城市轨道交通U型梁运营安全性分析

以U型梁为主要研究对象,建立车辆-桥梁耦合动力分析模型,研究了车速、车辆类型和钢弹簧浮置板对高架U型梁桥动力响应的影响,分析了车辆和桥梁结构的动力特性,并对地铁列车通过U型梁桥系统时的行车安全性进行了评估。计算结果表明：车辆在50~100 km/h速度运行时,均满足行车安全性的要求,车辆振动会随着速度的增加而增加;从U型梁的行车安全性角度来分析,选取A型车比B型车更为合理;加入钢弹簧浮置板后,可减小桥梁竖向位移和竖向加速度,但会增加列车振动响应,在钢弹簧浮置板设计过程中,需兼顾车辆和桥梁的运营安全性;改变钢弹簧的刚度对桥梁振动响应的影响较小。     

跨座式轻轨钢轨道梁的动力特性有限元分析

为研究跨座式单轨交通钢轨道梁的动力特性,以重庆市袁家岗-谢家湾区间40.5 m简支跨座式单轨交通钢轨道梁为研究对象,应用ANSYS的APDL语言,采用直接生成法建立有限元模型,分别计算模型的自振特性、静力和动力响应。动力分析的计算模型采用4辆车厢编组,车速为20~80 km/h,分单线和双线加载。计算结果表明:该钢轨道梁基频较高,结构振型复杂,具有较高的整体刚度及强度,动力特性符合规范要求;平联及横梁对轨道梁的横向刚度和扭转刚度贡献较大;单线行车时轨道梁会产生扭转,使其上翼缘产生较大的横向位移。     

中速磁浮混凝土轨道梁结构设计

为探索适用于运行速度为160～250 km/h中速磁浮的轨道梁梁型,并了解该类中速磁浮轨道梁的关键设计参数,文中根据不同体系在静活载、温度作用下梁部的变形影响,探究160～250 km/h范围内的中速磁浮轨道梁的合理结构体系;对不同截面形式的混凝土轨道梁,通过静力计算、车桥动力仿真分析等手段开展初步研究和对比。通过研究提出区别于目前中低速磁浮、高速磁浮常用和梁形截面的工字形的截面方案,此外,根据常导磁浮目前的技术标准,结合车桥耦合计算结果,对中速磁浮轨道梁采用的竖向挠度变形、自振频率等关键设计控制指标提出建议值。     

高墩连续刚构桥车桥耦合振动分析

为研究移动车辆荷载作用下车辆-桥梁系统的动力响应特性,以某三跨高墩连续刚构桥为对象,采用2轴7自由度车辆模型加载,探究车辆速度、行车数量及车辆载重因素对车桥系统动力响应的影响。结果表明：车辆的行驶速度基本不会影响桥梁的位移响应峰值,车辆以相同速度通过桥梁时,桥梁各跨的位移响应峰值存在差异,车桥发生共振时的车速为40 km/h;随着行车数量的增加,桥梁各跨跨中处于较大位移响应的持续时间明显加长,桥梁中跨跨中的位移响应峰值在2辆车行驶时取得极大值,而车辆的加速度峰值与加权加速度均方根值在6辆车通过桥梁时取得极大值;随着车辆载重的增加,桥梁的位移及加速度响应总体呈增长趋势,而桥梁的冲击系数与车辆各项动力指标的响应则呈下降趋势。     

中低速磁浮试运线轨道梁刚度研究北大核心

为给中低速磁浮轨道梁刚度设计提供参考,以株洲机车车辆厂中低速磁浮试运线32×20m简支轨道梁为背景,采用理论分析与现场荷载试验相结合的方法,对中低速磁浮轨道梁刚度进行研究,并参考各国相关规范对轨道梁刚度取值进行对比。研究结果表明:该试运线轨道梁实测应力均在2 MPa以内,应力水平较低,应力水平不控制主梁设计;轨道梁实测变形值仅为计算值的70%左右,具有较好的性能质量;试验梁挠跨比约为1/10 404,满足规范要求,但较为保守,可进一步优化线路结构参数,降低线路成本。     

中低速磁浮试运线轨道梁刚度研究

为给中低速磁浮轨道梁刚度设计提供参考,以株洲机车车辆厂中低速磁浮试运线32×20m简支轨道梁为背景,采用理论分析与现场荷载试验相结合的方法,对中低速磁浮轨道梁刚度进行研究,并参考各国相关规范对轨道梁刚度取值进行对比。研究结果表明:该试运线轨道梁实测应力均在2 MPa以内,应力水平较低,应力水平不控制主梁设计;轨道梁实测变形值仅为计算值的70%左右,具有较好的性能质量;试验梁挠跨比约为1/10 404,满足规范要求,但较为保守,可进一步优化线路结构参数,降低线路成本。     

移动车辆荷载作用下异型钢伸缩缝的动力学特性

为了分析桥梁伸缩缝在移动车辆荷载作用下的动力学特性,基于ABAQUS有限元分析软件建立起异型钢伸缩缝的数值模型,利用动力学计算方法模拟分析了异型钢伸缩缝在不同车速车辆荷载作用下的动力特性,同时研究了超载和型钢刚度变化对伸缩缝动力特性的影响效果.结果 表明,伸缩缝在静力作用下的最大应力点产生在型钢边梁上,这与实际工程破坏相符;随着行车速度的增加,伸缩缝的最大应力值和变形量也随之增大,车速从40 km/h增加到100 km/h时,最大应力值增加了15％,最大变形量增加了25％;车辆超载会使伸缩缝产生较大的应力,车辆超载量越大,产生的最大应力也就越大,当超载率达到100％时,最大应力较标准轴载增大2倍;型钢边梁刚度的增大,可使伸缩缝应力降低1％左右.     

运行车速与道路设计

我国现行道路设计规范采用计算行车速度作为主要设计参数，而车辆实际运行速度，特别是在计算行车速度低于100km／h的公路上，往往高于计算行车速度。当两者差值大于10km／h以上时，就容易发生交通事故。采用运行车速进行设计或检验，有利于改进道路设计，提高行车安全。     

大位移公路桥梁伸缩缝的动力定位耦合数值模拟研究

基于有限元软件ABAQUS,对大位移公路桥梁伸缩缝的动力定位耦合数值模拟进行了研究。结果表明,随着支承刚度的增加,伸缩缝最大水平位移、竖向位移响应随之减小。当支承刚度从50050 N/mm增加到80050N/mm时,伸缩缝中梁最大水平位移响应减小60.71%,最大竖向位移响应减小38.36%。当中梁支承刚度>50050N/mm,速度为81.5km/h时,增大支承刚度对伸缩缝中梁冲击影响较小。随着速度增大,伸缩缝中梁水平向振动位移和竖向振动位移变化规律趋于一致。与双辆车同时同向通过伸缩缝相比,单辆车通过伸缩缝时,最大竖向位移相差较小,最大水平向位移则明显要小。在单辆车通过伸缩缝时,最大竖向位移相差较小,最大水平向位移明显要大于双辆车同时反向通过的位移。     

既有长沙磁浮线路低置结构提速适应性研究

既有长沙中低速磁浮线路设计速度为100 km/h,根据湖南省战略性新兴产业与新型工业化规划要求,需要进行160 km/h提速磁浮交通技术攻关。基于既有线路结构,运用FLAC3D数值模拟分别对速度为100,120,140,160 km/h下的承轨梁、基床等结构动力特性进行分析。结果表明:梁体动应力、加速度、动位移以及基床动应力均满足列车运行要求,提速后,既有长沙中低速磁浮低置结构仍安全可靠。     

减振型双块式无砟轨道合理刚度匹配研究

为研究城际铁路减振型双块式无砟轨道的合理刚度匹配,基于轮轨系统耦合动力学理论,结合我国城际铁路的运营特点,建立了城际铁路车辆-减振型双块式无砟轨道耦合动力分析模型,分析了列车在时速200 km和160 km时的轮轨动力响应。结果表明:对列车最高运行速度为200 km/h的城际客运专线,建议钢轨允许垂向位移控制在2 mm以内,减振垫的垂向位移应控制在1 mm左右;支点反力、钢轨位移受扣件刚度的影响显著,减振垫刚度是决定底座板加速度及道床板位移的决定性因素。城际铁路“在大站停”列车时速200 km、“站站停”列车最高时速160 km时,扣件合理刚度可取为42~49 kN/mm,减振垫的合理刚度可取为0.036~0.044 N/mm3。     

高速列车通过时钢-混凝土组合梁桥的结构动力特性

塞西亚桥位于意大利新建都灵-米兰高速铁路线上,为7跨简支钢-混凝土组合梁铁路桥,总长322m。介绍高速列车通过时该桥的现场动力测试及动力响应预测计算模型的试验验证。对高速列车(行车速度288km/h)通过时的该桥动力响应进行预测,并将预测结果与试验数据进行比较研究,给出高速列车激励作用下钢-混凝土组合梁铁路桥的结构特性。     

32 m超低高度混凝土T梁动力性能试验与分析

为了研究开行120km/h货车后既有铁路32m超低高度混凝土T梁的运营状况、安全性和加固对策,选取1孔32m超低高度混凝土T梁进行自振频率、挠度、振幅等主要动力性能测试。结果发现跨中横向振幅超过限值,不能满足120km/h货车运行,需要提高该梁的竖向和横向刚度。     

移动车辆荷载作用下高低塔斜拉桥动力响应时程分析

移动车辆荷载对于结构的动力时程响应分析越来越受到工程界的重视,文章依托某高低塔斜拉桥,运用Midas有限元分析软件对结构在不同车速情况下主跨跨中位置的动挠度、冲击系数及竖向加速度的动力时程响应进行了数值模拟计算分析。车辆以一定速度通过桥面时,斜拉桥主跨跨中位移响应随时间推移明显逐渐增大,当车辆行驶至桥跨跨中附近时的位移响应达到最大,车速为10~40km/h时会产生较明显的局部振荡,车辆完全通过全桥后,主跨跨中仍会持续5~10s的自由振荡。主跨跨中冲击系数随车速增加呈现波动上升趋势,斜拉桥主跨跨中的正最大加速度响应值随车速增加呈现类似正弦曲线特性的变化趋势。     

大跨度变截面连续箱梁桥车桥耦合振动分析

基于桥梁工程中广泛应用的变截面连续箱梁桥受移动车辆荷载作用时的振动方程解析解难以得到,本文运用桥梁结构动力学和有限元方法,对Euler-Bernoulli梁单元采用二节点的Hermite形函数,在假定的变截面模式基础上,推导了梁高呈抛物线变化箱形截面梁单元的刚度矩阵和质量矩阵.在时域中采用精细时程积分法,编制了桥梁动力响应数值计算程序,对长沙市某工程中变截面连续箱梁桥在车辆通过时的振动响应进行了分析,研究了车辆速度和加速度变化对桥梁挠度的影响.模拟结果与已发表的文献吻合较好,挠度满足规范要求,表明该桥具有良好的刚度.     

连续型浮置板的长度对轨道交通中车辆振动的影响

在对具有浮置板结构的无蹅轨道的分析基础上,建立了连续现浇型浮置板结构的力学模型,即弹性支撑的Bernoulli-Euler梁模型.通过对连续型浮置板结构不同的纵向长度尺寸布置对车辆系统的振动响应影响的分析,求得轨道交通无蹅轨道中连续型浮置板结构合理的布置方式.     

磁浮工程道岔梁的TLMD减振技术研究

为了解磁浮道岔梁的车桥耦合振动机理并进行振动控制,以长沙中低速磁浮工程道岔梁为工程背景,对磁浮工程道岔梁的TLMD减振技术进行研究。首先通过对磁浮道岔梁在磁浮列车激励下的振动响应测试,分析加速度的时程曲线和频率特征,研究其振动机理,确定道岔梁的受控频率;然后采取频率分布式的多重TLMD阻尼减振方案,并利用基于多目标满意度优化方法,对各TLMD进行参数优化;最后在实桥安装TLMD阻尼器后进行实桥测试,对安装阻尼器前、后道岔梁的振动响应进行对比。研究结果表明:磁浮工程道岔梁和磁浮列车的悬浮调整力形成了共振,振动响应剧烈,由于其振动频率明确,可以采用调谐式阻尼器进行控制;采用优化的TLMD阻尼器方案的理论减振效果明显;通过实测对比,安装TLMD阻尼器后,道岔梁的振动基本被抑制,满足日常行车的要求。     

武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥荷载验收试验研究

武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥为(98+196+504+196+98)m双塔三索面钢桁梁斜拉桥,上层6车道公路、下层4线铁路,是目前世界上主跨跨度、设计荷载最大的公铁两用钢桁梁斜拉桥。大桥的荷载验收工作突破常规,采用科研的思路和方法。主要内容有静力试验、动载试验和前期关键技术研究成果的实桥验证,首次从系统动力学的角度出发对车辆、桥梁和轨道的动力特性及动力响应进行了全面、系统的评估。根据相关标准、规范系统总结出一套完善的新型结构公铁两用桥梁荷载验收的标准和方法。第一期试验结果表明:大桥在设计荷载作用下具有足够的强度和刚度,满足设计要求;在试验速度80 km/h下,列车运行的平稳性、安全性和主桥结构的动力性能满足相关规范和设计要求。     

大跨度变截面连续箱梁桥车桥耦合振动分析

基于桥梁工程中广泛应用的变截面连续箱梁桥受移动车辆荷载作用时的振动方程解析解难以得到,本文运用桥梁结构动力学和有限元方法,对Euler—Bernoulli梁单元采用二节点的Hermite形函数,在假定的变截面模式基础上,推导了梁高呈抛物线变化箱形截面梁单元的刚度矩阵和质量矩阵。在时域中采用精细时程积分法,编制了桥梁动力响应数值计算程序,对长沙市某工程中变截面连续箱梁桥在车辆通过时的振动响应进行了分析,研究了车辆速度和加速度变化对桥梁挠度的影响。模拟结果与已发表的文献吻合较好,挠度满足规范要求,表明该桥具有良好的刚度。     

深梁及钢筋混凝土深梁设计

普通梁是一种受弯的基本构件,当梁的高度较大,跨度较小,跨度和高度相近时称为深梁。它的受力状态和普通梁(为了区别起见把普通梁称为浅梁)有明显的区别,浅梁和深梁的区别一般使用跨高比作指标(即跨度L和梁高h之比L/h),随着跨高比的由大至小,应力状态是逐渐变化的,但在实用上需要区别的是L/h≤2.0的简支梁和L/h≤2.5的连续梁。因而现在把这种梁称为深梁。对钢筋混凝土深梁的设计计算方法,是由弹性理论为基础过渡到考虑各种极限状态的,1932年美国Frang Dischinger从无穷