车辆扰动下高架道路声屏障风荷载的数值模拟

对车辆扰动下高架道路声屏障屏体表面风荷载进行了数值模拟分析,获得了车辆经过时作用于屏体表面的典型的风压荷载时程。通过参数分析给出了屏体不同位置风压荷载的差异及原因。通过对屏体表面极值风压荷载的深入分析得出：现行采用声屏障所在地区50年一遇基本风压作为其设计控制荷载是不合理和不安全的。     

轻轨专线声屏障的数值仿真研究

以武汉市轻轨专线声屏障为研究对象,应用几何声学软件Raynoise对不同结构形式的声屏障降噪效果进行数值仿真,并通过文献中实验数据对比分析得出结论:同等高度Y形式声屏障整体降噪效果最好.     

传力杆连接道面板间荷载传递的数值模拟

描述了传力杆连接刚性道面的二维有元模型，所有构件均模式化为连续要素，不采用板，梁或伸臂梁，因此，没有人为的刚度不得不处理。介绍了基于传力杆荷载传递的接缝效率定义，结果描述了传力杆两边的界面条件，板和基础变化对其影响的证据，也研究了传力杆与接缝性能不相称的影响，发现用剪切荷载表示的接缝效率反映了接缝性能的退化及界面条件的伴随变化和传力杆的不当设置，用位移表示的接缝效率不能反映所考虑的各种因素的区别。     

地铁列车荷载对上覆高速公路影响的数值模拟

地铁列车荷载会对周围环境造成不良影响,导致周围土体产生附加变形,进一步发展可能对地铁运营造成安全隐患.该文以某双线盾构隧道与上覆高速公路路基关系为背景,采用三维有限元分析的方法,首先研究模型边界及列车荷载简化的过程,然后分别研究不同列车速度下单线及双线列车通过后路面及地层残余沉降分布特点,路基最大与最小主应力变化情况....     

重复荷载下沥青混合料变形的数值模拟

采用加载0.1 s、卸载0.9 s的半正弦波间歇荷载模拟路面实际的车辆荷载,利用线性Drucker-Prager蠕变模型对重复荷载下AC-13C基质、改性沥青混合料的变形进行黏弹塑性数值模拟,预测得到的变形与实测变形相比非常一致。沥青混合料的蠕变应变随着时间的增长而增大,初期增长率大而后期增长率小。在沥青混合料未屈服时,蠕变应变就是沥青混合料的永久应变;当沥青混合料发生屈服,产生了不随时间变化的塑性应变,此时蠕变应变加上塑性应变即为沥青混合料的永久应变。结果表明线性Drucker-Prager蠕变模型可以预测重复荷载作用下沥青混合料的变形,可用于移动荷载下沥青混凝土路面结构的力学响应分析。     

高速列车通过隧道流场的三维数值模拟

应用三维粘性、非稳态不可压缩流的数学模型,对高速列车通过隧道时隧道内的压力变化、列车受到的气动阻力等问题进行分析研究,得到了隧道内的压力流场三维分布图,求出了速度、阻塞比等参数与压力、气动阻力之间的数值关系,为解决高速列车通过隧道引起的空气动力学问题提供参考。     

CFD仿真模拟技术在武汉地铁蔡甸线全封闭声屏障主体结构设计中的应用

随着全封闭声屏障在城市轨道交通项目中应用的越来越广泛,如何合理设计出全封闭声屏障的主体结构型式是非常重要的。风洞试验是近年用于测定声屏障主体结构抗活塞风效果的主流试验,而CFD仿真模拟技术却是风洞试验的理论依据。     

急流条件下钢栈桥水流力数值模拟研究

在急流中搭建临时钢栈桥,水流力是影响栈桥安全性的关键因素,现有相关设计规范对钢栈桥水流力作用考虑不足。以下部结构为3排钢管桩的某临时钢栈桥工程为研究对象,通过计算流体动力学方法对桩周水流场进行数值模拟,分析作用于钢管桩上的瞬时水流力特征。研究结果表明,水流在绕过栈桥钢管桩后分离形成回流漩涡,水流作用于桩身的阻力和侧向力均存在脉动成分;前桩对中桩和后桩具有遮挡效应,使得前桩的平均阻力大于中桩和后桩,平均阻力模拟结果与《港口工程荷载规范》建议值较吻合;3个管桩的平均侧向力均接近于0,瞬时侧向力峰值与平均阻力处于同一量级,若单纯对钢管桩水流力按静力进行结构设计,可能偏于不利。     

变压边力控制拉深成形数值模拟与优化

在给定合理毛坯形状、拉深筋与凹模渐变圆角条件下,分别在各种压边力加载模式下,对汽车车灯反射镜拉深进行了数值模拟。结果表明：谷形压边力加载模式的成形质量较好;利用数值模拟结果和神经网络方法优化获得最优压边力加载曲线,实现拉深中压边力的准确控制。     

组合荷载作用下井筒式地下连续墙承载特性数值模拟

井筒式地下连续墙基础是一种新型的基础结构形式,由于基础内部含有大面积的土芯,其承载特性与单片地下连续墙基础以及沉井有着很大的差异。通过实际工程的有限元分析,表明实际工程中井筒式闭合地下连续墙基础在复合荷载作用下仍然主要呈现刚性破坏特征,但其承载机理以及相关特性比单一荷载作用下要复杂得多,墙体主要承载能力更多由结构的位移限制而不是墙体强度限制。     

轨道交通全封闭式声屏障列车风压载荷特性分析

基于雷诺平均湍流模型与滑移网格方法,数值模拟了轨道交通车辆通过全封闭式声屏障时声屏障表面风压载荷特性,根据特征波叠加理论计算了声屏障表面脉动风压时程,分析了脉动风压幅值在声屏障内的空间分布特性。结果表明：声屏障同一截面不同测点位置的风压载荷时间变化规律相似,但压力幅值随着测点高度增加而逐渐减小;列车单列通过时,远离运行线路侧声屏障的压力幅值远小于邻近运行线路侧;列车运行速度由80 km/h提高至140 km/h,脉动风压空间分布特性相似,但压力幅值增加约22%;列车会车通过时,声屏障入口与出口端压力波的叠加效应使得声屏障表面压力幅值增大,其中位于远离运行线路侧声屏障压力幅值增加,与邻近运行线路侧声屏障压力幅值接近。     

全封闭声屏障列车活塞风压研究

以某城际轨道交通工程为例,通过CFD模拟,计算全封闭声屏障内列车行驶产生的活塞风压,作为结构设计的依据。计算中考虑单车通过、两车在声屏障端部截面交会以及截面突变处交会的不同工况。计算结果表明,在全封闭声屏障顶部设置通长1 m宽通风排烟口、车速120 km/h的条件下,列车行驶产生的活塞风压范围为-192~392 Pa。     

高速铁路声屏障气动特性仿真分析

基于三维粘性非稳态可压缩Navier-Stokes方程和k-ε两方程紊流模型,采用有限体积法对高速列车通过时声屏障上气体压力和气动作用力进行计算。分析了两种高度、三种形式声屏障和四种列车运行速度条件下,单车通过与会车过程中的声屏障气动特性。结果表明:列车通过时,直立板型声屏障所受单位长度气动力最小,倒L型声屏障最大,内倾45°型居中;不同类型声屏障单位长度上气动力与列车运行速度均成2次方函数关系。会车过程中作用在声屏障上气动作用力大于单车通过时相应的气动作用力。     

高速铁路列车荷载下钢轨平顺性影响因素分析

列车荷载作用下的钢轨变形曲线受列车荷载、轨道整体刚度、钢轨自身性能、扣件间距和温度力等因素的制约。文中运用有限单元法建立轨道简化模型,分析各种制约因素对轨道结构的影响程度。结果表明,随着列车荷载、轨道整体刚度的减小和钢轨重量的增大,钢轨的变形曲线也越来越平顺,而钢轨内部温度力和扣件间距的改变对钢轨的变形曲线影响很小,可忽略不计。     

列车荷载对衡重式挡土墙土压力及稳定性影响研究

利用FLAC-3D建立起三维有限差分衡重式挡土墙模型,研究分析了在墙后填土自重荷载和列车动荷载作用下,挡土墙墙背土压力变化规律,并分析了挡土墙水平作用力、抗滑和抗倾覆稳定系数随车速的变化规律。结果表明:荷载对挡土墙的影响主要集中在上墙的中下部,车速对水平土压力作用点位置以及挡土墙稳定性影响不大。     

列车荷载作用下路基结构动力响应分析

针对秦沈客运专线场地条件,采用有限元-无限元相结合的手段,建立列车荷载作用下路基结构动力反应的有限元数值模型,分析了列车荷载作用下,路基动力响应的分布规律,并探讨了列车速度对路基振动反应的影响规律。结果表明:路基土中竖向动应力幅值随深度增加而迅速衰减;随着列车速度的增加,路基顶面的动应力幅值呈增加趋势;列车荷载对轨道路基的影响主要体现在基床部位,因此对于高速铁路需要对其进行加强。所得结论,为铁路路基设计和加固提供了理论依据。     

高铁连续梁桥龙卷风荷载数值模拟

为探明高铁连续梁桥龙卷风荷载特征,采用计算流体动力学手段,开展了高铁连续梁桥龙卷风荷载数值模拟研究.首先,以Ward型龙卷风发生装置为物理原型,按照原理相仿和等效替代的原则建立了相应的数值模型.然后,基于上述模型开展龙卷风场数值模拟,并与文献提供的风洞试验结果进行对比,验证了数值龙卷风场的准确性.在此基础上,以某大跨度...     

高铁桥梁全封闭声屏障降噪性能试验与数值研究

为探明铁路桥上全封闭声屏障的降噪性,选取铁路桥上不同车速的混凝土全封闭声屏障、金属全封闭声屏障和单侧直立式声屏障测试断面,开展声屏障内外声场的噪声测试,建立全封闭声屏障统计能量分析模型,结合实测结果验证数值模型的适用性,最后对比分析声屏障不同结构形式、隔声板材料和传声损失、车速对声屏障降噪量的影响,探讨声屏障数值模型中...     

隧道交通噪声数值模拟及调查研究

隧道交通噪声主要来源于轮胎与路面接触噪声,建立隧道内交通噪声数值模拟模型,通过有限元计算,分析了隧道不同位置交通噪声的变化规律.数值模拟结果表明,隧道内不同位置的交通噪声大小差别较大,随着距隧道洞口的距离增大,噪声水平增加,隧道中部比隧道进出口处噪声高约8～10 dB,比隧道外高16～18 dB,隧道洞体对隧道内交通噪声影响较大.通过现场测试隧道交通噪声,结果表明隧道内交通噪声数值模拟结果与实测结果较为吻合,说明所采用的数值模拟模型是可靠的.