地铁十字换乘车站换乘核心区域行车中板受力分析

地铁十字换乘车站的换乘节点核心区受力较复杂,以上侧下岛双层十字换乘车站为例,车站中板作为列车的行车道板,需要在设计过程中考虑行车荷载的影响。采用大型有限元软件M idas C ivil,采用影响面分析考虑行车荷载后的中板受力分析,确定了最不利工况,找到了应力集中部位,为设计提供了理论依据,保证车站结构的安全。     

浅谈地铁车站换乘方式

详细的叙述了地铁车站的常用换乘方式以及适用条件、优点和缺点,旨在为设计者提供借鉴和参考。     

地铁换乘车站设计方案可行性分析

结合沈阳地铁6号线与既有2号线换乘站(市图书馆站)周边既有的及规划的道路、建筑物、管线等情况及客流条件,进行功能性、舒适性、施工安全性、与周边环境协调性及经济性的综合比较,进而对地铁换乘车站两个方案进行系统分析,最终确定了合理的换乘站方案。     

列车荷载作用下地铁重叠隧道的响应分析

以深圳地铁一期工程区间近距离重叠隧道为背景，研究地铁运营期间，列车振动荷载对隧道结构的的影响。首先根据车辆－轮轨模型，确定列车振动荷载。然后采用释放荷载方法模拟地铁的开挖效应，确定初始应力场，并通过对地铁结构体系进行模态分析，得到体系的振型和频率，以确定合理的阻尼系数和时间积分步长。最后运用Newmark隐式时间积分法，分别研究在上行动载，下行动载和上下交会动载3种情况下，区间近距离重叠隧道的动力响应，确定在列车振动荷载作用下衬砌结构的薄弱部位及其相应的位移和应力。     

列车移动荷载作用下曲线上桥梁的振动响应分析

以列车移动荷载作用下曲线上桥梁系统研究对象，采用车－桥系统的空间振动分析模型，以一箱型箱支梁为例，用计算机模拟列车过桥的全过程，计算了列车荷载作用下曲线桥的动力响应、列车的脱轨系数、轮重减载率，列车运行平稳性指标，并与直线桥作了比较，研究结果与工程实际有一定的参考价值。     

上海市地铁二号线人民广场车站换乘分析与建议

地铁二号线随着客流量的日益增加,已成为上海市公共交通体系中的又一条重要线路.地铁二号线自开通后客流变化:     

顶板设出入口的地铁车站在核爆荷载下受力分析研究

介绍了地铁车站出入口从地铁顶板穿出地面的几种形式和应用情况,结合北京地铁某车站实例,在人防核爆内压荷载、经土层衰减后的人防外压荷载及结构正常荷载组合联合作用下,采用有限元软件对该类型车站的受力做了详细的计算和分析,并对设计中出现的难点进行了处理。取得了较好的效果,为类似工程设计提供了有益的借鉴。     

移动荷载作用下壳的动力分析

应用弹性薄壳力学和板壳振动理论，采用变分法，分忽略和考虑移动荷载本身质量两种情况，探讨了移动荷载作用下各向同性的弹性薄扁壳的强迫振动及其动力反应，并以工程上常见的圆柱扁壳为例，推导和分析了其挠度与内力计算公式，动力影响面及其发生共振时的临界速度。     

考虑换乘站客流疏解的地铁列车跳站与客流控制协同优化

早高峰时段,各大城市地铁线路和换乘站的客流运输与疏解压力巨大。本文首先说明部分列车在换乘站跳站,可延缓换乘客流乘车过程、降低换乘站客流疏解压力。在此基础上,构建地铁单线双方向列车换乘站跳站开行与客流控制协同优化模型,极小化乘客在始发站等待延误时间和换乘延误时间。其次,对相关非线性约束进行近似线性替代,将原模型转化为线性整数规划模型。最后,以北京地铁5号线早高峰为背景设计数值实验,使用优化求解器CPLEX调用分支定界算法求解模型,验证了模型的实际优化效果。实验结果表明,相较于列车站站停和既有客流控制,优化所得方案在14 min内使得列车运载的乘客增加了2954人,并使乘客在站外延误时间、换乘延误时间和总延误时间分别降低了58.9%、16.9%和41.6%。     

移动荷载下爬坡路段沥青路面力学响应特性

以解放CA141为代表车型, 分析了车辆在驶入爬坡路段后的4种可能行为, 根据其动力性能参数计算出上坡时加减速换挡的加速度, 据此建立了移动荷载下三维沥青路面瞬态动力学分析有限元模型, 对不同行驶工况下路面内的压应力、剪应力及竖向位移特性进行分析。计算结果表明: 在移动荷载作用下, 路面结构的应力响应不仅具有波动特性, 同时在一定区域内呈现交变特性, 出现了拉压应力逆转变化, 压应力分布主要集中在路表 0~6cm范围内; 由于速度的降低及水平力的增大, 路表处最大剪应力由轮隙向轮心处迁移, 沿道路深度方向, 最大剪应力峰值由中面层位置向路表迁移; 车辆的变速及低速行驶是引起爬坡路段车辙变形的主要原因。     

列车荷载下的桩网结构低路基土拱效应

运用ABAQUS软件建立了桩网结构低路基动力有限元模型, 通过计算结果与实测结果的对比验证了模型的可靠性, 并分析了列车荷载下路基中动应力分布、桩土应力比与等沉面高度变化特征。分析结果表明: 采用模型计算的路基不同深度处动应力与实测结果最大差值为0.56kPa, 动位移的最大差值为7μm, 计算和实测的平均动应力和动位移沿路基深度的传递趋势相同, 因此, 有限元模型可靠; 在动荷载作用下, 路基中存在土拱效应, 土拱高度约为1.6m, 与静荷载作用下土拱高度近似, 路基表面的应力变化率比路基基底大; 路基中动应力的分布受到土拱效应的影响, 表现为传递到桩间土上方土体的动应力部分转移至桩顶上方, 且在路基垫层附近动应力转移现象最明显; 在动荷载作用后, 路基中心处桩顶与两桩间的桩土应力比减小, 而桩顶与四桩间的桩土应力比增大, 桩顶与两桩间的桩土应力比始终大于桩顶与四桩间的桩土应力比; 距离路基中心1m处纵断面等沉面高度为1.55m, 布置桩体的纵断面等沉面高度大于未布置桩体的纵断面等沉面高度, 且沿路基中心到路肩, 同类纵断面的等沉面高度逐渐降低, 动荷载作用后, 路基中心处等沉面高度增大。     

移动荷载作用下板式轨道的有限元分析

用有限元法分析了板式轨道在移动荷载作用下的动力响应。视板式轨道为如下模型: 钢轨为离散粘弹性支点支承的长梁; 轨道板为连续粘弹性基础支承的短梁。视板式轨道及移动荷载为一个系统, 运用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的"对号入座"法则建立该系统的振动方程组。研究了移动荷载的速度、钢轨的类型和钢轨支点的弹性系数对钢轨及轨道板动力响应的影响。算例结果表明: 在其他参数相同的情况下, 增大钢轨支点的弹性系数, 钢轨的动力响应减小; 使用较重型的钢轨有利于减小钢轨和轨道板的动力响应; 随着移动荷载速度的提高, 钢轨和轨道板的动力响应增大。     

单个移动荷载激励下桥梁最大位移响应的频域分析

为了更加有效地建立列车运营速度与桥梁最大位移响应之间的关系, 针对单个移动荷载激励下桥梁最大位移响应提出了一种频域分析方法; 采用傅里叶变换推导出单个移动荷载匀速通过梁桥时的移动荷载谱和桥梁振动位移响应谱, 通过分析移动荷载幅值谱获得了导致桥梁自由振动位移出现极值响应的移动荷载速度, 并提出了该移动荷载速度的计算公式; 以一简支梁为例, 通过与相关文献结果的对比, 验证了本文数值计算程序的正确性, 进一步基于该程序, 通过数值分析验证了频域分析方法理论推导的正确性和移动荷载速度计算公式的准确性。研究结果表明: 在频域内得到的移动荷载幅值谱与时域内得到的桥梁自由振动幅值响应规律一致, 因此, 移动荷载幅值谱能有效反映桥梁自由振动位移响应; 导致桥梁发生自由振动最大位移响应的移动荷载速度与移动荷载幅值谱最大值对应的速度相等, 且移动荷载幅值谱的其他极值点与桥梁自由振动位移响应极值点对应的移动荷载速度一致; 在自由振动阶段, 桥梁位移响应极值点对应的单个移动荷载速度仅与桥梁自振频率和跨度有关; 单个移动荷载以共振速度通过桥梁时, 桥梁发生的受迫振动与自由振动位移响应均不是最大响应, 因此, 对于高速铁路桥梁的列车运营速度, 除关注列车共振速度外, 需更加重视使桥梁产生最大位移响应的速度。     

非线性因素对超大跨度斜拉桥活载内力的影响

笔者研究了非线性因素对超大跨度斜拉桥使用阶段内力的影响,分析中同时考虑了拉索垂度效应、P-Δ效应和大位移效应的影响.以一座主跨超千米的斜拉桥为例,给出了各控制截面内力的非线性影响系数,并提出了减小超大跨度斜拉桥非线性影响的措施.     

重载货车车钩准静态受力分析与纵向载荷分配规律

针对重载货车车钩在车钩间隙、重力与纵向牵引力综合作用下的受力状态改变问题, 对车钩进行了准静态受力分析, 研究了其纵向载荷分配规律; 设计了钩舌上下牵引凸缘根部的应变试验, 得到了测点弹性应变随牵引力的变化关系, 分析了上下牵引凸缘承载程度变化趋势; 对车钩进行了详细的受力分析, 推导了载荷传递部位等效力解析解, 得到了车钩承受不同牵引力作用时所对应的仿真边界条件; 对车钩结构进行了仿真分析, 得到了节点应变随牵引力变化的响应曲线, 通过与应变测试试验结果的对比分析, 证明了车钩载荷传递部位等效力解析解和仿真模型的可靠性; 研究了牵引力与钩舌内腕面、上下牵引凸缘等效力的关系式中关键参数对等效力的影响规律。研究结果表明: 当牵引力小于13.5 kN时, 上受压推台受力; 牵引力为13.5~1 725.0 kN时, 车钩系统上下牵引凸缘同时承载, 随着牵引力的逐渐增大, 下牵引凸缘承载比例逐渐减小并趋近于0.53, 上牵引凸缘承载比例逐渐增大并趋近于0.47, 承载比例与系统参数有线性关系, 其中钩舌内腕面等效力作用位置对此影响极大。研究结果作为研究车钩疲劳裂纹萌生和扩展仿真的基础, 对铁路重载车钩服役安全性具有极强的指导意义和参考价值。     

大跨高墩连续刚构桥内力状态及其对地震反应的影响

为研究实际施工过程和混凝土收缩徐变对连续刚构桥成桥内力状态的影响以及不同内力状态下主桥的地震反应差异,以某大跨高墩连续刚构桥为背景,建立了MIDAS/Civil施工阶段分析模型,并讨论了各施工因素对主桥内力状态的影响; 基于等效荷载法提出了适用于连续刚构桥的内力等效荷载计算方法,通过将主桥内力进行分解,以若干简单的内力等效荷载分别进行等效,再利用叠加原理求和,得到符合实际情况的等效内力状态; 采用OpenSees建立了全桥非线性动力分析模型,并施加不同内力状态所对应的内力等效荷载,使其处于对应的等效内力状态; 选取40组典型速度脉冲型近断层地震动记录为输入,开展了不同内力状态下全桥非线性动力时程分析。分析结果表明：若忽略主桥预应力作用,将高估主梁最大弯矩约2.8倍,高估主墩墩顶和墩底最大弯矩分别约3.5、2.0倍,且弯矩方向皆与实际情况相反,故预应力作用对连续刚构桥内力状态的影响不可忽视; 墩梁固结附近主梁等效内力峰值与目标内力峰值的最大误差在5%以内; 近断层地震动作用下,主墩侧移角、曲率延性系数和塑性铰区钢筋最大应变都随混凝土收缩徐变的增加呈逐渐减小的趋势,沿纵桥向则更为明显; 提出的内力等效荷载计算方法可为高烈度区连续刚构桥抗震设计和性能评估提供参考。     

箱梁横向框架内力的程序计算分析

运用平面框架分析的基本方法,对箱形截面梁的横向框架内力进行分析。为了解桥梁沿长度方向上各个截面的横向内力,在梁长度方向截取单位长度的框架,然后用能量原理推导出横向框架单元刚度矩阵及相应等效节点力,并用FORTRAN语言编制相关程序,最后得出在各级荷载组合下箱梁桥横向内力的变化规律。该方法对横向内力的计算比较简便,对找出横向内力最不利作用位置以及横向预应力配筋有参考意义。     

悬索线无铰拱桥自重内力实用计算方法研究

鉴于影响线加载法计算效率低和有限元法建模工作量大,无铰拱桥自重内力无法进行简便计算。基于桥面系作用主拱圈荷载的等效膜张力假定,采用解析法对悬索线无铰拱桥自重内力进行求解,得出实用公式,并用实桥算例验证了该方法。