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薄壁铁路桥梁在移动荷载列作用下的横向弯曲-扭转耦合振动
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作者 蔡勇 潘焰琛 《铁道学报》 北大核心 2025年第10期154-161,共8页
除垂直振动外,铁路桥梁上列车往往偏离桥梁横截面中心线行驶,也会导致桥梁产生横向和扭转振动;已有研究大多聚焦于桥梁竖向振动,对弯曲-扭转耦合振动理论的研究相对匮乏。为解决这一问题,提出一种用于分析列车荷载作用下薄壁铁路桥梁弯... 除垂直振动外,铁路桥梁上列车往往偏离桥梁横截面中心线行驶,也会导致桥梁产生横向和扭转振动;已有研究大多聚焦于桥梁竖向振动,对弯曲-扭转耦合振动理论的研究相对匮乏。为解决这一问题,提出一种用于分析列车荷载作用下薄壁铁路桥梁弯曲-扭转耦合振动的闭合解方法。将列车简化为两个具有恒定间隔的车轮载荷子系统叠加的移动荷载列模型,基于弗拉索夫的薄壁梁理论,建立桥梁振动微分方程。使用Fourier正弦变换、Laplace-Carson变换及其逆变换求解桥梁振动微分方程,得到列车荷载作用下薄壁梁横向弯曲-扭转耦合响应。验证闭合解可靠性后进一步开展参数分析,可得以下结论:附加扭转力矩在薄壁梁扭转振动中起重要作用;梁的弯曲-扭转耦合响应幅值随速度、车桥比增大表现出类似正弦波的形式逐渐变大;列车轴载增大会引起响应增大,当荷载等级从250 kN增加到300 kN时,梁扭转和横向振动幅值均增加20%。 展开更多
关键词 移动荷载列 薄壁梁 弯曲-扭转耦合振动 动力响应 闭合解
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移动荷载列作用下简支曲线梁的振动响应 被引量:11
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作者 SHAN De-shan 李乔 《铁道学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期99-103,共5页
利用积分变换法求解了移动荷载列作用下简支曲线梁桥动力响应的解析解,在讨论过程中将单轴,两轴和四轴三种荷载列模型用一标准荷载列模型来表示,使得荷载列模型更具普遍性,在讨论过程中均采用标准函数,从而避免了公式推导过程中的... 利用积分变换法求解了移动荷载列作用下简支曲线梁桥动力响应的解析解,在讨论过程中将单轴,两轴和四轴三种荷载列模型用一标准荷载列模型来表示,使得荷载列模型更具普遍性,在讨论过程中均采用标准函数,从而避免了公式推导过程中的不确定因素。最后按本文所给出的计算方法编制了计算简支曲线梁在荷载列作用下的动力响应程序,得到了较好的结果。 展开更多
关键词 桥梁 移动荷载列作用 简支曲线梁 振动响应
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任意移动质量弹簧列作用下梁桥动力响应分析 被引量:2
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作者 李小珍 单春胜 +2 位作者 张志俊 吴金峰 张景峰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期693-699,801,共7页
将简支梁简化为Euler梁,基于振动理论推导建立了用于桥梁动力响应分析的任意移动质量弹簧列模型,并通过适当的参数选取将其退化成任意移动荷载列模型,使得两类经典模型合二为一。通过计算表明:在共振车速下,质量弹簧列模型条件下的桥梁... 将简支梁简化为Euler梁,基于振动理论推导建立了用于桥梁动力响应分析的任意移动质量弹簧列模型,并通过适当的参数选取将其退化成任意移动荷载列模型,使得两类经典模型合二为一。通过计算表明:在共振车速下,质量弹簧列模型条件下的桥梁响应较荷载列模型小;而在非共振车速下,两类模型条件下的桥梁响应差别不大。此外,对高铁简支梁应用分析可知:一定条件下在32m梁上行驶的车辆长度控制在19-23m范围内较合适;且该梁的共振车速约为156m/s、52m/s、39m/s,消振车速约为134m/s、78m/s、57m/s。这在实际应用时应予以注意。 展开更多
关键词 移动质量弹簧 移动荷载列 动力响应 数值分析 实例验证
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基于移动荷载过桥的轨道交通桥梁振动研究 被引量:19
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作者 高传伟 唐雅茹 余华 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期73-76,共4页
应用振型分解法,对移动荷载通过轨道交通桥梁时的动力响应进行理论分析,得出轨道交通车辆过桥时共振和振动相消的公式。当桥梁第一阶竖向自振频率等于车辆速度与车辆长度之比时,会发生共振。为避免桥梁共振,设计时应满足第一阶竖向自振... 应用振型分解法,对移动荷载通过轨道交通桥梁时的动力响应进行理论分析,得出轨道交通车辆过桥时共振和振动相消的公式。当桥梁第一阶竖向自振频率等于车辆速度与车辆长度之比时,会发生共振。为避免桥梁共振,设计时应满足第一阶竖向自振频率大于车辆最大速度与车辆长度的比值。当桥梁第一阶竖向自振频率等于车辆速度与两倍桥梁跨长之比的奇数倍时,轴重在桥上引起的自由振动和轴重离开桥梁后桥梁的自由振动相互抵消,桥梁振动最小。 展开更多
关键词 轨道交通 桥梁 移动荷载列 共振 理论分析
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基于小波能量熵的铁路简支钢桁梁桥损伤预警方法 被引量:4
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作者 战家旺 闫宇智 +1 位作者 张飞 姚京川 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期24-30,共7页
以铁路简支钢桁梁桥为研究对象,将列车荷载简化为移动荷载列,对移动荷载作用下的结构响应进行离散小波变换,计算各层小波能量。利用小波能量熵对信号突变的敏感性,提出一种基于小波能量熵的桥梁损伤预警方法,并应用该方法对某下承式钢... 以铁路简支钢桁梁桥为研究对象,将列车荷载简化为移动荷载列,对移动荷载作用下的结构响应进行离散小波变换,计算各层小波能量。利用小波能量熵对信号突变的敏感性,提出一种基于小波能量熵的桥梁损伤预警方法,并应用该方法对某下承式钢桁梁桥各种类型损伤预警工况进行分析,研究损伤程度、损伤位置和测点位置对预警效果的影响规律。结果表明:所提方法可对钢桁梁桥不同位置和程度损伤的出现时刻进行准确预警,具有较强的鲁棒性,且可较为完善地解决边界效应问题;损伤预警效果与损伤程度呈正相关,测点位置与损伤位置距离越近,损伤预警效果越明显。 展开更多
关键词 铁路简支钢桁梁桥 小波能量熵 移动荷载列 信号突变 损伤预警 离散小波变换
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高速铁路常用跨度桥梁动力设计方法 被引量:2
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作者 张楠 程泽农 《中国铁路》 2021年第9期67-72,共6页
高速铁路常用跨度桥梁在列车通过时具有显著的动力效应。在桥梁设计中,动力效应主要考虑基于实测数据的动力系数、移动荷载列分析以及车-线-桥动力耦合系统仿真等,但这3种形式各有其局限性。为提高桥梁动力设计的科学性和客观性,建议采... 高速铁路常用跨度桥梁在列车通过时具有显著的动力效应。在桥梁设计中,动力效应主要考虑基于实测数据的动力系数、移动荷载列分析以及车-线-桥动力耦合系统仿真等,但这3种形式各有其局限性。为提高桥梁动力设计的科学性和客观性,建议采用随机振动方法计算车-线-桥系统动力响应的数字特征,并通过具有概率意义的指标对计算结果进行评判。 展开更多
关键词 高速铁路 常用跨度桥梁 动力设计 动力系数 移动荷载列 车-线-桥动力耦合系统
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时速400 km高速铁路预应力混凝土简支梁竖向基频下限探讨 被引量:1
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作者 陈星宇 徐昕宇 +1 位作者 郑晓龙 周川江 《铁道建筑》 北大核心 2022年第2期79-82,共4页
以24~40 m典型跨度简支梁为研究对象,通过有限元计算分析,确定不同跨度桥梁及不同列车荷载的简支梁容许动力系数。基于移动荷载列-桥梁动力仿真模型,探究列车移动荷载列形式、列车时速、简支梁跨度、竖向基频对梁体动力响应的影响规律... 以24~40 m典型跨度简支梁为研究对象,通过有限元计算分析,确定不同跨度桥梁及不同列车荷载的简支梁容许动力系数。基于移动荷载列-桥梁动力仿真模型,探究列车移动荷载列形式、列车时速、简支梁跨度、竖向基频对梁体动力响应的影响规律。结合梁体振动加速度、容许动力系数和规范要求,确定时速400 km高速铁路预应力混凝土简支梁桥竖向基频下限值。结果表明:跨度为24~40 m时,梁体最大竖向动力响应均随简支梁跨度的减小而增大,24 m跨度简支梁的基频共振现象最显著;CRH3列车移动荷载列引起的桥梁动力响应普遍大于CRH380,相差约15%;对于时速400 km的CRH3和CRH380列车,24 m跨度简支梁的竖向频率下限建议值均为5.5 Hz,40 m跨度简支梁均为2.7 Hz,而32 m跨度简支梁的建议值分别为5.0、3.0 Hz。 展开更多
关键词 铁路桥梁 竖向基频 数值计算 混凝土简支梁 时速400 km 移动荷载列
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