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列车荷载作用下的磁浮轨道梁响应极值条件 被引量：1
1
作者 向活跃 刘科宏 李永乐 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期27-34,136,共9页
为研究磁浮轨道梁动力响应的变化规律,将磁浮列车简化为移动的均布荷载,采用解析法得到简支轨道梁动力响应的解析解,并讨论轨道梁最大值随车速、跨度等参数的变化规律,推导磁浮轨道梁动力响应的极值条件,利用有限元方法和车-桥耦合振动... 为研究磁浮轨道梁动力响应的变化规律,将磁浮列车简化为移动的均布荷载,采用解析法得到简支轨道梁动力响应的解析解,并讨论轨道梁最大值随车速、跨度等参数的变化规律,推导磁浮轨道梁动力响应的极值条件,利用有限元方法和车-桥耦合振动方法进行验证.结果表明:列车与轨道梁跨度比值较大时,随列车速度的增加轨道梁跨中最大响应以波动形式增加,最大响应存在极值,轨道梁响应随轨道梁跨度、质量等参数也有类似规律;当车速和跨度的乘积为特定常数,或轨道梁一阶竖弯频率与跨度的乘积为车速特定倍数时,轨道梁产生消振现象. 展开更多
关键词 磁浮轨道梁 动力响应 均布荷载 解析法 消振现象
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常泰长江大桥主航道桥空间钻石型桥塔内力与线形主动调控技术
2
作者 郑清刚 李永乐 +2 位作者 王强 张皓清 张金涛 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期1-9,共9页
常泰长江大桥主航道桥采用钢-混混合空间钻石型桥塔,上塔柱采用钢箱-核芯混凝土组合索塔锚固结构,中、下塔柱采用钢筋混凝土四塔肢结构。桥塔施工过程中空间四塔肢内力与线形变化规律复杂,为有效控制桥塔内力与线形,在施工过程中采用“... 常泰长江大桥主航道桥采用钢-混混合空间钻石型桥塔,上塔柱采用钢箱-核芯混凝土组合索塔锚固结构,中、下塔柱采用钢筋混凝土四塔肢结构。桥塔施工过程中空间四塔肢内力与线形变化规律复杂,为有效控制桥塔内力与线形,在施工过程中采用“主动干预-智能修正-动态平衡”的主动控制技术。下塔柱施工时,通过设置横向临时对拉装置控制下塔柱自重作用应力,通过对纵梁后浇段位置进行对顶优化调整下塔柱边、中跨侧塔肢内力;中塔柱施工时,通过主动支撑优化塔肢内力,以直线为目标线形确定每个节段的无应力构形;上塔柱施工时,通过钢结构制造、安装和测量等技术实现其成桥线形控制,并设置体外索调整非对称荷载造成的塔偏。通过以上控制技术,桥塔封顶后,塔肢最大拉应力控制在1 MPa内,塔柱轴线最大偏差仅23 mm,满足小于塔高1/8000的控制精度要求,实现了预期的内力及线形控制目标。 展开更多
关键词 公路铁路两用桥 斜拉桥 钻石型桥塔 内力 线形 主动调控技术 主动支撑 施工控制
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考虑附加变形的高速磁浮梁轨分离式简支箱梁桥车-轨-桥耦合振动研究
3
作者 汪斌 邓钢 +2 位作者 孙体佳 龚俊虎 李永乐 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期93-100,共8页
为了解不同附加变形对时速600 km的高速磁浮梁轨分离式简支箱梁桥车-轨-桥动力性能的影响,以某梁轨分离式简支箱梁桥为背景进行有限元研究。建立高速磁浮列车-轨道-桥梁动力耦合模型,考虑温度变形、混凝土收缩徐变以及支座不均匀沉降引... 为了解不同附加变形对时速600 km的高速磁浮梁轨分离式简支箱梁桥车-轨-桥动力性能的影响,以某梁轨分离式简支箱梁桥为背景进行有限元研究。建立高速磁浮列车-轨道-桥梁动力耦合模型,考虑温度变形、混凝土收缩徐变以及支座不均匀沉降引起的主梁附加变形,分别将3种附加变形和轨道不平顺叠加,作为系统激励进行有限元计算,对比分析不同附加变形下的车-轨-桥动力响应。结果表明:温度变形、混凝土收缩徐变和支座不均匀沉降附加变形对简支箱梁、轨道的动力响应及列车磁浮间隙影响较大,分别考虑这3种附加变形时Sperling指标较不考虑附加变形时增大13.3%、12.3%、28.0%。3种附加变形中支座不均匀沉降的影响最大,需予以重点考虑。 展开更多
关键词 高速磁浮桥梁 简支梁桥 车-轨-桥耦合振动 附加变形 温度变形 收缩徐变 支座沉降 有限元法
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滨海重载钢桥的焊缝腐蚀疲劳可靠度评估 被引量：1
4
作者 朱金 陈远文 +3 位作者 吴梦雪 张宇 衡俊霖 李永乐 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期140-148,252,共10页
为研究钢桥焊缝在强腐蚀环境和重载下的疲劳问题,首先,基于前期试验成果,构建了一个三阶段的腐蚀疲劳概率损伤演化模型,分为腐蚀驱动扩展、腐蚀与疲劳竞争、疲劳驱动扩展三个关键阶段。在考虑焊缝多源疲劳裂纹的萌生、融合与扩展的基础... 为研究钢桥焊缝在强腐蚀环境和重载下的疲劳问题,首先,基于前期试验成果,构建了一个三阶段的腐蚀疲劳概率损伤演化模型,分为腐蚀驱动扩展、腐蚀与疲劳竞争、疲劳驱动扩展三个关键阶段。在考虑焊缝多源疲劳裂纹的萌生、融合与扩展的基础上,还纳入了多重失效路径的影响。以某滨海桥梁为工程背景,结合该桥梁的实测车辆荷载谱与服役环境特征,综合多尺度有限元模拟和腐蚀疲劳概率损伤演化模型开展了可靠度分析。结果表明:与焊趾失效模式相比,焊根失效模式的腐蚀疲劳寿命降低了11.3%,而双失效模式的寿命减少了16.3%,即焊根失效模式占主导地位;C5环境下腐蚀疲劳寿命相比C4环境条件下降低了26.9%,即环境腐蚀等级越高,腐蚀疲劳寿命越短;当车流量系数为1.2%和2.4%时,相比恒定车流量,腐蚀疲劳寿命分别减少了29.9%和38.8%,即车流量越大,腐蚀疲劳寿命越短;在高等级环境腐蚀和高车流量的双重作用下,腐蚀疲劳寿命下降了47.8%,即在强环境腐蚀和重载的耦合作用下,钢桥焊缝抗疲劳性能显著退化。 展开更多
关键词 钢桥 腐蚀疲劳 有限元模拟 焊缝 多源疲劳裂纹 可靠度 滨海 损伤演化
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考虑气动力跨向振幅依存性和相关性的桥梁涡振响应分析 被引量：1
5
作者 杨猛 王云飞 +3 位作者 赵家斌 周敬 王永景 李永乐 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期45-52,共8页
为研究非线性气动力跨向振幅依存性和跨向相关性对桥梁涡振响应的影响,首先,引入由振幅多项式表达的桥梁非线性气动力模型;其次,在二维涡振分析方法的基础上,通过理论分析提出同时考虑气动力的跨向振幅依存性和跨向相关性的三维涡振振... 为研究非线性气动力跨向振幅依存性和跨向相关性对桥梁涡振响应的影响,首先,引入由振幅多项式表达的桥梁非线性气动力模型;其次,在二维涡振分析方法的基础上,通过理论分析提出同时考虑气动力的跨向振幅依存性和跨向相关性的三维涡振振幅响应分析方法;最后,以主跨1700m的大跨度悬索桥为例,通过风洞实验识别其主梁在不同风攻角下的竖向涡振非线性气动力参数,进而分析不同风攻角下一阶正对称竖弯模态下的涡振振幅响应.研究结果表明:当气动力沿跨向完全相关时,在气动力跨向振幅依存性的影响下,三维分析方法得到的各风速涡振响应明显大于二维分析,约大19%;当气动力沿跨向不完全相关时,三维分析的涡振振幅响应比不考虑相关性时降低明显,其中大部分风速下的降低范围为16%~30%,个别风速下约降低70%;证明了考虑气动力跨向不完全相关性和跨向振幅依存性对准确预测大跨度桥梁涡振响应的重要性;本文提出的分析方法对于扭转涡振及高阶模态下涡振分析同样适用. 展开更多
关键词 大跨度桥梁 风洞实验 涡激振动 非线性气动力 跨向相关性
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高架桥上新型近轨式声屏障脉动风压特性数值研究
6
作者 胡锐 鲍玉龙 +2 位作者 李永乐 吴明睿 谭秋 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期287-296,共10页
中央近轨式声屏障作为一种新型的声屏障结构形式,距离线路较近易受到扰动强烈的气流作用,可能导致结构更易产生振动破坏或疲劳失效。以某城市铁路高架桥上近轨式声屏障为工程背景,建立了市域D型列车通过声屏障-桥梁系统的计算流体力学... 中央近轨式声屏障作为一种新型的声屏障结构形式,距离线路较近易受到扰动强烈的气流作用,可能导致结构更易产生振动破坏或疲劳失效。以某城市铁路高架桥上近轨式声屏障为工程背景,建立了市域D型列车通过声屏障-桥梁系统的计算流体力学数值分析模型。在验证数值模型无关性基础上,考查了声屏障在竖向和纵向的脉动风压分布特性,分析了列车车速、列车中心至声屏障间距和声屏障高度等参数对脉动风压的影响,给出了包含多参数变量的声屏障脉动风压峰值预测公式。结果表明:声屏障主要受到列车头波、尾波效应作用,风压时程曲线中头波负压峰值绝对值最大,随着测点高度的增加,声屏障头波负压峰值绝对值逐渐增大;不同参数对脉动风压峰值均具有显著性影响,头波负压峰值与列车车速平方成正比,与列车中心至声屏障间距平方呈负相关性,与声屏障高度的1.1次方成正比;对多参数改变时脉动风压峰值进行预测,预测值与仿真值之间具有较高的拟合度,表明预测公式具有可靠精度,可为新型的中央近轨式声屏障结构设计提供一定参考。 展开更多
关键词 高架桥梁 近轨式声屏障 脉动风压 数值模拟 风压预测
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风屏障几何参数对桥上磁浮列车气动力的影响
7
作者 马凌峰 孙体佳 +2 位作者 汪斌 邓钢 李永乐 《铁道建筑》 北大核心 2025年第2期77-82,共6页
常导高速磁浮列车外包轨道,其侧风气动力无法直接参考现有轮轨列车的气动力。风屏障是保障桥上磁浮列车高速行驶的一种重要手段,其几何参数的选定尤为重要。本文以侧风气动力为研究对象,建立常导磁浮列车-桥梁侧风气动数值分析模型,研... 常导高速磁浮列车外包轨道,其侧风气动力无法直接参考现有轮轨列车的气动力。风屏障是保障桥上磁浮列车高速行驶的一种重要手段,其几何参数的选定尤为重要。本文以侧风气动力为研究对象,建立常导磁浮列车-桥梁侧风气动数值分析模型,研究格栅型风屏障透风率、高度对箱形磁浮梁及桥上磁浮列车气动力的影响。结果表明:风屏障增大了磁浮桥梁的迎风面积,使得桥梁阻力系数增大;消除了迎风侧轨道与桥面板的负压区,使得桥梁升力系数减小;在风屏障的影响下,磁浮桥梁阻力系数、正风攻角升力系数、力矩系数对攻角的敏感性降低。增设风屏障后,列车附近区域风速减小,单独磁浮列车及双车布置迎风侧磁浮列车气动力系数下降明显;随着风屏障高度的增加或透风率的降低,磁浮车辆的阻力系数和升力系数持续降低。 展开更多
关键词 桥梁工程 箱梁 风屏障 数值模拟 侧风 磁浮列车 气动特性
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山区桥墩磨蚀特征的三维精细化测量分析
8
作者 魏凯 邢少一 +1 位作者 蔡浩伟 李永乐 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第2期136-143,共8页
为研究山区桥梁墩柱磨蚀损伤特征及发展规律,提出了基于激光雷达与红外结构光双目相机的混凝土桥墩表面磨蚀三维精细化测量方法,并建立了基于三维测量数据的桥墩磨蚀体积计算方法。通过对位于横断山区河流中的两座大桥开展现场实测,获... 为研究山区桥梁墩柱磨蚀损伤特征及发展规律,提出了基于激光雷达与红外结构光双目相机的混凝土桥墩表面磨蚀三维精细化测量方法,并建立了基于三维测量数据的桥墩磨蚀体积计算方法。通过对位于横断山区河流中的两座大桥开展现场实测,获取了桥墩磨蚀损伤的高精度三维数据,分别讨论了圆柱形和正八边形桥墩的磨蚀特征及磨蚀随桥墩高度的变化规律。实测研究发现,桥墩磨蚀主要发生在迎水面位置;圆柱形桥墩的磨蚀主要来源于悬移质,且磨蚀深度与桥墩高度符合幂函数关系;正八边形桥墩磨蚀严重,部分区域的纵筋及箍筋裸露,主要是由洪水期河流中的大粒径漂石撞击导致。研究结果可为山区桥墩磨蚀测量及磨蚀防护设计提供参考。 展开更多
关键词 山区桥梁 磨蚀 混凝土桥墩 磨蚀特征
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成渝中线简阳沱江特大桥主桥上部结构施工技术
9
作者 李传富 李永乐 +1 位作者 马天亮 张大兵 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期146-152,共7页
新建成渝中线简阳沱江特大桥主桥为(72+320+72)m中承式无推力组合拱桥,主拱为钢管混凝土拱,边拱为钢-混组合箱拱,边拱端部拱梁一体,主梁作为系杆,成都侧拱座设纵向活动支座。根据该桥结构特点、水文和地质条件、无砟轨道线形精度要求,... 新建成渝中线简阳沱江特大桥主桥为(72+320+72)m中承式无推力组合拱桥,主拱为钢管混凝土拱,边拱为钢-混组合箱拱,边拱端部拱梁一体,主梁作为系杆,成都侧拱座设纵向活动支座。根据该桥结构特点、水文和地质条件、无砟轨道线形精度要求,边拱采用支架法施工,在主拱合龙前和二期恒载施工前分2次浇筑边拱压重混凝土,以平衡拱脚混凝土应力和边支座的反力;主拱分为三大段,两端73 m拱段采用原位支架拼装方案施工,跨中174 m拱段采用“低位拼装、整体垂直提升”方案施工;主梁采用支架法施工,在主梁跨中合龙段设置临时拉索,主动张拉合龙,同时可通过临时拉索的多次主动张拉将成都侧拱座滑移量控制在20 mm内;在成都侧拱座往中跨侧滑移的方向上设置临时约束,利用支座垫石作为限位挡块,限制主拱合龙前拱座往中跨侧的滑移。 展开更多
关键词 高速铁路桥 无推力组合拱桥 钢管混凝土拱 钢-混组合箱拱 边拱压重 整体提升 临时约束 施工方案
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考虑风-温耦合的钢箱梁外形对温度效应影响研究
10
作者 黄旭 何佳骏 +2 位作者 丁文龙 朱金 李永乐 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期33-42,共10页
为了准确分析钢箱梁外形对截面温度特性的影响规律,提出了一种考虑钢箱梁周围局部风场与温度场相互作用的有限元分析方法,采用折减系数k来建立钢箱梁周围热边界层高度处风速U_(a)与远处气象站实测风速U的对应关系,对比分析了是否考虑风... 为了准确分析钢箱梁外形对截面温度特性的影响规律,提出了一种考虑钢箱梁周围局部风场与温度场相互作用的有限元分析方法,采用折减系数k来建立钢箱梁周围热边界层高度处风速U_(a)与远处气象站实测风速U的对应关系,对比分析了是否考虑风-温耦合对钢箱梁截面温度分布的影响,探讨了不同风嘴形式、截面宽高比、不同栏杆形式以及铺装厚度对钢箱梁截面温度分布的影响规律。研究表明:钢箱梁周围热边界层厚度处的风速U_(a)呈不均匀分布,且与远处风速U呈线性正相关;不考虑风-温耦合会明显低估钢箱梁顶板表面温度;钢箱梁截面的风嘴、截面宽高比、栏杆参数以及铺装厚度均会影响钢箱梁横截面的温度分布,改变截面的温差,因此,在桥梁的设计中,钢箱梁外形对截面温度分布的影响不可忽视。 展开更多
关键词 桥梁工程 钢箱梁 风-温耦合 数值模拟 热边界层
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大跨度钢-混结合梁悬索桥涡激振动控制指标体系研究 被引量：2
11
作者 李永乐 朱金 +2 位作者 万田保 李涵 秦顺全 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期22-30,共9页
为保证已建桥梁发生涡激振动后桥梁结构的安全以及桥上行车和行人安全,提出综合考虑人员舒适性、结构受力和停车线形三方面的大跨度钢-混结合梁悬索桥涡激振动控制指标体系。该体系包含9项指标,分别为驾乘人员舒适度、驾乘人员晕动症、... 为保证已建桥梁发生涡激振动后桥梁结构的安全以及桥上行车和行人安全,提出综合考虑人员舒适性、结构受力和停车线形三方面的大跨度钢-混结合梁悬索桥涡激振动控制指标体系。该体系包含9项指标,分别为驾乘人员舒适度、驾乘人员晕动症、行人舒适度(狄克曼指标)、加劲梁强度、加劲梁应力、加劲梁挠度、桥面纵坡、竖曲线半径和停车视距。以武汉鹦鹉洲长江大桥为背景,分别计算了“限速”和“封桥”2个交通管制措施下9项指标对应的涡激振动振幅限值。在此基础上,将9项指标对应的涡激振动振幅限值的最小值作为涡激振动限值建议取值。结果表明:当该桥发生低阶竖弯涡激振动(VS1、VAS1)时,涡激振动的控制因素为加劲梁挠度指标;当大桥发生VAS2模态的竖弯涡激振动时,涡激振动由驾乘人员晕动症指标和行人舒适度指标共同控制;当大桥发生高阶竖弯涡激振动(VAS3、VAS4)时,涡激振动由行人舒适度指标控制。涡激振动控制指标体系及限值标准的计算框架可适用于不同桥型涡激振动限值的计算。 展开更多
关键词 悬索桥 钢-混结合梁 涡激振动 控制指标体系 人员舒适性 结构受力 行车线形
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复杂山区桥址区地形模型的边界过渡段线型
12
作者 张明金 颜庭辕 +2 位作者 胡博 陈红宇 李永乐 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1423-1430,共8页
复杂山区桥址区地形模型过渡段曲线直接影响到风洞试验或数值模拟结果的精确性,为探究桥址区地形模型边界过渡段所采用线型的合理形式,基于设置过渡段的2种思路,提出构造过渡段线型的基本原则;采用数值模拟方式对比研究3类典型过渡段线... 复杂山区桥址区地形模型过渡段曲线直接影响到风洞试验或数值模拟结果的精确性,为探究桥址区地形模型边界过渡段所采用线型的合理形式,基于设置过渡段的2种思路,提出构造过渡段线型的基本原则;采用数值模拟方式对比研究3类典型过渡段线型在均匀来流流经时沿程气流分离特性、平均风速剖面、风攻角剖面及湍流动能沿程分布;分析过渡段斜率变化对流场的影响规律.研究结果表明:平方正弦曲线在气流分离特性终同位置最大剪应力差为3.77×10^(−3) Pa,风特性过渡性能上同高度最大风速差0.09 m/s,最大湍流动能差1.46×10^(−3) J,均优于其他线型,为桥址区地形模型过渡段线型选取提供了重要参考. 展开更多
关键词 复杂山区 地形模型 过渡段 风场特性 数值模拟
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复合空间索对大跨度铁路悬索桥横向刚度影响的研究
13
作者 向活跃 陶宇 +2 位作者 汪镇 钟进坤 李永乐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期148-154,164,共8页
为提升大跨度铁路悬索桥的横向刚度,提出一种由主、副斜拉索组成的复合空间索结构。然后,基于材料有效利用率和静力分析,对复合空间索的直径、主斜拉索在加劲梁和地表的锚点位置、副斜拉索的数量等参数进行了优化。最后,采用风-车-桥耦... 为提升大跨度铁路悬索桥的横向刚度,提出一种由主、副斜拉索组成的复合空间索结构。然后,基于材料有效利用率和静力分析,对复合空间索的直径、主斜拉索在加劲梁和地表的锚点位置、副斜拉索的数量等参数进行了优化。最后,采用风-车-桥耦合振动分析法,基于行车性能得到了桥梁横向挠跨比限值,分析了主、副斜拉索对横向挠跨比限值提升率的影响。结果表明:基于材料有效利用率,主斜拉索与加劲梁的锚点位置宜设在1/4主跨附近,且主斜拉索的地表锚点、加劲梁锚点与桥塔的垂直距离相等时最优,每组复合空间索中副斜拉索设置1根即可;在复合空间索的最优布置形式下,桥梁横向挠跨比可降低14.18%,横向挠跨比限值可提升16.79%。 展开更多
关键词 复合空间索 铁路悬索桥 风-车-桥系统 横向挠跨比 横向挠跨比限值
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拱桥拱肋段缆索吊装状态时的风致响应研究 被引量：2
14
作者 高子龙 彭志辉 +3 位作者 杨博开 唐浩俊 张耀 李永乐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期239-247,共9页
山区地形地貌复杂,受施工场地的限制,大跨桥梁施工多采取跨越能力强的缆索吊装法,但缆索系统轻柔的力学特性使其抗风问题突出。为掌握拱肋段缆索吊装过程中的风致响应特性,该文以某山区钢管混凝土拱桥为对象,首先通过有限元分析研究了... 山区地形地貌复杂,受施工场地的限制,大跨桥梁施工多采取跨越能力强的缆索吊装法,但缆索系统轻柔的力学特性使其抗风问题突出。为掌握拱肋段缆索吊装过程中的风致响应特性,该文以某山区钢管混凝土拱桥为对象,首先通过有限元分析研究了缆索吊装体系在空载和吊重状态下的模态特性,讨论了拱肋段的动力学行为及影响因素;然后通过计算流体力学仿真模拟识别了不同拱肋段的气动力系数;最后通过瞬态分析计算了拱肋段缆索吊装状态时的风致响应。研究结果表明:当缆索吊装系统为吊重状态时,起吊索和吊重物在横桥向和绕竖轴扭转的风致振动现象明显;当吊装段由边跨向跨中行进时,其振动大小呈先增大后减小趋势;当吊装段下降时,除横桥向振动增大外,其余方向的振动均有所减小。 展开更多
关键词 拱桥 吊装系统 风致响应 有限元分析 气动力
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三塔四跨悬索桥施工阶段颤振性能研究 被引量：2
15
作者 王盛铭 莫威 +2 位作者 杨海忠 唐浩俊 李永乐 《世界桥梁》 北大核心 2024年第4期92-98,共7页
为了解双主跨悬索桥加劲梁吊装期间颤振稳定性,以跨度为(230+800+800+348)m三塔四跨悬索桥为背景,分析该桥加劲梁吊装期间的颤振性能。建立该桥不同吊装阶段三维有限元模型,分析竖弯、扭转模态特性,采用理想平板颤振临界风速理论公式计... 为了解双主跨悬索桥加劲梁吊装期间颤振稳定性,以跨度为(230+800+800+348)m三塔四跨悬索桥为背景,分析该桥加劲梁吊装期间的颤振性能。建立该桥不同吊装阶段三维有限元模型,分析竖弯、扭转模态特性,采用理想平板颤振临界风速理论公式计算桥梁不同吊装阶段及各模态组合下的颤振临界风速,以确定最不利吊装阶段及模态组合;基于此,设计节段模型风洞试验测试原断面及上桥面中央增设竖向稳定板断面桥梁颤振临界风速。结果表明:三塔四跨悬索桥施工阶段的模态特性复杂,颤振分析时模态组合需考虑两主跨间的振动关系;该桥吊装率为8.5%和19.8%时,颤振临界状态由以北侧主跨振动为主的扭弯模态组合确定,吊装率≥29.3%时,颤振临界状态由以南侧主跨振动为主的扭弯模态组合确定,最不利吊装率为40.8%;该桥加劲梁原断面的颤振性能较差,在上桥面中央增设竖向稳定板可以有效提升桥梁的颤振临界风速。 展开更多
关键词 三塔四跨悬索桥 施工阶段 颤振性能 模态组合 吊装率 竖向稳定板 风洞试验
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大跨度双幅非对称平行主梁涡激振动干扰效应研究 被引量：4
16
作者 宋玉冰 遆子龙 +2 位作者 杨凌 李永乐 李泽腾 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期1-9,29,共10页
在双幅式桥梁的建设中,公路与铁路同层并排布置的大跨双幅非对称主梁属于较特殊的设计。由于公路桥与铁路桥的动力特性不一致、主梁尾流特性差异较大以及非对称双梁间存在特殊且显著的气动干扰,使得非对称双幅主梁的涡激振动特性更为复... 在双幅式桥梁的建设中,公路与铁路同层并排布置的大跨双幅非对称主梁属于较特殊的设计。由于公路桥与铁路桥的动力特性不一致、主梁尾流特性差异较大以及非对称双梁间存在特殊且显著的气动干扰,使得非对称双幅主梁的涡激振动特性更为复杂。为系统探究干扰效应对主梁涡振性能的影响,以一座大跨度公铁两用双幅桥为研究背景,开展了双幅主梁涡激振动风洞试验与流固耦合数值模拟,其中公路梁为Π型叠合梁,铁路梁为流线型箱梁。研究结果表明:公路梁位于迎风侧时出现了较大幅值的竖弯和扭转振动,且风速区间与结构振动频率具有典型涡振“锁定”特征,而位于背风侧时,振动现象基本消失;铁路梁位于迎风侧时未见明显振动现象,而位于背风侧时,试验观察到了大幅振动,且振幅具有迅速上升又迅速下落的特点,无明显“锁定”区间。数值流场表明,公路位于不同位置处(迎、背风侧)时,主梁附近涡结构的尺度与分布均有明显不同。当位于迎风侧时,下桥面腔内大尺度漩涡的存在以及涡结构的周期性变化是位于迎风侧时产生涡振的主要原因;当位于背风侧时,受干扰效应影响,下桥面腔内漩涡尺度减小,升力振荡频率改变,涡振锁定现象消失。铁路附近流场及压力分布表明:当位于迎风侧时,主梁附近流场稳定,自激升力近似为直流力;当位于背风侧时,受公路尾流的干扰,铁路表面存在较大面积的负压区,公路尾流的脉动导致了铁路气动升力的振荡,因而产生了大幅振动。研究了双幅非对称平行主梁间气动干扰效应对涡振性能的影响,揭示了涡振及气动干扰机理,为类似桥梁的工程设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 桥梁工程 非对称双幅主梁 气动干扰 涡激振动(VIV) 风洞试验 数值模拟
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考虑冲刷效应的大跨桥梁地震-风-车-桥耦合振动分析 被引量：1
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作者 王亚伟 朱金 +3 位作者 郑凯锋 苏永华 郭辉 李永乐 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期323-331,共9页
为研究冲刷效应对地震与风联合作用下大跨桥梁动力响应的影响,在已建立的地震-风-车-桥耦合振动分析模型基础上,利用p-y曲线(p为土阻力,y为变形)折减法考虑不同冲刷深度的桩土荷载-位移关系,根据桩土荷载-位移关系和冲刷深度更新桩基的... 为研究冲刷效应对地震与风联合作用下大跨桥梁动力响应的影响,在已建立的地震-风-车-桥耦合振动分析模型基础上,利用p-y曲线(p为土阻力,y为变形)折减法考虑不同冲刷深度的桩土荷载-位移关系,根据桩土荷载-位移关系和冲刷深度更新桩基的侧向支撑刚度和长度,从而考虑了冲刷效应对大跨桥梁动力响应的影响,并将模型应用到江顺大桥冲刷效应的分析研究中.研究结果表明:基础冲刷减弱了地基土对结构的侧向约束,从而降低结构的自振频率,侧向振型的自振频率最大降低6.01%;在运营车辆和风荷载作用下,基础冲刷对结构的振动响应影响很小;在地震发生后,基础冲刷会增大结构的横向振动,结构的横向位移响应极值最大增大9.1%,横向位移响应谱也相应增大,而对结构的竖向振动影响很小;基础冲刷可能减小车辆横向加速度的响应,车辆的横向加速度响应极值最大降低7.7%,对车辆的竖向振动影响很小. 展开更多
关键词 冲刷效应 P-Y曲线 大跨桥梁 地震-风-车-桥系统 耦合振动
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Π型叠合梁斜拉桥涡激振动性能及气动措施研究 被引量：2
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作者 蒋尚君 朱金 +2 位作者 鲁胜龙 李永乐 康锐 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期830-837,共8页
型叠合梁为气动钝体结构,容易发生气动失稳。本文以一座Π型截面叠合梁斜拉桥作为工程背景,采用风洞节段模型试验与计算流体动力学(CFD)方法,对主梁的涡激振动性能及相应的气动抑振措施展开了研究。在风洞节段模型试验中获得涡激振动风... 型叠合梁为气动钝体结构,容易发生气动失稳。本文以一座Π型截面叠合梁斜拉桥作为工程背景,采用风洞节段模型试验与计算流体动力学(CFD)方法,对主梁的涡激振动性能及相应的气动抑振措施展开了研究。在风洞节段模型试验中获得涡激振动风速区间,讨论了不同气动措施的抑振效果,运用计算流体动力学(CFD)方法对主梁涡振发生机理及气动措施抑振机理进行了初步研究。结果表明:在原始断面下,由于尾迹区旋涡的周期性脱落以及主梁上、下表面旋涡演变的相互作用,导致了涡激振动发生。在采取三种不同抑振措施后,除采用上L型导流板断面在+3°风攻角下发生扭转涡振外,其余优化断面均能使得来流平稳地通过,从而抑制涡振发生。本研究可对Π型叠合梁断面的斜拉桥抗风设计提供一定参考。 展开更多
关键词 涡激振动 抑振措施 叠合梁 风洞试验 计算流体动力学(CFD)
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车轮多边形磨耗对车桥耦合振动响应的影响 被引量：1
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作者 唐德发 吴梦雪 +2 位作者 徐昕宇 张钞奕 李永乐 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第1期108-116,共9页
为探究车轮多边形磨耗对车桥耦合系统振动响应的影响规律,采用ANSYS和SIMPACK联合仿真方法,以国内某高速列车和铁路简支梁桥为原型,建立车桥耦合振动分析模型,把轨道不平顺和车轮多边形磨耗作为系统的输入激励,对车桥耦合系统的振动特... 为探究车轮多边形磨耗对车桥耦合系统振动响应的影响规律,采用ANSYS和SIMPACK联合仿真方法,以国内某高速列车和铁路简支梁桥为原型,建立车桥耦合振动分析模型,把轨道不平顺和车轮多边形磨耗作为系统的输入激励,对车桥耦合系统的振动特性展开研究。结果表明:车轮多边形磨耗对车桥耦合系统的振动响应影响显著;3阶车轮多边形磨耗使轮重减载率增大67.7%,严重降低了列车行驶的安全性,也使桥梁跨中横、竖向加速度分别增大2.74倍和2.27倍;车桥耦合振动响应随着车轮多边形磨耗幅值、阶数的增大而增大,当车轮多边形磨耗幅值由0.02 mm增大至0.08 mm时,列车轮重减载率、桥梁跨中横向和竖向加速度、钢轨中点横向和竖向加速度分别增加76.5%、174%和127%、47.3%和83.1%;当车轮多边形磨耗阶数由1阶增大至4阶时,列车轮重减载率、桥梁跨中竖向加速度、钢轨中点横向和竖向加速度分别增加116%、389%、82.0%和170%。特别地,列车以200 km/h速度运行时,3阶车轮多边形磨耗引发桥梁横向共振使得桥梁跨中横向加速度显著增大,是4阶车轮多边形磨耗作用时的2.74倍。 展开更多
关键词 车桥耦合系统 联合仿真 车轮多边形磨耗 振动响应 共振
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侧风下磁浮列车-箱梁组合系统气动特性
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作者 孙体佳 汪斌 +3 位作者 王伟旭 马凌峰 邓钢 李永乐 《铁道建筑》 北大核心 2024年第10期70-77,共8页
与轮轨列车-桥梁组合系统不同,常导磁浮列车-桥梁系统采用“车抱轨”的结构形式,且列车底部与桥梁之间的空气通道极其狭窄,使得侧风下磁浮列车-桥梁组合系统的空气流动、气动力出现新的特征。本文以常导抱轨式高速磁浮列车和简支箱梁桥... 与轮轨列车-桥梁组合系统不同,常导磁浮列车-桥梁系统采用“车抱轨”的结构形式,且列车底部与桥梁之间的空气通道极其狭窄,使得侧风下磁浮列车-桥梁组合系统的空气流动、气动力出现新的特征。本文以常导抱轨式高速磁浮列车和简支箱梁桥为研究对象,建立侧风数值分析模型,探讨组合系统的雷诺数效应,确定合适的模拟风速。在此基础上,对侧风下磁浮列车-箱梁组合系统的侧风气动特性进行分析,为磁浮交通的抗风运营安全提供参考。结果表明:磁浮列车-箱梁组合系统的气动特性与雷诺数密切相关,列车、箱梁气动性能受组合影响变化较大,线间距对系统气动性能的影响不明显,增大梁高会使系统气动力略有增加。 展开更多
关键词 磁浮列车 箱梁 侧风 数值分析 气动特性 CFD(Computional Fluid Dynamics)数值模型
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