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列车-桥梁耦合系统非线性随机振动分析
被引量：
13
1
作者
晋智斌
李小珍
+1 位作者
朱艳
强士中
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第9期109-116,共8页
在轨道不平顺激励下,列车过桥时发生车-桥耦合振动。由于轨道不平顺激励源是随机过程,而轮轨接触关系又是非线性的,因此,车-桥耦合振动属于非线性随机振动问题。用统计线性化方法分析车-桥非线性随机振动。轮轨接触几何关系用5个非线性...
在轨道不平顺激励下,列车过桥时发生车-桥耦合振动。由于轨道不平顺激励源是随机过程,而轮轨接触关系又是非线性的,因此,车-桥耦合振动属于非线性随机振动问题。用统计线性化方法分析车-桥非线性随机振动。轮轨接触几何关系用5个非线性函数描述,推导车-桥系统非线性振动方程。对车-桥非线性振动方程中的非线性函数进行统计线性化,得到时变的线性车-桥耦合振动方程。用虚拟激励法求解线性车-桥系统的随机响应,提出一种"显式"统计线性化方法,该法在每个时间步均无需作统计线性化迭代。最后,用Monte Carlo法验证了车-桥统计线性化随机振动分析方法具有较高的精度。算例表明,轮轨非线性接触对车辆和桥梁的随机响应影响很大,车-桥随机振动分析应合理考虑轮轨非线性接触。
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关键词
列车-桥梁耦合系统
非线性随机振动
轮轨接触
统计线性化
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职称材料
基于车-桥随机振动模型的简支梁桥墩顶垂向动反力特征研究
被引量：
12
2
作者
朱志辉
黄承志
+3 位作者
王力东
时瑾
余志武
蔡成标
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018年第15期225-232,共8页
为研究高速铁路简支梁桥墩顶垂向动反力的随机性特征,基于虚拟激励法和有限元方法,建立了列车-轨道-桥梁耦合系统竖向随机振动模型。采用多体动力学理论建立具有二系悬挂的质量-弹簧-阻尼系统列车模型;采用有限元方法建立轨道-桥梁有限...
为研究高速铁路简支梁桥墩顶垂向动反力的随机性特征,基于虚拟激励法和有限元方法,建立了列车-轨道-桥梁耦合系统竖向随机振动模型。采用多体动力学理论建立具有二系悬挂的质量-弹簧-阻尼系统列车模型;采用有限元方法建立轨道-桥梁有限元模型;基于等效Hertz线性轮轨接触关系建立列车-轨道-桥梁耦合系统动力学方程。通过虚拟激励法将轨道高低不平顺转化为一系列简谐不平顺的叠加,将非平稳随机振动问题转化为确定性时间历程问题,推导了列车-轨道-桥梁耦合时变系统随机振动计算模型。基于该计算模型,以五跨32 m预应力混凝土简支箱梁桥为研究对象,研究了轨道不平顺和车速对墩顶垂向动反力随机特征的影响。结果表明:墩顶垂向动反力受列车轴重引起的确定性激励控制,轨道不平顺随机激励对其影响显著;不同轨道不平顺随机激励下墩顶动反力均方根(σ)不同,基于3σ法得到的限值(μ±3σ)相差较大;随着车速的增大,墩顶动反力均方根(σ)逐渐增大。
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关键词
列车
-
轨道
-
桥梁
耦合
系统
高速铁路
墩顶动反力(DVRP)
随机振动
虚拟激励法(PEM)
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职称材料
考虑非一致地震输入的车—桥系统动力响应分析
被引量：
14
3
作者
韩艳
夏禾
张楠
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第5期46-53,共8页
针对地震对列车在高速铁路桥梁上走行安全性的影响,将桥梁在地震作用下的运动方程和车辆振动方程通过桥梁子系统与车辆子系统间的非线性轮轨接触关系联系起来,建立可考虑行波效应影响的长大跨度桥梁—列车耦合系统的地震反应分析模型。...
针对地震对列车在高速铁路桥梁上走行安全性的影响,将桥梁在地震作用下的运动方程和车辆振动方程通过桥梁子系统与车辆子系统间的非线性轮轨接触关系联系起来,建立可考虑行波效应影响的长大跨度桥梁—列车耦合系统的地震反应分析模型。利用车—桥系统地震反应分析程序,对高速列车在不同特征地震荷载作用下通过某高速铁路连续梁桥进行仿真分析,研究列车速度和地震波行波效应对车—桥系统动力响应的影响。研究结果表明:地震波行波效应对车—桥系统的振动响应有重要影响,并不总是地震波行波速度越大,车辆的动力响应的计算结果越接近一致激励时的相应值;在进行大跨度连续梁桥车—桥系统的地震反应分析时,应按桥址处的实际场地土特性考虑地震波行波效应的影响;地震荷载作用时车体的横向振动加速度以及各项安全评价指标均随列车速度的提高而增大,在评价地震作用下高速铁路连续梁桥上列车的走行安全性时,必须考虑列车运行速度的影响,给出了确保地震发生时高速列车在桥上安全运行的临界速度限值。
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关键词
桥梁
地震
桥梁
-
列车
耦合
系统
动力响应分析
行波效应
高速铁路
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职称材料
题名
列车-桥梁耦合系统非线性随机振动分析
被引量：
13
1
作者
晋智斌
李小珍
朱艳
强士中
机构
西南交通大学土木工程学院
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第9期109-116,共8页
基金
国家自然科学基金(51678490)
文摘
在轨道不平顺激励下,列车过桥时发生车-桥耦合振动。由于轨道不平顺激励源是随机过程,而轮轨接触关系又是非线性的,因此,车-桥耦合振动属于非线性随机振动问题。用统计线性化方法分析车-桥非线性随机振动。轮轨接触几何关系用5个非线性函数描述,推导车-桥系统非线性振动方程。对车-桥非线性振动方程中的非线性函数进行统计线性化,得到时变的线性车-桥耦合振动方程。用虚拟激励法求解线性车-桥系统的随机响应,提出一种"显式"统计线性化方法,该法在每个时间步均无需作统计线性化迭代。最后,用Monte Carlo法验证了车-桥统计线性化随机振动分析方法具有较高的精度。算例表明,轮轨非线性接触对车辆和桥梁的随机响应影响很大,车-桥随机振动分析应合理考虑轮轨非线性接触。
关键词
列车-桥梁耦合系统
非线性随机振动
轮轨接触
统计线性化
Keywords
vehicle
-
bridge dynamic interaction
nonlinear random vibration
wheel
-
rail contact
statistical linearization
分类号
U24 [交通运输工程—道路与铁道工程]
O324 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
基于车-桥随机振动模型的简支梁桥墩顶垂向动反力特征研究
被引量：
12
2
作者
朱志辉
黄承志
王力东
时瑾
余志武
蔡成标
机构
中南大学土木工程学院
中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室
北京交通大学土木建筑工程学院
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018年第15期225-232,共8页
基金
国家自然科学基金(51678576
51378511)
牵引动力国家重点实验室开放课题(TPL1601)
文摘
为研究高速铁路简支梁桥墩顶垂向动反力的随机性特征,基于虚拟激励法和有限元方法,建立了列车-轨道-桥梁耦合系统竖向随机振动模型。采用多体动力学理论建立具有二系悬挂的质量-弹簧-阻尼系统列车模型;采用有限元方法建立轨道-桥梁有限元模型;基于等效Hertz线性轮轨接触关系建立列车-轨道-桥梁耦合系统动力学方程。通过虚拟激励法将轨道高低不平顺转化为一系列简谐不平顺的叠加,将非平稳随机振动问题转化为确定性时间历程问题,推导了列车-轨道-桥梁耦合时变系统随机振动计算模型。基于该计算模型,以五跨32 m预应力混凝土简支箱梁桥为研究对象,研究了轨道不平顺和车速对墩顶垂向动反力随机特征的影响。结果表明:墩顶垂向动反力受列车轴重引起的确定性激励控制,轨道不平顺随机激励对其影响显著;不同轨道不平顺随机激励下墩顶动反力均方根(σ)不同,基于3σ法得到的限值(μ±3σ)相差较大;随着车速的增大,墩顶动反力均方根(σ)逐渐增大。
关键词
列车
-
轨道
-
桥梁
耦合
系统
高速铁路
墩顶动反力(DVRP)
随机振动
虚拟激励法(PEM)
Keywords
train
-
track
-
bridge coupled system
high
-
speed railway
dynamic reaction force of pier
-
top （DVRP）
random vibration
pseudo
-
excitation method （PEM）
分类号
U238 [交通运输工程—道路与铁道工程]
TU248 [建筑科学—建筑设计及理论]
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职称材料
题名
考虑非一致地震输入的车—桥系统动力响应分析
被引量：
14
3
作者
韩艳
夏禾
张楠
机构
北方工业大学建筑工程学院
北京交通大学土木建筑工程学院
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第5期46-53,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(50478059)
北方工业大学科研基金资助项目(20050006)
文摘
针对地震对列车在高速铁路桥梁上走行安全性的影响,将桥梁在地震作用下的运动方程和车辆振动方程通过桥梁子系统与车辆子系统间的非线性轮轨接触关系联系起来,建立可考虑行波效应影响的长大跨度桥梁—列车耦合系统的地震反应分析模型。利用车—桥系统地震反应分析程序,对高速列车在不同特征地震荷载作用下通过某高速铁路连续梁桥进行仿真分析,研究列车速度和地震波行波效应对车—桥系统动力响应的影响。研究结果表明:地震波行波效应对车—桥系统的振动响应有重要影响,并不总是地震波行波速度越大,车辆的动力响应的计算结果越接近一致激励时的相应值;在进行大跨度连续梁桥车—桥系统的地震反应分析时,应按桥址处的实际场地土特性考虑地震波行波效应的影响;地震荷载作用时车体的横向振动加速度以及各项安全评价指标均随列车速度的提高而增大,在评价地震作用下高速铁路连续梁桥上列车的走行安全性时,必须考虑列车运行速度的影响,给出了确保地震发生时高速列车在桥上安全运行的临界速度限值。
关键词
桥梁
地震
桥梁
-
列车
耦合
系统
动力响应分析
行波效应
高速铁路
Keywords
Bridge
Earthquake
Bridge
-
Train coupled system
Dynamic response analysis
Traveling wave effect
High
-
speed railway
分类号
U241.2 [交通运输工程—道路与铁道工程]
U242.55 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
列车-桥梁耦合系统非线性随机振动分析
晋智斌
李小珍
朱艳
强士中
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于车-桥随机振动模型的简支梁桥墩顶垂向动反力特征研究
朱志辉
黄承志
王力东
时瑾
余志武
蔡成标
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
考虑非一致地震输入的车—桥系统动力响应分析
韩艳
夏禾
张楠
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
14
在线阅读
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职称材料
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