30m简支梁桥墩车桥耦合动力仿真分析 被引量：2

1

作者 岳效穆 《铁道标准设计》 北大核心 2013年第1期57-61,共5页

根据车桥耦合振动分析理论,运用桥梁结构动力分析程序BDAP,针对城际轨道交通30m简支梁桥墩3种不同墩高方案,采用空间有限元建立全桥动力分析模型,对桥梁空间自振特性进行了计算,并对3种不同墩高方案在CRH2和德国ICE3动车组作用下的车桥... 根据车桥耦合振动分析理论,运用桥梁结构动力分析程序BDAP,针对城际轨道交通30m简支梁桥墩3种不同墩高方案,采用空间有限元建立全桥动力分析模型,对桥梁空间自振特性进行了计算,并对3种不同墩高方案在CRH2和德国ICE3动车组作用下的车桥空间耦合振动进行了分析,评价3种不同墩高方案的动力性能以及列车运行安全性与舒适性。研究结论表明:(1)3种墩高方案(H=8m、12m、15m)的全桥一阶横向自振频率分别是0.909Hz、1.051Hz和1.034Hz;(2)在CRH2和ICE3动车组以速度160km/h通过时,简支梁跨中竖向振动位移和竖向振动加速度较小,在限值以内;(3)在CRH2和德国ICE3动车组以速度160km/h运行时,车辆竖向和横向舒适性均能达到"优"。说明3种墩高方案具有足够的全桥横向刚度,满足列车时速160km行车的安全性和良好舒适性要求。 展开更多

关键词 桥墩 车桥耦合动力仿真 动力性能 列车走行性

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轨道不平顺系数对跨座式单轨的车桥耦合振动响应影响

2

作者 周新建 李飞 +2 位作者 冯后东 罗建新 李子珺 《机械设计》 北大核心 2025年第4期101-108,共8页

轨道不平顺对跨座式单轨的平稳运行有重大的影响,针对轨道不平顺对跨座式单轨的车桥耦合振动响应影响,运用多体动力学理论通过UM-ANSYS软件联合建立跨座式单轨车桥耦合动力学模型,基于现有的功率谱密度函数,得出走行轮、导向轮和稳定轮... 轨道不平顺对跨座式单轨的平稳运行有重大的影响,针对轨道不平顺对跨座式单轨的车桥耦合振动响应影响,运用多体动力学理论通过UM-ANSYS软件联合建立跨座式单轨车桥耦合动力学模型,基于现有的功率谱密度函数,得出走行轮、导向轮和稳定轮轨道不平顺样本曲线,并将3种轨道不平顺分别单独作用和共同作用于轨道梁时设置为4种工况进行仿真试验。分析试验现象,得出结果表明:随着轨道不平顺系数的增大,跨座式单轨的轨道梁跨中竖向位移略微增大,轨道梁跨中横向位移响应和加速度动力学响应值明显增大;由于走行轮垂向力受轨道不平顺的影响相比于导向轮和稳定轮更大,因此,应该重点关注轨道梁的走行轮轨道不平顺来确保跨座式单轨车辆的平稳运行。 展开更多

关键词 跨座式单轨 柔性轨道梁 车桥耦合动力学模型 轨道不平顺 振动响应

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铁路铰接式列车车桥动力耦合问题的理论分析与实验研究 被引量：2

3

作者 张楠 夏木 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期132-134,共3页

关键词 铁路 车桥动力耦合问题 理论分析 实验研究 桥梁结构 铰接式列车 耦合振动 现场试验 行车安全性 乘坐舒适性

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高速磁浮交通系统半实物仿真平台动力学建模与测试

4

作者 邵晴 赵峻 +3 位作者 张朋 和风 雷涛 赵春发 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第2期73-80,共8页

为快速推进高速磁浮交通系统研发进程,节约研发成本,研制包含悬浮和导向控制器的磁浮交通车线桥耦合动力学半实物仿真测试平台。平台由上位机、实时仿真平台(下位机)、接口箱、悬浮和导向控制器组成。上位机利用SIMPACK和Matlab/Simulin... 为快速推进高速磁浮交通系统研发进程,节约研发成本,研制包含悬浮和导向控制器的磁浮交通车线桥耦合动力学半实物仿真测试平台。平台由上位机、实时仿真平台(下位机)、接口箱、悬浮和导向控制器组成。上位机利用SIMPACK和Matlab/Simulink软件分别建立磁浮车辆动力学、电磁悬浮导向、轨道梁动力学和轨道不平顺等模型,将数值模型导入下位机在环仿真,由管理软件监控仿真状态并记录数据。利用平台开展车辆起浮、直线加速运行、单点悬浮故障以及过平面曲线工况的动力学测试仿真。仿真结果表明,数值模型合理,仿真方法合适,可用于600 km/h高速磁浮交通系统优化设计及性能评估。 展开更多

关键词 磁浮列车 电磁悬浮 主动控制 半实物仿真 车桥耦合动力学

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何寨渭河特大桥跨度64m简支箱梁车桥动力性能研究 被引量：2

5

作者 江忠贵 曹增华 张楠 《铁道标准设计》 2006年第6期25-27,共3页

通过分析何寨渭河特大桥跨度64 m预应力混凝土简支箱梁在200 km/h动力集中式电动车组、SS7D牵引的双层客车两种列车通过桥梁时,车辆系统和桥梁系统的动力响应,总结大跨度简支箱形梁桥的车桥动力特性,并验证该桥梁设计的行车安全性及乘... 通过分析何寨渭河特大桥跨度64 m预应力混凝土简支箱梁在200 km/h动力集中式电动车组、SS7D牵引的双层客车两种列车通过桥梁时,车辆系统和桥梁系统的动力响应,总结大跨度简支箱形梁桥的车桥动力特性,并验证该桥梁设计的行车安全性及乘坐舒适性。 展开更多

关键词 铁路桥 箱形梁 车桥耦合动力分析 安全性 舒适性

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基于车桥耦合理论的梁式桥阻尼比识别研究 被引量：7

6

作者 阳洋 许文明 +5 位作者 卢会城 袁爱鹏 谭小琨 毕和生 方光俊 唐艳 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1387-1402,共16页

提出一种基于车桥耦合动力学理论的梁式桥阻尼比识别方法.首先按照动力学理论将测试车设计为单自由度体系,然后利用安装在测试车上的传感器采集信号,从测试车与桥梁接触点响应信号中得到梁式桥响应的信号,基于车桥耦合动力学原理滤波处... 提出一种基于车桥耦合动力学理论的梁式桥阻尼比识别方法.首先按照动力学理论将测试车设计为单自由度体系,然后利用安装在测试车上的传感器采集信号,从测试车与桥梁接触点响应信号中得到梁式桥响应的信号,基于车桥耦合动力学原理滤波处理得到包含梁式桥第一阶频率的信号,最后假定梁式桥阻尼比值,通过假定的梁式桥阻尼比值获取假定的梁式桥第一阶振型,不断循环直至假定的阻尼比值下计算的第一阶振型最大值点居中,即为识别的梁式桥真实阻尼比.本文首先从车桥耦合动力学理论推导上说明了该方法的可行性,然后考虑在不同车速与非恒定车速、路面粗糙度、环境噪音等影响因素下进行车桥耦合动力学模型分析,最后通过实桥试验进行了初步验证.研究结果表明:该方法能一定程度上克服外界不利因素的影响,达到识别梁式桥阻尼比的目的,为识别梁式桥阻尼比提供一种更优方法,其具有参数设置较少、操作简单方便以及更高测试精度等优点,同时有助于推动基于车桥耦合的车桥耦合动力学理论技术在梁式桥模态参数识别工作中的实际工程应用. 展开更多

关键词 车桥耦合动力学理论 梁式桥阻尼比 第一阶振型

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重载货车转向架非线性干摩擦力等效线性化及在车桥耦合中的应用

7

作者 张宝安 陆正刚 李奇 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期66-71,共6页

采用基于振动周期内平均功率相等的描述函数法,对重载货车转向架的非线性干摩擦力进行等效线性化,即将斜楔与摇枕间的垂向和横向非线性摩擦力线性等效为垂向和横向线性阻尼力,将旁承和心盘处的回转摩擦阻力矩线性等效为回转摩擦阻尼力,... 采用基于振动周期内平均功率相等的描述函数法,对重载货车转向架的非线性干摩擦力进行等效线性化,即将斜楔与摇枕间的垂向和横向非线性摩擦力线性等效为垂向和横向线性阻尼力,将旁承和心盘处的回转摩擦阻力矩线性等效为回转摩擦阻尼力,进而建立重载货车的等效线性动力学模型。以C80型重载货车为例,分别采用给出的等效线性动力学模型和非线性动力学模型进行重载货车动力学仿真计算。结果表明:等效线性动力学模型虽然小幅度增大了车体的垂向和横向平稳性指标、轮轨横向作用力、脱轨系数和轮重减载率,但是仍在GB/T 5599—1985标准范围内,满足其各项评价指标要求,验证了用描述函数法对非线性干摩擦力等效线性化的正确性和合理性;说明基于描述函数法的重载货车等效线性动力学模型可以替代复杂的非线性动力学模型进行重载货车通过既有桥梁的车桥耦合动力响应分析,为重载货车的非线性悬挂系统参数优化和车桥耦合动力学性能分析提供了新的有效途径。 展开更多

关键词 重载货车 动力学模型 描述函数法 转向架 非线性干摩擦力 等效线性化 车桥耦合动力学

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潍莱铁路钢桁桥车桥耦合振动分析及行车安全性评估 被引量：4

8

作者 张丛 孙洪斌 +4 位作者 姜金凤 曹庆超 胡春建 朱志辉 余玉洁 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3989-3997,共9页

为准确分析高速铁路钢桁梁桥的动力特征和实际运营安全性,基于车-桥耦合振动理论和有限元模拟方法,对潍莱铁路跨青荣特大桥进行车桥耦合振动分析和行车安全性评估。首先,采用ANSYS有限元软件建立潍莱铁路钢桁桥全桥有限元模型;其次,基... 为准确分析高速铁路钢桁梁桥的动力特征和实际运营安全性,基于车-桥耦合振动理论和有限元模拟方法,对潍莱铁路跨青荣特大桥进行车桥耦合振动分析和行车安全性评估。首先,采用ANSYS有限元软件建立潍莱铁路钢桁桥全桥有限元模型;其次,基于十自由度垂向车辆动力学模型开展钢桁桥—高速列车耦合动力分析,得到桥梁主桁下弦节点挠度和主桁杆件应力的动态响应,并且与施加移动静荷载得到的静力过桥模式下桥梁响应结果进行对比,计算得出主桁下弦节点挠度和主桁杆件应力的冲击系数。最后,针对车体振动加速度、脱轨系数和横向轮轨力3项行车安全性指标进行分析,得到桥梁在实际运营工况下的行车安全状态。研究结果表明:铁路钢桁梁桥在列车荷载作用下,桥梁主桁的下弦节点挠度响应和主桁杆件应力响应都会增大;桥梁主桁下弦节点挠度冲击系数均小于0.04,节点之间挠度冲击系数差异较小;桥梁主桁应力冲击系数最大值为0.697,主桁各部分应力冲击系数存在较大差异,所以在桥梁设计时要充分考虑应力冲击系数放大效应;车体振动加速度、脱轨系数和横向轮轨力3项行车安全性指标均符合规范要求,桥梁满足实际运营条件。研究成果可为同类型铁路钢桁梁桥的动力分析与行车安全性评估提供参考。 展开更多

关键词 高速铁路 钢桁梁桥 车桥耦合动力分析 应力响应 冲击系数 行车安全性

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第二松花江桥跨度30m简支T梁横向车桥动力性能研究

9

作者 于鹏程 常占录 张楠 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2006年第5期71-74,共4页

笔者通过分析了第二松花江桥跨度30m预应力混凝土简支T梁原桥及实施4种加固方法后,SS8牵引的旅客、DF4牵引的混编列车通过桥梁时,桥梁的横向动力响应,与试验结果进行了对比,总结了既有线铁路简支T梁桥的加固方法,并对该桥梁的加固工程... 笔者通过分析了第二松花江桥跨度30m预应力混凝土简支T梁原桥及实施4种加固方法后,SS8牵引的旅客、DF4牵引的混编列车通过桥梁时,桥梁的横向动力响应,与试验结果进行了对比,总结了既有线铁路简支T梁桥的加固方法,并对该桥梁的加固工程提出建议。 展开更多

关键词 车桥耦合动力分析 预应力混凝土简支T梁 加固 横向振幅 行车安全性

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高速铁路无砟轨道斜拉桥刚度理论分析与设计参数研究 被引量：1

10

作者 孙宗磊 郭辉 向律楷 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1726-1736,共11页

为研究高速铁路无砟轨道斜拉桥的刚度特征以及合理结构设计参数,采用理论公式推导、数值分析等手段,得到结构设计参数刚度影响解析公式及其影响规律,用于指导桥梁设计。首先引入索梁活载刚度比的概念,通过建立斜拉桥主梁多点支承连续梁... 为研究高速铁路无砟轨道斜拉桥的刚度特征以及合理结构设计参数,采用理论公式推导、数值分析等手段,得到结构设计参数刚度影响解析公式及其影响规律,用于指导桥梁设计。首先引入索梁活载刚度比的概念,通过建立斜拉桥主梁多点支承连续梁的三弯矩方程得到主梁刚度,通过考虑主塔变形和拉索伸长量得到斜拉索等效刚度,进而给出斜拉桥整体刚度、索梁活载刚度比和主梁跨中挠度的理论公式,并基于理论公式得出主梁惯性矩、斜拉索倾角、塔高以及拉索面积对斜拉桥整体刚度的影响。以广湛铁路东平水道特大桥主桥(67.5+60+60+350+60+60+67.5)m钢箱混合组合梁无砟轨道斜拉桥为例,通过对比跨中活载位移理论解与数值解验证本文理论公式的准确性,进而采用理论公式分析结构设计参数对桥梁刚度的影响。研究结果表明:随拉索倾角增大或者塔高增加,主梁的跨中位移先减小后增大,索梁活载刚度比先增大再减小,拉索倾角为29.2°~73.9°时主梁跨中位移达到最小值36.4 cm,此时索梁活载刚度比为15.4。随着主梁的梁高增加,主梁跨中位移减小,索梁活载刚度比减小,但是减小幅度较为缓慢。拉索面积增大,主梁跨中活载位移减小,索梁活载刚度比增加。提出了桥梁合理梁高、塔高和斜拉索规格及拉索面积。桥梁结构静动力检算、桥上轨道静态高低不平顺验算以及无砟轨道受力与层间压缩量等检算结果均表明,该桥具有良好的安全性和行车平稳性。 展开更多

关键词 高速铁路 斜拉桥 混合组合梁 索梁活载刚度比 静力分析 车桥耦合动力分析 轨道静态高低不平顺

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时速400 km高速铁路50 m跨钢-混凝土结合梁设计 被引量：6

11

作者 姚南 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第S01期172-176,共5页

莫斯科—喀山高速铁路设计时速400 km,50 m跨钢-混凝土简支结合梁为该线桥梁标准跨设计的重要内容。为做好世界上首例满足时速400 km高铁要求的50 m简支结合梁设计,开展了一系列分析研究。首先分析钢-混凝土结合梁设计的必要性,然后在... 莫斯科—喀山高速铁路设计时速400 km,50 m跨钢-混凝土简支结合梁为该线桥梁标准跨设计的重要内容。为做好世界上首例满足时速400 km高铁要求的50 m简支结合梁设计,开展了一系列分析研究。首先分析钢-混凝土结合梁设计的必要性,然后在调研国内外结合梁工程基础上给出了两种钢-混结合梁截面形式并通过有限元建模分析,工程量统计、施工分析以及景观分析等对其比选;随后对推荐方案进行静力计算确定了结合梁的合理截面尺寸并给出钢箱的构造设计;紧接着给出50 m钢-混结合简支梁桥车桥动力分析模型和主要计算结果,证实了该设计满足400 km/h高速列车的安全性和舒适性;最后探讨了50 m结合梁的施工方案。所得结论对类似高铁项目的结合梁设计提供有益参考。 展开更多

关键词 高速铁路 箱形梁 钢-混凝土结合梁 截面设计 有限元分析 车桥耦合动力分析 节段划分

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萧甬线曹娥江大桥列车运行速度研究分析

12

作者 李涛 奚晋良 高鹤 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2009年第11期28-30,共3页

研究目的:曹娥江大桥因萧甬铁路电气化改造需要更换主桥钢桁梁,针对线路提速要求,对桥梁结构进行现场试验动力测试,应用实测动力参数建立车-梁-墩体系计算模型,进行车桥耦合动力仿真计算与分析,给出不同车速下全桥动力反应的计算结果。... 研究目的:曹娥江大桥因萧甬铁路电气化改造需要更换主桥钢桁梁,针对线路提速要求,对桥梁结构进行现场试验动力测试,应用实测动力参数建立车-梁-墩体系计算模型,进行车桥耦合动力仿真计算与分析,给出不同车速下全桥动力反应的计算结果。对桥梁结构的运营安全性、舒适度进行评价,为本桥的运营状态控制提供依据。研究结论:根据车桥耦合有限元动力仿真计算得出的列车运营平稳度指标,以及客货车在不同速度下的现场试验测试数据的分析,表明更换新钢桁梁后,既有C62型货物列车运行速度达到65 km/h、新型货物列车K2运行速度达到100 km/h时,纵梁跨中竖向及横向位移、墩顶最大横向位移、动挠跨比等指标仍然满足允许值要求,车辆的各项动力性能指标良好。 展开更多

关键词 曹蛾江大桥 钢桁梁 列车运营速度 车桥耦合动力 仿真计算与分析

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基于车激响应的桥梁支座脱空病害识别方法研究 被引量：19

13

作者 闫宇智 战家旺 +1 位作者 张楠 邵斌 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期19-24,共6页

为快速、准确地评估铁路简支梁桥的支座健康状态,分析各影响因素对识别结果的影响,以刚体动力学和结构有限元法为基础建立了车桥耦合动力分析模型,提出了一种以频谱相似性指标构建目标函数、以模型修正方法为主要技术手段的桥梁支座脱... 为快速、准确地评估铁路简支梁桥的支座健康状态,分析各影响因素对识别结果的影响,以刚体动力学和结构有限元法为基础建立了车桥耦合动力分析模型,提出了一种以频谱相似性指标构建目标函数、以模型修正方法为主要技术手段的桥梁支座脱空病害识别方法,并在此基础上以某高速铁路32m简支梁桥为工程背景,采用数值模拟和现场试验的方式对所提方法进行了验证。结果表明:该方法可实现支座脱空病害的定位和定量识别,且计算效率和精度均较高,虚假损伤很小;列车行车速度、轨道不平顺谱及列车编组等因素对支座脱空病害识别结果影响较小;现场试验的加速度频谱分析实测值与理论值在低频段吻合良好,各支座识别结果均大于支座刚度限值,支座未发生脱空病害,与支座实际状态一致。 展开更多

关键词 高速铁路桥 简支梁 支座脱空 车桥耦合动力分析 频谱相似性 模型修正 病害识别

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桥墩横向变位和基础刚度变化对高速铁路行车安全性的影响 被引量：3

14

作者 闫宇智 战家旺 +1 位作者 张楠 沈凯祺 《铁道建筑》 北大核心 2020年第10期8-12,共5页

以高速铁路32 m多跨简支箱梁为研究对象,采用车桥耦合动力求解方法分析了桥墩横向变位和基础刚度变化对行车安全性的影响。结果表明,墩顶横向变位的安全限值为40 mm,桥墩单独发生变位对行车安全性的影响小于多墩横向变位。跨中横向振幅... 以高速铁路32 m多跨简支箱梁为研究对象,采用车桥耦合动力求解方法分析了桥墩横向变位和基础刚度变化对行车安全性的影响。结果表明,墩顶横向变位的安全限值为40 mm,桥墩单独发生变位对行车安全性的影响小于多墩横向变位。跨中横向振幅和墩顶横向振幅随车速的变化具有一定随机性,采用限制车速的方法可有效提高列车运行安全性。桥梁运营安全性指标相较于列车运行安全性指标更加敏感,高速铁路桥梁刚度储备较大,桥墩、梁体、支座等其他构件会减小局部损伤对行车安全性的影响,在日常检查中需重点关注基础局部较大病害。 展开更多

关键词 高速铁路简支梁桥 桥墩横向变位 基础刚度变化 行车安全性 车桥耦合动力分析

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大跨度铁路桥梁变形控制标准研究 被引量：12

15

作者 杨静静 高芒芒 +3 位作者 赵文博 李国龙 王韫璐 蒙蛟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期137-143,共7页

为保证大跨度桥梁运行的安全性与旅客乘坐的舒适性,动力性能分析时应考虑风、温度、徐变、沉降等环境变形的影响。确定运营阶段多种荷载组合状态下的变形控制标准时,不能将现行设计规范中单独给定的变形限值直接叠加,而应对这些变形的... 为保证大跨度桥梁运行的安全性与旅客乘坐的舒适性,动力性能分析时应考虑风、温度、徐变、沉降等环境变形的影响。确定运营阶段多种荷载组合状态下的变形控制标准时,不能将现行设计规范中单独给定的变形限值直接叠加,而应对这些变形的总量值进行控制。本文按照发生概率、作用时间以及桥梁变形特点,对运营阶段桥梁承受的荷载及各类环境因素进行分组,并采用分级管理的原则对大跨度铁路桥梁在长期运营条件下的变形控制标准进行研究。最后以某大跨度斜拉悬吊桥梁为例,介绍动力性能评估与变形控制标准的工程应用。研究结果表明:对于不同荷载作用下的车辆响应,可分别采用车桥耦合动力分析与中点弦测法;采用中点弦测法对长波不平顺进行管理时,高速铁路与普速铁路的合理控制弦长分别为60、30 m;经过对多个典型路基区段轨道不平顺和车体加速度检测数据统计,并对轨道不平顺采用对应的弦长输出,可得到车体加速度与不平顺弦测输出的相关关系曲线,为动力性能评估提供一种简便的计算方法。研究成果给出不同的荷载组合及车辆响应建议限值,为设计阶段桥梁变形控制提供参考。 展开更多

关键词 大跨度铁路桥梁 变形控制 分级管理 车桥耦合动力分析 中点弦测法

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