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中低速磁浮列车-轨道-T构梁耦合振动
1
作者 娄会彬 魏凌云 +3 位作者 彭也也 魏高恒 龚俊虎 赵春发 《铁道建筑》 北大核心 2025年第2期83-88,共6页
为评估中低速磁浮列车在大跨度T构梁上的走行性能,建立了磁浮列车-轨道-T构梁耦合动力学模型。该模型由考虑了PID控制系统的磁浮车辆动力学模型、T构梁和轨道有限元模型组成。基于该模型仿真计算了20~160 km/h速度下磁浮车-轨-桥耦合系... 为评估中低速磁浮列车在大跨度T构梁上的走行性能,建立了磁浮列车-轨道-T构梁耦合动力学模型。该模型由考虑了PID控制系统的磁浮车辆动力学模型、T构梁和轨道有限元模型组成。基于该模型仿真计算了20~160 km/h速度下磁浮车-轨-桥耦合系统的动力学响应,研究了行车速度对车-桥系统动力学响应的影响规律。结果表明:车-桥系统动力学响应均随速度的增大而增大,在160 km/h处取得最大值。梁体和轨排竖向位移随速度变化较小,跨中处梁体最大竖向位移为2.39 mm,梁体竖向加速度最大值为0.14 m/s^(2)。车体前端竖向加速度取得最大值0.49 m/s^(2),悬浮间隙波动量最大值可达2.28 mm。随着速度的增大,车辆乘坐舒适性逐渐降低,但在20~160 km/h范围内磁浮列车运行平稳性等级仍为优。 展开更多
关键词 磁浮列车 电磁悬浮 T构梁 数值仿真 车-桥耦合振动
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悬挂式单轨交通柔性吊杆拱桥风-车-桥耦合仿真分析
2
作者 曾敏 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期36-43,共8页
[目的]悬挂式单轨交通柔性吊杆拱桥因具有结构刚度小、轨道梁梁体宽跨比小的特点,易受风荷载作用从而影响桥梁结构的安全性和列车的舒适性,需对风-车-桥耦合结构进行研究。[方法]以我国首条悬挂式单轨交通线路为工程背景,通过ANSYS有限... [目的]悬挂式单轨交通柔性吊杆拱桥因具有结构刚度小、轨道梁梁体宽跨比小的特点,易受风荷载作用从而影响桥梁结构的安全性和列车的舒适性,需对风-车-桥耦合结构进行研究。[方法]以我国首条悬挂式单轨交通线路为工程背景,通过ANSYS有限元软件建立长度为80 m的柔性吊杆拱桥模型,通过Fluent有限元软件以及多体动力学软件UM进行风-车-桥耦合分析,并通过平稳性指标判断行车情况。[结果及结论]在风荷载作用下,列车的横向平稳性指标变化较竖向更剧烈,其平稳性处于列车运行合格的边缘。当车速和风速增大时,列车的横向振动明显提升;车速40 km/h下,20 m/s风速相比于10 m/s风速的最大桥梁横向位移增幅达159.5%,最大竖向位移增幅达11%;15 m/s风速相比于10 m/s风速的最大桥梁横向位移增幅达70%,最大竖向位移增幅达24.1%。 展开更多
关键词 悬挂式单轨交通 柔性吊杆拱桥 风-车-桥耦合系统
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波浪作用下高速列车-轨道-桥梁系统耦合振动研究 被引量：2
3
作者 雷虎军 董盈 +1 位作者 林镇荣 陈希茂 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期54-60,共7页
为研究波浪作用对高速铁路跨海桥梁车-轨-桥系统耦合振动的影响,基于线性波浪理论和Morison方程模拟波浪荷载,采用分布力模式输入既有车-轨-桥系统耦合振动分析程序,提出波浪作用下的车-轨-桥系统耦合振动分析方法。以某高速铁路跨海斜... 为研究波浪作用对高速铁路跨海桥梁车-轨-桥系统耦合振动的影响,基于线性波浪理论和Morison方程模拟波浪荷载,采用分布力模式输入既有车-轨-桥系统耦合振动分析程序,提出波浪作用下的车-轨-桥系统耦合振动分析方法。以某高速铁路跨海斜拉桥为背景,研究波坡面效应、波浪重现期、车速对车-轨-桥系统动力响应的影响,并评估不同重现期波浪作用下过桥列车的走行性。结果表明:波坡面效应会使作用于不同单桩的波浪荷载初始相位不同,从而导致作用于群桩基础的波浪荷载合力不同;随着波浪重现期的增大,车-轨-桥系统的横向动力响应均增大,而竖向动力响应几乎不变;考虑波浪作用后,列车的行车安全性指标均随车速的增大而增大,波浪荷载会显著降低桥上列车的乘坐舒适性并增加桥上列车的脱轨风险。常遇波浪(10年重现期)和极端波浪(100年重现期)作用下列车的安全车速阈值分别为325 km/h和275 km/h。 展开更多
关键词 高速铁路桥 车-轨-桥系统耦合振动 波浪作用 波坡面效应 波浪重现期 车速 动力响应 行车安全性
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上承式钢管混凝土拱桥车-桥耦合振动分析
4
作者 江展航 《工程建设与设计》 2025年第1期125-127,共3页
采用分离法建立车-桥耦合振动分析模型,将其分离为车辆、桥梁两种模型,并建立相应的独立运动方程,根据两模型在车轮接触位置处的位移和受力协调条件,通过迭代法分析求解。以通用有限元软件ANSYS为依托,以一上承式钢管混凝土拱桥为工程实... 采用分离法建立车-桥耦合振动分析模型,将其分离为车辆、桥梁两种模型,并建立相应的独立运动方程,根据两模型在车轮接触位置处的位移和受力协调条件,通过迭代法分析求解。以通用有限元软件ANSYS为依托,以一上承式钢管混凝土拱桥为工程实例,分析了桥面平整度和拱肋核心混凝土脱空率对桥梁动力响应的影响程度。结果表明:相较于其他因素,桥面平整度对桥梁动力响应的影响较大;在L/4位置处,脱空率对桥梁动力响应的影响比拱顶位置处要大;实际桥梁冲击系数计算过程中应该计入桥面平整度的影响。 展开更多
关键词 车-桥耦合振动 冲击系数 钢管混凝土脱空 钢管混凝土拱桥
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400 km/h速度下轨道-桥梁振动响应与顶板裂缝深度影响
5
作者 孟鑫 高浩 +3 位作者 刘鹏辉 勾红叶 王一干 杨宜谦 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期91-98,共8页
为探究400 km/h列车激励下高速铁路轨道-桥梁结构的振动响应,以某高铁桥梁为研究对象,在钢轨、桥梁、桥墩位置布置竖向加速度传感器,实测轨道-桥梁结构在多级速度作用下加速度的变化规律;在此基础上,借助于结构声强理论和车-轨-桥耦合... 为探究400 km/h列车激励下高速铁路轨道-桥梁结构的振动响应,以某高铁桥梁为研究对象,在钢轨、桥梁、桥墩位置布置竖向加速度传感器,实测轨道-桥梁结构在多级速度作用下加速度的变化规律;在此基础上,借助于结构声强理论和车-轨-桥耦合振动仿真分析,从能量和加速度的角度掌握了顶板下缘裂缝深度的影响程度。研究结果表明:在高速列车激励下,实测钢轨、桥梁顶板和桥墩的加速度峰值分别为800 m/s^(2)、4 m/s^(2)和0.5 m/s^(2);振动加速度数值从钢轨到桥墩层层递减,随着列车速度的增大各测点加速度峰值呈线性增加;裂缝的出现会增大桥梁顶板下缘的加速度峰值,改变振动能量的分布;当裂缝深度大于45 mm时,顶板下缘加速度和振动能量值分别为无裂缝工况下的1.1倍和1.5倍,应注意加强对裂缝状态的观测。该研究成果可以为车-轨-桥耦合分析提供依据,也可以为高速铁路简支箱梁顶板下缘开裂维修提供指导。 展开更多
关键词 轨道-桥梁响应 车-轨-桥耦合分析 结构声强 振动能量 裂缝
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考虑相干路面不平度的车-路-桥耦合系统振动分析
6
作者 任剑莹 李梦 +1 位作者 孙志棋 陈宇航 《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》 2024年第3期1-11,共11页
在车-桥耦合振动系统中,路面不平度作为主要激励之一,直接影响着车辆、路面铺装及桥体的动力响应,而在已有的车-桥耦合振动分析中,还少有考虑路面铺装及路面不平度相干性(即左右轮非一致路面不平度)的研究.为获得更接近实际的车-桥耦合... 在车-桥耦合振动系统中,路面不平度作为主要激励之一,直接影响着车辆、路面铺装及桥体的动力响应,而在已有的车-桥耦合振动分析中,还少有考虑路面铺装及路面不平度相干性(即左右轮非一致路面不平度)的研究.为获得更接近实际的车-桥耦合振动分析模型,建立了三维车-路-桥耦合(VPBI)系统有限元模型.路面铺装的黏弹性属性用Prony级数表征;路面不平度由逆傅里叶变换法构建,通过左右轮路面不平度相位差引入相干性,采用约束耦合法实现车辆、路面不平度和路面铺装的位移协调,得到三维VPBI系统有限元模型,并分析左右轮非一致路面不平度及其相干强度对车辆、路面铺装和桥体动力响应的影响情况.结果表明,在建立更接近实际的更精细化的三维VPBI计算模型时,须考虑相干路面不平度对系统动力响应的影响. 展开更多
关键词 桥梁工程 车-路-桥耦合系统 数值模拟 动力响应 路面不平度 相干性
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预应力效应对中速磁浮线路简支梁车-桥耦合振动响应的影响 被引量：2
7
作者 李波 《铁道建筑》 北大核心 2024年第2期62-66,共5页
以长沙磁浮线路简支梁桥为研究对象,建立考虑不同预应力效应的磁浮线路简支梁桥车-桥耦合振动模型,分析预应力效应对中速磁浮线路车-桥耦合振动响应的影响。结果表明:预应力效应的变化对桥梁动力响应影响明显,预应力增加显著加剧桥梁竖... 以长沙磁浮线路简支梁桥为研究对象,建立考虑不同预应力效应的磁浮线路简支梁桥车-桥耦合振动模型,分析预应力效应对中速磁浮线路车-桥耦合振动响应的影响。结果表明:预应力效应的变化对桥梁动力响应影响明显,预应力增加显著加剧桥梁竖向振动加速度,预应力由0.67P0(P0为张拉控制应力)增加到1.33P0时,桥梁跨中竖向最大加速度从0.21 m/s^(2)增至0.44 m/s^(2);车速增加会加剧预应力效应的影响,对桥梁竖向振动加速度的影响尤为明显,车速由20 km/h增加到200 km/h时,在1.00P0作用下,桥梁跨中竖向最大加速度从0.15 m/s^(2)增至0.76 m/s^(2);箱壁局部变形对车-桥耦合竖向振动响应有显著影响,预应力导致的箱壁局部变形不可忽略。 展开更多
关键词 中速磁浮线路 简支梁桥 数值模拟 车-桥耦合振动 预应力效应 动力分析
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风-浪联合作用下斜拉-悬索协作体系桥车-桥耦合振动仿真研究
8
作者 祝兵 员帅伟 +1 位作者 王浩宇 殷瑞涛 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期23-31,共9页
为保证海洋环境下斜拉-悬索协作体系桥列车运行的安全性和舒适度,对该类桥梁进行风-浪联合作用下的车-桥耦合振动仿真研究。以某公铁两用斜拉-悬索协作体系桥为背景,采用ANSYS软件建立桥梁有限元模型,采用多体系统动力学软件SIMPACK建... 为保证海洋环境下斜拉-悬索协作体系桥列车运行的安全性和舒适度,对该类桥梁进行风-浪联合作用下的车-桥耦合振动仿真研究。以某公铁两用斜拉-悬索协作体系桥为背景,采用ANSYS软件建立桥梁有限元模型,采用多体系统动力学软件SIMPACK建立列车动力学模型,利用重叠网格技术,模拟车-桥耦合系统在不同风速和车速下的气动荷载,采用FLOW-3D软件计算桥梁下部复合基础的规则波浪荷载,建立风-浪联合作用下的车-桥耦合振动模型,分析波高、风速和车速对车-桥耦合系统动力响应的影响规律。结果表明:在风-浪-车-桥耦合系统中,列车各动力学指标均随波高增大而增大,桥梁跨中横向位移随波高增大而显著增大,而跨中竖向位移几乎不受影响;列车各动力学指标均随风速提高而显著增大,桥梁跨中竖向位移随风速提高而减小;列车各动力学指标均随车速增大而增大,桥梁跨中横向位移和横向加速度不随车速改变而显著变化,桥梁竖向位移和竖向加速度随车速提高而显著增大。 展开更多
关键词 斜拉-悬索协作体系桥 公路铁路两用桥 跨海桥梁 风-浪联合作用 车-桥耦合振动 重叠网格技术 气动荷载 有限元法
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车-轨-桥耦合振动相似试验模型设计与校验 被引量：1
9
作者 罗锟 姜兴 +2 位作者 王鹏生 李琼 陈鹏 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3841-3850,共10页
为探究模型试验法在车-轨-桥耦合振动研究中的有效性,基于π定理准则和量纲分析方法,推导车-轨-桥耦合振动原型结构与模型结构之间的相似关系。以10︰1为几何相似比,计算原型与模型结构之间的相似常数,利用有限元方法校验原型与模型结... 为探究模型试验法在车-轨-桥耦合振动研究中的有效性,基于π定理准则和量纲分析方法,推导车-轨-桥耦合振动原型结构与模型结构之间的相似关系。以10︰1为几何相似比,计算原型与模型结构之间的相似常数,利用有限元方法校验原型与模型结构之间的相似关系。依照弹性力相似律,制作包含车辆-轨道-桥梁结构以及动力加载部分的缩尺模型试验系统,采用试验测试与数值仿真相结合的方法,校验了缩尺轨道箱梁结构的模态振型、模态频率以及模型车移动荷载作用下模型桥的加速度响应在时域与频域范围内的可靠性。研究结果表明:原型结构计算加速度响应值和模型结构计算加速度响应反演值曲线一致,校验了由π定理准则及量纲分析所推导的相似关系的准确性;试验测定轨道-箱梁结构模型振型与数值仿真计算所得振型基本一致,且模态频率误差较小,频率误差最大仅为5.97%。表明基于相似理论设计制作的轨道-箱梁结构缩尺模型能够较好地满足试验要求;试验测试与数值仿真计算的列车移动荷载作用下桥梁加速度响应在时域与频域内结果吻合良好,数值规律基本一致,模型桥动力性能误差在10%以内,表明缩尺模型试验系统能够较为精确地反应时域和频域范围内的车-轨-桥耦合振动特性。本文设计制作的车-轨-桥耦合振动缩尺模型试验系统可靠,可用于复杂工况下的车-轨-桥耦合振动分析。 展开更多
关键词 车-轨-桥耦合振动系统 动力模型 相似律 模型试验 设计与校验
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考虑冲刷效应的大跨桥梁地震-风-车-桥耦合振动分析 被引量：1
10
作者 王亚伟 朱金 +3 位作者 郑凯锋 苏永华 郭辉 李永乐 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期323-331,共9页
为研究冲刷效应对地震与风联合作用下大跨桥梁动力响应的影响,在已建立的地震-风-车-桥耦合振动分析模型基础上,利用p-y曲线(p为土阻力,y为变形)折减法考虑不同冲刷深度的桩土荷载-位移关系,根据桩土荷载-位移关系和冲刷深度更新桩基的... 为研究冲刷效应对地震与风联合作用下大跨桥梁动力响应的影响,在已建立的地震-风-车-桥耦合振动分析模型基础上,利用p-y曲线(p为土阻力,y为变形)折减法考虑不同冲刷深度的桩土荷载-位移关系,根据桩土荷载-位移关系和冲刷深度更新桩基的侧向支撑刚度和长度,从而考虑了冲刷效应对大跨桥梁动力响应的影响,并将模型应用到江顺大桥冲刷效应的分析研究中.研究结果表明:基础冲刷减弱了地基土对结构的侧向约束,从而降低结构的自振频率,侧向振型的自振频率最大降低6.01%;在运营车辆和风荷载作用下,基础冲刷对结构的振动响应影响很小;在地震发生后,基础冲刷会增大结构的横向振动,结构的横向位移响应极值最大增大9.1%,横向位移响应谱也相应增大,而对结构的竖向振动影响很小;基础冲刷可能减小车辆横向加速度的响应,车辆的横向加速度响应极值最大降低7.7%,对车辆的竖向振动影响很小. 展开更多
关键词 冲刷效应 P-Y曲线 大跨桥梁 地震-风-车-桥系统 耦合振动
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风-车-桥系统空间耦合振动研究 被引量：30
11
作者 李永乐 强士中 廖海黎 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期61-64,70,共5页
风-车-桥耦合振动系统中将自然风作为空间相关的平稳随机过程,车辆采用质点-弹簧-阻尼器模型,桥梁采用有限元模型。在分析风桥间的流固耦合作用、车桥间的接触耦合作用及风对车辆的空间脉动作用的基础上,将风、车、桥三者作为一个交互... 风-车-桥耦合振动系统中将自然风作为空间相关的平稳随机过程,车辆采用质点-弹簧-阻尼器模型,桥梁采用有限元模型。在分析风桥间的流固耦合作用、车桥间的接触耦合作用及风对车辆的空间脉动作用的基础上,将风、车、桥三者作为一个交互作用、协调工作的耦合动力系统,提出了一种较为完善的风-车-桥系统空间耦合振动分析模型。基于轮轨接触点处的几何协调条件和力学平衡关系,建立了系统运动方程的分离迭代求解算法。最后以京沪高速铁路南京大桥为工程背景,采用自行研发的桥梁结构分析软件BANSYS对比分析了风-车-桥系统振动特点。 展开更多
关键词 风-车-桥系统 耦合振动 侧向风 高速列车 斜拉桥
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沪通长江大桥主航道桥风-车-轨-桥耦合振动研究 被引量：13
12
作者 刘德军 李小珍 +1 位作者 马松华 吴金峰 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期24-29,共6页
为研究沪通长江大桥主航道桥在侧风下桥上行车的车辆抗风安全性,提出风-车-轨-桥系统耦合振动分析框架。该系统动力学模型不仅考虑了轨道结构的参振,其采用的轮轨动态耦合模型还突破了传统轮轨为刚体并始终保持密贴的假定。此外,气动荷... 为研究沪通长江大桥主航道桥在侧风下桥上行车的车辆抗风安全性,提出风-车-轨-桥系统耦合振动分析框架。该系统动力学模型不仅考虑了轨道结构的参振,其采用的轮轨动态耦合模型还突破了传统轮轨为刚体并始终保持密贴的假定。此外,气动荷载还考虑了桥梁、车辆的存在对彼此的影响。针对沪通长江大桥主航道桥,利用自主研发的WTTBDAS软件对不同车速、风速下系统的动力响应进行分析和讨论,结果表明:车速和风速均对系统动力响应有较大的影响,当风速达到20m/s后,车辆的运行安全性和乘坐舒适性主要由风速控制。根据相应的动力性能评价指标,得到了大风天气下桥上行车的车速-风速阈值。 展开更多
关键词 公路铁路两用桥 斜拉桥 风-车-轨-桥系统 耦合振动 动力学模型 动力响应 抗风运行准则
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上海长江大桥风-轨道车辆-桥耦合振动及抗风行车准则研究 被引量：6
13
作者 李永乐 朱佳琪 +1 位作者 赵凯 强士中 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期108-114,共7页
为确定上海长江大桥轨道交通车辆的抗风行车准则,将风、车、桥三者视为一个交互作用、协调工作的耦合动力系统,通过风洞试验测定主梁及车辆的气动参数,采用自主研发的桥梁结构分析软件BANSYS进行风-车-桥耦合动力分析计算。计算结果表明... 为确定上海长江大桥轨道交通车辆的抗风行车准则,将风、车、桥三者视为一个交互作用、协调工作的耦合动力系统,通过风洞试验测定主梁及车辆的气动参数,采用自主研发的桥梁结构分析软件BANSYS进行风-车-桥耦合动力分析计算。计算结果表明:桥梁和车辆的响应随风速的增大而增大,风荷载对行车的安全性和舒适性有很大影响。当风速小于20m/s时,车辆可按设计车速90km/h运行;当风速在20～30m/s之间时,车速不应大于60km/h;当风速超过30m/s时,应封闭轨道交通。 展开更多
关键词 风-车-桥系统 耦合振动 抗风行车准则 风洞试验
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考虑车辆位置影响的风-车-桥系统耦合振动研究 被引量：6
14
作者 李永乐 强士中 廖海黎 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期1-4,共4页
风 车 桥耦合振动系统中车辆位于桥道的气动绕流之中,车辆所受气动力与车辆位置密切相关。首先测试了车辆位置对车辆及桥道气动力的影响,建立了空间耦合的风 车 桥系统分析模型。以京沪高速铁路南京长江大桥为工程背景,采用自行研发的... 风 车 桥耦合振动系统中车辆位于桥道的气动绕流之中,车辆所受气动力与车辆位置密切相关。首先测试了车辆位置对车辆及桥道气动力的影响,建立了空间耦合的风 车 桥系统分析模型。以京沪高速铁路南京长江大桥为工程背景,采用自行研发的桥梁结构分析软件BAN SYS,对比分析了车辆位于桥道迎风侧和背风侧时风 车 桥系统的耦合振动情况。分析结果表明,风 车 桥系统耦合振动分析中考虑车辆位置的影响是必要的。 展开更多
关键词 风-车-桥系统 耦合振动 高速列车 斜拉桥 车辆
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车-轨-桥耦合动力系统影响参数分析 被引量：2
15
作者 李锦华 黎文武 +1 位作者 管海平 李春祥 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期185-192,共8页
为了考虑高速列车、板式无砟轨道和桥梁相互作用的特点,需将列车模拟为质量-弹簧-阻尼多刚体相互约束的系统,通过列车车轮与钢轨的接触关系,建立车-轨-桥耦合系统的运动方程。重点分析了双线列车以不同工况通过高速铁路桥梁时,列车行驶... 为了考虑高速列车、板式无砟轨道和桥梁相互作用的特点,需将列车模拟为质量-弹簧-阻尼多刚体相互约束的系统,通过列车车轮与钢轨的接触关系,建立车-轨-桥耦合系统的运动方程。重点分析了双线列车以不同工况通过高速铁路桥梁时,列车行驶状态(速度和加速度)、列车悬挂系数和钢轨-轨道-桥梁连接参数分别对车-轨-桥耦合系统的动力学性能影响。结果表明,(1)列车的加速度和速度的变化对耦合系统有不同程度的影响,随着列车行驶速度与加速度在一定范围内增加,车体自身结构的位移振动响应逐渐减小,而钢轨和桥梁结构的位移振动响应则不断增加;(2)列车悬挂参数的改变对列车自身结构影响较大,而对钢轨和桥梁结构影响很小;(3)车体一系刚度系数增大会引起列车系统结构振动响应变大,但车体二系刚度系数的增加却抑制了车体结构的振动响应;(4)除了钢轨的最大加速度随着连续刚度系数增加呈线性递减外,列车、钢轨和桥梁的振动响应不易受钢轨与桥梁间连接参数的影响。 展开更多
关键词 动力系统 车轨桥耦合 振动方程 影响参数 数值分析
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考虑风浪相关性影响的高速列车−轨道−跨海斜拉桥时变系统动力响应分析
16
作者 蔡宝锋 谌启发 +1 位作者 郭文华 段彬鑫 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期598-609,共12页
为研究波浪参数及风浪相关性对跨海高铁桥梁车-轨-桥耦合系统的影响,基于耿贝尔逻辑模型,根据实测风浪同步观测数据建立了平均风速-有效波高联合概率模型,并采用谱解法随机生成可考虑相关性影响的风、浪时程曲线。以某跨海高铁双塔斜拉... 为研究波浪参数及风浪相关性对跨海高铁桥梁车-轨-桥耦合系统的影响,基于耿贝尔逻辑模型,根据实测风浪同步观测数据建立了平均风速-有效波高联合概率模型,并采用谱解法随机生成可考虑相关性影响的风、浪时程曲线。以某跨海高铁双塔斜拉桥为例,基于ANSYS和SIMPACK联合仿真,建立高速列车-轨道-跨海斜拉桥空间振动分析模型,分别开展单独波浪、单独风、相干风浪联合作用下高速列车通过跨海斜拉桥时的空间振动分析,研究有效波高、桥位处水深、风速对车桥动力响应的影响。研究结果表明:波浪作用主要影响列车与桥梁的横向响应,对竖向响应影响较小;波浪作用所致列车和桥梁动力响应随有效波高及桥位处水深增大而增大,且增幅也越来越高;当波高较大时,有效波高是影响车桥系统动力响应的主要因素,当波高较低时,桥位处水深及有效波高对车桥动力响应的影响相当;在波浪作用下,主梁跨中横向位移时程主要包含波浪频率和主梁一阶横弯频率两个频率成分,增大有效波高可使主梁一阶横弯频率成分占比提高;与单独风作用相比,考虑风浪联合作用后,车桥系统动力响应明显增大,在选取风速与波高进行动力响应分析时,应合理考虑风浪相关性。 展开更多
关键词 风浪相关性 随机风浪 跨海桥梁 斜拉桥 车-轨-桥耦合振动
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车-简支梁桥耦合振动系统中全局最大动力响应研究 被引量：2
17
作者 任剑莹 付小莲 +1 位作者 李韶华 刘旌 《动力学与控制学报》 2023年第5期60-68,共9页
本文采用四分之一车辆模型和等截面简支梁模型,建立了车-桥耦合振动计算模型,分析了车辆匀速驶过桥梁时,桥梁动挠度、动弯矩、动剪力的全局最大值及发生的位置.进一步分析计算了车速、车距和桥梁模态截断阶数对桥梁动挠度、动弯矩、动... 本文采用四分之一车辆模型和等截面简支梁模型,建立了车-桥耦合振动计算模型,分析了车辆匀速驶过桥梁时,桥梁动挠度、动弯矩、动剪力的全局最大值及发生的位置.进一步分析计算了车速、车距和桥梁模态截断阶数对桥梁动挠度、动弯矩、动剪力全局最大值的影响.结果表明,车速对桥梁动挠度、动弯矩、动剪力全局最大值影响较大,全局最大动挠度和全局最大动弯矩均出现在跨中附近,车速不同位置也不同,而全局最大动剪力均出现在车辆下桥的梁端;两车同时上桥时,前后车车距越大,桥梁动挠度、动弯矩、动剪力全局最大值越小,当达到一定车距时,三者不再减小且与单车情况相同;为提高桥梁动挠度、动弯矩、动剪力全局最大值计算精度,桥梁模态截断阶数宜分别大于3阶、6阶、7阶. 展开更多
关键词 车-桥耦合振动 全局最大值 车速 车距 桥梁模态截断阶数
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高速铁路桥梁支座刚度对车-桥耦合系统的影响
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作者 朱程 贾小平 +1 位作者 解建坤 陈阳勇 《机车车辆工艺》 2024年第1期1-6,共6页
作为高速铁路仿真的关键环节,对车一桥耦合系统的动态响应进行评估,依托支座刚度对系统指标的变化特性开展分析。研究结果显示:车辆系统中车体的垂向加速度与支座刚度相关性较高,而轮轨力、脱轨系数等安全性指标受支座刚度影响较小。桥... 作为高速铁路仿真的关键环节,对车一桥耦合系统的动态响应进行评估,依托支座刚度对系统指标的变化特性开展分析。研究结果显示:车辆系统中车体的垂向加速度与支座刚度相关性较高,而轮轨力、脱轨系数等安全性指标受支座刚度影响较小。桥梁系统中支座刚度与垂向位移相关性较大,桥梁中间区域的横向加速度与支座刚度呈负相关,而塔顶的横向振动量级与支座刚度呈正相关。柔性轮相比刚性轮对桥梁与车体的振动更为敏感,而与其他指标相关性较小。车一桥耦合系统精准确定了不同支座刚度下高速动车组各指标的变化特性,为后续产品的设计优化提供了参考。 展开更多
关键词 高速铁路 支座刚度 车-桥耦合系统 柔性轮对
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基于路面破损的车-钢桥面板裂纹扩展研究
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作者 汤胜 殷新锋 +1 位作者 张明 晏万里 《中外公路》 2025年第1期135-145,152,共12页
为研究不同路面破损情况下车辆对桥梁钢桥面板顶板焊趾裂纹扩展影响,该文建立悬索桥、精细化车辆及局部钢桥面板有限元模型,设置多组障碍物高度模拟路面破损,利用显式动力分析程序,实现车桥耦合振动模拟,提取不同车道、车速及障碍物高... 为研究不同路面破损情况下车辆对桥梁钢桥面板顶板焊趾裂纹扩展影响,该文建立悬索桥、精细化车辆及局部钢桥面板有限元模型,设置多组障碍物高度模拟路面破损,利用显式动力分析程序,实现车桥耦合振动模拟,提取不同车道、车速及障碍物高度下车辆对钢桥面板的作用力,并施加到局部钢桥面板模型获得顶板焊趾裂纹扩展寿命值。结果表明:①路面破损下车辆对桥梁的冲击效应会加快钢桥面板疲劳失效。行驶在正常路面不能使顶板焊趾裂纹扩展,而在路面破损下存在裂纹扩展寿命;②同一车道内顶板焊趾裂纹扩展寿命随行驶车速的增加而缩短,随障碍物高度的增加先减少后增加;③车道3中车辆车速80 km/h时,存在顶板焊趾裂纹扩展起始障碍物高度80 mm与最不利扩展障碍物高度100 mm,而在障碍物高度60 mm存在顶板焊趾裂纹扩展起始行驶车速90 km/h。 展开更多
关键词 车-桥耦合振动 冲击效应 钢桥面板 裂纹扩展 疲劳寿命
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福厦高铁泉州湾跨海大桥主桥风-车-轨-桥耦合振动研究 被引量：4
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作者 邱晓为 黄志斌 +2 位作者 王铭 曾甲华 李小珍 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第12期72-78,共7页
为研究横风作用下泉州湾跨海大桥主桥的行车安全,基于风-车-轨-桥耦合振动分析方法,分析了横风作用下泉州湾跨海大桥主桥及桥上高速列车的动力响应,并根据既有规范评价标准,评价桥上列车的抗风安全性,提出了大风环境下桥上安全行车的风... 为研究横风作用下泉州湾跨海大桥主桥的行车安全,基于风-车-轨-桥耦合振动分析方法,分析了横风作用下泉州湾跨海大桥主桥及桥上高速列车的动力响应,并根据既有规范评价标准,评价桥上列车的抗风安全性,提出了大风环境下桥上安全行车的风-车速阈值。结果表明:主梁跨中横、竖向动力响应随来流风速的增加而增大,尤其是主梁横向位移受来流风速的影响较为显著;列车动力响应随着车速的增加而增大,而高风速环境会放大车速对列车行车安全性的影响;与单线行车相比,双线列车作用主要影响桥梁的竖向位移,设计时速下约为单线作用的1.60~1.94倍,而车辆动力响应的变化较小;为保证桥上列车运行安全,当风速>20 m/s时,桥上行车需要限制速度,其中当风速<30 m/s时,建议关闭交通。 展开更多
关键词 铁路桥 斜拉桥 风-车-轨-桥系统 动力响应 行车安全 风-车速阈值 高速铁路
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