铁路钢桥横向刚度限值分析

根据对发生过脱轨事故桥梁的分析,得出桥上列车脱轨的主要原因是桥梁横向刚度不足。多起桥上列车脱轨事故表明:现有铁路钢桥横向刚度限值不能预防列车脱轨,原因是现有桥梁横向刚度限值分析方法不能分析桥上列车走行安全性。基于列车脱轨能量随机分析理论,提出新的铁路桥梁横向刚度限值分析方法。具体步骤是:建立具有安全系数的预防脱轨条件,确定在设计车速下预防脱轨的桥梁横向刚度限值,代入此值检算桥上列车走行平稳性与舒适性。该方法确定的桥梁横向刚度限值既能保证列车平稳舒适运行,又可防止脱轨。运用此方法,制定的提速线32和40 m上承式钢板梁桥的横向刚度限值分别是主梁中心距为2.36和2.55m,提速线3×80连续钢桁梁桥的横向刚度限值是主桁中心距为6.61 m。     

三跨连续曲线铁路箱梁桥模型试验研究

通过三跨连续曲线铁路箱梁桥的模型试验,探讨了该结构在预应力和使用荷载作用下的挠度、支座反力及径向位移。试验为益阳至永州段宝庆东路立交桥的设计提供理论依据,也为弯梁理论研究提供实践基础。     

桥上列车脱轨的力学机理、能量随机分析理论及其应用

总结了国内外现有桥上列车脱轨研究中的主要问题。基于物理概念，提出了桥上列车脱轨的力学机理，进一步提出了桥上列车脱轨能量随机分析理论，其主要内容包括：列车脱轨几何准则；能反映轮轨接触状态及相对位移的列车桥梁时变系统空间振动方程组的建立；此系统横向振动激振源的确定；此系统随机横向振动的计算方法；评判列车是否脱轨的能量增量准则。计算了6个桥上列车是否脱轨实例，计算结果均与实际符合，证明这个理论有一定正确性。     

薄壁杆件约束扭转强度可靠度计算的有限元法

根据变截面薄壁杆件约束扭转的特点，提出用一维随机有限元法来计算其扭转强度的可靠度。它能够计算翘曲约束引起的二次剪应力流，具有计算工作量小、精度高的优点。     

薄壁箱梁剪力滞分析的多参数翘曲位移函数及其有限元法

在分析箱梁剪力滞效应时,用多个不同的纵向位移剪力滞差值函数自动计入翼板宽度及其至截面形心距离的影响,并且考虑轴力平衡条件,构造薄壁箱梁(可蜕变为开口截面梁)的翘曲位移函数,导出了控制微分方程、边界条件及相应的一维有限元列式.数值计算比较和模型实验验证表明,本文方法是简单而有效的.     

高速铁路大跨度钢桥横向刚度限值分析

本文针对高速铁路大跨度钢桥板桁或拱桁组合体系两种主要桥式，对列车与桥梁时变系统的随机振动响应作了较详细的分析，在确保桥上列车安全的前提下，分别按桥上双线列车对开与单线行车工况绘制各种车速下车辆横向最大斯佩林舒适度指标W^Hx.mex与桁宽B的关系曲线，从这些曲线中找出对应于容许最大斯佩林舒适度指标W^Hx.max=3.0的桥宽B，即为桥梁在相应行车工况下的容许最小宽度，其除以桥梁各跨的跨长，得出了桥梁的横向刚度限值－桥梁容许极限宽跨比[B/L]，本文研究成果对高速铁路大跨度钢桥的设计具有一定的参考作用。     

上承式钢板梁空间振动计算与加固技术研究

根据列车桥梁时变系统的能量随机分析理论，分别建立列车、上承式钢梁空间振动分析模型，可方便考虑钢板梁主梁横向与竖向弯曲、自由扭转、约束扭转变形及横隔板、横联、平联、刚性连接加固杆件等桥梁局部构件的作用。采用计算机模拟方法，计算了提速列车与常用跨度上承式钢板梁采用各种加固措施前后的空间振动响应-桥梁及机车车辆的振动位移、加速度、列车轮对横向摇摆了、平稳性指标、轮压减载率等时程。根据计算结果，提出了对常用的32m上承式铆接钢板梁、24m上承式铆接钢板梁、20m(B=1.8m)上承式铆接钢板梁的加固方案建议。     

关于列车—轨道系统振动计算中存在的几个主要问题

在回顾国内外已有列车－轨道系统振动计算方法的基础上，指出了在其中存在的几个主要问题，提出了解决这些问题的途径，同时还列出了部分计算结果，这些结果分别与实测结果相当一致。     

斜交箱梁的板梁段有限元法

吸取梁段单元和板梁框架法的思想,将斜交箱梁沿纵向划分为若干斜梁段,依据箱梁结构进一步将斜梁段划分为若干板梁段子单元,在位移分析的基础上,通过正、斜交坐标转换关系,直接建立在斜交坐标系内描述单元空间位移的方法,用势能驻值原理建立其有限单元列式,利用编制的有限元程序PBS进行斜交结构的分析,结果表明该方法具有较高的分析精度。     

斜交板弯曲理论的斜交坐标法

斜交板是工程中的一种常用结构,建立其弯曲微分方程是获得解析解的难点和关键.本文在正交坐标系的薄板弯曲理论的基础上,利用坐标转换,建立了斜交坐标系中各向同性、正交异性和斜交异性的斜板弯曲微分方程,并简要介绍该方法推广应用于平行四边形斜板有限元法的思路.较文献[1-3]的方法而言,利用本文提出的斜交坐标转换法可大大简化弯曲微分方程推导过程,且可方便地推广应用到斜交箱梁等其它结构中.