含UCSD消能减震装置的高速铁路轨道-桥梁系统震后功能恢复函数

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作者 江力强 刘小志 +3 位作者 蒋丽忠 庞林 卢皓 李侠 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期2859-2871,共13页

量化评估震后功能恢复函数是实现工程结构韧性抗震的基础。高速铁路作为生命线工程,目前鲜有震后功能恢复研究的报道,影响了该系统韧性抗震技术的发展。结合既有桥梁结构震后功能恢复模型,以广泛应用的高速铁路CRTS II型轨道-桥梁系统... 量化评估震后功能恢复函数是实现工程结构韧性抗震的基础。高速铁路作为生命线工程,目前鲜有震后功能恢复研究的报道,影响了该系统韧性抗震技术的发展。结合既有桥梁结构震后功能恢复模型,以广泛应用的高速铁路CRTS II型轨道-桥梁系统为研究对象,建立系统精细化抗震分析数值模型,并基于课题组开展的桥墩、消能减震装置及桥轨系统振动台试验进行系统试验验证。模型考虑了高速铁路桥梁中CA砂浆、滑动层、扣件、剪力齿槽、剪切钢筋等轨道结构部件和所提消能减震装置对震后功能恢复函数的影响,提出高速铁路轨道-桥梁系统震后功能恢复计算模型和关键变量参数指标,并以某典型4墩5跨高速铁路轨道-桥梁系统为研究对象开展计算分析。结果表明:1)轨道结构滑动层对系统震后功能恢复能力影响大,即使加装了消能减震装置。2)所提消能减震装置可降低系统震后损伤,显著减少震后决策与修复时间。3)采用消能减震装置后桥墩损伤有所放大,但显著降低支座损伤和落桥风险,从而从减少震损和可快速更换修复2个角度提升了系统的功能恢复能力。所提高速铁路轨道-桥梁系统震后功能恢复模型可考虑轨道结构和减震装置的影响,可更全面地表述高铁桥梁结构震后功能恢复情况。消能减震装置尽管会减小桥墩部分的震后功能恢复函数,但是从高速铁路轨道-桥梁系统层面总体有所提升,且与布置方式有关。模型及分析结果可为我国高速铁路轨道-桥梁系统抗震韧性评估及设计服务。 展开更多

关键词 轨道桥梁系统 震后功能恢复模型 高速铁路 消能减震装置 抗震韧性

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基于贝叶斯自优化Bi-LSTM组合网络的高速铁路轨道-桥梁系统震后响应预测方法 被引量：2

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作者 彭康 蒋丽忠 +3 位作者 周旺保 余建 向平 吴凌旭 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第3期965-975,共11页

中国高速铁路(HSR)规划建设逐渐向地震易发地区延伸,亟需一种及时、准确的灾后地震响应快速预测方法,以实现高速铁路系统运输生命线安全的快速评估。本文提出了一种基于贝叶斯自优化双向长短期记忆(Bi-LSTM)网络的快速预测方法,以经过... 中国高速铁路(HSR)规划建设逐渐向地震易发地区延伸,亟需一种及时、准确的灾后地震响应快速预测方法,以实现高速铁路系统运输生命线安全的快速评估。本文提出了一种基于贝叶斯自优化双向长短期记忆(Bi-LSTM)网络的快速预测方法,以经过实验验证的高速铁路轨道-桥梁系统有限元模型地震动响应计算数据为样本,将预测地震响应和有限元计算结果进行比较,验证所提方法的精度和鲁棒性,表明该方法在预测高速铁路桥梁结构的非线性地震反应方面是有效的,且高速铁路轨道-桥梁系统的不同预测位置对预测精度的影响不明显;此外,为了降低神经网络训练数据量需求,提出了一种基于离散小波分解的分层聚类算法,结果表明,基于小波分解的分层聚类方法在保证预测精度的同时,有效地减少了训练地震集的输入数量。 展开更多

关键词 高速铁路轨道-桥梁系统 贝叶斯优化 Bi-LSTM神经网络 离散小波分解 聚类分析

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不同频谱特性地震动对高速铁路桥梁-轨道震后残余变形影响分析 被引量：1

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作者 甘霖 郭恩栋 +2 位作者 吴厚礼 李长宏 刘聪 《地震研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期27-36,共10页

以一座典型高速铁路五跨简支梁桥为例,建立了精细化高速铁路桥梁-轨道系统有限元模型。针对不同类型频谱特性选取了近场脉冲型、近场无脉冲型、远场长周期型和普通型地震动。输入不同频谱特性的地震动,对结构进行非线性时程响应分析,探... 以一座典型高速铁路五跨简支梁桥为例,建立了精细化高速铁路桥梁-轨道系统有限元模型。针对不同类型频谱特性选取了近场脉冲型、近场无脉冲型、远场长周期型和普通型地震动。输入不同频谱特性的地震动,对结构进行非线性时程响应分析,探究不同频谱特性地震动对轨道残余变形的影响规律及变形特点。结果表明:不同类型地震动对轨道残余变形的影响程度不同,轨道结构对近场脉冲型地震动的作用最为敏感;不同类型地震动作用下,轨道横向残余变形规律相似,均表现为全桥中间部分变形最大;每跨桥梁跨中竖向残余变形远大于桥墩(桥台)位置竖向残余变形;梁缝位置为轨道薄弱部分,轨距残余变形在每跨桥梁梁体连接处有明显尖刺状的突变。当PGA>0.2 g时,不同类型地震动作用下的轨道变形均随着PGA的增大而增大;当PGA=0.38 g时,桥梁已经进入塑性状态,地震动类型对于轨道残余变形的影响程度降低。 展开更多

关键词 高速铁路桥梁-轨道 残余变形 频谱特性 非线性时程分析

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近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统响应分析 被引量：11

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作者 喻梅 吕佳伟 +3 位作者 贾宏宇 贾康 郑史雄 赵灿晖 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期138-146,共9页

为了研究在近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统的动力响应规律,针对高速铁路线上最常用的简支梁形式结构,以某8×32.7 m高速铁路简支箱梁桥为例.建立了考虑简支梁与CRTS Ⅰ型板式无砟轨道之间相互作用的桥梁-轨道模型,讨... 为了研究在近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统的动力响应规律,针对高速铁路线上最常用的简支梁形式结构,以某8×32.7 m高速铁路简支箱梁桥为例.建立了考虑简支梁与CRTS Ⅰ型板式无砟轨道之间相互作用的桥梁-轨道模型,讨论了具有破裂前方脉冲、滑冲脉冲、无脉冲型近断层地震动对桥梁-轨道系统的影响及扣件阻力改变时桥梁-轨道系统动力响应的变化.结果表明:三种脉冲类型地震动作用下钢轨的受力和变形规律保持一致,脉冲型地震动较无脉冲型地震动增加了约20%钢轨应力和位移.相对于轨道系统,桥墩对脉冲类型更为敏感,在破裂前方脉冲和滑冲脉冲地震作用下,桥墩的墩顶最大位移比无脉冲地震动分别增大了106.6%和148.6%,墩底弯矩和剪力也有明显增大,在进行高速铁路桥梁抗震设计时应考虑脉冲类型对桥梁结构的影响.扣件纵向阻力从5 kN/组增大到15 kN/组时,墩顶最大位移降低了10%,但钢轨应力和位移峰值约为原来的2倍. 展开更多

关键词 近断层地震动 高速铁路 CRTSⅠ型板式无砟轨道 脉冲效应 桥梁-轨道系统

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无砟轨道约束对高速铁路列车-桥梁系统地震响应的影响 被引量：7

5

作者 陈令坤 蒋丽忠 余志武 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期763-769,共7页

建立了38自由度高速列车(动车/拖车)空间振动模型,基于非线性Hertz接触理论和Kalker线性蠕滑理论,引进PEER-NGA强震记录,建立地震作用下的高速铁路列车-无砟轨道/钢轨-桥梁-支座-桥墩-桩土系统精细计算模型,考虑支座刚度和桩土作用及近... 建立了38自由度高速列车(动车/拖车)空间振动模型,基于非线性Hertz接触理论和Kalker线性蠕滑理论,引进PEER-NGA强震记录,建立地震作用下的高速铁路列车-无砟轨道/钢轨-桥梁-支座-桥墩-桩土系统精细计算模型,考虑支座刚度和桩土作用及近场地震效应的影响,以高速铁路32m跨简支箱梁桥和CRTSⅡ板式无砟轨道为研究对象,编制了MATLAB程序,计算了有/无砟轨道约束下高速列车-桥梁时系统的地震响应。计算结果表明,不考虑三层无砟轨道时列车-桥梁系统模型由于桥梁刚度过大,列车-无砟轨道-桥梁系统的各项地震响应较列车-钢轨-桥梁系统有较大增加;对于有/无地震作用时,采用无砟轨道均可有效改进列车走行性能,近断层地震脉冲效应对有/无砟轨道约束系统动力响应及列车走行安全指标影响均较大。 展开更多

关键词 无砟轨道约束 高速铁路 列车-桥梁系统 地震响应

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横向地震作用下高速铁路CRTSⅢ型无砟轨道-桥梁系统震致轨道不平顺研究 被引量：8

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作者 周旺保 彭东航 +2 位作者 蒋丽忠 刘丽丽 余建 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2773-2784,共12页

为探究高速铁路轨道−桥梁系统震后轨道不平顺的产生机理,以桥面铺设CRTSⅢ型无砟轨道结构的高速铁路轨道−桥梁系统为对象,考虑钢轨、扣件、轨道板、自密实混凝土层、隔离层土工布、弹性橡胶垫、底座板等轨道结构部件,建立非线性动力仿... 为探究高速铁路轨道−桥梁系统震后轨道不平顺的产生机理,以桥面铺设CRTSⅢ型无砟轨道结构的高速铁路轨道−桥梁系统为对象,考虑钢轨、扣件、轨道板、自密实混凝土层、隔离层土工布、弹性橡胶垫、底座板等轨道结构部件,建立非线性动力仿真模型,分析轨道−桥梁系统在不同地震动强度下各关键构件的损伤规律及震致轨道残余位移分布规律,建立映射轨道不平顺计算模型,并将其与震致轨道不平顺有限元计算结果进行对比。研究结果表明:地震将引起显著的轨道不平顺,恶化钢轨的平顺程度,在设计地震和罕遇地震作用下,钢轨在梁缝处有明显折角,行车安全设计时应重点关注梁缝处的钢轨变形。钢轨的应力峰值出现在梁缝处,其应力大于钢轨的容许屈服应力。单元板式轨道结构的扣件极易在梁缝位置损坏,远离梁缝的扣件均处于健康状态。自密实混凝土与底座板不会相对滑动,二者的层间残余位移极小。在设计地震和罕遇地震下,固定支座以及滑动支座均产生显著的残余位移,而桥墩残余位移较小。隔离层以及桥墩的残余位移对于震致轨面几何形态变位的贡献可以忽略不计,震致轨道不平顺主要由扣件以及支座的残余变形引起。 展开更多

关键词 高速铁路桥梁 CRTSⅢ型轨道系统 残余位移 轨道不平顺 损伤规律 映射关系

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无砟轨道结构层对高速铁路列车-桥梁系统动力响应的影响 被引量：2

7

作者 陈令坤 左一舟 陈亮 《铁道建筑》 北大核心 2014年第8期5-7,共3页

基于非线性弹性Hertz接触理论和Kalker蠕滑理论,建立了高速铁路列车—无砟轨道—桥梁精细化计算模型,以高速铁路32 m跨简支箱梁桥和CRTSⅡ型板式无砟轨道为研究对象,编制了MATLAB程序分别计算有(无)无砟轨道列车—桥梁系统的动力响应及... 基于非线性弹性Hertz接触理论和Kalker蠕滑理论,建立了高速铁路列车—无砟轨道—桥梁精细化计算模型,以高速铁路32 m跨简支箱梁桥和CRTSⅡ型板式无砟轨道为研究对象,编制了MATLAB程序分别计算有(无)无砟轨道列车—桥梁系统的动力响应及列车走行安全指标并作对比分析。计算结果表明:对于桥梁的动力响应,不考虑无砟轨道时结构变位等动力响应减小;对于列车的动力响应,不考虑无砟轨道时,多数列车动力响应及走行安全指标有较大增加。 展开更多

关键词 无砟轨道约束 高速铁路 列车-桥梁系统 动力响应

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基于多目标优化的高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统模型修正研究 被引量：5

8

作者 高亮 姜涵文 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期50-57,共8页

为了提高高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统仿真结果的准确性,提出1种基于多目标优化的模型修正方法。以高速铁路桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道为模型修正对象,建立高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统模型,基于现场实测的轴箱加速度和仿... 为了提高高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统仿真结果的准确性,提出1种基于多目标优化的模型修正方法。以高速铁路桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道为模型修正对象,建立高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统模型,基于现场实测的轴箱加速度和仿真结果验证模型的可靠性。建立多目标模型修正函数,采用拉丁超立方法对模型参数进行灵敏度分析,获得待修正参数。基于多岛遗传算法,对多目标模型修正函数进行全局寻优,完成模型的修正。结果表明:修正后的仿真模型既能准确地反映轴箱加速度的时域分布特征,又能准确地模拟轨道及桥梁结构的动态响应,因而基于多目标优化的高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统模型修正是有效和可行的。 展开更多

关键词 高速铁路 车辆-轨道-桥梁空间耦合系统 模型修正 灵敏度分析 多目标优化

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高速铁路无砟轨道-桥梁系统纵向变形与轨面变形映射关系 被引量：5

9

作者 赖智鹏 蒋丽忠 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期535-546,共12页

以高速铁路纵连式无砟轨道和简支梁为研究对象,分析高速铁路桥梁-轨道系统(HSRTBS)层间传力机制,将HSRTBS层间构件分离,基于HSRTBS层间内力平衡条件,采用能量变分原理建立HSRTBS纵向变形与轨面映射变形求解通用模型。基于ANSYS软件建立H... 以高速铁路纵连式无砟轨道和简支梁为研究对象,分析高速铁路桥梁-轨道系统(HSRTBS)层间传力机制,将HSRTBS层间构件分离,基于HSRTBS层间内力平衡条件,采用能量变分原理建立HSRTBS纵向变形与轨面映射变形求解通用模型。基于ANSYS软件建立HSRTBS有限元模型,通过对比本文解析模型求解的轨面映射变形与有限元结果,验证本文轨面映射模型的合理性及有效性,研究轨道-桥梁系统参数对轨面映射变形的影响。研究结果表明:轨面映射变形峰值与桥梁变形幅值增长线性相关;轨面映射变形随着桥梁变形幅值增大增速减缓,呈现非线性增长;轨面纵向映射变形对于层间扣件刚度变化十分敏感;滑动层刚度变化对于轨面纵向映射变形影响较小;剪切钢筋和滑动层剪力齿槽是极为重要的纵向传力构件,当二者失效时,将对轨面纵向变形产生严重影响。 展开更多

关键词 高速铁路 轨道-桥梁系统 轨面变形 映射关系 能量变分原理

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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：16

10

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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地震作用下高速铁路列车—无砟轨道—桥梁系统动力响应及列车走行安全研究 被引量：7

11

作者 陈令坤 蒋丽忠 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期131-133,共3页

在总结和吸收既有研究成果的基础上，以铺设CRTSⅡ板式无砟轨道的高速铁路简支梁桥为工程背景，对地震作用下高速铁路列车一无砟轨道一桥梁的动力响应及列车走行安全性进行系统研究，提出地震时不同条件下高速列车在桥上安全运行限速的... 在总结和吸收既有研究成果的基础上，以铺设CRTSⅡ板式无砟轨道的高速铁路简支梁桥为工程背景，对地震作用下高速铁路列车一无砟轨道一桥梁的动力响应及列车走行安全性进行系统研究，提出地震时不同条件下高速列车在桥上安全运行限速的建议值。本文的主要研究内容如下。 展开更多

关键词 高速铁路 地震 列车-无砟轨道-桥梁系统 动力响应 列车走行安全

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冻胀变形下高速铁路车辆-轨道-路基耦合系统的动力效应 被引量：3

12

作者 唐先习 吕闻起 +2 位作者 甘海龙 李小博 郭俊瑶 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第11期4801-4809,共9页

季冻区严酷的自然环境对高速铁路的高标准运行产生了极大影响,甚至会对高速铁路造成永久性破坏。为探究季冻区高速铁路路基冻胀变形作用下对车辆-轨道-路基耦合系统动力效应的影响,以银西高速铁路某冻胀区段为背景,结合车辆-轨道-路基... 季冻区严酷的自然环境对高速铁路的高标准运行产生了极大影响,甚至会对高速铁路造成永久性破坏。为探究季冻区高速铁路路基冻胀变形作用下对车辆-轨道-路基耦合系统动力效应的影响,以银西高速铁路某冻胀区段为背景,结合车辆-轨道-路基系统动力学的原理和分析方法,建立了简化后的动力学模型;选取了典型的单波余弦冻胀波形(冻胀波长λ=10 m,冻胀峰值f=10 mm),分别探讨了轨道系统与车辆系统的动力学效应,并据此确定了轨道刚度的合理取值。研究结果表明:在路基冻胀变形作用下,轨道系统中轨道各部件动压力、动位移及动加速度幅值在低频段(0~200 Hz)发生明显波动,扣件刚度与道床刚度的最优刚度比为0.5,轨道总刚度的合理取值在62~87 kN/mm范围为宜;车辆系统中车辆轮重减载率及车体垂向加速度与冻胀波长λ成反比关系,与冻胀峰值f成正比关系。 展开更多

关键词 季冻区 高速铁路 车辆-轨道-路基耦合系统 动力响应

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轨道-连续刚构桥系统地震损伤评价

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作者 翟展胜 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第2期105-114,共10页

以一座铁路中小跨径连续刚构桥为研究背景,考虑轨道约束效应,建立(24+24)m+(24+24+6.5+24+24)m两联CRTSⅡ型无砟轨道-连续刚构桥一体化有限元模型,研究8度三水准地震动作用下桥梁结构和轨道系统水平方向的损伤状况。结果表明:墩顶截面... 以一座铁路中小跨径连续刚构桥为研究背景,考虑轨道约束效应,建立(24+24)m+(24+24+6.5+24+24)m两联CRTSⅡ型无砟轨道-连续刚构桥一体化有限元模型,研究8度三水准地震动作用下桥梁结构和轨道系统水平方向的损伤状况。结果表明:墩顶截面比墩底截面更容易发生破坏,圆形截面是桥梁结构的薄弱构件,并且在横桥向地震作用下优先破坏;8度地震下主梁不会出现碰撞;滑动层是轨道系统最薄弱的构件,CA砂浆层次之,三者中扣件是最不易破坏的结构;轨道系统的损伤主要表现为桥梁与路基连接处以及梁缝处滑动层的破坏;主梁右侧是钢轨横向相对变形最严重的区域,在罕遇地震作用下需要采取临时补修和限速措施,而主梁左侧和梁缝处的钢轨均满足行车安全要求。 展开更多

关键词 连续刚构桥 桥梁-轨道系统 地震响应 高速铁路 损伤状况

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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

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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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地震作用下高速铁路车-轨-桥系统安全研究进展 被引量：33

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作者 蒋丽忠 周旺保 +3 位作者 魏标 向平 国巍 李常青 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期1-13,共13页

桥梁占线比高、列车运行密度大及地震带分布范围广,使得我国高速铁路桥梁面临巨大的潜在地震威胁。目前地震下的高速铁路桥梁及桥上行车安全相关规定不够详细具体,地震下安全防控尚未将列车、轨道、桥梁作为一个大系统进行安全设防,亟... 桥梁占线比高、列车运行密度大及地震带分布范围广,使得我国高速铁路桥梁面临巨大的潜在地震威胁。目前地震下的高速铁路桥梁及桥上行车安全相关规定不够详细具体,地震下安全防控尚未将列车、轨道、桥梁作为一个大系统进行安全设防,亟待开展系统研究保障地震下高速铁路桥梁结构及桥上行车安全。针对高速铁路轨道-桥梁系统结构特性,首先介绍地震作用下高速铁路轨道-桥梁系统破坏特征和损伤机理研究现状,然后从震后高速铁路桥上轨道不平顺状态劣化机理、地震作用下高速铁路列车-轨道-桥梁系统动力分析、地震作用后桥上行车安全分析及基于性能的高速铁路桥梁抗震设计方法等几个方面阐述现有研究进展及现有研究的不足,最后针对地震下高速铁路列车-轨道-桥梁系统多状态多水准多防线安全防控急需开展系统研究的问题进行展望。 展开更多

关键词 地震作用 高速铁路桥梁 列车-轨道-桥梁系统 动力学 安全防控

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轨道约束系统对高速铁路多跨简支梁桥地震反应的影响 被引量：12

16

作者 张永亮 陈兴冲 李子奇 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2010年第4期6-12,共7页

文中结合高速铁路多跨简支梁桥及轨道系统的特点,建立了考虑钢轨、轨道板以及桥梁结构的线桥一体化模型,采用反应谱法研究了轨道约束系统以及相邻后继结构对所选桥跨地震反应的影响。研究结果表明:轨道约束系统对相邻墩高相差较大的多... 文中结合高速铁路多跨简支梁桥及轨道系统的特点,建立了考虑钢轨、轨道板以及桥梁结构的线桥一体化模型,采用反应谱法研究了轨道约束系统以及相邻后继结构对所选桥跨地震反应的影响。研究结果表明:轨道约束系统对相邻墩高相差较大的多跨简支梁桥的地震反应影响较大,因此对其地震反应分析时应采用线桥一体化模型;由于受端刺等路桥过渡段结构纵向刚度的影响,后继结构的桥梁跨数越少,对边墩地震反应的卸载作用越显著。 展开更多

关键词 轨道约束系统 高速铁路 桥梁 地震反应

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高速铁路路基-地基系统振动响应分析 被引量：21

17

作者 冯青松 雷晓燕 练松良 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 2010年第1期1-6,共6页

推导了有砟轨道-路基-地基系统在轮轨接触点处的柔度矩阵,建立了考虑轨道不平顺的车辆-有砟轨道-路基-层状地基垂向耦合振动解析模型。通过算例分析了单台TGV高速动车引起的路堤本体-地基系统振动,得到路堤本体表面的垂向位移,研究了列... 推导了有砟轨道-路基-地基系统在轮轨接触点处的柔度矩阵,建立了考虑轨道不平顺的车辆-有砟轨道-路基-层状地基垂向耦合振动解析模型。通过算例分析了单台TGV高速动车引起的路堤本体-地基系统振动,得到路堤本体表面的垂向位移,研究了列车速度、轨道不平顺、基床刚度和路堤土体刚度对路堤本体振动的影响。研究结果表明:路堤本体垂向位移主要由移动列车轴荷载引起;随着列车速度的提高,路堤振动的"波动性"明显增加;基床刚度和路堤土体刚度对路堤振动影响显著,可通过增大基床和路堤土体刚度来减小高速列车引起的路基振动。 展开更多

关键词 高速铁路 轨道-路基-地基系统 耦合振动 轨道不平顺

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地震作用下城市轨道交通桥梁-轨道系统关键部件易损性分析

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作者 葛新宇 张吉 田石柱 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第7期118-124,131,共8页

为对地震作用下城市轨道交通桥梁-轨道系统关键部件损伤状态进行分析,以上海城市轨道交通11号线高架段为研究对象,通过OpenSees建立梁轨一体化抗震分析模型。选取符合目标反应谱的10条地震波进行调幅,将调幅后的地震波输入抗震分析模型... 为对地震作用下城市轨道交通桥梁-轨道系统关键部件损伤状态进行分析,以上海城市轨道交通11号线高架段为研究对象,通过OpenSees建立梁轨一体化抗震分析模型。选取符合目标反应谱的10条地震波进行调幅,将调幅后的地震波输入抗震分析模型中;选取桥梁支座、钢轨以及轨道扣件作为轨桥系统关键部件,进行增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)并提取对应的IDA曲线,对IDA曲线进行回归分析得到支座与扣件地震概率需求模型数学表达式;提出支座、钢轨以及轨道扣件损伤状态界限值,基于正态分布假设得到支座与扣件不同损伤状态下超越概率,据此绘制易损性曲线。结果表明,罕遇地震作用下钢轨横向残余变形较小,发生轻度损伤概率为0%;当峰值加速度超过0.5g时,支座发生轻度损伤超越概率显著增加,扣件发生轻度损伤的超越概率接近100%;选取不同损伤指标对扣件进行易损性分析时,以位移幅值为损伤指标得到的扣件损伤概率更高;随着地面峰值加速度的增大,扣件有较大概率先于支座发生损伤。 展开更多

关键词 城市轨道交通 桥梁-轨道系统 支座 钢轨 扣件 增量动力分析 易损性分析

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基于遗传算法的高速铁路桥梁损伤识别

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作者 杨宏印 张威 +2 位作者 曹鸿猷 吴楠昊 刘章军 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第7期925-930,985,共7页

针对高速铁路桥梁结构服役局部损伤问题,文章提出一种改进损伤识别因子并结合遗传算法的损伤识别方法。推导了任意单元长度组合的车辆-轨道-桥梁耦合单元及其动力方程,遗传算法采用锦标赛策略及最优保存策略2种选择算子,引入灾变及邻域... 针对高速铁路桥梁结构服役局部损伤问题,文章提出一种改进损伤识别因子并结合遗传算法的损伤识别方法。推导了任意单元长度组合的车辆-轨道-桥梁耦合单元及其动力方程,遗传算法采用锦标赛策略及最优保存策略2种选择算子,引入灾变及邻域搜索机制。通过对不同损伤工况进行多次独立重复计算,对算法的稳定性与准确性进行统计分析。结果表明:在信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)大于25 dB时,识别效果好,极少数误判的结果大概率存在于真实损伤位置的附近或对称处;与单个单元损伤情况相比,多个单元损伤工况平均第一次出现最优解的迭代次数略高,但整体都偏低;SNR与识别率(identification rate,IR)呈“扁S”型Logistic曲线关系。 展开更多

关键词 车辆-轨道-桥梁耦合系统 动力响应 损伤识别 遗传算法 高斯白噪声

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400 km/h高速铁路大跨度桥梁轨道静态长波不平顺验收标准研究 被引量：9

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作者 李国龙 高芒芒 +3 位作者 杨飞 杨静静 魏子龙 孙宪夫 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1902-1916,共15页

大跨度铁路桥梁在复杂环境下的大变形特点使得矢距差法不再适用于桥上轨道线形验收工作。为了解决400 km/h大跨度铁路桥梁轨道长波不平顺验收难题,首先根据成渝中线2座大跨度铁路桥梁特征,分析裕溪河特大桥与赣江特大桥对车体加速度的... 大跨度铁路桥梁在复杂环境下的大变形特点使得矢距差法不再适用于桥上轨道线形验收工作。为了解决400 km/h大跨度铁路桥梁轨道长波不平顺验收难题,首先根据成渝中线2座大跨度铁路桥梁特征,分析裕溪河特大桥与赣江特大桥对车体加速度的影响特征及综合检测列车的敏感波长,结合现有标准给出基于中点弦测法的桥上轨道静态验收策略。然后依据车辆—轨道耦合动力学理论,构建车辆多刚体模型和CRTSⅢ板式无砟轨道有限元模型,系统开展构造余弦波不平顺和实测不平顺作为轮轨激励条件下的动力仿真计算,并考虑桥上纵断面的影响,基于车体振动加速度和舒适性指标给出了400 km/h高速铁路大跨度桥梁轨道静态长波不平顺验收标准。最后通过裕溪河特大桥轨道静动态不平顺和中国高速铁路无砟轨道谱进行了验证。研究结果表明:1) CR450AF列车在400 km/h下车体沉浮运动的敏感波长为163 m,建议400 km/h高速铁路大跨度桥梁轨道静态长波不平顺采用60 m中点弦测法进行评价;2)桥上轨道静态高低长波不平顺60 m中点弦测验收值不应大于6 mm,轨向长波不平顺60 m中点弦测验收值不应大于4 mm;3)大跨度桥上轨道静态长波轨向较容易满足验收标准,而轨道高程偏差有可能因为包含有桥梁温度变形而超限,因此,400 km/h高速铁路大跨度桥梁需严格控制温度变形。 展开更多

关键词 400 km/h高速铁路 大跨度桥梁 轨道长波不平顺 中点弦测法 车辆-轨道耦合动力学 敏感波长

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