高速列车风致雨棚结构的振动响应及疲劳性能研究

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作者 胡琦 王力 +3 位作者 冯志文 陈云峰 蒋柱虎 李子奇 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第2期168-176,共9页

为了研究高速列车过站时对大跨度柔性雨棚产生的振动影响,评估车站雨棚在长期服役过程中可能因疲劳导致的结构失效风险。通过探究列车风压对雨棚结构的振动响应,以列车高速通过邻线雨棚时产生的气动荷载作为输入,并依据受力情况确定结... 为了研究高速列车过站时对大跨度柔性雨棚产生的振动影响,评估车站雨棚在长期服役过程中可能因疲劳导致的结构失效风险。通过探究列车风压对雨棚结构的振动响应,以列车高速通过邻线雨棚时产生的气动荷载作为输入,并依据受力情况确定结构关键构件后,对其进行疲劳寿命分析,以结构极限安全寿命为依据,确定极限疲劳寿命情况下的雨棚振动限值。研究结果表明:列车过站产生的风压荷载随着列车速度的不断增加而变大,列车风致振动响应主要集中在跨中和大跨径处;以关键构件梁柱结合部在服役期间的寿命为依据,选用雨棚柱顶的振动速度为指标,拟定邻线雨棚结构的振动限值为11.47 mm/s。研究结果可为高速列车客站雨棚的安全设计提供参考。 展开更多

关键词 雨棚结构 高速列车 列车风压 振动响应 疲劳寿命

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大跨度张弦桁架雨棚结构等效静风荷载数值模拟 被引量：4

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作者 乔帅斌 汪汛 +1 位作者 王子通 周岱 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期59-64,共6页

基于谐波叠加法模拟生成风速时程并转化为风压时程;采用ANSYS建立结构有限元模型,施加模拟所得的风压时程,计算分析结构风致动力效应;给出风振动力放大因子定义,将其与基于特定时刻的结构瞬时风压分布相结合,进而提出等效静风荷载新内涵... 基于谐波叠加法模拟生成风速时程并转化为风压时程;采用ANSYS建立结构有限元模型,施加模拟所得的风压时程,计算分析结构风致动力效应;给出风振动力放大因子定义,将其与基于特定时刻的结构瞬时风压分布相结合,进而提出等效静风荷载新内涵.运用数值模拟分析,给出了基于结构立柱基底竖向反力和桁架跨间位移的等效静风荷载. 展开更多

关键词 张弦桁架雨棚结构 风速时程模拟 动力放大因子 等效静风荷载

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北京南站雨棚结构平均风荷载特性试验研究 被引量：2

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作者 赵建华 《铁道标准设计》 北大核心 2011年第5期97-100,共4页

对北京南站雨棚结构模型进行风洞试验,研究了不同风向角下雨棚表面的最大正压力分布和最大负压力分布,同时分析了位于高湍流区域的大跨屋盖的平均风压分布特性。研究结果表明,负风压主要发生在迎风角区,但在下风向会出现正压力。

关键词 北京南站 雨棚结构 风洞试验 最大正风压 最大负风压

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铁路客站钢结构雨棚智能运维系统应用 被引量：1

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作者 吴笑雷 刘伯奇 冯海龙 《铁道建筑》 北大核心 2024年第4期57-64,共8页

针对铁路房建设备巡检周期长、结果缺乏时效性等缺点,本文提出了一种指导房建设备管理人员日常运维的铁路客站钢结构雨棚监测系统,通过对环境风、温度、应力、振动加速度、列车风压等进行监测,实现钢结构雨棚状态实时展示和分级报警,同... 针对铁路房建设备巡检周期长、结果缺乏时效性等缺点,本文提出了一种指导房建设备管理人员日常运维的铁路客站钢结构雨棚监测系统,通过对环境风、温度、应力、振动加速度、列车风压等进行监测,实现钢结构雨棚状态实时展示和分级报警,同时可以分析列车风对钢结构雨棚的影响。系统架构包含感知层、传输层、数据层和应用层。分析实测数据表明:环境风对结构的影响受周边遮挡与建筑布局有关。结构所受日温呈昼高夜低的变化趋势,结构表面温度与环境温度相比存在时滞性,年温度变化呈夏高冬低的变化趋势。钢结构应力变化与以日为周期的温度变化关联性较强,但应力与温度不完全是线性关系,实测应力变化与仿真模拟有差距。钢桁架振动受列车风影响较大,最大风压达130 Pa;檩条跨中竖向振动加速度受檩条与钢桁架连接节点以及钢桁架竖向振动的影响。 展开更多

关键词 铁路 钢结构雨棚 运维系统 系统架构 数据分析 列车风

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高速铁路车站雨棚附属结构动力响应 被引量：5

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作者 刘伯奇 李文斌 +3 位作者 胡海天 冯海龙 徐安东 张骞 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期39-49,共11页

为研究列车风激扰下雨棚附属结构的动力响应,以某高铁车站雨棚附属结构为研究对象,建立雨棚附属结构及高速列车仿真模型,分析高速列车以不同速度级通过时雨棚附属结构所受列车风的压力(简称“列车风压”)分布规律;基于此,研究雨棚附属... 为研究列车风激扰下雨棚附属结构的动力响应,以某高铁车站雨棚附属结构为研究对象,建立雨棚附属结构及高速列车仿真模型,分析高速列车以不同速度级通过时雨棚附属结构所受列车风的压力(简称“列车风压”)分布规律;基于此,研究雨棚附属结构的动力响应和疲劳寿命,确定列车风与8级环境风共同作用极限条件下采用不同连接方案时雨棚附属结构的合理设计高度。结果表明:在同等高度下,雨棚附属结构所受列车风压极值随车速的提高而增大;在相同速度级下,列车风压极值随高度的增加而减小;当高速列车以相同速度级通过雨棚时,LED屏应力极值最大,车站站牌应力极值次之,出站口指示牌应力极值最小;雨棚附属结构疲劳寿命随车速提高不断降低,在现有运营条件下雨棚附属结构服役100 a不会发生疲劳破坏,其中LED屏的疲劳寿命最短,疲劳破坏最先发生在顶部连接部位;极限条件下雨棚附属结构最优连接方案下的合理设计高度范围为5.72~10.50 m。 展开更多

关键词 高速铁路 雨棚附属结构 列车风 环境风 动力响应 疲劳破坏

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大跨度钢结构雨棚关键节点研究 被引量：3

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作者 黄刚 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2013年第4期100-104,共5页

研究目的:大跨度钢结构雨棚关键节点受力复杂、杆件较多,采用常规节点形式往往需要增设插板、外加劲肋等,影响建筑美观;且现行规范对相贯节点设计存在空白之处。本文拟采用铸钢节点形式,并运用有限元分析方法对铸钢节点进行计算分析。... 研究目的:大跨度钢结构雨棚关键节点受力复杂、杆件较多,采用常规节点形式往往需要增设插板、外加劲肋等,影响建筑美观;且现行规范对相贯节点设计存在空白之处。本文拟采用铸钢节点形式,并运用有限元分析方法对铸钢节点进行计算分析。研究结论:(1)大跨度钢结构雨棚关键节点采用铸钢节点,可避免多杆焊接时的残余应力、节点设计自由度大、外形设计容易满足建筑造型要求;(2)采用有限元方法可以计算得出铸钢节点的强度破坏、局部稳定破坏和节点的变形,并与设计规范进行校核;(3)通过合理设置节点壁厚、内加劲肋等,可有效降低应力、增强节点刚度、避免局部变形,满足设计要求;(4)本文结论适用于网架、桁架等大跨度钢结构节点设计。 展开更多

关键词 钢结构雨棚 铸钢 节点 有限元

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铁路客站钢桁架雨棚梁柱节点病害评估与整治 被引量：1

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作者 蓝燕强 刘伯奇 吴笑雷 《铁道建筑》 北大核心 2024年第12期105-109,共5页

由于设计理念不成熟、施工质量不佳等,钢结构雨棚在运营期逐渐出现了焊缝开裂等病害,影响铁路行车安全。本文以某铁路客站钢结构雨棚为研究对象,通过无损检测发现该雨棚存在钢桁架与柱交接附近节点焊缝开裂、上弦杆对接焊缝开裂等主要... 由于设计理念不成熟、施工质量不佳等,钢结构雨棚在运营期逐渐出现了焊缝开裂等病害,影响铁路行车安全。本文以某铁路客站钢结构雨棚为研究对象,通过无损检测发现该雨棚存在钢桁架与柱交接附近节点焊缝开裂、上弦杆对接焊缝开裂等主要病害。实测缺陷验算表明节点局部应力已超过钢材的屈服强度,亟须进行病害整治。通过在梁柱连接节点处增加水平菱形撑,加固水平柱间缀条,可以有效改善该类雨棚钢桁架传力机制,减小米字节点处焊缝受力,缓解焊缝病害的发展。病害整治后对结构进行后评估时发现菱形撑施工存在定位偏差问题,这会在节点处产生额外的弯矩导致撑杆受力增大。将实测偏差量引入有限元模型,发现结构受力变形仍满足设计要求。 展开更多

关键词 雨棚钢结构 无损检测 仿真分析 病害整治 后评估

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高速铁路客站雨棚围护结构现状及列车风致振动检测 被引量：4

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作者 王博 左强新 +2 位作者 刘伯奇 冯海龙 陈侣宏 《铁道建筑》 北大核心 2023年第4期99-103,共5页

梳理了我国高速铁路客站雨棚围护结构的建设历程。通过调查统计四十余座高速铁路客站雨棚围护结构形式,发现360°咬合连接(固定支架)、270°咬合连接(固定支架)是主要的连接方式,且镀铝锌彩钢板应用占比最高,达到81%。统计了房... 梳理了我国高速铁路客站雨棚围护结构的建设历程。通过调查统计四十余座高速铁路客站雨棚围护结构形式,发现360°咬合连接(固定支架)、270°咬合连接(固定支架)是主要的连接方式,且镀铝锌彩钢板应用占比最高,达到81%。统计了房建设施主要病害类型和占比,发现围护结构部件松脱占比最高,在46.67%~67.86%。受风致振动、车致振动影响明显时,应对围护结构体系进行现场动力检测。通过对比各国振动响应标准,提出了建议参考标准,并在京广高速铁路一车站雨棚围护结构现场检测中进行了应用,为发现潜在松脱病害提供了依据。 展开更多

关键词 高速铁路 雨棚围护结构 试验研究 统计分析 振动响应

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铁路客站钢结构雨棚安全管理及整治提升 被引量：9

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作者 秦海生 赵鑫 +1 位作者 孙予杰 刘畅 《中国铁路》 2022年第3期118-123,共6页

针对铁路客站钢结构雨棚安全管理及整治提升,对雨棚建设概况及结构形式进行梳理,阐明我国钢结构雨棚建设发展的3个时期。统计全路及中国铁路武汉局集团有限公司管内雨棚主要安全风险点,分析表明围护结构的病害及潜在故障是最主要的雨棚... 针对铁路客站钢结构雨棚安全管理及整治提升,对雨棚建设概况及结构形式进行梳理,阐明我国钢结构雨棚建设发展的3个时期。统计全路及中国铁路武汉局集团有限公司管内雨棚主要安全风险点,分析表明围护结构的病害及潜在故障是最主要的雨棚安全风险。构建雨棚安全管理SWOT矩阵,提出安全管理措施。针对雨棚现存主要安全风险及设备故障隐患,提出在整治提升过程中新型检测技术的应用和具体整治措施,为铁路客站钢结构雨棚维护管理提供保障。 展开更多

关键词 铁路客站 钢结构雨棚 安全风险 安全管理 病害整治

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斜拉钢结构雨棚体系设计

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作者 李红飙 余洋 《铁道标准设计》 2004年第6期108-111,共4页

通过对斜拉钢结构雨棚体系的设计 ,重点分析比较对于不同斜拉初始拉力的取值 ,该雨棚构件的受力特点 ,以及对斜拉构件和斜拉节点的重点设计 ,从而对该体系的受力特点有了更深的认识 。

关键词 钢结构雨棚 斜拉体系 初始应力 位移 纵桁梁结构

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三维激光测量在大型车站雨棚检测中的应用 被引量：2

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作者 沈毅峰 刘伯奇 马高峰 《铁道建筑》 北大核心 2023年第4期104-107,113,共5页

随着铁路车站钢结构雨棚使用时间的延长,影响结构安全和正常使用的病害不断显现,因此对雨棚结构整体可靠性的检测、鉴定项目陆续开展。针对图纸资料缺失的雨棚,需要对其众多构件及节点分别定位,以建立计算模型完成承载能力分析。本文采... 随着铁路车站钢结构雨棚使用时间的延长,影响结构安全和正常使用的病害不断显现,因此对雨棚结构整体可靠性的检测、鉴定项目陆续开展。针对图纸资料缺失的雨棚,需要对其众多构件及节点分别定位,以建立计算模型完成承载能力分析。本文采用地面三维激光扫描仪建立某车站钢结构雨棚点云模型,利用点云处理软件和基于CAD平台的处理模块对点云模型进行拼接、切割、拟合,采用分块处理的方式获取结构布置、构件型号等信息。结合壁厚检测数据建立结构有限元模型,完成了对该结构的承载能力分析。经工程应用,地面三维激光扫描仪在测试环境正常、测点布置科学时,测量精度和效率均较好,与传统全站仪测量相比检测效率明显提升。点云模型后处理软件在操作和功能方面需要进一步智能化,以提升测量精度和效率。 展开更多

关键词 铁路车站 三维激光技术 数值模拟 钢结构雨棚 测量点云模型

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海盐县葡萄避雨栽培调查 被引量：1

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作者 杨治元 《中外葡萄与葡萄酒》 2003年第2期30-31,共2页

关键词 海盐县 葡萄 避雨栽培 调查 浙江 葡萄架式 避雨棚结构

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轨道交通高架车站钢结构与混凝土结构协同分析 被引量：2

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作者 王伟涛 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第6期146-150,共5页

基于成都轨道交通高架车站钢结构雨棚方案比选和结构设计,围绕高架车站站台钢结构雨棚与下部混凝土结构考虑协同作用对比分析。通过对不同高架车站下部混凝土结构和相同上部钢结构,采用有限元软件MIDAS建立整体和独立模型,对结构分别采... 基于成都轨道交通高架车站钢结构雨棚方案比选和结构设计,围绕高架车站站台钢结构雨棚与下部混凝土结构考虑协同作用对比分析。通过对不同高架车站下部混凝土结构和相同上部钢结构,采用有限元软件MIDAS建立整体和独立模型,对结构分别采用反应谱分析、屈曲分析进行对比计算。找出结构整体模型计算在周期模态、最大层间位移、最大层间位移角、柱底反力、屈曲临界荷载等方面与下部混凝土结构独立计算存在的差异。分析结果表明,高架车站独立模型计算的周期均小于整体模型计算;两种模型的层间位移和柱底反力均存在差异,其中单墩柱整体模型计算不能忽视;整体模型比独立模型计算的屈曲临界荷载值大。 展开更多

关键词 轨道交通 高架车站 钢结构雨棚 下部混凝土结构 混合结构 协同作用 对比分析

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