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题名船舶撞击下的车—桥耦合系统动态响应分析(英文)
被引量：3
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作者
杜新光
金先龙
匡俊
张海华
陆旭红
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机构
中国船舶科学研究中心
上海交通大学机械与动力工程学院
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出处
《船舶力学》
EI
北大核心
2012年第9期1064-1084,共21页
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文摘
文章将"船桥碰撞"与"车桥耦合"联系在一起进行研究,建立了斜拉桥、轻轨和船舶的三维非线性精细有限元模型,研究了轻轨列车-斜拉桥动态耦合系统在船舶碰撞下的动态响应。数值模拟过程分以下四步:桥梁初始成桥状态模拟,轻轨列车—斜拉桥动态耦合模拟,船舶与桥梁的碰撞模拟和桥梁—火车—船舶相互作用模拟。桥梁初始状态及大变形通过更新拉格朗日法和共旋转推导法来实现。通过与平面杆系有限元模型的计算结果进行比较,证实了全三维有限元建模方法在车—桥动态耦合响应分析中应用的准确性。研究通过基于罚函数的动态接触方法来实现车—桥耦合和船舶的碰撞过程,采用递归谱二分法的并行计算技术来缩短计算时间,基于显式中心差分插值法来进行数值求解,该方法证明在分析车—桥—船之间的耦合动态响应是一种有效的技术,为设计阶段模拟桥梁的动态特性提供了有效手段。结果表明,当发生船—桥碰撞时,轻轨列车运行到主桥塔附近行车安全的影响最大。
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关键词
斜拉桥
船一桥碰撞
桥一轻轨一船耦合
动力学仿真
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Keywords
cable-stayed bridge
bridge-ship collision
bridge-train-ship coupling
dynamic simulation
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分类号
TU311
[建筑科学—结构工程]
TB533
[理学—声学]
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题名铜陵公铁两用长江大桥船撞引起列车脱轨分析
被引量：1
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作者
方海
孙慧明
刘伟庆
冒一锋
张强
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机构
南京工业大学
中铁大桥勘测设计院集团有限公司
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出处
《铁道工程学报》
EI
北大核心
2014年第9期65-70,共6页
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文摘
研究目的：准确测算船撞作用下桥梁的结构动力响应，对评估因船一桥碰撞后桥梁响应而引起的列车脱轨分析具有重要意义。本文围绕铜陵公铁两用长江大桥论述船撞桥墩引起列车脱轨分析的一般流程，首先通过ANSYS／LS-DYNA非线性有限元软件模拟10000t级与5000t级船舶在最高、常规以及最低通航水位下满载正撞和侧桥向20°撞击桥梁的主塔和辅助墩，得出在各船撞工况下碰撞力一时程曲线。然后将船舶撞击时程曲线作为动力荷载输入至整桥有限元模型中，计算桥梁结构关键部位尤其是主梁的横向位移和加速度响应。研究结论：（1）在最高通航水位下，船舶满载正撞桥墩产生的撞击力最大；在该最不利工况下，撞击作用对桥梁结构动力响应以及列车的脱轨风险具有较大影响；（2）当3#主塔受到10000t级船舶撞击时，导致2#桥墩墩顶主梁的横向加速度达到0．922m／s，未超过列车脱轨加速度临界限制Im／s2，列车脱轨概率极小；（3）通过简化的风险标准导出脱轨概率公式计算表明，该桥遭受到船舶撞击时，其列车的脱轨概率为9×10-1．5×10-4；（4）本文的研究结果可供航道上铁路桥梁因船舶撞击导致列车通行安全性研究参考。
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关键词
船一桥碰撞
动力响应
列车脱轨
风险概率
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Keywords
ship - bridge collision
dynamic response
train derailment
risk probability
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分类号
U442.59
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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