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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
1
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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考虑附加变形的高速磁浮梁轨分离式简支箱梁桥车-轨-桥耦合振动研究
2
作者 汪斌 邓钢 +2 位作者 孙体佳 龚俊虎 李永乐 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期93-100,共8页
为了解不同附加变形对时速600 km的高速磁浮梁轨分离式简支箱梁桥车-轨-桥动力性能的影响,以某梁轨分离式简支箱梁桥为背景进行有限元研究。建立高速磁浮列车-轨道-桥梁动力耦合模型,考虑温度变形、混凝土收缩徐变以及支座不均匀沉降引... 为了解不同附加变形对时速600 km的高速磁浮梁轨分离式简支箱梁桥车-轨-桥动力性能的影响,以某梁轨分离式简支箱梁桥为背景进行有限元研究。建立高速磁浮列车-轨道-桥梁动力耦合模型,考虑温度变形、混凝土收缩徐变以及支座不均匀沉降引起的主梁附加变形,分别将3种附加变形和轨道不平顺叠加,作为系统激励进行有限元计算,对比分析不同附加变形下的车-轨-桥动力响应。结果表明:温度变形、混凝土收缩徐变和支座不均匀沉降附加变形对简支箱梁、轨道的动力响应及列车磁浮间隙影响较大,分别考虑这3种附加变形时Sperling指标较不考虑附加变形时增大13.3%、12.3%、28.0%。3种附加变形中支座不均匀沉降的影响最大,需予以重点考虑。 展开更多
关键词 高速磁浮桥梁 简支梁桥 车-轨-桥耦合振动 附加变形 温度变形 收缩徐变 支座沉降 有限元法
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风屏障和列车间气动干扰对并行桥风-车-桥耦合振动响应的影响
3
作者 周俊宏 钟进坤 +2 位作者 文明 陶宇 许潇凯 《铁道建筑》 北大核心 2025年第5期57-62,共6页
为研究风屏障和列车间气动干扰对并行桥风-车-桥耦合振动响应的影响,以一座跨海铁路斜拉桥为研究背景,采用BANSYS(Bridge Analysis System)软件进行风-车-桥耦合振动响应计算,分析在桥梁上有无风屏障的情况下车辆和桥梁的各项响应参数... 为研究风屏障和列车间气动干扰对并行桥风-车-桥耦合振动响应的影响,以一座跨海铁路斜拉桥为研究背景,采用BANSYS(Bridge Analysis System)软件进行风-车-桥耦合振动响应计算,分析在桥梁上有无风屏障的情况下车辆和桥梁的各项响应参数随风速的变化规律,使用单一变量的控制方法研究不同车速下车辆各项参数在桥梁有无风屏障情况下的变化规律。结果表明:在车速一定的情况下,列车及桥梁的各项响应参数随来流风速的增大而增大;桥上设置风屏障提高了列车单车通过桥时的安全性及舒适性;列车双车对开过桥时,列车间的气动干扰是影响车辆及桥梁响应的主要因素,风屏障对车辆及桥梁耦合振动响应的影响不明显。 展开更多
关键词 并行桥 风屏障 车-桥耦合系统 三分力 振动响应
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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
4
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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中低速磁浮列车-轨道-T构梁耦合振动 被引量：1
5
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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考虑行人-汽车-列车-桥耦合振动的大跨度公铁平层桥梁行人响应分析
6
作者 何佳骏 李苇 +3 位作者 黄旭 董联杰 郭维 徐昕宇 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期795-805,共11页
随着城市桥梁不断并入多种交通形式,各种交通工具与行人之间相互干扰,对行人行走的安全与舒适均产生影响。为研究公铁平层桥梁上的行人响应,建立了行人-汽车-列车-桥梁耦合振动模型。对比分析了桥面板加速度与行人SMD(spring-mass-damp... 随着城市桥梁不断并入多种交通形式,各种交通工具与行人之间相互干扰,对行人行走的安全与舒适均产生影响。为研究公铁平层桥梁上的行人响应,建立了行人-汽车-列车-桥梁耦合振动模型。对比分析了桥面板加速度与行人SMD(spring-mass-damp)模型的差异,计算了列车、汽车以不同的方式通过桥梁时的行人响应。结果表明,相较于桥面板加速度,行人SMD模型加速度的波动幅度更小,但行走的行人模型会出现突变的远大于波动区间的加速度峰值。行人-汽车-列车系统中各子系统均存在速度敏感区间,该区间内行人加速度响应显著增加。汽车与列车离桥梁中心线越远,引起的行人加速度响应越大。列车与汽车同时行驶通过桥梁时,二者引起的行人的加速度峰值会相互叠加,列车对汽车引起的行人加速度的峰值提升显著。 展开更多
关键词 公铁平层桥梁 行人-桥耦合振动 车-桥耦合振动 动力分析 行人响应
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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：3
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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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
9
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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桥梁参数对磁浮系统车-桥耦合稳定性的影响
10
作者 周丹峰 朱鹏翔 +2 位作者 屈鸣鹤 王连春 李杰 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期823-832,共10页
为解决磁浮交通车-桥耦合自激振动问题并指导磁浮桥梁的设计,基于模态分析法建立桥梁的数学模型,研究桥梁的参数对磁浮列车车-桥耦合稳定性的影响.首先,以磁浮工程某外伸型高架桥梁为例,用模态分析法建立弹性支撑结构的桥梁数学模型,探... 为解决磁浮交通车-桥耦合自激振动问题并指导磁浮桥梁的设计,基于模态分析法建立桥梁的数学模型,研究桥梁的参数对磁浮列车车-桥耦合稳定性的影响.首先,以磁浮工程某外伸型高架桥梁为例,用模态分析法建立弹性支撑结构的桥梁数学模型,探讨支墩位置对桥梁模态频率的影响;其次,结合磁浮列车悬浮控制系统的模型构建车-桥耦合系统模型,通过分析其开环频率特性研究自激振动发生的原因;最后,探讨桥梁的一阶模态频率、跨径、阻尼比、线密度等参数对车-桥耦合稳定性的影响.研究表明:桥梁一阶模态频率接近或高于悬浮临界频率易导致闭环不稳定,故一阶模态频率高于10 Hz的轻质梁易引发车-桥耦合自激振动;大跨径梁的模态频率和模态增益更低,稳定性优于小跨径梁;桥梁的阻尼比、线密度越小,不稳定的频率范围越宽;相比两端支撑梁,在桥梁长度和截面固定情况下外伸梁的一阶模态频率随跨径减小呈先增后减的趋势,其最高频率可高出53.9%,更容易进入不稳定频率范围,因此,在磁浮工程中应尽量避免使用这类短跨外伸梁. 展开更多
关键词 磁浮列车 车-桥耦合 振动 桥梁 参数
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津潍黄河桥静态线形平顺性及车-线-桥耦合动力学特性研究 被引量：1
11
作者 袁伟 龙许友 +1 位作者 谢剑 周丽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期259-266,共8页
为确保新建高速铁路大跨度桥梁建成投入运营后的安全性和舒适性,有必要提前开展大跨桥静动力学仿真研究。以主跨600 m的津潍铁路东营黄河公铁大桥为研究对象,基于车-线-桥动力相互作用原理构建了车-线-桥耦合系统动力学模型,分析了温度... 为确保新建高速铁路大跨度桥梁建成投入运营后的安全性和舒适性,有必要提前开展大跨桥静动力学仿真研究。以主跨600 m的津潍铁路东营黄河公铁大桥为研究对象,基于车-线-桥动力相互作用原理构建了车-线-桥耦合系统动力学模型,分析了温度荷载、公铁路车辆荷载、混凝土收缩徐变作用下的大跨桥线形变化特点,从桥梁轨面线形曲率半径和车-线-桥系统动力响应两方面综合评估了大跨桥线路平顺性。研究结果表明:公铁路车辆荷载作用下桥面变形量最大达到596 mm,计算挠跨比为1/1006,满足规范中1/500设计挠跨比的要求;拉索降温15℃工况下桥梁轨面线形最小曲率半径为23784 m,满足规范中350 km/h车速下23630 m的理论最小竖曲线半径限值要求;单线或双线列车行驶通过对桥梁竖向动力性能的影响差异显著,对列车运行安全性影响差异较小,但会对行车舒适性有一定影响差异;随着列车运行速度从200 km/h提高至350 km/h,车-线-桥系统动力响应会显著增大,桥梁竖向位移、桥梁竖向加速度、轮轨垂向力、脱轨系数、轮重减载率、车体垂向加速度、垂向ISO 2631指标、UIC 513指标的增量尤为显著,但各指标均满足规范要求;温度荷载引起的附加变形会显著提高轮轨垂向力和轮重减载率指标,使列车运行安全性及舒适性有所降低,并会使桥梁动力响应有所提高,但各指标仍满足规范要求。 展开更多
关键词 高速铁路 大跨度桥梁 车-线-桥耦合动力学 线形平顺性 行车安全舒适性 附加变形
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基于风-车-桥(线)耦合振动的风屏障防风效果研究 被引量：16
12
作者 李永乐 向活跃 廖海黎 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期97-102,共6页
为考察风屏障的防风效果,通过风洞试验测试平地路基、高路堤、桥梁三种典型线路上设置不同风屏障情况下车辆的气动力系数,采用风-车-桥(线)耦合振动的分析方法研究车辆的动态响应,讨论风屏障高度、车辆线路位置及线路构造形式等因素的... 为考察风屏障的防风效果,通过风洞试验测试平地路基、高路堤、桥梁三种典型线路上设置不同风屏障情况下车辆的气动力系数,采用风-车-桥(线)耦合振动的分析方法研究车辆的动态响应,讨论风屏障高度、车辆线路位置及线路构造形式等因素的影响。结果表明,风屏障可有效地降低强风作用下车辆的响应,平地路基上设置2.05m风屏障时,车辆运行的瞬时临界风速可达50m/s;车辆的轮重减载率、倾覆系数及竖向加速度对车辆线路位置较为敏感;线路构造形式对背风侧车辆响应影响较大,风屏障高度相同时,高路堤上的防风效果较好。 展开更多
关键词 风屏障 风-车-桥(线)系统 耦合振动 风洞试验 风荷载
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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
13
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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多线铁路桥双车交会的风-车-桥耦合振动研究 被引量：12
14
作者 徐昕宇 李永乐 +1 位作者 陈科宇 陈克坚 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期41-46,共6页
为研究风荷载下多线铁路桥双车交会的动力响应,以某六线双层铁路斜拉桥为背景,采用桥梁结构分析软件BANSYS建立有限元模型,对不同双车交会组合进行风-车-桥系统耦合振动分析,计算各工况下车辆和桥梁的动力响应,并研究双车交会横桥向间... 为研究风荷载下多线铁路桥双车交会的动力响应,以某六线双层铁路斜拉桥为背景,采用桥梁结构分析软件BANSYS建立有限元模型,对不同双车交会组合进行风-车-桥系统耦合振动分析,计算各工况下车辆和桥梁的动力响应,并研究双车交会横桥向间距、车桥相对位置和风速对车辆和桥梁动力响应的影响。结果表明:双车交会过程中,迎风侧车辆的加速度变化不明显,背风侧车辆的加速度明显变大;双车横桥向间距对背风侧车辆的横向加速度有不同程度的影响,竖向加速度有明显突变;横桥向间距对桥梁的横向位移略有影响,对竖向位移几乎无影响;双车横桥向间距相同时,靠近来流方向车道交会时车辆加速度比远离来流方向车道交会时大;迎风侧车辆的加速度随风速增大而增大;桥梁跨中横向位移随风速增大而变大,竖向位移和扭转角受风速的影响较小。 展开更多
关键词 多线铁路 斜拉桥 双车交会 风-车-桥耦合振动 加速度 位移 扭转角
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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
15
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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基于可靠度理论的中低速磁浮车-桥系统轨道梁动力系数研究
16
作者 王力东 黎清蓉 +2 位作者 卜秀孟 韩艳 李凯 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期190-200,共11页
受轨道不平顺影响,磁浮车辆运行时轨道梁动力系数具有明显的不确定性。为准确计算轨道梁动力系数,建立由磁浮车辆、简支梁桥、悬浮控制系统组成的中低速磁浮列车-桥梁竖向耦合振动模型;结合正交随机函数思想和数论选点理论,提出轨道不... 受轨道不平顺影响,磁浮车辆运行时轨道梁动力系数具有明显的不确定性。为准确计算轨道梁动力系数,建立由磁浮车辆、简支梁桥、悬浮控制系统组成的中低速磁浮列车-桥梁竖向耦合振动模型;结合正交随机函数思想和数论选点理论,提出轨道不平顺降维模拟方法,使得对不平顺代表样本的模拟仅需两个随机变量;基于概率密度演化理论和等价极值原理,提出轨道梁动力可靠性评估方法,该方法能准确获取动力系统的概率密度函数、累积分布函数以及轨道梁的动力可靠度。以长沙中低速磁浮线路为例,通过现场实测结果和蒙特卡罗法的计算结果对比,验证了计算方法的可靠性;进一步探讨车速、车重和轨道不平顺粗糙度对轨道梁动力系数和可靠度的影响。结果表明:60~140 km/h车速范围内,轨道梁动力可靠度计算结果均为1;车体重量对轨道梁动力系数影响较小,但轨道不平顺粗糙度影响显著。总体而言,长沙中低速磁浮25 m简支梁桥动力性能良好,安全富余度较大。 展开更多
关键词 中低速磁浮 车-桥耦合振动 概率密度演化理论 动力系数 可靠度
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风-车-桥系统空间耦合振动研究 被引量：31
17
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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基于动柔度法的车-线-桥垂向耦合振动分析 被引量：16
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作者 石广田 杨建近 +1 位作者 杨新文 张小安 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1119-1126,共8页
利用动柔度的思想建立高速铁路车辆-轨道-桥梁垂向耦合动力学频域模型。将车辆看作具有10自由度的多刚体系统,推导出车辆系统的动柔度;将钢轨看作无限长Timoshenko梁、轨道板简化为自由-自由的Euler梁、桥梁简化为简支Euler梁,扣件系统... 利用动柔度的思想建立高速铁路车辆-轨道-桥梁垂向耦合动力学频域模型。将车辆看作具有10自由度的多刚体系统,推导出车辆系统的动柔度;将钢轨看作无限长Timoshenko梁、轨道板简化为自由-自由的Euler梁、桥梁简化为简支Euler梁,扣件系统和CA砂浆层用线性弹性阻尼单元模拟,从而建立线-桥垂向动力相互作用系统,利用动柔度的思想求得线-桥垂向动力相互作用系统的动柔度;利用线性化Hertz接触理论,将车辆系统与线-桥垂向动力相互作用系统耦合成车-线-桥垂向耦合振动模型。分别求解单位简谐激励、轮轨几何粗糙度激励下的轨道系统和桥梁结构的动力学响应,最后结合虚拟激励法求解轨道谱激励下的轨道系统和桥梁结构的随机振动响应。研究结果表明:利用动柔度思想建立的频域车辆-轨道-桥梁垂向耦合动力学模型,具有逻辑清晰、求解快速的特点,能够直接求解系统在频域的动力学响应。 展开更多
关键词 耦合振动 随机振动 动柔度 车-线-桥耦合动力学 高速铁路
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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：14
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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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双车交会过程的风-车-桥耦合振动研究 被引量：8
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作者 李永乐 向活跃 +1 位作者 臧瑜 强士中 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期73-78,共6页
侧向风作用下,双车交会过程中车辆和桥梁的风荷载会发生突变。以大跨度悬索桥为工程背景,通过车桥组合节段模型风洞试验,测试不同状态车辆和桥梁各自的气动力系数。针对强风作用下双车交会过程,通过风-车-桥耦合振动分析,对比分析双车... 侧向风作用下,双车交会过程中车辆和桥梁的风荷载会发生突变。以大跨度悬索桥为工程背景,通过车桥组合节段模型风洞试验,测试不同状态车辆和桥梁各自的气动力系数。针对强风作用下双车交会过程,通过风-车-桥耦合振动分析,对比分析双车交会情况下车辆和桥梁的响应,讨论双车间距、风速、车速等因素的影响。研究表明双车交会时背风侧车辆风荷载突变使车辆的横向响应显著增大。 展开更多
关键词 双车交会 风-车-桥系统 耦合振动 风荷载 风洞试验
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