中低速磁浮列车-轨道-T构梁耦合振动 被引量：1

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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基于永磁磁轨关系的磁悬浮列车-轨道梁耦合振动研究

2

作者 施明敏 苏彬彬 +3 位作者 曾金成 高伍 邝宏林 邓永芳 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期203-213,共11页

为评估悬挂式永磁磁浮列车与柔性轨道梁耦合系统的振动情况,采用Simpack和Ansys构建考虑轨道不平顺的多体动力学模型。利用Ansoft Maxwell软件建立特殊的多点悬浮磁轨关系,通过IFCTNXY函数在Simpack中表征,并设计试验验证模型有效性。... 为评估悬挂式永磁磁浮列车与柔性轨道梁耦合系统的振动情况,采用Simpack和Ansys构建考虑轨道不平顺的多体动力学模型。利用Ansoft Maxwell软件建立特殊的多点悬浮磁轨关系,通过IFCTNXY函数在Simpack中表征,并设计试验验证模型有效性。计算模型在不同速度和车重下的动力响应,并通过全瞬态分析法探讨速度50 km/h运行工况下的振动响应。结果表明:在速度10~80 km/h运行工况下,车体、悬浮架、轨道梁振动加速度的均方根均呈现随速度增加而振动的趋势,但在速度50 km/h后趋于稳定;在速度50 km/h运行工况下,车辆-轨道梁耦合系统的主要垂向振动频率为5.05、6.74 Hz,轨道梁的一阶垂向弯曲是引起车体垂向振动的主要原因,磁轨距及车载永磁体的纵向长度是影响悬浮架、轨道梁振动的关键因素。 展开更多

关键词 悬挂式永磁悬浮列车 车辆-轨道梁耦合作用 动力仿真 现场测试 振动分析

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侧风作用下高速磁浮列车-轨道梁耦合动力响应分析 被引量：4

3

作者 田祥富 向活跃 +1 位作者 陈绪黎 李永乐 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第8期2757-2771,共15页

侧风作用是影响高速磁浮系统动力设计的重要因素之一。为获得侧风作用下高速磁浮列车-轨道梁耦合振动响应,首先,建立了风-静悬磁浮列车-轨道梁(WSMG)和风-移动磁浮列车-轨道梁(WMMG)空间耦合分析模型。然后,通过风洞试验对磁浮车辆的气... 侧风作用是影响高速磁浮系统动力设计的重要因素之一。为获得侧风作用下高速磁浮列车-轨道梁耦合振动响应,首先,建立了风-静悬磁浮列车-轨道梁(WSMG)和风-移动磁浮列车-轨道梁(WMMG)空间耦合分析模型。然后,通过风洞试验对磁浮车辆的气动特性进行测试。磁浮列车的控制系统采用比例-积分-微分(PID)控制器和加速度反馈相结合的比例-积分-微分-加速度(PIDA)控制算法进行调控。最后,分析了平均风、脉动风、风速和车速对磁浮系统动力响应的影响。结果表明:PIDA控制算法可以消除侧风引起的磁浮间隙稳态误差,并减小大约40%的车体横向位移;均匀风只改变列车的平衡位置,脉动风和轨道不平整是引起磁浮列车-轨道系统振动的主要原因;风速对车辆的横向振动的影响更为敏感,当风速超过30 m/s时,高速磁浮列车应停止运行。 展开更多

关键词 风-磁浮列车-轨道梁 风洞试验 控制系统 侧向风 动力响应

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大跨度钢桁加劲PC箱梁斜拉桥风-车-线-桥耦合振动分析

4

作者 卢皓 黄文泰 +2 位作者 王矗烽 王铭 李小珍 《世界桥梁》 北大核心 2025年第4期95-102,共8页

为研究大跨度钢桁加劲PC箱梁斜拉桥在复杂环境荷载下的行车动力响应,以西安至十堰高铁汉江特大桥为背景,基于有限元理论和风-车-线-桥耦合仿真分析方法,分析了涡振、温度、风荷载对桥梁变形和列车动力性能的影响,并提出大风天气下车速... 为研究大跨度钢桁加劲PC箱梁斜拉桥在复杂环境荷载下的行车动力响应,以西安至十堰高铁汉江特大桥为背景,基于有限元理论和风-车-线-桥耦合仿真分析方法,分析了涡振、温度、风荷载对桥梁变形和列车动力性能的影响,并提出大风天气下车速阈值建议值。结果表明:涡振附加变形对桥梁动力响应影响较小,而对车体竖向加速度的影响略显著;温度附加变形对桥梁和车体动力响应影响较小,车体脱轨系数轻微增大;在风荷载作用下,梁体横、竖向位移受车速的影响较小,梁体横、竖向加速度随车速的变化波动较为明显,车体动力响应随风速和车速的增大而增大,单、双线行车的动力响应差异主要源于车体气动三分力系数不同;当桥面风速大于20 m/s应限速运行,当桥面风速大于30 m/s时应封闭线路。 展开更多

关键词 斜拉桥 钢桁加劲PC箱梁 复杂环境荷载 有限元理论 风-车-线-桥系统 动力响应

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轨道-箱梁系统刚度退化下振动演变规律研究

5

作者 罗锟 王凯新 王伟 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第9期21-27,共7页

研究目的:混凝土结构在服役过程中会发生一定程度刚度退化,为研究混凝土结构刚度退化对既有轨道-箱梁系统振动的影响,本文以列车400 km/h运行为工程背景,通过建立考虑刚度退化的轨道-箱梁耦合系统模型,分析高速铁路不同服役年限与刚度... 研究目的:混凝土结构在服役过程中会发生一定程度刚度退化,为研究混凝土结构刚度退化对既有轨道-箱梁系统振动的影响,本文以列车400 km/h运行为工程背景,通过建立考虑刚度退化的轨道-箱梁耦合系统模型,分析高速铁路不同服役年限与刚度退化、系统振动响应之间的映射关系,以期厘清高速铁路提速运营后的刚度退化趋势及振动演变规律。研究结论:(1)随着轨道-箱梁系统服役时间的持续增加,以及列车移动荷载长期共同作用下,轨道-箱梁系统刚度将持续退化;刚度退化速度在系统服役初期骤减,中期趋于稳定,当系统服役超过53年后持续增长,服役60年后系统刚度将退化至初始刚度的88.7%以下;(2)随着刚度的持续退化,轨道-箱梁系统振动响应将持续增加,服役第60年,轨道板、箱梁顶板的振动位移将分别增大约22.15%和11.58%;(3)刚度退化会降低轨道-箱梁系统的自振频率,其中一阶自振频率将由5.69 Hz降至5.47 Hz;(4)本文研究成果可为既有轨道-箱梁系统提速至400 km/h及其安全运营管理提供理论依据。 展开更多

关键词 高速铁路 刚度退化 振动响应 自振频率 轨道-箱梁系统

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基于车轨耦合的混凝土强度对跨座式单轨钢-混轨道梁工作性能影响探究

6

作者 申彦利 吕怀洋 韩建棒 《混凝土》 北大核心 2025年第1期1-6,共6页

为评定不同强度等级混凝土(C40、C50、C60、C70、C80)在车轨耦合作用下,对钢-混组合轨道梁、车辆动力性能的影响,拟通过动力学原理和有限元法建立车轨耦合动力学模型,计算分析不同强度等级混凝土在不同车速工况下的车轨动力响应,探究车... 为评定不同强度等级混凝土(C40、C50、C60、C70、C80)在车轨耦合作用下,对钢-混组合轨道梁、车辆动力性能的影响,拟通过动力学原理和有限元法建立车轨耦合动力学模型,计算分析不同强度等级混凝土在不同车速工况下的车轨动力响应,探究车轨动力响应规律。研究结果表明:混凝土强度等级对轨道梁横向挠度几乎无影响;竖向挠度随混凝土等级的增大而减小。在低速运行时,混凝土等级对轨道梁和车体振动加速度影响较小;在高速运行时,混凝土等级对轨道梁和车体振动加速度影响显著,且轨道梁竖向振动加速度与混凝土等级呈正相关,车体振动加速度与混凝土等级呈负相关,该研究对工程实践具有参考价值。 展开更多

关键词 混凝土强度等级 新型跨座式单轨交通 钢-混组合轨道梁 车轨耦合 动力响应

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横向贯通式中低速磁浮一体轨道梁钢-混结合部试验研究 被引量：1

7

作者 秦世强 黄春雷 +2 位作者 龚俊虎 毛羚 王秋萍 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期138-147,共10页

为解决中低速磁浮分离式轨道梁存在的养护难、构件多,以及无法考虑F轨刚度贡献等问题,提出一种横向贯通式梁轨一体轨道梁结构,针对其钢-混结合部的静力性能开展有限元分析和足尺模型试验研究,并对关键设计参数进行参数分析。结果表明,在... 为解决中低速磁浮分离式轨道梁存在的养护难、构件多,以及无法考虑F轨刚度贡献等问题,提出一种横向贯通式梁轨一体轨道梁结构,针对其钢-混结合部的静力性能开展有限元分析和足尺模型试验研究,并对关键设计参数进行参数分析。结果表明,在5倍设计荷载内,钢-混结合部基本处于弹性状态,承载力满足设计要求,且具备较高富裕量;竖向荷载主要通过钢板承压作用传递至混凝土梁体,焊钉对竖向荷载的传递作用较小;设计参数分析表明,适量提高钢连接件钢板厚度有利于竖向荷载的平顺传递。研究结果可以为梁轨一体轨道梁设计提供参考。 展开更多

关键词 桥梁工程 中低速磁浮 模型试验 分离式轨道梁 梁轨一体轨道梁 钢-混结合部

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考虑风-温耦合的钢箱梁外形对温度效应影响研究

8

作者 黄旭 何佳骏 +2 位作者 丁文龙 朱金 李永乐 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期33-42,共10页

为了准确分析钢箱梁外形对截面温度特性的影响规律,提出了一种考虑钢箱梁周围局部风场与温度场相互作用的有限元分析方法,采用折减系数k来建立钢箱梁周围热边界层高度处风速U_(a)与远处气象站实测风速U的对应关系,对比分析了是否考虑风... 为了准确分析钢箱梁外形对截面温度特性的影响规律,提出了一种考虑钢箱梁周围局部风场与温度场相互作用的有限元分析方法,采用折减系数k来建立钢箱梁周围热边界层高度处风速U_(a)与远处气象站实测风速U的对应关系,对比分析了是否考虑风-温耦合对钢箱梁截面温度分布的影响,探讨了不同风嘴形式、截面宽高比、不同栏杆形式以及铺装厚度对钢箱梁截面温度分布的影响规律。研究表明:钢箱梁周围热边界层厚度处的风速U_(a)呈不均匀分布,且与远处风速U呈线性正相关;不考虑风-温耦合会明显低估钢箱梁顶板表面温度;钢箱梁截面的风嘴、截面宽高比、栏杆参数以及铺装厚度均会影响钢箱梁横截面的温度分布,改变截面的温差,因此,在桥梁的设计中,钢箱梁外形对截面温度分布的影响不可忽视。 展开更多

关键词 桥梁工程 钢箱梁 风-温耦合 数值模拟 热边界层

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跨座式单轨钢-混组合轨道梁力学性能研究

9

作者 李苏 肖德存 龚文航 《世界桥梁》 北大核心 2025年第2期96-103,共8页

为了解跨座式单轨钢-混组合轨道梁的力学性能,给标准化设计提供参考,采用MIDAS Civil软件建立轨道梁有限元模型,分析不同梁高、混凝土桥面板厚度、钢梁顶底板厚度以及结构体系等关键设计参数下跨座式单轨钢-混组合轨道梁的强度和刚度变... 为了解跨座式单轨钢-混组合轨道梁的力学性能,给标准化设计提供参考,采用MIDAS Civil软件建立轨道梁有限元模型,分析不同梁高、混凝土桥面板厚度、钢梁顶底板厚度以及结构体系等关键设计参数下跨座式单轨钢-混组合轨道梁的强度和刚度变化规律,进一步分析跨座式单轨标准跨度钢-混组合轨道梁整体受力特性。结果表明:不同参数下轨道梁各构件容许应力均小于强度设计值,满足规范要求且有较大富余,刚度指标主要控制轨道梁的设计;梁高对跨座式单轨钢-混组合轨道梁的力学性能影响最大,而混凝土桥面板厚度的影响最小;跨座式单轨钢-混组合轨道梁的梁高建议取值不宜低于2.4 m;拟定的标准跨度轨道梁结构尺寸合理,整体受力性能和稳定性较好。 展开更多

关键词 跨座式单轨 钢-混组合轨道梁 设计参数 应力 刚度 力学性能 有限元法

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基于振动功率流的CRTSⅡ型无砟轨道-桥梁夹层结构损伤识别方法及其应用

10

作者 郭文杰 孟尧尧 +1 位作者 冯玉林 何彬彬 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期125-133,共9页

针对高速铁路线桥长期服役后的损伤及疲劳断裂问题,提出一种基于振动功率流的CRTSⅡ型无砟轨道-桥梁夹层结构损伤识别方法。建立多跨纵连轨道-主梁-支座-桥墩一体模型,基于Timoshenko梁理论,采用改进傅里叶级数作为位移函数,建立系统层... 针对高速铁路线桥长期服役后的损伤及疲劳断裂问题,提出一种基于振动功率流的CRTSⅡ型无砟轨道-桥梁夹层结构损伤识别方法。建立多跨纵连轨道-主梁-支座-桥墩一体模型,基于Timoshenko梁理论,采用改进傅里叶级数作为位移函数,建立系统层间构件能量方程,结合Rayleigh-Ritz法和Hamilton原理,推导出轨道桥在竖向和纵向振动下的自振频率计算公式,算例结果与有限元吻合良好。考虑位移传递率对系统损伤识别和定位效果较为一般,引入振动功率流法作为识别依据,分别分析不同构件刚度退化、层间构件损伤下系统输入、输出功率流变化曲线,以及系统存在损伤且考虑层间弹簧阻尼下功率流变化曲线。结果表明,一体模型与有限元模型的前100阶自振频率结果误差在5%以内,验证了理论计算方法的正确性;损伤结构输入、输出功率流围绕系统无损情况下的输入、输出功率流上下波动,钢轨刚度退化下的输出功率流在100 Hz及更高频范围内较无损情况下波动较为明显;考虑层间弹簧阻尼对砂浆离缝状态下的功率流变化曲线影响主要集中在100~200 Hz频段内;依据响应点输出功率流值在一定频率段是否发生突变可初步地判定此位置的损伤情况。 展开更多

关键词 能量法 损伤 TIMOSHENKO梁 振动功率流 轨道-桥梁系统

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预弯钢-混组合跨座式单轨轨道梁力学性能分析及截面优化 被引量：2

11

作者 刘媛媛 申彦利 杜鹏 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第2期95-99,106,共6页

[目的]传统跨座式单轨轨道梁大多采用宽为850 mm的截面形式,针对我国三四线城市的城市轨道交通建设要求,相关企业提出了宽为1250 mm的跨座式单轨列车截面形式。为解决新型跨座式单轨列车的特殊需求,有必要对其轨道梁的力学性能和截面形... [目的]传统跨座式单轨轨道梁大多采用宽为850 mm的截面形式,针对我国三四线城市的城市轨道交通建设要求,相关企业提出了宽为1250 mm的跨座式单轨列车截面形式。为解决新型跨座式单轨列车的特殊需求,有必要对其轨道梁的力学性能和截面形式进行研究。[方法]采用数值模拟方法,建立了预弯钢-混组合轨道梁模型;基于传统轨道梁截面形式,提出宽为1250 mm的预弯钢-混组合跨座式单轨轨道梁初步截面形式;分析不同荷载组合情况下的截面力学性能,并以用钢量最省为目标,对初步截面形式进行截面参数优化。[结果及结论]随着钢箱梁顶板厚度增加、钢箱梁上翼缘最大正应力呈减小的趋势;随着钢箱梁底板厚度的增加,钢箱梁下翼缘最大正应力值呈减小的趋势;随着腹板厚度的增加,钢箱梁腹板最大剪应力值呈减小的趋势。在最不利荷载工况组合下,所提轨道梁初步截面形式的刚度与强度均满足规范容许限值;优化后的顶板厚度、腹板厚度、底板厚度分别为16 mm、20 mm、16 mm,钢材表面积可节省约29.89%。 展开更多

关键词 跨座式单轨 预弯钢-混组合轨道梁 力学性能

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中低速磁浮梁轨一体轨道梁钢混接头试验研究 被引量：1

12

作者 秦世强 黄春雷 +2 位作者 龚俊虎 毛羚 王秋萍 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期867-876,共10页

针对中低速磁浮分离式轨道梁建筑高度较大、无法考虑F轨刚度贡献等问题,提出了一种开孔钢板式梁轨一体轨道梁结构,并针对其钢-混结合部的静力性能开展足尺模型试验和有限元仿真计算分析.首先,介绍了梁轨一体轨道梁工程背景以及钢-混结... 针对中低速磁浮分离式轨道梁建筑高度较大、无法考虑F轨刚度贡献等问题,提出了一种开孔钢板式梁轨一体轨道梁结构,并针对其钢-混结合部的静力性能开展足尺模型试验和有限元仿真计算分析.首先,介绍了梁轨一体轨道梁工程背景以及钢-混结合部的结构特征;其次,设计了钢-混结合部静载模型试验,测试F轨、钢连接件和混凝土等构件在各级荷载下的应力和位移;最后,建立了钢-混结合部实体有限元模型,并结合试验数据分析了钢-混结合部的受力性能、传力机理以及设计参数影响.研究结果表明:1)在1.50倍设计荷载内,钢-混结合部基本处于弹性状态,连接件承载力满足设计要求;荷载继续增大时,F轨的荷载-应力曲线表现出一定的非线性;5.47倍设计荷载下,混凝土梁体发生开裂破坏.2)F轨内外磁极位移均较小,钢-混结合部刚度较大;F轨内外磁极位移差在设计荷载下满足设计限值;1.58倍设计荷载下内外磁极位移差达到0.54 mm,开始超过位移差限值;表明钢混结合部刚度的富裕量小于强度,钢连接件应以刚度控制设计.3)在正常运营状态,磁浮列车荷载主要由钢连件的钢板承压传递,焊钉与开孔钢板传力比例较小;钢连接件中开孔直径、贯穿钢筋直径对传力影响较小,钢连接件腹板厚度增加使得钢混结合部处传力更加平顺. 展开更多

关键词 中低速磁浮 模型试验 分离式轨道梁 梁轨一体轨道梁 钢-混结合部

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多动力作用下高速铁路轨道-桥梁结构体系动力学及关键技术研究 被引量：18

13

作者 余志武 何华武 +3 位作者 蒋丽忠 何旭辉 孙树礼 陈克坚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期1-9,共9页

针对多动力(列车、地震、侧风)作用下高速列车-轨道-桥梁系统动力学理论与关键技术存在的诸多技术疑难,持续开展了高速铁路轨道-桥梁结构体系模型试验、现场测试、理论分析与数值仿真,提出基于概率密度演化理论的多动力作用下轨道-桥梁... 针对多动力(列车、地震、侧风)作用下高速列车-轨道-桥梁系统动力学理论与关键技术存在的诸多技术疑难,持续开展了高速铁路轨道-桥梁结构体系模型试验、现场测试、理论分析与数值仿真,提出基于概率密度演化理论的多动力作用下轨道-桥梁系统随机振动分析方法和基于可靠度理论的桥上行车安全评定方法,研发了高速铁路轨道-桥梁系统试验平台和成套试验技术,提出高速铁路轨道-桥梁系统抗震设防和防风设计理念和评估方法,并研发了抗震防风及减灾技术,研究成果已在高速铁路轨道-桥梁结构体系设计与运营维护中推广应用。 展开更多

关键词 高速铁路轨道-桥梁 列车 地震 侧风 动力学

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磁浮列车车辆轨道耦合振动及悬挂参数研究 被引量：6

14

作者 曾佑文 王少华 张昆仑 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期168-173,共6页

基于磁浮列车车辆轨道耦合振动模型，建立了动力学方程，利用编制的仿真程序对车辆轨道的耦合振动进行仿真分析，对于悬挂参数特别是模块侧滚约束参数的影响进行定量研究，确定了悬挂参数的取值范围，并据此对青城山磁浮试验车的悬... 基于磁浮列车车辆轨道耦合振动模型，建立了动力学方程，利用编制的仿真程序对车辆轨道的耦合振动进行仿真分析，对于悬挂参数特别是模块侧滚约束参数的影响进行定量研究，确定了悬挂参数的取值范围，并据此对青城山磁浮试验车的悬挂参数设计提出了建议。 展开更多

关键词 磁浮列车 悬挂参数 车辆-轨道 耦合振动

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福厦高铁安海湾特大桥无砟轨道钢-混结合梁斜拉桥设计研究 被引量：24

15

作者 聂利芳 严爱国 +1 位作者 曾甲华 杨恒 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第S01期137-141,146,共6页

安海湾特大桥是新建铁路福州至厦门高速铁路控制性工程,跨越安海湾,主桥为(40+135+300+135+40)m斜拉桥,半漂浮体系,采用混凝土桥面板与槽形钢箱梁相结合的主梁结构;索塔采用H形混凝土桥塔;主桥铺设含橡胶弹性隔离缓冲垫层的双块式无砟... 安海湾特大桥是新建铁路福州至厦门高速铁路控制性工程,跨越安海湾,主桥为(40+135+300+135+40)m斜拉桥,半漂浮体系,采用混凝土桥面板与槽形钢箱梁相结合的主梁结构;索塔采用H形混凝土桥塔;主桥铺设含橡胶弹性隔离缓冲垫层的双块式无砟轨道。桥址基岩为弱风化辉绿岩,基础均采用柱桩。安海湾特大桥受力合理,辅助墩区段混凝土桥面板出现的拉应力通过综合采用支座升降法、配置预应力索等综合性措施,经济且有效地避免了混凝土桥面板受拉,显著减小了钢梁底板压应力和钢板厚度。通过与已实施无砟轨道铺设的两座300 m级无砟轨道桥梁对比,可以看出,安海湾特大桥具有良好的铺设无砟轨道条件。安海湾特大桥主桥无砟轨道钢-混结合梁斜拉桥的成功实施,为无砟轨道在大跨度桥梁的铺设提供了又一成功的典范,有利于大跨度无砟轨道桥梁的进一步发展。 展开更多

关键词 铁路桥 钢-混结合梁 斜拉桥 混凝土桥面板 高速铁路 无砟轨道

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基于风-车-桥的城市轨道交通桥横向挠跨比建议值研究 被引量：11

16

作者 李永乐 龙俊廷 +3 位作者 向活跃 马虎 何孟松 谢佳桃 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第24期211-217,共7页

《城市轨道交通桥梁设计规范》中横向挠跨比要求1/4000,但部分建成使用的桥并不满足规范中的限值却也能安全运营,城市轨道专用桥受桥宽限制,其横向刚度相对较小,对于大跨度城市轨道交通桥梁仍按1/4000设计时,可能导致建设成本增大。以... 《城市轨道交通桥梁设计规范》中横向挠跨比要求1/4000,但部分建成使用的桥并不满足规范中的限值却也能安全运营,城市轨道专用桥受桥宽限制,其横向刚度相对较小,对于大跨度城市轨道交通桥梁仍按1/4000设计时,可能导致建设成本增大。以五座在建或已建成的城市轨道交通专用桥梁作为背景,通过改变主梁截面横向惯性矩实现不同的桥梁横向刚度,采用自主研发软件BANSYS,进行风-车-桥耦合振动分析,以考查桥梁横向刚度对行车性能的影响,考查了车型、桥梁类型及跨度、不同安全指标类型等因素的影响,得到车辆安全性指标超限时的横向刚度限值,以此时桥梁模型按列车横向摇摆力、风力作用下得到相应的限值挠跨比。结果表明,在列车横向摇摆力和风力作用下,城市轨道交通专用桥的横向挠跨比不大于1/2500时,在风速为25 m/s,车速不超过80 km/h条件下运行时可满足行车安全性。 展开更多

关键词 大跨度城市轨道交通专用桥 横向刚度 横向挠跨比 风-车-桥 耦合振动

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高速铁路箱梁-无砟轨道结构温度场模型的级数解 被引量：3

17

作者 戴公连 张强强 +1 位作者 刘文硕 黄志斌 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3212-3221,共10页

为了预测高速铁路箱梁-无砟轨道结构的温度场分布及升温模式,结合箱梁-无砟轨道结构的实测温度和气象参数,建立第三类边界条件的温度场预估模型。基于热阻网络法分析箱梁-无砟轨道结构的复合换热过程,采用积分变换法求得结构升温过程的... 为了预测高速铁路箱梁-无砟轨道结构的温度场分布及升温模式,结合箱梁-无砟轨道结构的实测温度和气象参数,建立第三类边界条件的温度场预估模型。基于热阻网络法分析箱梁-无砟轨道结构的复合换热过程,采用积分变换法求得结构升温过程的级数解,并结合预估模型对箱梁-无砟轨道结构升温模式进行分析。研究结果表明:采用积分变换法求得结构升温过程的级数解,其前8项求和结果与数值结果和实测结果的最大误差分别为5%和8%;当辐射气温大于混凝土结构表面温度时,可采用半无限域温度场模型近似计算表面温度,与有限域模型的温度级数解的相对误差在1℃之内;高速铁路箱梁-无砟轨道结构的四折线及指数温度模式与实测温度模式拟合度很高,可满足实际工程应用。结构指数温度模式的计算公式可预测不同截面高度、不同工况(施工、运营)的结构升温模式。 展开更多

关键词 箱梁-无砟轨道结构 升温模式 表面温度 积分变换法 级数解

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轨道-箱梁耦合振动模型试验设计与验证 被引量：1

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作者 罗锟 王鹏生 +1 位作者 雷晓燕 王加俊 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期139-145,共7页

为研究基于模型试验的轨道-箱梁耦合振动反演方法,从理论上探讨多层结构层间耦合相似关系,根据弹性力相似律和相似π定律,设计、制作几何相似比为101的轨道-箱梁耦合相似模型,分析轨道板密度和弹性模量、扣件刚度、CA砂浆层刚度等参数... 为研究基于模型试验的轨道-箱梁耦合振动反演方法,从理论上探讨多层结构层间耦合相似关系,根据弹性力相似律和相似π定律,设计、制作几何相似比为101的轨道-箱梁耦合相似模型,分析轨道板密度和弹性模量、扣件刚度、CA砂浆层刚度等参数对系统相似性的影响。通过模态试验、有限元法验证模型设计的正确性及原型与模型间的相似关系。结果表明,通过模型试验方法,依据模型与原型间的相似关系反演现场不同工况条件下的振动水平;当某一结构层在荷载方向上的几何尺寸远大于其他结构层时,依据弹性力相似律,原型与模型间的耦合相似关系可由箱梁材料参数导出;轨道板密度及弹模变化,对结构前五阶模态影响误差最大为0.033%;在200~500 Hz范围内,扣件刚度、CA砂浆层刚度变化对箱梁振动加速度的最大影响分别为2.542%、4.326%。 展开更多

关键词 轨道-箱梁耦合振动 弹性力相似律 模型试验设计 耦合相似关系 模型验证

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轨道-箱梁结构振动传递的模型试验研究 被引量：3

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作者 欧开宽 罗锟 雷晓燕 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期72-79,共8页

以京沪高铁常用的32 m无砟轨道箱梁结构为原型进行了模型试验,其中模型为轨道-箱梁结构。根据1/10的几何相似比,介绍了试验模型各结构的设计与制作过程,荷载激励由激振器施加。试验结果表明:轨道板振动在500-1024 Hz频段内衰减缓慢,底... 以京沪高铁常用的32 m无砟轨道箱梁结构为原型进行了模型试验,其中模型为轨道-箱梁结构。根据1/10的几何相似比,介绍了试验模型各结构的设计与制作过程,荷载激励由激振器施加。试验结果表明:轨道板振动在500-1024 Hz频段内衰减缓慢,底座板和顶板振动在0-1024 Hz频段内衰减较快;振动由顶板传递至翼缘板的过程中衰减最小,腹板其次,振动由顶板传递至底板的过程中衰减最大;腹板和底板振动在0-1024 Hz频段内中高频段衰减快。在0-1024 Hz频段内,轨道板振动沿纵向衰减很小;在670-1024 Hz频段内,底座板振动在跨中至四分之一截面的范围内衰减很大,在四分之一至端部截面的范围内衰减较小。在700-1024 Hz频段内,翼缘板振动在跨中至四分之一截面的范围内衰减较大,在四分之一至端部截面的范围内衰减较小。支座刚度值对轨道-箱梁跨中结构振动有一定影响,但影响很小。支座刚度值对隔振有一定影响,具体影响与分析频段有关。 展开更多

关键词 轨道-箱梁 模型试验 振动响应 支座 隔振

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大跨度无砟轨道连续梁-拱组合桥的工后徐变作用效应 被引量：5

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作者 崔本超 于江永 +2 位作者 刘周继 孔德芒 孙焕重 《铁道建筑》 北大核心 2023年第11期69-73,共5页

大跨度无砟轨道铁路桥梁存在明显的工后徐变作用效应,对桥上轨道的长期线形及平顺状态产生影响。以沪苏湖高速铁路(上海—苏州—湖州)青浦特大桥为工程背景,建立大跨度连续梁-拱组合桥-CRTS双块式无砟轨道体系精细化分析模型,计算分析... 大跨度无砟轨道铁路桥梁存在明显的工后徐变作用效应,对桥上轨道的长期线形及平顺状态产生影响。以沪苏湖高速铁路(上海—苏州—湖州)青浦特大桥为工程背景,建立大跨度连续梁-拱组合桥-CRTS双块式无砟轨道体系精细化分析模型,计算分析工后徐变作用引起的桥上无砟轨道竖向变形变化规律,并给出初步估计大跨度连续梁-拱组合桥徐变作用效应的简化计算方法。结果表明:工后徐变发生3年时,大跨度连续梁-拱组合桥上无砟轨道竖向变形已经超过了无砟轨道工后徐变10年竖向变形的50%,且中跨比边跨发展速率更快。对大跨度连续梁-拱组合桥进行徐变效应的初步计算时,可以采用折减系数为0.5的简化方法对管内混凝土徐变系数进行修正。研究结果能为考虑工后徐变的桥梁设计、运维提供了一定的理论支持。 展开更多

关键词 大跨度连续梁-拱组合桥 工后徐变 数值分析 轨道竖向变形 CRTS双块式无砟轨道

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