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雨滴冲击荷载对斜拉桥拉索风雨激振影响的初步分析 被引量：10
1
作者 李锦华 毛坤海 +2 位作者 余维光 管海平 陈水生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期177-184,共8页
为探讨雨滴冲击荷载对斜拉桥斜拉索风雨激振的影响,进行了研讨分析。由于拉索本身的振动会影响雨滴冲击力,对雨滴运动与拉索振动之间的相互作用进行了分析,结果表明雨滴冲击力的大小与拉索的振动无关,可以单独考虑雨滴冲击荷载;原运动... 为探讨雨滴冲击荷载对斜拉桥斜拉索风雨激振的影响,进行了研讨分析。由于拉索本身的振动会影响雨滴冲击力,对雨滴运动与拉索振动之间的相互作用进行了分析,结果表明雨滴冲击力的大小与拉索的振动无关,可以单独考虑雨滴冲击荷载;原运动方程包含水线项及拉索振动项,许多学者都对其进行过简化,该研究对这些简化方法进行了比较,从风速振幅曲线来看较好,但简化使得原本简洁的运动方程复杂化,不利于运用,而该研究对原始方程进行数值求解很好地解决了这一问题。针对影响冲击荷载的一些因素进行讨论的结果表明:在低风速情况下,雨滴冲击荷载的影响很小可忽略不计;而在强风环境下,随着风速增大,雨滴冲击荷载也增大,且此时拉索振动幅值远大于无冲击荷载时拉索振幅,故此时冲击荷载不可忽略。 展开更多
关键词 雨滴冲击荷载 斜拉索 相互作用 简化方法 影响因素
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非平稳非高斯湿下击暴流风雨荷载的模拟 被引量：4
2
作者 李锦华 余维光 +1 位作者 李春祥 管海平 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期27-34,共8页
为模拟湿下击暴流风雨荷载,使用时变平均风速和调制的kaimal谱数值模拟具有非平稳非高斯特征的下击暴流脉动风速。从模拟结果可以看出,模拟的脉动风速相关函数明显具有时变的特征,而且瞬时相关函数均与目标函数吻合,因此模拟的脉动风速... 为模拟湿下击暴流风雨荷载,使用时变平均风速和调制的kaimal谱数值模拟具有非平稳非高斯特征的下击暴流脉动风速。从模拟结果可以看出,模拟的脉动风速相关函数明显具有时变的特征,而且瞬时相关函数均与目标函数吻合,因此模拟的脉动风速具有非平稳的目标特性;与此同时,在任意时刻,目标函数也与模拟的脉动风速概率密度函数吻合,表明模拟的脉动风速也具有非高斯的目标特性。因此,所采用的非平稳非高斯过程模拟方法有效可行。针对雨滴冲击荷载,首先对单个雨滴运动分析,推导出单个雨滴的冲击力,进而运用单位体积雨滴谱将单个雨滴冲击扩展到大量雨滴的冲击状态。结果表明,风速对雨滴冲击荷载的影响大,雨荷载变化趋势基本与风速一致,说明湿下击暴流的雨滴冲击作用主要由风速拖拽所致;此外,通过改变降雨强度发现,随着降雨强度增大,雨滴冲击力的变化趋势几乎不变,但峰值增大。 展开更多
关键词 时变功率谱 湿下击暴流 非平稳非高斯 雨滴冲击 概率密度函数
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高速铁路连续箱型梁桥的动力响应与减振分析 被引量：4
3
作者 李锦华 管海平 李春祥 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期70-77,I0005,共9页
根据列车具体的轴距和轴重,建立了和谐号动车组CRH380AL型列车简化模型;对高速铁路两跨连续梁桥采用多自由度欧拉伯努利梁单元进行主梁的模拟,并将液体黏滞阻尼器模拟为有限元阻尼单元;采用Newmark直接积分方法求解了高速列车作用下的... 根据列车具体的轴距和轴重,建立了和谐号动车组CRH380AL型列车简化模型;对高速铁路两跨连续梁桥采用多自由度欧拉伯努利梁单元进行主梁的模拟,并将液体黏滞阻尼器模拟为有限元阻尼单元;采用Newmark直接积分方法求解了高速列车作用下的连续梁桥运动方程,数值分析了列车车速以及液体黏滞阻尼器的阻尼系数对于高速铁路连续梁桥振动响应的影响。结果表明:黏滞阻尼器对于桥梁具有明显的减振效果,阻尼力不仅与阻尼系数有关还与列车时速有关;同一黏滞阻尼器条件下,桥梁的最大加速度并不随列车速度的增加而单调增加,而是在某些特定列车车速下桥梁的最大加速度出现了峰值,且随着黏滞阻尼器的阻尼系数增大,桥梁振动响应峰值处的最大加速度减幅不同;同一列车时速的条件下,桥梁的减振效果并不是随着阻尼系数的递增呈正比递增,而是随着阻尼系数的增大,阻尼器的减振效果增幅在减小。 展开更多
关键词 液体黏滞阻尼器 减振 连续梁桥 高速铁路 数值分析
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基于图形法和二分法的斜拉桥拉索参数计算方法 被引量：2
4
作者 李锦华 管海平 +1 位作者 程海根 李建丰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期734-740,767,共8页
运用悬链线方程对拉索线形、梁端拉索切线斜率、索长等相关参量的表达式进行了详细推导。在求解拉索参数的计算过程中,首先需要假定梁端拉索切线斜率的初始取值区间,并进行迭代运算。然而为了避开任意假定区间带来的弊处,本次研究提出... 运用悬链线方程对拉索线形、梁端拉索切线斜率、索长等相关参量的表达式进行了详细推导。在求解拉索参数的计算过程中,首先需要假定梁端拉索切线斜率的初始取值区间,并进行迭代运算。然而为了避开任意假定区间带来的弊处,本次研究提出了一种名为图形法的新方法,这种方法可以描绘出拉索线形与梁端拉索切线斜率的函数图,且可从图中快速准确地找出有效的取值区间;接着将得到的初始区间结合编好的二分法程序,可以更加准确地求出拉索线形方程中的梁端切线斜率,并且也可进一步求出索长、塔端拉索切线斜率、塔端和梁端拉索张拉力等相关拉索参数。最后采用铜陵长江公路大桥作为工程背景,进行实际算例研究,采用图形法和二分法结合与迭代法相比,在计算梁端切线斜率时,可将误差减少4.62%,该方法的有效性得到了验证。 展开更多
关键词 悬链线方程 拉索线形 切线斜率 图形法和二分法结合 迭代法
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高速铁路连续梁桥的共振响应与振动控制研究 被引量：3
5
作者 李锦华 管海平 +1 位作者 李春祥 张焕涛 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期483-490,共8页
以液体粘滞阻尼器为振动控制外部装置,主桥采用欧拉伯努利梁,通过中国和谐号动车组CRH380AL、日本新干线Shinkansen700和欧洲高速列车HSLMA8三种不同类型的高速列车对比,模拟分析了高速列车作用下桥梁结构共振响应的影响因素,以及粘滞... 以液体粘滞阻尼器为振动控制外部装置,主桥采用欧拉伯努利梁,通过中国和谐号动车组CRH380AL、日本新干线Shinkansen700和欧洲高速列车HSLMA8三种不同类型的高速列车对比,模拟分析了高速列车作用下桥梁结构共振响应的影响因素,以及粘滞阻尼器的阻尼系数与安装位置对桥梁结构振动响应的减振效果。研究结果表明,(1)合理有效地布置列车荷载轴距,可使桥梁结构发生基频共振的列车时速在运营时速之外,避免了桥梁结构发生较大振动峰值响应,即桥梁结构的基频共振;(2)随着粘滞阻尼器阻尼系数的增大,桥梁的加速度峰值在列车不同时速下均在减少,对桥梁振动有着不同程度的减振效果;(3)通过合理安置液体粘滞阻尼器,可有效降低高速列车作用下桥梁结构的共振响应;(4)随着粘滞阻尼器与主梁的连接点位置逐渐远离支座,粘滞阻尼器的减振效果逐渐明显;(5)随着粘滞阻尼器与桥台的连接点位置逐渐靠近支座,粘滞阻尼器的减振效果略有提升,但不明显。 展开更多
关键词 液体粘滞阻尼器 连续梁桥 共振响应 振动控制 高速铁路 减振
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车-轨-桥耦合动力系统影响参数分析 被引量：2
6
作者 李锦华 黎文武 +1 位作者 管海平 李春祥 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期185-192,共8页
为了考虑高速列车、板式无砟轨道和桥梁相互作用的特点,需将列车模拟为质量-弹簧-阻尼多刚体相互约束的系统,通过列车车轮与钢轨的接触关系,建立车-轨-桥耦合系统的运动方程。重点分析了双线列车以不同工况通过高速铁路桥梁时,列车行驶... 为了考虑高速列车、板式无砟轨道和桥梁相互作用的特点,需将列车模拟为质量-弹簧-阻尼多刚体相互约束的系统,通过列车车轮与钢轨的接触关系,建立车-轨-桥耦合系统的运动方程。重点分析了双线列车以不同工况通过高速铁路桥梁时,列车行驶状态(速度和加速度)、列车悬挂系数和钢轨-轨道-桥梁连接参数分别对车-轨-桥耦合系统的动力学性能影响。结果表明,(1)列车的加速度和速度的变化对耦合系统有不同程度的影响,随着列车行驶速度与加速度在一定范围内增加,车体自身结构的位移振动响应逐渐减小,而钢轨和桥梁结构的位移振动响应则不断增加;(2)列车悬挂参数的改变对列车自身结构影响较大,而对钢轨和桥梁结构影响很小;(3)车体一系刚度系数增大会引起列车系统结构振动响应变大,但车体二系刚度系数的增加却抑制了车体结构的振动响应;(4)除了钢轨的最大加速度随着连续刚度系数增加呈线性递减外,列车、钢轨和桥梁的振动响应不易受钢轨与桥梁间连接参数的影响。 展开更多
关键词 动力系统 车轨桥耦合 振动方程 影响参数 数值分析
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考虑轨道非高斯不平顺的车-轨-桥耦合振动分析
7
作者 管海平 黎文武 李锦华 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期950-957,共8页
通过无记忆非线性平移得到非高斯轨道高低不平顺,并以此为激励作用于列车-轨道-桥梁耦合系统结构,对比分析了高斯和非高斯轨道不平顺对列车、轨道和桥梁动力学性能的影响。结果表明:模拟的非高斯轨道不平顺相关函数和目标相关函数相互吻... 通过无记忆非线性平移得到非高斯轨道高低不平顺,并以此为激励作用于列车-轨道-桥梁耦合系统结构,对比分析了高斯和非高斯轨道不平顺对列车、轨道和桥梁动力学性能的影响。结果表明:模拟的非高斯轨道不平顺相关函数和目标相关函数相互吻合;考虑四种高斯轨道不平顺激励下,车体的垂向振动加速度响应出现了紊乱现象,中国干线轨道高斯不平顺对车体的垂向振动加速度响应影响较其他3种不平顺要小,但对钢轨的垂向振动加速度响应影响比其他3种不平顺要大;美国六级轨道、德国高低干扰轨道非高斯不平顺激励下的耦合结构振动加速度响应均在不同程度上要大于其高斯轨道不平顺,但中国干线轨道不平顺对钢轨和桥梁的振动加速度响应却出现相反的影响。 展开更多
关键词 轨道不平顺 随机高斯 随机非高斯 激励 动力学性能
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上软下硬地层盾构隧道掌子面稳定支护压力分析
8
作者 林宝刚 程勇东 +3 位作者 管海平 陶江东 方焘 罗如平 《建筑技术开发》 2023年第7期137-141,共5页
准确控制掌子面压力是保证盾构隧道安全施工的重要因素之一,通过建立砂层占比分别为100%、87.5%、75%、62.5%、50%、37.5%、25%、12.5%的掌子面稳定性分析的三维数值模型,得到了砂层–泥质粉砂岩复合式上软下硬地层掌子面失稳破坏规律,... 准确控制掌子面压力是保证盾构隧道安全施工的重要因素之一,通过建立砂层占比分别为100%、87.5%、75%、62.5%、50%、37.5%、25%、12.5%的掌子面稳定性分析的三维数值模型,得到了砂层–泥质粉砂岩复合式上软下硬地层掌子面失稳破坏规律,并在此基础上推导出在上软下硬地层情况下掌子面极限支护力理论计算方法。计算结果表明:掌子面破坏模式主要受上部砂层控制,破坏面一般发生在砂土地层中;随着砂层占比的增大,掌子面极限支护力呈非线性增大趋势且当砂层占比低于75%时,掌子面极限支护力增长较快;所提出的掌子面支护力理论计算公式能较好地预测掌子面下限支护力,其结果与数值模拟计算值误差在5%以内,该计算方法可为上软下硬地层中盾构掌子面支护压力的确定提供参考。 展开更多
关键词 上软下硬地层 盾构隧道 掌子面 极限支护力
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