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狮子洋大桥设计风参数及主梁断面气动优化研究 被引量：1
1
作者 赵林 刘鹏 +2 位作者 徐军 崔冰 崔巍 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期15-23,共9页
狮子洋大桥为主跨2180 m的双层桥面板桁-箱桁组合钢梁悬索桥,该桥中跨桥面高度处设计基准风速高达48.0 m/s。为确保该超大跨度悬索桥运营阶段的抗风安全性,围绕主梁气动外形优化开展多方案抗风性能比选及风致振动性能评价。结合气象站... 狮子洋大桥为主跨2180 m的双层桥面板桁-箱桁组合钢梁悬索桥,该桥中跨桥面高度处设计基准风速高达48.0 m/s。为确保该超大跨度悬索桥运营阶段的抗风安全性,围绕主梁气动外形优化开展多方案抗风性能比选及风致振动性能评价。结合气象站概率统计模型设计风速和混合气候模式设计风速,确定狮子洋大桥桥位处设计风参数;对5种主梁方案开展主梁节段模型风洞试验,进行主梁方案比选和颤振稳定性气动措施优化、不同扭转阻尼比下涡激共振稳定性评价以及台风气候模式下多模态抖振频域计算。结果表明:桥位设计基本风速取34.9 m/s;颤振稳定性方面,对5种主梁方案,上、下层桥面设置通长纵梁能显著改善主梁断面的气动稳定性,增设桥面底部中央稳定板、封闭下层桥面底部和上、下弦杆风嘴可进一步提升抑振效果;涡激共振响应方面,当扭转阻尼比达到0.32%时,扭转涡激共振基本消失;抖振响应方面,台风下主梁抖振响应显著高于《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01—2018)规定的百年重现期内设计风速下抖振响应。推荐主梁方案为上、下层桥面系分别采用正交异性钢桥面板和整体式箱梁的双层桥面板桁-箱桁组合钢梁,其主梁断面可满足颤振、涡激共振和抖振的抗风安全设计要求。 展开更多
关键词 悬索桥 双层桥面板桁-箱桁组合钢梁 台风 风致振动 气动选型 风洞试验
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侧风下大跨拱桥变形对高速列车行车平稳性的影响机理 被引量：1
2
作者 李小珍 周彦希 王铭 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期1-9,共9页
为探求侧风下的拱桥变形对列车平稳性的作用机理,通过风-车-桥耦合系统得到跨中横、竖向位移,分析不同风速、车速下的列车行车平稳性,量化桥梁变形对风-车-桥系统中列车横、竖向加速度的贡献;结合车体加速度响应的敏感波长及桥梁变形的... 为探求侧风下的拱桥变形对列车平稳性的作用机理,通过风-车-桥耦合系统得到跨中横、竖向位移,分析不同风速、车速下的列车行车平稳性,量化桥梁变形对风-车-桥系统中列车横、竖向加速度的贡献;结合车体加速度响应的敏感波长及桥梁变形的时频特性,分析桥梁变形对行车平稳性影响机理.结果表明:桥梁竖向位移差异较横向位移差异较小,且主要位移由车致桥梁变形产生,最大幅值达到了-9.2mm;在列车及风荷载作用下,桥梁横向及竖向位移较为显著,但其对列车平稳性的影响主要体现在交界墩位置处,约为其余位置响应的4倍;除交界墩区域,桥上列车的行车平稳性主要由风致列车振动及轨道不平顺决定;车体横向及竖向加速度功率谱密度分布与轨道不平顺的波长密切相关,其对应的敏感波长区间均小于120m;车体横向及竖向加速度主要受车辆荷载作用引起的桥梁变形影响,而风荷载引起的桥梁变形主要分布于主跨范围内,波长大于120m,因而未对列车车体加速度产生显著影响. 展开更多
关键词 高速列车 行车平稳性 桥梁变形 风荷载 风-车-桥系统
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基于前桥动力学模型的前轴寿命评估方法 被引量：1
3
作者 冯金芝 桑武壮 +3 位作者 张东东 李亮亮 刘新荣 赵礼辉 《机械强度》 北大核心 2025年第4期9-19,共11页
针对车桥等零部件企业难以获取零部件耐久性试验规范的局限,提出一种前桥动力学模型驱动载荷构建方法,为前轴系统级台架试验与寿命验证奠定基础。基于整车动力学模型与实测道路载荷获取前轴寿命,以其过程及结果为参考,进行前桥模型驱动... 针对车桥等零部件企业难以获取零部件耐久性试验规范的局限,提出一种前桥动力学模型驱动载荷构建方法,为前轴系统级台架试验与寿命验证奠定基础。基于整车动力学模型与实测道路载荷获取前轴寿命,以其过程及结果为参考,进行前桥模型驱动信号迭代。首先,对实测轮心六分力进行频带调整;其次,以前轴在各工况下的损伤/寿命与参考值差值最小为目标,结合响应面法与遗传算法对轮心三向力幅值调整系数进行优化,优化后的轮心三向力与其余三向力矩构成了前桥模型驱动信号。仿真结果表明,采用构建的轮心驱动信号进行前桥模型动态载荷模拟,获取的前轴寿命、风险点失效顺序以及各路况对危险点的损伤贡献比等都与参考结果具有较好的一致性,验证了提出方法的有效性,可为系统级台架耐久性试验的驱动信号构建与零部件寿命评估提供参考。最后,经过损伤主导载荷修正后,轴管损伤分布也与参考结果一致。 展开更多
关键词 前桥动力学模型 前轴寿命 响应面法 动态载荷模拟 台架试验
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基于准2N+1电平调制的长电缆馈电级联H桥电驱系统过电压振荡抑制
4
作者 朱艳萍 张赛宇 +3 位作者 张敏 赵巍 李昕 孙孝峰 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第10期4018-4033,I0038,共17页
对于长电缆馈电的中压电驱系统,当电机浪涌阻抗和电缆特征阻抗不匹配时,变频器产生的高频脉宽调制脉冲电压会在电机端发生反射,导致严重的过电压振荡,从而加速电机绕组和电缆的绝缘老化甚至破坏绝缘。目前主流的无源滤波器抑制方案存在... 对于长电缆馈电的中压电驱系统,当电机浪涌阻抗和电缆特征阻抗不匹配时,变频器产生的高频脉宽调制脉冲电压会在电机端发生反射,导致严重的过电压振荡,从而加速电机绕组和电缆的绝缘老化甚至破坏绝缘。目前主流的无源滤波器抑制方案存在体积巨大,损耗高,额外成本以及灵活性差的缺点。为此,针对级联H桥变频器提出一种准2N+1电平调制方案,其抑制原理是通过在变频器输出电压的每个上升/下降沿插入固定宽度的准电平从而消除电缆上的反射波,达到抑制过电压振荡的目的。最后,通过仿真及实验验证所提出方案的有效性,与现有的抑制方案相比,系统的效率显著提升,并且无需附加任何组件,避免了额外的体积和成本。 展开更多
关键词 长电缆 反射 过电压振荡 电机驱动 级联H桥
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桥臂复用型电机驱动系统关键技术综述
5
作者 王伟 田伟杰 程明 《电气工程学报》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
在多电机协同运行的交流电机驱动系统中,开关器件的数量会随着电机的数量而成倍增加,这会给驱动系统的设计带来一系列的挑战。基于此,桥臂复用型电机驱动系统逐渐进入人们的研究视野。桥臂复用型电机驱动系统将一个开关器件同时连接至... 在多电机协同运行的交流电机驱动系统中,开关器件的数量会随着电机的数量而成倍增加,这会给驱动系统的设计带来一系列的挑战。基于此,桥臂复用型电机驱动系统逐渐进入人们的研究视野。桥臂复用型电机驱动系统将一个开关器件同时连接至两相及两相以上电机绕组,可以有效降低开关器件的数量,但也带来了控制自由度降低等问题。对桥臂复用型电机驱动系统的常见拓扑进行介绍,包括五桥臂双电机系统、四桥臂双电机系统、三桥臂双电机系统和半集中式开绕组电机系统,分析了每种拓扑的结构特征以及供电特征,总结了每种拓扑结构对应控制策略的研究方向。最后,探讨和展望了桥臂复用型电机驱动系统的未来发展方向。 展开更多
关键词 桥臂复用型电机驱动系统 五桥臂双电机驱动 四桥臂双电机驱动 三桥臂双电机驱动 半集中式开绕组电机驱动
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面向韧性的大跨度桥钢筋混凝土桥塔抗震性能设计与控制指标 被引量：1
6
作者 管仲国 徐瑜窈 +2 位作者 李建中 吴勇木 肖益锋 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期521-530,627,共11页
国内外大跨度桥钢筋混凝土桥塔在安全性设防地震下的性能目标基本一致,但具体的性能控制指标并不相同。系统分析了震后继续服役结构的承载能力极限状态和正常使用极限状态的性能要求,提出了面向韧性的结构抗震性能设计指标,包括残余承... 国内外大跨度桥钢筋混凝土桥塔在安全性设防地震下的性能目标基本一致,但具体的性能控制指标并不相同。系统分析了震后继续服役结构的承载能力极限状态和正常使用极限状态的性能要求,提出了面向韧性的结构抗震性能设计指标,包括残余承载力、残余位移、残余刚度和残余裂缝宽度等。基于巴拿马运河四桥,对比研究了首次屈服、等效屈服、有限延性q=1.5以及钢筋拉应变达到0.01或混凝土压应变达到0.004等4种钢筋混凝土桥塔性能控制指标。结果表明,4种性能控制指标所对应的地震动作用强度差异很大,已超过安全性设防地震和功能性设防地震的差异。基于建立的面向韧性的结构抗震性能设计指标,对4种性能控制指标进行评价。首次屈服、等效屈服和有限延性q=1.5等3种性能控制指标均可满足结构震后不需修复或经简单修复即可继续使用的性能目标;我国现行大跨度桥钢筋混凝土桥塔采用的等效屈服指标过于保守,至少可采用有限延性q=1.5;在充分考虑震后刚度折减对伸缩缝、支座、阻尼元件等变形需求的影响后,可采用钢筋拉应变达到0.01或混凝土压应变达到0.004的材料应变性能控制指标。 展开更多
关键词 大跨度桥梁 钢筋混凝土桥塔 韧性性能设计指标 残余承载力 残余位移 残余刚度 性能控制指标
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基于车线桥耦合分析方法的大跨桥纵断面研究
7
作者 李秋义 刘明辉 张泽 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第4期34-39,共6页
研究目的:列车过大跨柔性桥梁时的行车安全及系统振动评估是高速铁路桥梁向大跨、高柔方向设计建造的关键技术难题,而车-线-桥耦合动力学分析是核心。考虑大跨桥梁纵向大尺度性,桥上轨道结构整体建模将带来建模和计算效率的低效性,难以... 研究目的:列车过大跨柔性桥梁时的行车安全及系统振动评估是高速铁路桥梁向大跨、高柔方向设计建造的关键技术难题,而车-线-桥耦合动力学分析是核心。考虑大跨桥梁纵向大尺度性,桥上轨道结构整体建模将带来建模和计算效率的低效性,难以满足工程需求。本文在经典的车线桥耦合振动理论基础上,引入循环计算方法和子结构动力迭代法,通过在桥上移动截断的列车-轨道子系统,以及与桥梁子系统时变矩阵耦合和动力迭代求解,实现列车-轨道-大跨桥耦合振动分析。针对计算模型中的两个关键参数:轨道截断长度和子结构积分步长,开展数值分析。研究结论:(1)当分析大跨桥梁振动时,建议轨道截断长度取200m以上;(2)为兼顾车轨系统高频振动及桥梁系统高效计算要求,建议车轨系统积分步长0.0005s,桥梁系统积分步长0.001s;(3)基于本文提出的计算模型,研究大跨桥人字坡纵断面参数的合理取值范围,当坡度≤12‰、竖曲线半径R≥20000m时满足《铁路线路设计规范》中的纵断面设置要求;(4)本文提出的耦合振动分析方法实现了高效建模与高效计算,可以为千米级大跨桥纵断面研究提供理论技术支撑。 展开更多
关键词 大跨桥 列车 轨道 耦合振动 迭代计算
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斜交桥桥墩形状阻水特性与壅水特性关系
8
作者 王勇 季日臣 +1 位作者 王国汇 方晟浩 《水电能源科学》 北大核心 2025年第5期80-83,20,共5页
为了解桥墩形状引起的壅水特性,建立三维水槽模型,使用水工模型试验数据对数值模型进行对比验证,探讨圆形、圆端形、矩形桥墩在不同斜交角度和阻水比时壅水及桥墩周边流场变化规律。结果表明,阻水比越大,桥前壅水曲线长度越大且墩后跌... 为了解桥墩形状引起的壅水特性,建立三维水槽模型,使用水工模型试验数据对数值模型进行对比验证,探讨圆形、圆端形、矩形桥墩在不同斜交角度和阻水比时壅水及桥墩周边流场变化规律。结果表明,阻水比越大,桥前壅水曲线长度越大且墩后跌水现象越显著;壅水值随斜交角的增大先变大后减小,随阻水比的增加而增大;阻水比小于9%时圆形壅水值最大,在大于9%时矩形壅水值最大,圆端形壅水值最小;斜交角度小于30°时圆形壅水值最大,圆端形墩最小,大于30°时矩形壅水值最大,圆端形最小;随斜交角度增加,流速分布发生非对称性改变,大流速分布范围不断向下游侧河岸偏移;流向偏转角随斜交角度增加先增大后减小且与阻水比呈正相关,矩形墩对水流流态干扰最大。研究结果可在一定程度上为桥梁防洪设计提供参考。 展开更多
关键词 斜交桥 数值模拟 桥墩形状 壅水 偏转角
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风−列车−桥梁耦合振动研究进展
9
作者 韩艳 胡朋 +2 位作者 王力东 刘汉云 蔡春声 《力学进展》 北大核心 2025年第2期378-418,共41页
开展风−列车−桥梁(简称风−车−桥)耦合振动研究是保障强风下桥上列车安全运行的重要手段之一.近二十年来,国内外学者在该领域进行了大量研究,积累了丰硕的研究成果.风−车−桥耦合振动研究主要包括三个方面,即车−桥系统气动特性、风−车−桥... 开展风−列车−桥梁(简称风−车−桥)耦合振动研究是保障强风下桥上列车安全运行的重要手段之一.近二十年来,国内外学者在该领域进行了大量研究,积累了丰硕的研究成果.风−车−桥耦合振动研究主要包括三个方面,即车−桥系统气动特性、风−车−桥系统动力响应计算和行车安全评估与防控.首先,车−桥系统气动特性研究的主要目的是分析车−桥系统气动干扰机理以及准确获取作用在车辆和桥梁上的风载荷.根据桥上车辆是否移动,可分为静止车辆和移动车辆两种情形.其次,在获得车−桥系统风载荷的基础上,需求解风−车−桥系统以获得车辆通过桥梁全过程的动力响应时程曲线.该方面研究主要包括车−桥系统建模方法、风−车−桥系统动力计算理论以及高效计算方法.再次,基于已获得的动力响应,最终目的是评估强风下桥上车辆的行车安全性以及提出防控措施.该方面主要包括行车安全评估指标和方法,以及强风下保障列车行车安全的主要防控手段.最后,结合风−车−桥耦合振动领域目前存在的主要问题与新技术发展,对未来重点研究方向进行了展望,以促进本研究领域的发展. 展开更多
关键词 风−车−桥系统 气动特性 高效计算 评估和防控
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人-结构相互作用对人行桥振动响应的影响分析
10
作者 唐冕 张金龙 +1 位作者 宋旭明 周雨洁 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期207-220,共14页
在人行桥中合理地考虑人-结构相互作用(human-structure-interaction,HSI)、真实预测出人群引起的振动响应,建立基于国人身体特性并考虑交通流的行人荷载模拟方式及合理的单自由度弹簧-质量-阻尼人体模型(spring-mass-damping,SMD),利... 在人行桥中合理地考虑人-结构相互作用(human-structure-interaction,HSI)、真实预测出人群引起的振动响应,建立基于国人身体特性并考虑交通流的行人荷载模拟方式及合理的单自由度弹簧-质量-阻尼人体模型(spring-mass-damping,SMD),利用随机概率分布的傅里叶级数,采用具有时空变化的移动步行荷载与人体动力学模式相结合的方式模拟人-结构相互作用。通过有限元软件建立SILVA实验中的人-桥一体化的三维空间有限元模型,对比分析验证行人模拟方式的合理性,进一步探究人群动力效应模拟和行人整体效应对人行桥动力特性及响应的影响。研究结果表明:单人因素作用下,当人行桥处于非共振时,移动力(MF)模型和弹簧-质量-阻尼器(SMD)模型的差异率仅为0.8%,人行桥处于临近共振时两模型的差异率达到15%,MF模型和SMD模型模拟结果差异显著,有必要考虑人体模型的影响;人群荷载作用下,高阶谐波的响应显著增加,最小增幅约为83.2%,相位角按照[0,2π]均匀分布取值更接近实际荷载状态,人体效应模拟比纯荷载模拟更接近SILVA实验的实测结果,考虑HSI效应可以较好体现行人在振动表面行走的净效应;行人纵向分布和路径的方向性对横向振动的影响显著,对竖向振动的影响可忽略;结构振动响应与人群同步率之间存在强烈的正相关性。研究结果可为考虑人-桥相互作用的耦合动力分析提供一定的参考。 展开更多
关键词 人行桥 振动 人体动力学 随机人群 耦合作用
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风屏障对公铁同层双幅桥-列车气动特性的影响
11
作者 邹云峰 刘政华 +2 位作者 何旭辉 刘路路 杨甲锋 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期1144-1153,共10页
设置风屏障是保障强风作用下桥上列车行车安全的一种有效措施,但风屏障对车-桥系统气动特性的影响受列车下部结构形式影响显著。为此,通过节段模型测力和测压风洞试验,研究风屏障对我国首座大跨公铁同层双幅桥-列车气动特性的影响。研... 设置风屏障是保障强风作用下桥上列车行车安全的一种有效措施,但风屏障对车-桥系统气动特性的影响受列车下部结构形式影响显著。为此,通过节段模型测力和测压风洞试验,研究风屏障对我国首座大跨公铁同层双幅桥-列车气动特性的影响。研究结果表明:不同风向角下风屏障对铁路主梁平均气动力系数的影响基本相似;风向角β=0°时风屏障主要影响铁路主梁脉动升力系数,而风向角β=180°时风屏障主要影响铁路主梁脉动阻力系数。风向角β=0°时风屏障对公路主梁脉动气动力系数影响较小,而风向角β=180°时风屏障主要影响铁路主梁脉动阻力系数和脉动升力系数。风向角β=0°时风屏障对列车平均阻力系数的影响大于风向角β=180°时风屏障的影响;而风向角β=180°时风屏障对列车脉动阻力系数的影响大于风向角β=0°时风屏障的影响;风向角β=0°时,风屏障主要影响列车迎风面及迎风面与底面圆弧过渡段处平均风压系数,而风向角β=180°时,风屏障主要影响迎风面及迎风面与顶面圆弧过渡处的平均风压系数;风屏障对列车平均风压系数的影响与风向角密切相关,进而导致风屏障对不同风向角下列车气动力的影响差异显著;风向角β=0°时风屏障能有效降低列车底部圆弧过渡段区域内气流脉动性,而风向角β=180°时风屏障对列车顶部圆弧过渡段区域内气流脉动性的削弱作用有限。研究成果为同类型双幅桥梁风屏障设计提供参考和依据。 展开更多
关键词 风屏障 公铁双幅桥 车桥系统 风洞试验 气动特性
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单塔斜拉桥在船舶撞击下动力响应及防撞设计
12
作者 田力 张晗奇 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第4期343-356,共14页
首先,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立船-桥碰撞有限元模型,以附加质量模型考虑流体效应,利用落锤冲击试验验证了撞击作用下混凝土本构模型的有效性.其次,开展了不同撞击角度、不同船舶航速下船舶高速撞击斜拉桥桥塔数值模拟,分析了桥... 首先,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立船-桥碰撞有限元模型,以附加质量模型考虑流体效应,利用落锤冲击试验验证了撞击作用下混凝土本构模型的有效性.其次,开展了不同撞击角度、不同船舶航速下船舶高速撞击斜拉桥桥塔数值模拟,分析了桥塔损伤、碰撞力、桥塔位移、桥面位移、索力变化等方面的差异,并将碰撞力与国内外规范公式进行对比分析.再次,研究了30.0节(1节=0.5144 m/s)船速下桥塔瞬时倒塌过程及桥塔受损后持续荷载作用下倒塌机理.最后,为桥塔设计一种以FRP和橡胶为主要材料的防撞装置,模拟分析其在降低桥塔动力响应方面的防撞效果.结果表明:当船舶以高速撞击斜拉桥桥塔时,船桥碰撞整体动力响应随撞击角度和船舶航速增大而增大;采用一些国内外规范中的碰撞力公式偏于不安全;船桥碰撞后斜拉索索力迅速增大,靠近桥塔处索力变化率最大;船速为30.0节时,桥塔在碰撞后发生桥塔肢腿错位断裂的倒塌;船速为25.0节时,塔柱已有较大损伤破口,桥塔在遭受船舶碰撞后向碰撞侧倾斜,在重力及桥面荷载的持续作用下桥塔侧向位移逐渐增大而发生桥塔倒塌;设计的防撞装置能有效避免桥塔损伤,能削减碰撞力峰值、塔顶侧向位移、桥面位移及桥塔能量,同时保护斜拉桥与船舶. 展开更多
关键词 船-桥碰撞 数值模拟 附加质量 动力响应 防撞装置
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珠肇高铁西江特大桥主桥总体设计 被引量：2
13
作者 王斌 《世界桥梁》 北大核心 2025年第1期15-21,共7页
珠肇高铁西江特大桥主桥为(70+148+2×435+148+70)m三塔斜拉桥,采用中塔设置固定支座、边塔设置纵向活动支座的支座体系,在中、边塔处均设置纵向液压阻尼器,辅助墩、边墩处设置E型钢阻尼器,并设置2对中塔加强索以提高桥梁刚度。主... 珠肇高铁西江特大桥主桥为(70+148+2×435+148+70)m三塔斜拉桥,采用中塔设置固定支座、边塔设置纵向活动支座的支座体系,在中、边塔处均设置纵向液压阻尼器,辅助墩、边墩处设置E型钢阻尼器,并设置2对中塔加强索以提高桥梁刚度。主梁采用钢-混组合梁,钢结构采用槽形截面,桥面板采用混凝土板,负弯矩较大的主梁区段采用顶、底板双组合截面以改善主梁应力状态。辅助墩两侧共58 m范围内钢结构与混凝土桥面板采用缓粘结剪力钉连接,桥面板采用超高性能混凝土(UHPC)+钢筋混凝土(RC)组合结构,以提高桥面板抗裂性能。采用H形桥塔,由上、中、下塔柱和上、下横梁组成,桥面以上塔高与主跨跨径比值为1/3.69,桥塔及桥墩均采用钻孔灌注桩基础;斜拉索采用双索面扇形布置,全桥设置102对平行钢丝拉索以及2对中塔加强索。该桥结构验算结果表明:桥梁具有合理的刚度、良好的轨道平顺性、气动稳定性及抗风性能,能够满足高速列车运行要求。 展开更多
关键词 铁路桥 三塔斜拉桥 钢-混凝土组合梁 中塔加强索 缓粘结剪力钉 UHPC+RC组合桥面板 桥梁设计
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带地锚索的新型回转缆式悬索桥风致抖振竖向变形响应研究
14
作者 丁德豪 许健 +4 位作者 朱玉 王雨 杨宏永 孙华怀 蔡舜尧 《振动与冲击》 北大核心 2025年第16期228-238,共11页
新型回转缆式悬索桥结构体系较为轻柔,容易发生风致抖振,导致结构产生竖向变形。因此,研究该新型悬索桥结构体系风致抖振竖向变形响应至关重要。针对国内首座回转缆式悬索桥,利用ANSYS软件建立黄河三峡大桥三维有限元模型。同时,制作了... 新型回转缆式悬索桥结构体系较为轻柔,容易发生风致抖振,导致结构产生竖向变形。因此,研究该新型悬索桥结构体系风致抖振竖向变形响应至关重要。针对国内首座回转缆式悬索桥,利用ANSYS软件建立黄河三峡大桥三维有限元模型。同时,制作了钢桁主梁节段模型,进行主梁节段模型风洞试验,确定了不同风攻角下钢桁主梁三分力系数。根据桥址区风场特性数据,采用谐波合成法建立钢桁主梁三维脉动风,并对模拟的脉动风进行验证。对黄河三峡大桥非线性抖振响应进行时域分析,研究了脉动风参数对该新型悬索桥结构体系竖向变形响应的影响。研究结果表明,地锚索可以较为显著地控制风致抖振作用下新型回转缆式悬索桥向上的结构变形,可分别降低主梁和主缆跨中约7%和14%向上变形。风致抖振作用下,新型回转缆式悬索桥结构竖向最大变形随平均风速的增加而非线性增大,钢桁主梁和U型主缆跨中竖向最大变形的增速在平均风速19.5 m/s时发现显著改变。在±10°范围内,随着风攻角的增加,新型回转缆式悬索桥结构竖向最大变形整体上先增大,再减小。钢桁主梁和U型主缆跨中向上最大变形在风攻角为-4°时达到峰值,向下最大变形在风攻角为0°时达到峰值。 展开更多
关键词 回转缆式悬索桥 地锚索 脉动风 主梁抖振 结构变形
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双有源桥变换器的新型双重移相电流应力优化控制策略
15
作者 刘春喜 王涛 田迎澳 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第7期88-98,共11页
针对双有源桥变换器双重移相控制时输入输出电压调节比不匹配时的电流应力过高问题,提出一种新型双重移相调制下的电流应力分段优化控制策略,通过降低电感电压的方式来降低电流应力,从而提高系统效率。首先分析了新型双重移相调制的工... 针对双有源桥变换器双重移相控制时输入输出电压调节比不匹配时的电流应力过高问题,提出一种新型双重移相调制下的电流应力分段优化控制策略,通过降低电感电压的方式来降低电流应力,从而提高系统效率。首先分析了新型双重移相调制的工作原理,验证了降低电感电压可以明显降低电流应力。然后考虑不同的传输功率和电压调节比,对相应工作区间的电流应力进行分段优化,推导出最小电流应力下的最优移相比组合,并结合电流应力分段优化设计了闭环控制策略。最后搭建了双有源桥变换器实验样机,并进行了实验验证。实验结果表明,与其他优化控制相比,所提控制策略在低到中功率范围电流应力和回流功率更小,负载突变时的动态响应速度更快。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 双重移相 电流应力 回流功率
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深中大桥主缆智慧索股研制与工程应用
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作者 张鸿 杨建平 +2 位作者 范典 金芳 王蔚 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期1-9,共9页
深中通道深中大桥为主跨1 666 m的全飘浮钢箱梁双塔悬索桥,设2根主缆,单根主缆由199股预制平行钢丝索股组成,单根索股由127根φ6.0 mm高强锌铝镁多元合金镀层钢丝和锚具等组成。为实现该桥主缆全域范围内的温、湿度密集监测,提升主缆健... 深中通道深中大桥为主跨1 666 m的全飘浮钢箱梁双塔悬索桥,设2根主缆,单根主缆由199股预制平行钢丝索股组成,单根索股由127根φ6.0 mm高强锌铝镁多元合金镀层钢丝和锚具等组成。为实现该桥主缆全域范围内的温、湿度密集监测,提升主缆健康监测水平,提出通长内嵌温、湿度弱光栅阵列传感光纤的3 000米级智慧索股新结构,开展弱光栅阵列湿度传感光纤、光纤封装光缆结构及智慧索股研制,在该桥下游主缆中安装4根3 006 m长智慧索股,并对智慧索股服役状态进行了长达2年的跟踪监测。结果表明:研制的智慧索股新结构可保证其内传感光纤在制造和现场安装应用全过程的存活与工作,智慧索股实现了主缆全域温、湿度的密集监测,该结构为悬索桥主缆全域的温、湿度监测提供了全新的技术手段。 展开更多
关键词 悬索桥 弱光栅阵列传感光纤 温度 湿度 光缆 智慧索股 工程应用
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近场爆炸作用下涂覆聚脲混凝土自锚式悬索桥数值模拟研究
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作者 周广盼 陈毅鹏 +2 位作者 王荣 丁建国 董建军 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期276-286,共11页
为研究近场爆炸作用下涂覆聚脲对超宽混凝土自锚式悬索桥最薄弱位置的防护效果,以某超宽混凝土自锚式悬索桥为背景,通过数值模拟方法研究了爆炸作用下自锚式悬索桥破坏特征和动力响应。采用SOLIDWORKS及HYPERMESH软件建立整桥有限元模型... 为研究近场爆炸作用下涂覆聚脲对超宽混凝土自锚式悬索桥最薄弱位置的防护效果,以某超宽混凝土自锚式悬索桥为背景,通过数值模拟方法研究了爆炸作用下自锚式悬索桥破坏特征和动力响应。采用SOLIDWORKS及HYPERMESH软件建立整桥有限元模型,并通过LS-DYNA软件对不同TNT当量、横桥向及纵桥向爆炸位置、不同聚脲厚度进行参数影响分析,对比了爆炸作用下涂覆聚脲前后整桥破坏特征和底板竖向位移。结果表明:聚脲涂层能够有效提高混凝土自锚式悬索桥的抗爆性能;针对横纵桥向不同爆炸位置,最薄弱位置分别为中间箱室和1/2跨中;针对不同聚脲厚度,横纵桥向最薄弱位置最优聚脲厚度分别为8 mm和15 mm。研究成果可为超宽混凝土自锚式悬索桥的战时加固防护提供重要依据。 展开更多
关键词 爆炸荷载 自锚式悬索桥 局部涂覆聚脲 有限元分析 动力响应
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飞机着陆连续梁桥冲击系数研究
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作者 江辉 赵星燕 +4 位作者 孙耀宗 孟宪锋 李会驰 罗萌 季金文 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期140-149,170,共11页
为了填补当前国内外对飞机着陆跑道桥冲击系数研究的不足,对冲击系数的影响因素进行探究,并提出合理的冲击系数计算公式。首先,选取某机场五跨连续梁桥和民用飞机波音737-800为研究对象,基于有限元法和多体动力学法的联合仿真技术建立... 为了填补当前国内外对飞机着陆跑道桥冲击系数研究的不足,对冲击系数的影响因素进行探究,并提出合理的冲击系数计算公式。首先,选取某机场五跨连续梁桥和民用飞机波音737-800为研究对象,基于有限元法和多体动力学法的联合仿真技术建立了精细化的飞机-桥梁耦合振动分析系统;然后,研究飞机着陆质量、俯仰角、下沉速度及桥梁刚度、桥梁阻尼等因素对飞机着陆时桥梁冲击系数的影响,揭示了其内在规律及机理;最后,开展统计分析,明确了桥梁冲击系数的分布特征,并选取逐步线性回归分析方法,进一步提出了飞机着陆连续梁桥的冲击系数回归模型。研究结果表明:飞机着陆质量、下沉速度、接地速度、滚转角及桥梁刚度、桥梁阻尼是影响冲击系数的重要因素;当飞机在桥梁上着陆时,冲击系数服从极值Ⅰ型分布,主要分布区间为0.28~0.79,最高可达2.07;所建飞机着陆连续梁桥的冲击系数回归模型与数值仿真结果平均差异率为5.13%,回归模型的拟合效果良好,该模型对预测飞机着陆冲击作用下跑道桥的冲击系数具有一定参考价值。 展开更多
关键词 跑道桥 冲击系数 联合仿真 飞机-桥梁耦合模型 动力响应
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洪奇沥公铁两用大桥主桥边跨组合梁设计及施工方案研究
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作者 刘振标 夏正春 +3 位作者 印涛 胡方杰 徐伟伟 姜洪劲 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第5期95-102,共8页
洪奇沥公铁两用大桥是新建深圳至江门铁路的关键性控制工程,公铁分层布置,上层为8车道城市快速路,下层为4线铁路。主桥采用(3×100+808+3×100) m超短边跨钢混箱-桁组合梁斜拉桥,一跨跨越洪奇沥水道,无工程先例可借鉴。结合建... 洪奇沥公铁两用大桥是新建深圳至江门铁路的关键性控制工程,公铁分层布置,上层为8车道城市快速路,下层为4线铁路。主桥采用(3×100+808+3×100) m超短边跨钢混箱-桁组合梁斜拉桥,一跨跨越洪奇沥水道,无工程先例可借鉴。结合建设条件、结构特点以及技术经济性,对边跨主梁结构设计及施工方案展开研究。结果表明,主梁采用矩形钢管混凝土叠合板-桁组合梁,将结构受力和对拉索的锚固压重融于一体,并在边跨施工阶段充分发挥连续钢桁梁自身高承载力特性和叠合板现浇层以预制板为底模的优势,节省模板和临时工程,具有显著的经济效益;钢桁梁采用“纵向分段横向分块安装+多点步履式顶推”的施工方案,有效解决超宽、超高钢桁梁水运运输受通航条件限制的难题,并适应边跨位于岸上的大吨位钢梁架设;边跨施工采用部分支撑临时墩方案,临时墩反力较完全支撑临时墩方案减小46.2%,临时工程量少,并且避免了不设临时墩方案中主跨架设对边跨混凝土浇筑的扰动影响,叠合板-桁组合梁施工质量高;现浇混凝土采用“先受压区后受拉区、先管内后管外”的分段浇筑方案,较一次浇筑方案,上、下层桥面板最大名义拉应力分别减小81.8%、76.0%,有效改善混凝土结构受力。 展开更多
关键词 公铁合建桥 斜拉桥 叠合板-桁组合梁 结构设计 施工方案
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近场爆炸下空心板梁桥抗爆性能研究
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作者 胡志坚 马亮 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第2期338-345,414,415,共10页
为了研究空心板梁桥抗爆性能,在任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,简称ALE)多物质流固耦合理论基础上,使用LS-DYNA软件对空心板梁桥爆炸问题进行求解分析。通过模拟试验梁爆炸来验证模拟方法的准确性,从不同TNT当量、横截面... 为了研究空心板梁桥抗爆性能,在任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,简称ALE)多物质流固耦合理论基础上,使用LS-DYNA软件对空心板梁桥爆炸问题进行求解分析。通过模拟试验梁爆炸来验证模拟方法的准确性,从不同TNT当量、横截面上不同典型爆点部位和不同爆点区域等方面对空心板梁桥的损伤过程、压力场和动力响应进行参数化分析,以研究空心板梁桥的破坏模式和损伤情况。结果表明:爆炸冲击波进入空心板梁的空心室后,会在空心室内聚集,超压峰值因约束效应而增大,空心板底部很薄则很容易被击穿,导致更严重的破坏;当比例距离大于0.1 m/kg^(1/3)时,空心板梁的破坏模式为弯剪组合破坏,即空心较薄处表现为剪切破坏模式,腹板处表现为受弯模式;当比例距离小于0.1 m/kg^(1/3)时,空心板梁的破坏模式为剪切破坏;随着TNT当量的增加,空心板梁桥破坏模式由弯剪组合破坏过渡到剪切破坏,局部剪切破坏特征越来越明显;相较于TNT在空心板梁桥中心爆炸,其在梁桥边侧爆炸时对结构更不利,这是因为边侧空心板相较于其他梁板横向联系较弱,单梁刚度较小。 展开更多
关键词 空心板梁桥 近场爆炸荷载 压力场 动力响应 破坏模式 抗爆性能
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