振动方程,进而对斜拉桥动力特性进行分析。     

大跨度斜拉桥车-桥耦合振动分析的数值解法

将随机桥面平整度描述为零均值的平稳高斯随机过程,建立了大跨度斜拉桥空间有限元模型,考虑结构的初始应力效应和几何非线性因素.提出一种解决大跨度斜拉桥车桥耦合振动的数值解法,为斜拉桥动力特性分析提供参考.     

桥面平整度对大跨度斜拉桥车桥耦合振动的影响

将随机桥面平整度描述为零均值的平稳高斯随机过程,建立了大跨度斜拉桥空间有限元模型,考虑结构的初始应力效应和几何非线性因素,利用逐步积分法求解车-桥耦合振动方程,进而对斜拉桥动力特性进行分析.     

在高速铁路上采用大跨度钢斜拉桥的设计研究

论述了在高速铁路上采用大跨度钢斜拉桥的可能性，介绍了高速铁路钢斜拉桥方案的总体尺寸及桥面构造。在满足列车走行安全性和乘座舒适度的条件下，通过车－桥动力响应计算提出了方案的主要设计参数并对其进行了抗震分析。风洞节段模型试验结果表明：主梁具有很好的抗风稳定性。     

桥面平整度对大跨度斜拉桥车辆振动的影响分析

将随机桥面平整度描述为零均值的平稳高斯随机过程,建立了大跨度斜拉桥空间有限元模型,考虑结构的初始应力效应和几何非线性因素,提出了一种斜拉桥车桥振动分析的简化方法。结合工程实例分析了桥面平整度对斜拉桥车辆振动的影响,为大跨斜拉桥的科学管理和维护提供参考。     

风、列车作用下大跨度斜拉桥索-梁相关振动研究

为了研究大跨度铁路斜拉桥在随机风、列车动力作用下索-梁相关振动导致的拉索振动状态,开发三维空间非线性有限元动力计算程序、列车动力学模型、风场模拟算法,以实际斜拉桥为研究对象,建立全桥三维有限元计算模型进行详细的计算分析.首先,分别使用拉索不分段与分段的全桥模型进行模态计算,讨论拉索局部振动特性与全桥振动特性之间的关系....     

列车高速运动相起简支梁的振动

为研究高速列车通过简支梁时，简支梁的振动，一列火车被模拟成等间隔轮荷载的两个子系统组合，一个子系统由所有的前轮组组成，另一个子系统由所有的后轮组组成。用一种分析方法，利用动载假定，可以确定控制梁的动态响应的主要参数。为了求得运动车辆惯性作用的值，用纽马克β法可求得其数值解。基于对于在梁上连续运动荷载产生的波的谐振和消去条件，有效的最佳的设计准则是建议抑制谐振响应。高速铁路桥梁的设计中，在火车的车长     

斜拉桥索梁耦合振动研究

研究了斜拉桥发生索梁耦合共振的机理与条件,充分考虑了拉索振动的几何非线性、垂度与桥面刚度的影响,建立了索梁耦合振动的数值计算模型.计算结果表明,拉索发生大幅振动与斜拉桥主梁的刚度以及拉索本身的振动特性有关,拉索可能在主梁振动的作用下发生1∶1的主共振或2∶1的主参数共振.根据计算结果讨论了这两种共振的性质,提出了抑制索梁耦合共振的方法.     

济南齐鲁大桥车桥耦合振动响应和分析方法的研究

济南齐鲁黄河大桥是正在建设的城市道路与轨道合建的系杆拱、梁组合体系的大跨度桥梁,桥面宽60.7 m,双线轻轨,道路双向8车车道并设有非机动车道和人行道,活载种类多,振源复杂。介绍该桥车、桥、人行振动分析的处理方法和振动响应分析,并对车桥振动响应评价标准的合理性进行了讨论。     

杭州湾跨海大桥车桥空间耦合振动参数分析

将整个车桥系统划分为车辆与桥梁两个子系统,引入车桥系统几何协调条件和力学平衡关系,采用含增量动力平衡迭代格式的Newmark-β方法编制了汽车-桥梁系统空间耦合振动分析程序,并采用弹簧质量系统匀速通过简支梁对程序的可靠性进行了验证。然后以杭州湾跨海大桥为工程实例,运用所编制程序详细研究了车辆数目、车辆间距、不同车道、车辆相向行驶、不同路面粗糙度以及不同车速时车流通过桥梁时主梁跨中的动力响应和冲击系数。研究发现:主梁跨中冲击系数随着路面粗糙度变坏而明显增大,与车辆数目、车辆间距、车辆相向行驶以及车速没有必然联系。     

高速列车通过时跨线钢板梁桥的风致振动及其对策研究

日本东静冈车站跨线桥是一座横跨新干线东海道本线的四跨连续钢板梁桥,在架设中,跨度60m的第二跨在东海道新干线列车于桥下通过时发生了列车风压作用引起的风致振动。计算了带有雨棚桥面通道的钢板梁桥的结构动力特性,分析了设置小型调质阻尼器(TMD)对抑制桥梁在高速列车通过时由风压引起的振动的有效性,并通过实桥的测量确认了TMD的减振作用。     

基于ANSYS的公路桥梁车桥耦合振动响应数值分析方法

车桥耦合问题一直是工程界十分关心的问题,从最初的试验取得到目前的数值计算,已有不少理论成果,但目前众多的数值分析方法大多需编制专用的分析程序来求解,而且仅限于简单桥梁.最近几十年,结构复杂且轻型化的桥梁大量涌现,再加上汽车荷载的复杂性和不确定性,车桥耦合振动分析变得更加复杂和困难.本文建立了车桥耦合振动的力学分析模型,把桥梁和车辆视作两个分离体系,分别应用广义虚功原理和有限元法推导了两者的振动方程组,并给出了位移联系方程及车桥相互作用协调方程;提出了基于ANSYS来实现公路桥梁车桥耦合振动分析方法,并通过算例分析表明,本文方法仅经三次迭代即可获得较高精度及可靠的数值结果,从而为公路复杂桥梁动力性能评价提供了一种简便且可靠的数值分析方法.     

重型车辆作用下钢栈桥振动响应对比分析

大件运输车辆通过没有交通设施的河道时需建立钢栈桥作为临时通行设施,钢栈桥在重车作用下的振动响应分析尤为重要。文中以一座钢栈桥为工程背景,建立105 t大件运输车辆,基于ANSYS/LS-DYNA程序建立显式车-桥耦合振动分析系统,研究105 t重车作用下钢栈桥的振动响应;将LS-DYNA计算结果与实测值对比,对钢栈桥有限元模型的刚度进行验证,使有限元模型与实桥更吻合。分析结果表明,保持车速一致,车辆质量增加一倍,钢栈桥振动规律基本一致,但跨中竖向振动位移变化显著;保持车辆质量一致,车速增加一倍,钢栈桥跨中最大竖向振动位移增大,且持续振动时间增长。     

公路斜拉桥在汽车车列荷载作用下的振动响应研究

由于桥梁上的车辆荷载是一个带有质量的振动系统,从而使得桥梁在该荷载作用下的动力响应问题比一般结构动力系统的响应问题更复杂.通过建立车桥耦合单元,形成汽车桥梁整体系统的动力学方程.并以一座大跨斜拉桥为例,研究了在随机不平顺桥面激励下汽车车列荷载的偏载及行驶速度对斜拉桥结构的动力响应.     

海上大跨度斜拉桥渡台风致振动控制研究

为确保在建海上大跨度斜拉桥在台风期施工时安全渡台,以宁波舟山港主通道项目舟岱大桥南通航孔桥为背景,对大跨度斜拉桥钢箱梁悬臂施工状态下的抗风措施及其抗风性能进行研究。对于台风来临前未能合龙斜拉桥钢箱梁,在钢箱梁两悬臂端采用10组由7根?15.2 mm钢绞线组成的抗风索相连作为约束,并在桥塔位置加设横向、纵向钢管连接钢箱梁与塔身,在竖向设置预应力钢绞线共同组成钢箱梁临时锚固系统。采用MIDAS Civil软件建立桥梁最大悬臂状态有限元模型,对不设置抗风索和增设抗风索的结构抖振位移和内力进行计算。结果表明：抗风索能够降低斜拉桥钢箱梁在台风作用下的抖振位移及内力,理论上布置抗风索后钢箱梁在51.1 m/s设计风速时的内力值可以降低到35 m/s风速时的水平,结构安全;设计风速下,单束抗风索内力最大值低于其设计强度,满足自身强度要求;在不同风速下,抗风索对钢箱梁临时锚固内力的影响效果不同。     

考虑车辆位置影响的风-车-桥系统耦合振动研究

风-车-桥耦合振动系统中车辆位于桥道的气动绕流之中，车辆所受气动力与车辆位置密切相关。首先测试了车辆位置对车辆及桥道气动力的影响，建立了空间耦合的风-车-桥系统分析模型。以京沪高速铁路南京长江大桥为工程背景，采用自行研发的桥梁结构分析软件BAN-SYS，对比分析了车辆位于桥道迎风侧和背风侧时风-车-桥系统的耦合振动情况。分析结果表明，风-车-桥系统耦合振动分析中考虑车辆位置的影响是必要的。