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列车动力荷载作用下大跨度斜拉桥局部振动响应研究
被引量:
6
1
作者
朱志辉
程玉莹
+2 位作者
龚威
蔡成标
郭向荣
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2017年第22期6-13,共8页
为研究列车动力荷载引起的大跨度斜拉桥主梁和桥面板局部动力响应,基于车-桥耦合动力学理论建立了列车-轨道-斜拉桥空间耦合动力学模型。采用固定界面模态综合法和等效正交异性板法建立大跨度斜拉桥精细化三维有限元模型,车辆简化为具...
为研究列车动力荷载引起的大跨度斜拉桥主梁和桥面板局部动力响应,基于车-桥耦合动力学理论建立了列车-轨道-斜拉桥空间耦合动力学模型。采用固定界面模态综合法和等效正交异性板法建立大跨度斜拉桥精细化三维有限元模型,车辆简化为具有二系悬挂的31自由度弹簧-质量模型,轮轨关系采用可分离的三维轮轨滚动接触模型。以主跨为1 092 m的沪通长江大桥为例,研究了轨道不平顺激励条件下高速列车行驶引起的桥面板和主桁架梁的动力响应特征及分布规律。研究结果表明:固定界面模态综合法既可以有效减少模型自由度数目,又可以反映桥梁局部动力响应;等效正交异性板法虽能较好地反映桥面板的局部振动,但由于没有考虑等效前后主梁整体刚度的一致性,故所计算的主梁振动位移偏差较大;由于桥面板局部竖向刚度较小,桥梁行车线正下方的桥面板竖向加速度远大于主梁桁架节点竖向加速度,建议我国相关铁路桥梁规范在评估大跨度板桁斜拉桥振动加速度时,考虑桥面板局部振动的影响;列车动力荷载作用下主梁桁架杆件应力冲击系数较小,动力效应不显著。
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关键词
固定界面模态综合法
局部动力响应
大跨度斜拉桥
车-桥耦合振动
轮轨接触
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职称材料
动态子结构法在地铁列车引起地基振动分析中的应用
被引量:
1
2
作者
冯青松
张翊翔
+1 位作者
万鹏
雷晓燕
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期52-57,共6页
运用动态子结构固定界面模态综合法在ANSYS有限元分析软件中建立隧道地基耦合动力学模型,分析地铁列车荷载作用下隧道和地基表面的动力响应;通过与有限元整体建模分析法进行比较,验证动态子结构法的准确度。探讨固定界面模态综合法中主...
运用动态子结构固定界面模态综合法在ANSYS有限元分析软件中建立隧道地基耦合动力学模型,分析地铁列车荷载作用下隧道和地基表面的动力响应;通过与有限元整体建模分析法进行比较,验证动态子结构法的准确度。探讨固定界面模态综合法中主模态截断数与分析频率之间的关系,并讨论地基子结构模型中人工边界的施加问题。计算表明:固定界面模态综合法能够明显地减少建模及计算工作量,缩短计算时间,减少存储空间,且具有较高的精度,可在地铁环境振动分析中推广使用。
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关键词
动态子结构
固定界面模态综合法
地基
地铁列车
环境振动
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职称材料
基于动态子结构法探讨地铁列车运行引起建筑物的振动
被引量:
3
3
作者
冯青松
王子玉
张翊翔
《噪声与振动控制》
CSCD
2017年第5期136-141,共6页
运用动态子结构固定界面模态综合法,结合Ansys有限元分析软件建立隧道-土层-建筑物系统动力学分析模型,通过与有限元整体建模分析法进行比较,验证了动态子结构法的准确性,对比分析系统的振动特性,分析隧道埋深、桩基深度对建筑物振动的...
运用动态子结构固定界面模态综合法,结合Ansys有限元分析软件建立隧道-土层-建筑物系统动力学分析模型,通过与有限元整体建模分析法进行比较,验证了动态子结构法的准确性,对比分析系统的振动特性,分析隧道埋深、桩基深度对建筑物振动的影响。分析结果表明:隧道上方的建筑物桩基不利于建筑物减振,增加隧道埋深、增加隧道与建筑物桩尖的距离,可以有效降低建筑物振动。固定界面模态综合法具有较高的精度,计算效率高,在地铁列车引起建筑物振动分析中具有较好的适用性。
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关键词
振动与波
固定界面模态综合法
建筑物振动
动态子结构
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职称材料
多跨碰摩转子系统分析的降维增量谐波平衡法
被引量:
1
4
作者
姚红良
丛艳
+1 位作者
许琦
闻邦椿
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期991-995,共5页
多跨碰摩转子系统所建有限元动力学模型自由度很多,严重降低响应预测时的计算效率.为了提高计算效率,同时保证计算精度,提出结合固定界面模态综合法的降维增量谐波平衡法.首先利用固定界面模态综合法降低多跨碰摩转子系统的自由度数目,...
多跨碰摩转子系统所建有限元动力学模型自由度很多,严重降低响应预测时的计算效率.为了提高计算效率,同时保证计算精度,提出结合固定界面模态综合法的降维增量谐波平衡法.首先利用固定界面模态综合法降低多跨碰摩转子系统的自由度数目,再利用增量谐波平衡法求解降维后系统的稳态响应,最后还原回原系统的响应.该方法不仅能够直接获得稳态解,还可以与弧长法相结合从而求得非稳定解.对双跨转子系统进行仿真试验,结果表明该方法在主模态数较小时即可保证计算精度并且具有很高的效率.
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关键词
转子系统
碰摩
固定界面模态综合法
增量谐波平衡法
弧长法
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职称材料
地铁上盖建筑车致环境振动预测模型及影响因素研究
5
作者
张小安
王庞瑞
+3 位作者
李姝婷
杨建近
徐磊
张晓芸
《铁道科学与工程学报》
2025年第10期4636-4649,共14页
随着城市轨道交通网的不断完善,地铁运行引起的环境振动问题也愈发突出。本文基于动态子结构法中的固定界面模态综合法建立隧道-土体-上盖建筑二维有限元模型,通过与整体结构有限元模型计算结果对比,验证该方法在车致环境振动研究中的...
随着城市轨道交通网的不断完善,地铁运行引起的环境振动问题也愈发突出。本文基于动态子结构法中的固定界面模态综合法建立隧道-土体-上盖建筑二维有限元模型,通过与整体结构有限元模型计算结果对比,验证该方法在车致环境振动研究中的有效性,并探究人工边界的施加问题。基于此预测模型,利用行车交会、土体参数和建筑自身参数3方面系统分析振动传播规律及上盖建筑的振动特征。研究结果表明:动态子结构法在研究地铁上盖建筑的车致环境振动特性时具有显著的优势,能在保证计算精度前提下缩减模型的自由度,提高计算效率的同时降低对硬件的需要。列车交会、土体参数以及建筑自身参数均对上盖建筑物的振动产生较大的影响,主要表现在影响其振动幅值方面,上盖建筑的垂向振动总体表现为随层数的增高呈现逐渐增大的趋势。在地铁线路采用减振设计时,由于松软土体存在一定的吸振作用,应根据实际的土体选择相应的减振措施。上盖建筑的层数并非是决定其车致振动的关键因素,不能单一认为地铁上盖建筑越高则受车致振动的影响越大,而是需要考虑多种因素的综合作用。在既有地下线路建造新隧道时,由于车致振动传播途径的变更,继而形成的振动波反射很有可能影响列车运行时的动力学等各项性能。
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关键词
城市轨道交通
环境振动
上盖建筑
固定界面模态综合法
参数组合分析
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职称材料
题名
列车动力荷载作用下大跨度斜拉桥局部振动响应研究
被引量:
6
1
作者
朱志辉
程玉莹
龚威
蔡成标
郭向荣
机构
中南大学土木工程学院
中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2017年第22期6-13,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFB1201204)
国家自然科学基金(51378511
+1 种基金
51678576)
牵引动力国家重点实验室开放课题(TPL1601)
文摘
为研究列车动力荷载引起的大跨度斜拉桥主梁和桥面板局部动力响应,基于车-桥耦合动力学理论建立了列车-轨道-斜拉桥空间耦合动力学模型。采用固定界面模态综合法和等效正交异性板法建立大跨度斜拉桥精细化三维有限元模型,车辆简化为具有二系悬挂的31自由度弹簧-质量模型,轮轨关系采用可分离的三维轮轨滚动接触模型。以主跨为1 092 m的沪通长江大桥为例,研究了轨道不平顺激励条件下高速列车行驶引起的桥面板和主桁架梁的动力响应特征及分布规律。研究结果表明:固定界面模态综合法既可以有效减少模型自由度数目,又可以反映桥梁局部动力响应;等效正交异性板法虽能较好地反映桥面板的局部振动,但由于没有考虑等效前后主梁整体刚度的一致性,故所计算的主梁振动位移偏差较大;由于桥面板局部竖向刚度较小,桥梁行车线正下方的桥面板竖向加速度远大于主梁桁架节点竖向加速度,建议我国相关铁路桥梁规范在评估大跨度板桁斜拉桥振动加速度时,考虑桥面板局部振动的影响;列车动力荷载作用下主梁桁架杆件应力冲击系数较小,动力效应不显著。
关键词
固定界面模态综合法
局部动力响应
大跨度斜拉桥
车-桥耦合振动
轮轨接触
Keywords
fixed
-interface
component
mode
synthesis
metiiod (FCMS)
local dynamic response
long-span cablestayed bridge
train-bridge coupling vibration
wheel-rail contact
分类号
U238 [交通运输工程—道路与铁道工程]
TU248 [建筑科学—建筑设计及理论]
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职称材料
题名
动态子结构法在地铁列车引起地基振动分析中的应用
被引量:
1
2
作者
冯青松
张翊翔
万鹏
雷晓燕
机构
华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心
出处
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期52-57,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51368020
51008123)
江西省青年科学家培养对象资助项目(20112BCB23015)
文摘
运用动态子结构固定界面模态综合法在ANSYS有限元分析软件中建立隧道地基耦合动力学模型,分析地铁列车荷载作用下隧道和地基表面的动力响应;通过与有限元整体建模分析法进行比较,验证动态子结构法的准确度。探讨固定界面模态综合法中主模态截断数与分析频率之间的关系,并讨论地基子结构模型中人工边界的施加问题。计算表明:固定界面模态综合法能够明显地减少建模及计算工作量,缩短计算时间,减少存储空间,且具有较高的精度,可在地铁环境振动分析中推广使用。
关键词
动态子结构
固定界面模态综合法
地基
地铁列车
环境振动
Keywords
dynamic substructure
fixed -interface component mode synthesis
ground
metro train
environ-ment vibration
分类号
U211.3 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于动态子结构法探讨地铁列车运行引起建筑物的振动
被引量:
3
3
作者
冯青松
王子玉
张翊翔
机构
华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心
天津市地下铁道运营有限公司
出处
《噪声与振动控制》
CSCD
2017年第5期136-141,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51368020
51008123)
江西省青年科学家培养对象(20112BCB23015)
文摘
运用动态子结构固定界面模态综合法,结合Ansys有限元分析软件建立隧道-土层-建筑物系统动力学分析模型,通过与有限元整体建模分析法进行比较,验证了动态子结构法的准确性,对比分析系统的振动特性,分析隧道埋深、桩基深度对建筑物振动的影响。分析结果表明:隧道上方的建筑物桩基不利于建筑物减振,增加隧道埋深、增加隧道与建筑物桩尖的距离,可以有效降低建筑物振动。固定界面模态综合法具有较高的精度,计算效率高,在地铁列车引起建筑物振动分析中具有较好的适用性。
关键词
振动与波
固定界面模态综合法
建筑物振动
动态子结构
Keywords
vibration and wave
fixed
-interface
component
mode
synthesis
building vibration
finite element
分类号
TB533.2 [理学—声学]
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职称材料
题名
多跨碰摩转子系统分析的降维增量谐波平衡法
被引量:
1
4
作者
姚红良
丛艳
许琦
闻邦椿
机构
东北大学机械工程与自动化学院
出处
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期991-995,共5页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N120403007)
国家重点基础研究发展计划项目(2011CB706504)
文摘
多跨碰摩转子系统所建有限元动力学模型自由度很多,严重降低响应预测时的计算效率.为了提高计算效率,同时保证计算精度,提出结合固定界面模态综合法的降维增量谐波平衡法.首先利用固定界面模态综合法降低多跨碰摩转子系统的自由度数目,再利用增量谐波平衡法求解降维后系统的稳态响应,最后还原回原系统的响应.该方法不仅能够直接获得稳态解,还可以与弧长法相结合从而求得非稳定解.对双跨转子系统进行仿真试验,结果表明该方法在主模态数较小时即可保证计算精度并且具有很高的效率.
关键词
转子系统
碰摩
固定界面模态综合法
增量谐波平衡法
弧长法
Keywords
rotor system
rubbing
fixed
interface
component
mode
synthesis
method
incremental harmonic balance method
arc-length method
分类号
O322 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
地铁上盖建筑车致环境振动预测模型及影响因素研究
5
作者
张小安
王庞瑞
李姝婷
杨建近
徐磊
张晓芸
机构
兰州交通大学机电工程学院
出处
《铁道科学与工程学报》
2025年第10期4636-4649,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(52362049,52208446)
甘肃省科技计划资助项目(25JRRA158)
+1 种基金
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(L2024G008)
兰州交通大学-对口支援高校联合创新基金资助项目(LH2023016)。
文摘
随着城市轨道交通网的不断完善,地铁运行引起的环境振动问题也愈发突出。本文基于动态子结构法中的固定界面模态综合法建立隧道-土体-上盖建筑二维有限元模型,通过与整体结构有限元模型计算结果对比,验证该方法在车致环境振动研究中的有效性,并探究人工边界的施加问题。基于此预测模型,利用行车交会、土体参数和建筑自身参数3方面系统分析振动传播规律及上盖建筑的振动特征。研究结果表明:动态子结构法在研究地铁上盖建筑的车致环境振动特性时具有显著的优势,能在保证计算精度前提下缩减模型的自由度,提高计算效率的同时降低对硬件的需要。列车交会、土体参数以及建筑自身参数均对上盖建筑物的振动产生较大的影响,主要表现在影响其振动幅值方面,上盖建筑的垂向振动总体表现为随层数的增高呈现逐渐增大的趋势。在地铁线路采用减振设计时,由于松软土体存在一定的吸振作用,应根据实际的土体选择相应的减振措施。上盖建筑的层数并非是决定其车致振动的关键因素,不能单一认为地铁上盖建筑越高则受车致振动的影响越大,而是需要考虑多种因素的综合作用。在既有地下线路建造新隧道时,由于车致振动传播途径的变更,继而形成的振动波反射很有可能影响列车运行时的动力学等各项性能。
关键词
城市轨道交通
环境振动
上盖建筑
固定界面模态综合法
参数组合分析
Keywords
urban rail transit
environmental vibration
over-track building
fixed
-interface
component
mode
synthesis
parameter combination analysis
分类号
U231 [交通运输工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
列车动力荷载作用下大跨度斜拉桥局部振动响应研究
朱志辉
程玉莹
龚威
蔡成标
郭向荣
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2017
6
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职称材料
2
动态子结构法在地铁列车引起地基振动分析中的应用
冯青松
张翊翔
万鹏
雷晓燕
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014
1
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职称材料
3
基于动态子结构法探讨地铁列车运行引起建筑物的振动
冯青松
王子玉
张翊翔
《噪声与振动控制》
CSCD
2017
3
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职称材料
4
多跨碰摩转子系统分析的降维增量谐波平衡法
姚红良
丛艳
许琦
闻邦椿
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
1
在线阅读
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职称材料
5
地铁上盖建筑车致环境振动预测模型及影响因素研究
张小安
王庞瑞
李姝婷
杨建近
徐磊
张晓芸
《铁道科学与工程学报》
2025
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职称材料
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