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横向有限条与无砟轨道板段单元的车轨系统竖向振动分析法
被引量：
21
1
作者
向俊
赫丹
曾庆元
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第4期64-69,共6页
研究高速列车-板式轨道时变系统竖向振动。高速列车(以1动+4拖为例)中的动车及拖车均离散为具有二系悬挂的多刚体系统。针对无砟轨道(以板式轨道为例)的结构特点,提出横向有限条与无砟轨道板段单元分析模型。考虑轮轨竖向位移衔接条件,...
研究高速列车-板式轨道时变系统竖向振动。高速列车(以1动+4拖为例)中的动车及拖车均离散为具有二系悬挂的多刚体系统。针对无砟轨道(以板式轨道为例)的结构特点,提出横向有限条与无砟轨道板段单元分析模型。考虑轮轨竖向位移衔接条件,基于弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的"对号入座"法则,建立了此系统竖向振动矩阵方程,采用Wilson-θ法求解。比较了钢轨与轨道板竖向位移的静、动态响应,结果接近。得出200 km/h车速下此系统竖向振动响应时程曲线,计算波形及量值均符合物理概念。分析车速及轨道高低不平顺对此系统竖向振动响应的影响,此系统竖向振动响应随车速及轨道高低不平顺的增大而增大。计算结果表明,本文提出的模型正确、可行。
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关键词
高速铁路
无砟轨道
板式轨道
横向
有限
条与板
段
单元
高速列车
竖向振动
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职称材料
大跨度板桁结合主梁斜拉桥极限承载力分析
被引量：
2
2
作者
韦成龙
曾庆元
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第5期138-140,共3页
The plate trusscompositestructure ,inwhich theconcretedeckplateandsteelmaintrussco actto gether ,hascomeintouseinalongspancable stayed bridgeforbothhighwayandrailwayowingtoits manyadvantages .Thisdissertationproposesa...
The plate trusscompositestructure ,inwhich theconcretedeckplateandsteelmaintrussco actto gether ,hascomeintouseinalongspancable stayed bridgeforbothhighwayandrailwayowingtoits manyadvantages .Thisdissertationproposesasetof methodstoanalyzeultimateloadcarryingcapacity (ULCC)oflongspancable stayedbridgeswithplate trusscompositebeam .Mainresearchworkisasfol lows . (1)Thespatialmechanicsmodelofthecable stayedbridgewithaplate trusscompositebeamfor ULCCanalysisissetup ,whichcantakethecouple functionoflocalandglobaldeformationintoac counts.Themainbeamisdiscreteintofinitesegment elementsthatinvolvetension (compression) ,bend ing ,twisting ,sectiondistortion ,wrappingdeforma tion ,secondarystressoftruss ,localbendingand shearlageffectofdeckplate .Thiskindofelement canbeeasilyusedinprojectdesignforitslittledegree offreedomanddistinctphysicalconcept .Theplate trussdisplacementisentirelyharmonious .Thecalcu latedresultsagreewellwiththetestresults .Itcan analyzethelocalbendingdeformationofdeckplateby introducingtransversefinitestripelementsofconcrete deckplate ,andtheeffectofunevenlongitudinalde formationofconcretedeckplatebyintroducingmulti ple parameterdisplacementfunctionofshearlag warpingdeformationthatisofhighprecision ,com prehensiveconsiderationandwide ranginguse .Based onthethoughtsthatthetotaldisplacementofparti clesisthesumofthedisplacementscausedbyglobal andlocaldeformation ,thedisplacementmodeland calculatingformulaeareformed . (2 )Accordingtotheprincipleofnonlinearcon tinuumandthetheoryofgeometricnonlinearfinite element ,theU L formulationincrementalequilibri umequationforcable stayedbridgewithaplate truss compositebeamissetupandtheexplicitcalculating formulaeoftheelasticstiffnessmatrix ,geometric stiffnessmatrixandthecolumnmatrixofnodalforces equivalenttoelementalstressesofplate trusscompos itebeamarededuced . (3)Aelasto plasticconstitutionrelationofcon cretedeck plateisdegeneratedfromChen Chen′s isotropicstrengtheningelasto plasticmodelwiththree parameters.Theexpressionsofallnodalinternal forcesofusedelementsareobtained .Theplasto coef ficientmethodofgeneralizedinternalforcethatre flectstheinfluenceoflocaldeformationofplate truss compositebeamonplasticyieldingisproposed .Based onthismethod ,theelasto plasticelementstiffness matrix ,whichisusedinthespatialULCCanalysis forcable stayedbridgewith plate trusscomposite beamisestablished . (4 )Virtualtemperatureloadmethodtoadjust ingthetensionforceinthecableisproposed ,andits computingprocedureanditerationexpressionaregiv en .Themethodunitesthecomputingmodelsbefore andafteradjustingcables ,makestheanalysisprocess ofULCCofcable stayedbridgefromexertingdead loadsacontinuousloadingcalculatingone ,andconve nientlytakestheinfluenceofallkindsofnonlinear factorsintoaccount . (5 )Firstly ,elasto plasticincrementalequilibri umequationofeachsub elementisseparatelyestab lished .Then ,itistransformedbymeansofcoordi natetransformationmatrixmentionedinthisdisserta tion .Finally ,basedonthe“Set in Right Position” rule ,itisaddedtostructuralstiffnessequationunder globalcoordinatetoformthestructuralU L .formu lationincrementalequilibriumequationoftheULCC analysisofcable stayedbridgeswithplate trusscom positebeam . (6 )Basedontheanalysismodelandmethods mentionedabove ,acomputing programforULCC analysisofcable stayedbridgeswithplate trusscom positebeamisdeveloped .Accordingtothecomputing resultsobtainedfromclassiccalculatingexamplesand existingexperiment ,thecorrectnessofthemechanics methods ,analysismethodandcalculatingprogramin thisdissertationisproved . (7)ThespatialloadingpropertiesandULCCof alongspancable stayedbridgewitha plate truss compositebeamoverthemainchannelofWuhu YangtzeRiverBridgeunderseveraldifferentloading casesareanalyzed .Thesafetycoefficientsarecalcu lated .
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关键词
板桁组合结构
斜拉桥
有限段单元
极限承载力
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职称材料
题名
横向有限条与无砟轨道板段单元的车轨系统竖向振动分析法
被引量：
21
1
作者
向俊
赫丹
曾庆元
机构
中南大学土木建筑学院
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第4期64-69,共6页
基金
国家自然科学基金项目(50678176)
铁道部科技研究开发计划项目(2001G0292003G043)
教育部高等学校博士专项点科研基金项目(20010533004)
文摘
研究高速列车-板式轨道时变系统竖向振动。高速列车(以1动+4拖为例)中的动车及拖车均离散为具有二系悬挂的多刚体系统。针对无砟轨道(以板式轨道为例)的结构特点,提出横向有限条与无砟轨道板段单元分析模型。考虑轮轨竖向位移衔接条件,基于弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的"对号入座"法则,建立了此系统竖向振动矩阵方程,采用Wilson-θ法求解。比较了钢轨与轨道板竖向位移的静、动态响应,结果接近。得出200 km/h车速下此系统竖向振动响应时程曲线,计算波形及量值均符合物理概念。分析车速及轨道高低不平顺对此系统竖向振动响应的影响,此系统竖向振动响应随车速及轨道高低不平顺的增大而增大。计算结果表明,本文提出的模型正确、可行。
关键词
高速铁路
无砟轨道
板式轨道
横向
有限
条与板
段
单元
高速列车
竖向振动
Keywords
high-speed railway
ballastless track
slab track
lateral finite strip and slab segment element
high-speed train
vertical vibration
分类号
U213 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
大跨度板桁结合主梁斜拉桥极限承载力分析
被引量：
2
2
作者
韦成龙
曾庆元
机构
长沙理工大学桥梁与结构工程学院
中南大学土木建筑学院
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第5期138-140,共3页
基金
湖南省自然科学基金重点项目(00JJY1008)
文摘
The plate trusscompositestructure ,inwhich theconcretedeckplateandsteelmaintrussco actto gether ,hascomeintouseinalongspancable stayed bridgeforbothhighwayandrailwayowingtoits manyadvantages .Thisdissertationproposesasetof methodstoanalyzeultimateloadcarryingcapacity (ULCC)oflongspancable stayedbridgeswithplate trusscompositebeam .Mainresearchworkisasfol lows . (1)Thespatialmechanicsmodelofthecable stayedbridgewithaplate trusscompositebeamfor ULCCanalysisissetup ,whichcantakethecouple functionoflocalandglobaldeformationintoac counts.Themainbeamisdiscreteintofinitesegment elementsthatinvolvetension (compression) ,bend ing ,twisting ,sectiondistortion ,wrappingdeforma tion ,secondarystressoftruss ,localbendingand shearlageffectofdeckplate .Thiskindofelement canbeeasilyusedinprojectdesignforitslittledegree offreedomanddistinctphysicalconcept .Theplate trussdisplacementisentirelyharmonious .Thecalcu latedresultsagreewellwiththetestresults .Itcan analyzethelocalbendingdeformationofdeckplateby introducingtransversefinitestripelementsofconcrete deckplate ,andtheeffectofunevenlongitudinalde formationofconcretedeckplatebyintroducingmulti ple parameterdisplacementfunctionofshearlag warpingdeformationthatisofhighprecision ,com prehensiveconsiderationandwide ranginguse .Based onthethoughtsthatthetotaldisplacementofparti clesisthesumofthedisplacementscausedbyglobal andlocaldeformation ,thedisplacementmodeland calculatingformulaeareformed . (2 )Accordingtotheprincipleofnonlinearcon tinuumandthetheoryofgeometricnonlinearfinite element ,theU L formulationincrementalequilibri umequationforcable stayedbridgewithaplate truss compositebeamissetupandtheexplicitcalculating formulaeoftheelasticstiffnessmatrix ,geometric stiffnessmatrixandthecolumnmatrixofnodalforces equivalenttoelementalstressesofplate trusscompos itebeamarededuced . (3)Aelasto plasticconstitutionrelationofcon cretedeck plateisdegeneratedfromChen Chen′s isotropicstrengtheningelasto plasticmodelwiththree parameters.Theexpressionsofallnodalinternal forcesofusedelementsareobtained .Theplasto coef ficientmethodofgeneralizedinternalforcethatre flectstheinfluenceoflocaldeformationofplate truss compositebeamonplasticyieldingisproposed .Based onthismethod ,theelasto plasticelementstiffness matrix ,whichisusedinthespatialULCCanalysis forcable stayedbridgewith plate trusscomposite beamisestablished . (4 )Virtualtemperatureloadmethodtoadjust ingthetensionforceinthecableisproposed ,andits computingprocedureanditerationexpressionaregiv en .Themethodunitesthecomputingmodelsbefore andafteradjustingcables ,makestheanalysisprocess ofULCCofcable stayedbridgefromexertingdead loadsacontinuousloadingcalculatingone ,andconve nientlytakestheinfluenceofallkindsofnonlinear factorsintoaccount . (5 )Firstly ,elasto plasticincrementalequilibri umequationofeachsub elementisseparatelyestab lished .Then ,itistransformedbymeansofcoordi natetransformationmatrixmentionedinthisdisserta tion .Finally ,basedonthe“Set in Right Position” rule ,itisaddedtostructuralstiffnessequationunder globalcoordinatetoformthestructuralU L .formu lationincrementalequilibriumequationoftheULCC analysisofcable stayedbridgeswithplate trusscom positebeam . (6 )Basedontheanalysismodelandmethods mentionedabove ,acomputing programforULCC analysisofcable stayedbridgeswithplate trusscom positebeamisdeveloped .Accordingtothecomputing resultsobtainedfromclassiccalculatingexamplesand existingexperiment ,thecorrectnessofthemechanics methods ,analysismethodandcalculatingprogramin thisdissertationisproved . (7)ThespatialloadingpropertiesandULCCof alongspancable stayedbridgewitha plate truss compositebeamoverthemainchannelofWuhu YangtzeRiverBridgeunderseveraldifferentloading casesareanalyzed .Thesafetycoefficientsarecalcu lated .
关键词
板桁组合结构
斜拉桥
有限段单元
极限承载力
Keywords
Plate trusscompositestructure
Cable stayedbridge
Finitesegmentelement
Ultimate loadcarryingcapacity
分类号
U448.216 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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横向有限条与无砟轨道板段单元的车轨系统竖向振动分析法
向俊
赫丹
曾庆元
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
21
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
大跨度板桁结合主梁斜拉桥极限承载力分析
韦成龙
曾庆元
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004
2
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