城市轨道交通高架桥梯形轨枕轨道动力及减振作用分析

建立列车荷载作用下梯形轨枕轨道的动力分析模型,模拟在不同车速下列车穿过高架桥的整个时间历程,计算出采用梯形轨枕轨道的高架桥的动力响应和列车的运行安全性和舒适性指标,并将计算结果与采用普通无碴轨道的高架桥动力响应作比较,从而分析出梯形轨枕轨道的减振作用。分析结果表明,与普通无碴轨道相比,梯形轨枕轨道有很好的减振特性。     

直线电机列车作用下高架桥的动力响应分析

建立直线感应电机(LIM)运载系统中列车与高架桥梁的动力相互作用空间分析模型,它由车辆模型和有限元桥梁模型组成。对具有2个转向架的4轴LIM列车车辆建立27个自由度的车辆动力模型。通过对有限元桥梁模型采用模态综合技术,以轨道不平顺作为系统的激励源,建立LIM列车和高架桥梁的耦合运动方程组,并编制计算分析程序。以一座3跨30 m简支梁高架桥为例,模拟LIM列车上桥、出桥的全过程,计算分析高架桥梁的自振特性及其在LIM列车通过时的动力响应特点。研究表明:由LIM列车引起的桥梁横、竖向位移响应值较小,远小于铁路规范的容许值;桥梁的竖向挠度主要受列车的重力荷载控制;桥梁最大横向位移响应出现在墩顶处,随着墩高和车速的增大而增大。     

城市轨道交通高架桥特点与设计对策

结合参加轨道交通项目的工程实践,对轨道交通高架桥这种新兴结构形式的特点对照市政工程和铁路桥梁工程进行剖析和总结,从而提出采用合理的结构体系等5项设计对策,并对城市轨道交通高架桥景观表现形式进行探讨。     

列车提速情况下铁路双线简支钢桁动力响应分析

本文研究铁路双线简支钢桁梁在列车提速情况下的动力响应。首先建立了考虑双线桁梁在车车蛇行和单向行车时的偏心荷载作用下车桥系统空间耗联作用的振动力学分析模型，推导了系统动力平衡方程组，编制了相应的计算机软件。     

广深线准高速客车发电车车体的动力响应分析

应用试验模态分析方法和结构动力响应的实验研究，对带有强迫振振源的发电车车体的动力特性进行了研究分析。结果表明发电车车体的结构设计基本符合动态设计准则。各阶固有频率与机组运转产生的振动频率不相接近。车上于良好工作状态。     

高速铁路车轮扁疤载荷作用下轮轨动力响应分析

本文采用多体动力学软件建立了考虑轨道及扣件系统车辆-轨道耦合模型,分析了不同扁疤模型、不同扁疤长度、不同车速下的车轨动力响应,结果表明：(1)对于二维扁疤模型,随着车速的增加,轮轨冲击速度先增大后减小,之后基本保持不变,产生最大冲击速度的临界车辆速度约为20 km/h;(2)对于二维和三维扁疤模型,随着车轮扁疤长度的增加,轮轨冲击速度、轮轨垂向力基本呈线性增大;(3)相同扁疤长度下,随着车速的增加,轮轨垂向力及扣件垂向力先增大后减小,并且在车速10～50 km/h范围内存在峰值,该峰值与扁疤二维模型仿真结果相对应,但是在速度较高情况下(150～200 km/h)还会出现一个峰值,且此峰值为轮轨垂向力及扣件垂向力最大值出现位置;(4)在扁疤长度为70 mm时的轮轨垂向力最大值及轮轨垂向力与静轮重比值均明显较大,必须以标准、规范等文件对扁疤长度进行限制。     

重载列车作用下隧底结构动力响应分析

重载列车作用会导致铁路隧道基底结构动力响应不断增大,从而使基底结构产生破坏。采用数值模拟方法,建立单、双线隧道-围岩耦合计算模型,对重载列车作用下单、双线隧道动力响应随深度变化规律进行研究,对列车轴重、行车速度和填充层厚度对隧底结构动力响应特性的影响规律进行计算分析。结果表明：隧道横断面上的拉应力沿深度方向先增大后减小,在初支部位达到峰值,单线隧道轨下断面为最不利断面,双线隧道中线断面为最不利断面;随轴重增加,隧底仰拱各特征点竖向位移及填充层最大主应力响应均呈现线性变化趋势;随列车速度增加,各特征点竖向位移略有增大,但幅值变化不大;随填充层厚度增加,隧道仰拱最大加速度及最大主应力均呈减小趋势。     

考虑列车-轨道-桥梁/声屏障相互作用的高速铁路半封闭式声屏障动力响应分析

为分析列车通过时桥上半封闭式声屏障的动力响应,采用Midas建立了桥梁和声屏障的有限元模型,分析结构的自振特性。基于车辆-轨道-桥梁动态相互作用原理,建立列车-轨道-桥梁/声屏障动态相互作用模型,对列车过桥时的安全性与舒适性进行数值计算,研究半封闭式声屏障的动力响应特点。结果表明:在桥上设置半封闭式声屏障后,桥梁和声屏障整体结构的刚度有所变化;列车以不大于220 km/h的速度过桥时,车辆的安全性指标均合格,车辆的平稳性指标为优秀,桥梁的动力响应指标满足规范要求;桥梁与声屏障连接处的边界条件对声屏障动力响应的影响显著。     

高速轻型轮对的模态和动力响应分析

对高速轮对计算机模型进行了模态和动力响应计算分析，得到的分析结果有利于确定轻量化轮对的结构和形式。轻量化高速轮对动力特性分析，可用于转向架，车体及整个车辆中，有助于车辆平稳性和稳定性指标的分析。     

列车振动条件下古建筑群结构动力响应分析

为研究地铁列车振动对上方古建筑的影响规律,基于西安地铁4号线下穿和平门区段,建立不同行车速度组合工况有限元振动分析模型,用来分析和平门古建筑群的振动响应规律。并进行中国古建筑结构允许振动速度评价标准的比选、推导和确定,由结果可知:地铁单向或对向通过城墙时,不同车速对峰值位移几乎没有影响。城墙的峰值速度、加速度随着车速的增大而增大,在车速为80 km/h时达到最大。桥体在两种运行模式下的峰值位移、速度、加速度变化趋势与城墙相同,但最终值较大。综合比较,列车80 km/h对向行驶为最不利情况,此时城墙和桥体的速度、加速度分别为0.160,0.667 mm/s和0.679,2.998 mm/s~2。护城河桥的振动以竖直方向为主,而城墙在列车运营时主要呈水平方向振动。桥体的水平振动速度略大于城墙,且两者均小于容许水平振动速度,因此该地铁运营过程中可保证古建筑运营安全。     

基于移动荷载过桥的轨道交通桥梁振动研究

应用振型分解法,对移动荷载通过轨道交通桥梁时的动力响应进行理论分析,得出轨道交通车辆过桥时共振和振动相消的公式。当桥梁第一阶竖向自振频率等于车辆速度与车辆长度之比时,会发生共振。为避免桥梁共振,设计时应满足第一阶竖向自振频率大于车辆最大速度与车辆长度的比值。当桥梁第一阶竖向自振频率等于车辆速度与两倍桥梁跨长之比的奇数倍时,轴重在桥上引起的自由振动和轴重离开桥梁后桥梁的自由振动相互抵消,桥梁振动最小。     

城市轨道交通薄壁槽形梁车桥动力特性试验研究

对城轨高架标准跨薄壁槽形梁桥进行现场测试,获得桥梁的频率、振型、阻尼比等自振特性,以及列车通过时桥梁的位移、振幅、应力、加速度响应和车体加速度的测试资料,对其进行的分析结果表明:梁体挠跨比小于规范限值,列车通过时没有发生共振现象,梁体竖向刚度满足要求;梁跨横向基频大于规范值,桥梁横向基频较小,墩顶横向振幅较大,梁体横向刚度满足要求,而桥墩刚度相对不足;道床板和腹板发生局部振动,当设计车速提高时,应注意行车线路和腹板的局部稳定性;梁体总体纵向弯曲动力系数小于规范值,而道床板局部横向弯曲动力系数远大于梁体总体纵向弯曲动力系数;桥面加速度在限值范围内,采用Sperling指标和ISO2631指标评判桥上列车乘坐舒适度均为优秀;薄壁槽形梁适用于轨道交通高架线。     

城市轨道交通桥梁抗震设计与研究

以城市轨道交通设计实例为主要依据,结合相关规范,根据能量转换原理对轨道交通桥梁抗震设计进行研究。结论为:减小结构体系刚度和加大能量输出是降低结构地震动响应的有效方法。通过控制结构尺寸、设置塑性铰和减隔震支座等方法可以有效降低结构体系刚度;通过设置防震挡块,高阻尼支座等能够加大能量输出。实际震害表明,罕遇地震作用下,抗震计算无法得到结构响应的精确值,结构的内力和变形特征难以把握。根据桥梁破坏机理,通过概念设计才是达到罕遇地震作用下结构抗震性能目标的首选方法。     

城市轨道交通应急钢梁在列车作用下的动力响应

建立了87型应急钢梁与轨道交通列车的车桥耦合分析模型,它由车辆模型和有限元桥梁模型两部分组成。对具有2个转向架的4轴拖车和4轴动车分别建立了27、17个自由度的车辆动力分析模型。以轨道不平顺作为车桥耦合系统的自激激励源,运用模态综合技术,建立了车-桥系统耦合振动的运动方程组,通过编程进行计算分析。以三种不同跨度87型下承式钢桁梁为例,模拟运行中列车驶入、驶出桥梁的整个过程,计算分析了钢桁梁的自振频率、振型特点,以及钢桁梁在列车通过时的动力响应规律,得出重要结论,从而为进一步研究87型应急钢桁梁的动力特性提供可行的研究方法。     

城市轨道交通高架桥梁抗震分析

从影响城市轨道交通高架桥梁抗震分析的地震作用、本构关系等出发,结合现行相关抗震规范,对城市轨道交通高架桥梁进行动力特性分析、反应谱分析和非线性时程分析,并提出城市轨道交通高架桥梁构造措施要求,给类似桥梁的分析研究工作提供重要参考。     

我国现行轨道交通桥梁抗震设计规范探讨

从设计角度出发,对《地铁设计规范》、《城市桥梁抗震设计规范》和《城市轨道交通结构抗震设计规范》在桥梁抗震设计标准、分析方法、设计加速度反应谱及设计方法等方面进行对比、分析,阐明各规范的设计原理及适用性。分析结果表明,《地铁设计规范》和《城市桥梁抗震设计规范》的设计方法较为简明,便于操作;《城市轨道交通结构抗震设计规范》的设计概念更加明确,设计方法更加具体,对结构在地震作用下的工作状态把握也更加精准。     

轨道交通桥梁预制盖梁结构力学行为研究

通过运用有限元程序ANSYS、MIDAS和规范理论算法,研究轨道交通桥梁预制盖梁的结构力学行为,在施工和运营两种荷载工况下,对接口连接构造的力学行为和计算建模方法进行较为详尽的论述,以及对不同边界条件下的计算结果进行对比分析。从接口部位的环形焊缝应力、钢板与混凝土连接的钢筋应力和接口部位的混凝土应力分析结果可知,该接口构造的连接方案具有一定的可靠性和安全性,同时该研究过程和理论分析成果为其他工程的设计分析工作具有一定的借鉴作用。     

城市轨道交通轨道曲线超高计算及其程序实现

城市轨道交通存在着线路条件复杂、车辆变速较快、运营模式多样等特点,导致轨道曲线超高设计面临着诸多不同的复杂工况。在总结超高计算原则及超高要素限值的基础上,探讨单一速度模式、多种速度模式、缓和曲线进入有效站台等不同工况下超高计算方法并实现计算程序化,结论为:根据不同工况合理选择超高要素限值,单一速度模式宜采用平均速度法,多种速度模式宜采用优化的接近高速法,缓和曲线进入有效站台应以站台端部超高不大于15 mm作为限制条件,采用计算机语言实现超高计算程序化可有效提高设计效率。     

城市轨道交通移动闭塞列控系统列车追踪间隔研究

目前,基于通信的移动闭塞列控系统作为轨道交通列控系统的主要发展方向,在一定程度上缩短了列车之间的追踪间隔。追踪间隔的计算是列车生成移动授权的前提。列控系统中移动授权的发布由区域控制器来完成。列控系统中由于追踪模式的不同,列车追踪间隔也会有差异,从而影响移动授权生成,影响行车效率。分析了列车移动授权生成原理,研究了列车区间追踪场景下绝对追踪模式和相对追踪模式下的列车追踪间隔,并进行了仿真。仿真分析结果表明:相对追踪模式下列车生成的移动授权更大,可以进一步缩小列车追踪间隔;绝对追踪模式存在最优追踪速度。     

城市轨道交通工程造价控制探讨

城市轨道交通建设是一项大型系统工程,分系统多,一次性投资大,投资管理复杂,有效控制工程造价成为业界关注的热点。此文在介绍轨道交通工程造价的构成及影响造价因素的前提下,分析工程造价控制存在的主要问题,并针对存在的主要问题,分别从立项决策阶段、设计阶段及工程实施阶段论述控制工程造价可采取的措施。