盾构隧道与横通道交叉结构的列车振动响应特性分析 被引量：14

1

作者 晏启祥 陈诚 +2 位作者 黄希 周侣 何川 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期228-235,共8页

针对目前国内铁路盾构隧道工程存在的横通道交叉结构问题,采用拟合的列车振动荷载公式,通过在轨道上施加轮轴对对应的振动力时程曲线模拟列车的行驶效应以研究交叉结构的动力特性。分析了不同列车速度、不同围岩级别下交叉口第一主应力... 针对目前国内铁路盾构隧道工程存在的横通道交叉结构问题,采用拟合的列车振动荷载公式,通过在轨道上施加轮轴对对应的振动力时程曲线模拟列车的行驶效应以研究交叉结构的动力特性。分析了不同列车速度、不同围岩级别下交叉口第一主应力和加速度时程范围内的包络线,研究了主隧道和联络横通道纵向不同位置的加速度时程响应。通过研究,获得了交叉口第一主应力和加速度最大值分布位置以及其相对列车行驶速度和围岩级别的变化趋势,并针对特定工程,获得了毗邻平行隧道动力响应相对列车行驶隧道的衰减比例,并将列车高速行驶效应分为接近段、通过段和驶离段等。研究结论对高速铁路水下盾构隧道的建设具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 交叉结构 列车振动效应 行驶效应 包络线 时程曲线

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高速列车线性涡流制动的特性研究 被引量：7

2

作者 郭其一 胡景泰 +1 位作者 路向阳 骆廷勇 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期804-807,共4页

研究了线性涡流制动的特性方程,在低速区和高速区分别推导出特性曲线方程.对方程使用试验数据进行验证,表明特性曲线方程能很好地吻合试验数据.根据特性曲线方程可以更好地理解涡流制动的物理过程,同时也可将其用在磁悬浮涡流制动器的... 研究了线性涡流制动的特性方程,在低速区和高速区分别推导出特性曲线方程.对方程使用试验数据进行验证,表明特性曲线方程能很好地吻合试验数据.根据特性曲线方程可以更好地理解涡流制动的物理过程,同时也可将其用在磁悬浮涡流制动器的优化设计中. 展开更多

关键词 高速列车 涡流制动 特性曲线 制动力

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惰行和制动工况下重载列车曲线通过数值模拟 被引量：9

3

作者 杨亮亮 罗世辉 +2 位作者 傅茂海 许自强 周尚书 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期52-57,共6页

为了研究重载列车在惰行和制动工况下通过曲线时的轮轨接触特性,采用数值方法建立单自由度车辆和全自由度车辆混合的列车动力学模型,对比分析了惰行和制动工况下列车曲线通过时的运行安全性、车轮磨耗分布特征、轮轨滚动阻力特性影响。... 为了研究重载列车在惰行和制动工况下通过曲线时的轮轨接触特性,采用数值方法建立单自由度车辆和全自由度车辆混合的列车动力学模型,对比分析了惰行和制动工况下列车曲线通过时的运行安全性、车轮磨耗分布特征、轮轨滚动阻力特性影响。结果表明:考虑车钩负载效应和闸瓦贴靠车轮作用的列车模型在曲线制动工况下的轮轨横向力和脱轨系数指标均比惰行工况时略差,但轮重减载率指标几乎相当;由于制动时闸瓦压力增大了轮对的摇头约束,导致通过曲线时导向车轮磨耗功率的动态分布区域比惰行时更靠近轮缘处;制动工况下的牵引比率随曲线曲度线性变化的范围比惰行工况时大,且随着制动强度的增大,牵引比率也逐渐增大。 展开更多

关键词 重载列车 曲线通过 惰行 制动 蠕滑力 牵引比率

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列车制动和运行下大跨度公铁两用斜拉桥纵向振动分析 被引量：16

4

作者 吕龙 李建中 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期90-95,共6页

列车运行作用下斜拉桥不仅发生竖向振动,也发生纵向振动;当列车在斜拉桥上制动时,作用于结构上的制动力使其发生纵向振动。以公铁两用斜拉桥为研究背景,根据相关文献计算公式获得列车制动力,分析列车制动作用下斜拉桥动力响应;采用移动... 列车运行作用下斜拉桥不仅发生竖向振动,也发生纵向振动;当列车在斜拉桥上制动时,作用于结构上的制动力使其发生纵向振动。以公铁两用斜拉桥为研究背景,根据相关文献计算公式获得列车制动力,分析列车制动作用下斜拉桥动力响应;采用移动荷载模拟列车运行作用,研究列车运行作用下结构动力响应;利用非线性动力时程分析方法,对黏滞阻尼器参数进行敏感性分析,探讨塔梁间设置黏滞阻尼器对列车制动和运行作用下结构动力响应的影响,并与未设置黏滞阻尼器的情况进行比较。结果表明,当斜拉桥塔梁间无纵向连接时,结构响应受列车运行速度影响较大,斜拉桥可能发生纵向共振,结构响应显著增大;塔梁间设置黏滞阻尼器能有效控制列车制动和运行作用下斜拉桥纵向振动响应。 展开更多

关键词 公铁两用斜拉桥 非线性动力时程分析 列车制动力 列车运行 共振 黏滞阻尼器

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近距离空间交叉盾构隧道列车振动响应特性研究 被引量：7

5

作者 晏启祥 徐亚军 +2 位作者 陈诚 段景川 耿萍 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第6期60-65,共6页

针对目前国内近距离空间交叉盾构隧道工程,采用拟合的列车振动荷载公式,考虑列车的行驶效应,通过在轮轴对上施加振动力时程曲线,同时给予轮轴一定的行驶速度来研究列车振动作用下空间交叉盾构隧道的动力特性。在特定列车行驶速度和围岩... 针对目前国内近距离空间交叉盾构隧道工程,采用拟合的列车振动荷载公式,考虑列车的行驶效应,通过在轮轴对上施加振动力时程曲线,同时给予轮轴一定的行驶速度来研究列车振动作用下空间交叉盾构隧道的动力特性。在特定列车行驶速度和围岩条件下,交叉位置对应上下隧道截面的应力和加速度情况进行分析,并对上下交叉隧道纵向不同位置的加速度时程响应进行研究。获得上部和下部隧道交叉截面第一主应力和加速度分布形态及其相对不同交叉净距的变化趋势,揭示了列车在隧道内行驶时,特定观测点出现明显动力响应存在一个对应的影响区,对比下部隧道交叉处(纵向中截面)位置点的加速度响应值与其左右各点相应加速度在数值大小和一阶频率上的区别。研究所得结论对高速铁路空间交叉盾构隧道的设计具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 空间交叉隧道 列车振动效应 行驶效应 包络线 时程曲线

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型钢剪力墙弯曲弹簧恢复力模型 被引量：1

6

作者 方明霁 李国强 李一松 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期529-535,共7页

剪力墙构件是现代高层建筑结构中的主要抗侧向力构件.以两元件弹簧宏观墙单元模型为研究基础,以内置型钢桁架混凝土剪力墙、内置型钢框架混凝土剪力墙和普通钢筋混凝土剪力墙这3种中高剪力墙试件的单调及低周反复加载试验为模拟对象,确... 剪力墙构件是现代高层建筑结构中的主要抗侧向力构件.以两元件弹簧宏观墙单元模型为研究基础,以内置型钢桁架混凝土剪力墙、内置型钢框架混凝土剪力墙和普通钢筋混凝土剪力墙这3种中高剪力墙试件的单调及低周反复加载试验为模拟对象,确定了不同类型剪力墙中的弯曲弹簧单元的骨架曲线及滞回规则,提出了中高剪力墙模型中的弯曲弹簧恢复力模型.通过数值模拟得到了与试验结果吻合很好的滞回曲线,为此类剪力墙结构的弹塑性时程分析提供了一种有效单元模型. 展开更多

关键词 剪力墙 恢复力 滞回曲线 弹塑性时程分析

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列车制动参数对大跨度悬索桥梁轨相互作用影响研究 被引量：2

7

作者 于向东 张贺 敬海泉 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4243-4255,共13页

为研究列车制动下大跨度悬索桥无缝线路纵向力的分布规律,基于ANSYS软件和梁轨相互作用理论,建立大跨度悬索桥梁轨一体化动力分析模型,根据CRH动车组列车的制动力时程,分别研究制动停车位置、制动初速度、列车种类、列车挠曲力和制动力... 为研究列车制动下大跨度悬索桥无缝线路纵向力的分布规律,基于ANSYS软件和梁轨相互作用理论,建立大跨度悬索桥梁轨一体化动力分析模型,根据CRH动车组列车的制动力时程,分别研究制动停车位置、制动初速度、列车种类、列车挠曲力和制动力等因素对钢轨附加应力和梁轨相对位移的动力、静力影响。结果表明:由于动力计算考虑到前一荷载步对后一荷载步的影响以及线路纵向阻力滞回特性的影响,动力、静力计算结果差别显著,传统静力计算低估了列车荷载作用下钢轨的受力,在实际工程应用时有必要按动力方法计算列车荷载作用下大跨度悬索桥梁轨相互作用问题;制动停车位置对钢轨附加拉应力和梁轨相对位移增量影响显著,列车制动停止于主跨跨中位置为本文研究大跨度悬索桥梁轨相互作用所选4种典型工况中的最不利工况;列车制动力对梁端位置钢轨附加拉应力和梁轨相对位移影响显著,列车挠曲力对主桥范围内钢轨附加应力和梁轨纵向位移的分布规律影响显著,并与钢轨附加压应力峰值大小表现出较强的相关性;CRH5和CRH2型动车组列车为研究CRH型动车组制动下大跨度悬索桥梁轨相互作用的不利车型,其中CRH5型动车组最不利制动方式为最大常规制动;由于CRH动车组列车制动初速度不影响列车制动力峰值大小,大跨度悬索桥梁轨相互作用对制动初速度因素变化并不敏感。研究成果可为完善列车制动下桥上无缝线路设计和计算提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 梁轨相互作用 悬索桥 动力分析 列车制动力时程 CRH动车组列车

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钢筋-沥青隔震层非线性震动特性研究 被引量：2

8

作者 尚守平 刘水 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2019年第1期1-8,共8页

为了研究钢筋-沥青隔震层的材料与几何非线性震动特性,对钢筋-沥青隔震结构进行了振动台试验,分析了结构在不同加速度幅值输入时的隔震性能。同时,在钢材的应力-应变关系基础上,考虑构件竖向力的二次矩效应,提出了钢筋-沥青隔震层骨架... 为了研究钢筋-沥青隔震层的材料与几何非线性震动特性,对钢筋-沥青隔震结构进行了振动台试验,分析了结构在不同加速度幅值输入时的隔震性能。同时,在钢材的应力-应变关系基础上,考虑构件竖向力的二次矩效应,提出了钢筋-沥青隔震层骨架曲线的计算方法,并结合双线型恢复力模型的滞回规则,建立了相应的恢复力模型。利用建立的恢复力模型,编制程序进行了弹塑性时程分析,并与试验结果作对比。结果表明:当钢筋-沥青隔震层的受力钢筋进入弹塑性阶段时,隔震层能够吸收大部分地震能量,显著降低上部结构的地震反应;弹塑性时程分析结果与试验结果吻合较好,由此建立的恢复力模型准确并且适用,可为钢筋-沥青隔震层的工程设计与非线性地震反应分析提供参考。 展开更多

关键词 钢筋-沥青隔震层 振动台试验 骨架曲线 恢复力模型 弹塑性时程分析

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地震作用下三维接触面单元弹塑性模拟方法 被引量：1

9

作者 余周武 王小威 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期152-160,共9页

为了模拟非连续结构面、接触面等在地震荷载作用下的动力响应,在弹塑性框架内建立了一种新的三维接触面弹塑性模型,该模型能够综合考虑应变率和塑性损伤对接触面强度的影响。在弹性阶段,采用双曲线函数来描述接触面的非线性应变过程。... 为了模拟非连续结构面、接触面等在地震荷载作用下的动力响应,在弹塑性框架内建立了一种新的三维接触面弹塑性模型,该模型能够综合考虑应变率和塑性损伤对接触面强度的影响。在弹性阶段,采用双曲线函数来描述接触面的非线性应变过程。在塑性阶段,考虑了应变率和损伤对接触面强度的影响,对带拉伸截止限的莫尔库伦准则进行了修正,并且基于塑性一致性条件,推导了塑性应变增量的求解过程。通过与试验数据对比,验证了模型的合理性。将该模型写入到有限元计算程序中,并应用于典型地下工程数值计算,结果表明:与等效连续模型相比,该模型计算的梁体主应力减小了约7.6%,长锚杆承担了更多的荷载;梁体变形量增加了1~2 mm,说明接触面的存在减小了围岩对岩锚梁的约束作用,降低了其在地震荷载作用下的稳定性。 展开更多

关键词 地震荷载 岩土工程 接触面 弹塑性模型 DESAI薄层单元 地下洞室围岩黏聚力与应变率关系函数 屈服面 汶川地震加速度时程曲线

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落石冲击下多种类型土壤缓冲性能研究 被引量：7

10

作者 罗杰 肖建春 +2 位作者 马克俭 毛家意 王青原 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期164-170,共7页

针对现有研究对落石灾害中不同类型土壤中落石的最大冲击力和冲击力变化规律偏差较大的情况,对落石在四种土壤中的冲击力进行研究。通过试验验证SPH-FEM方法在冲击力方面的适用性。采用SPH-FEM模型分析落石在四种土壤中的最大冲击力、... 针对现有研究对落石灾害中不同类型土壤中落石的最大冲击力和冲击力变化规律偏差较大的情况,对落石在四种土壤中的冲击力进行研究。通过试验验证SPH-FEM方法在冲击力方面的适用性。采用SPH-FEM模型分析落石在四种土壤中的最大冲击力、冲击力时程曲线规律和在砂土中的冲击力时程曲线公式。分析结果表明:SPH-FEM数值模型能够准确用于研究落石在土层中的最大冲击力和冲击力时程曲线。四种土壤的缓冲性能顺序为砂土、黏土、壤土和黄棕壤。研究得到落石在四种土壤中的最大冲击力与落体直径、冲击速度的关系曲线以及在砂土中的冲击力时程曲线公式。 展开更多

关键词 落石冲击 土壤 冲击力 冲击力时程曲线 SPH-FEM模型

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单层和双层足尺度海底管道抗冲击性能分析 被引量：5

11

作者 谢丽媛 邵永波 高旭东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期286-296,共11页

海底管道在服役过程中除了受到常规荷载作用外,还会受到各种意外的冲击载荷作用而失效。为了研究承受横向冲击载荷作用下海底管道的动态特性,对三个单层和一个双层的足尺度管道进行了落锤冲击试验,获得了横向冲击作用下管道的破坏形态... 海底管道在服役过程中除了受到常规荷载作用外,还会受到各种意外的冲击载荷作用而失效。为了研究承受横向冲击载荷作用下海底管道的动态特性,对三个单层和一个双层的足尺度管道进行了落锤冲击试验,获得了横向冲击作用下管道的破坏形态、冲击力时程曲线、位移时程曲线及应变时程曲线。建立了分析冲击荷载作用下海底管道失效过程的有限元模型,并通过与试验结果的对比验证了模型的精确性。利用有限元模型研究了冲击高度、材料屈服强度、管道长细比和径厚比等参数对管道抗冲击性能的影响。研究结果表明:海底管道在冲击载荷作用下的破坏模式是局部凹陷处弯曲屈服,由管道的整体弯曲变形与冲击凹痕部位的局部弯曲耦合形成。与单层管道相比,双层管道由于内层管道参与抵抗冲击荷载的作用,从而具有更好的抗冲击性能。管道钢材的屈服强度的增加可有效减小冲击作用下的局部凹陷变形。 展开更多

关键词 海底管道 抗冲击性能 破坏模式 冲击力时程曲线 参数分析

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不同形状落石冲击砂垫层试验结果及分析 被引量：4

12

作者 张瑜 何柏 +1 位作者 谢凌志 赵鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第32期14347-14352,共6页

棚洞结构是山区公路抵抗落石冲击的重要工程手段,落石冲击响应的研究对落石灾害防护结构棚洞结构的设计至关重要。针对不同落石形状导致的冲击作用差异,通过3D打印模具,加工了5种不同形状的砂浆椭球体,研究了5种不同形状落锤对砂垫层的... 棚洞结构是山区公路抵抗落石冲击的重要工程手段,落石冲击响应的研究对落石灾害防护结构棚洞结构的设计至关重要。针对不同落石形状导致的冲击作用差异,通过3D打印模具,加工了5种不同形状的砂浆椭球体,研究了5种不同形状落锤对砂垫层的冲击效应。结果表明:不同形状落石的加速度时程曲线不同,达到峰值加速度的先后顺序为D_(5)、D_(4)、D_(3)、D_(2)、D_(1),冲击持续时间为D_(1)>D_(2)>D_(3)>D_(4)>D_(5);不同形状冲击力大小总有尖端椭球体(D_(1)、D_(2))<球体(D_(3))<扁平椭球体(D_(4)、D_(5)),以球体落石冲击力为基准,得到引入形状系数的冲击力计算公式;通过对冲击力结果的拟合分析发现下落高度对冲击力的影响相对独立,不随落石形状的变化而变化。 展开更多

关键词 落石冲击 落石形状 下落高度 时程曲线 冲击力

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中低速磁浮列车的运行品质及运行平稳性研究 被引量：2

13

作者 潘洪亮 唐少强 +2 位作者 邱宇 王素梅 倪一清 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第3期12-18,共7页

以位于临港新城的上海中低速磁浮试验线为研究对象,对中低速磁浮列车的运行品质和运行平稳性进行分析研究。分析了中低速磁浮列车第1节车厢中5个测点各个方向振动加速度的最大幅值,并计算出在不同速度下各测点各方向的加速度振动频谱和... 以位于临港新城的上海中低速磁浮试验线为研究对象,对中低速磁浮列车的运行品质和运行平稳性进行分析研究。分析了中低速磁浮列车第1节车厢中5个测点各个方向振动加速度的最大幅值,并计算出在不同速度下各测点各方向的加速度振动频谱和平稳性指标,以及同一速度(60 km/h)下的平稳性指标时程变化曲线。研究表明:该中低速磁浮列车的横向振动加速度最大幅值和垂向振动加速度最大幅值分别为0.30 m/s2和0.86 m/s2,列车的横向平稳性指标和垂向平稳性指标最大值分别为1.15和1.30。依据GB/T 5599—2019标准中关于轮轨列车运行品质和运行平稳性的评定方法,测试的中低速磁浮列车的运行品质及运行平稳性等级均为“优”。 展开更多

关键词 中低速磁浮列车 列车运行品质 列车运行平稳性 振动加速度时程曲线

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磁浮列车涡流制动电磁力特性曲线的求解研究 被引量：3

14

作者 薛锐锋 倪文波 闫一凡 《铁道机车车辆》 北大核心 2020年第6期68-72,103,共6页

在磁浮列车实施安全制动的过程中,电磁力与运行速度、横向气隙值间呈非线性关系。根据线性涡流制动装置的结构特点和列车安全制动过程的工作原理,获得每一制动等级电磁力特性曲线是实现列车制动精确控制的关键。使用有限元法计算获得的... 在磁浮列车实施安全制动的过程中,电磁力与运行速度、横向气隙值间呈非线性关系。根据线性涡流制动装置的结构特点和列车安全制动过程的工作原理,获得每一制动等级电磁力特性曲线是实现列车制动精确控制的关键。使用有限元法计算获得的不同等级-气隙值-运行速度-电磁力的离散数值点,对每一制动等级,采用分段3次Hermite插值法得到不同气隙值的多条连续电磁力曲线,并讨论制动过程中气隙的变化规律,获得气隙变化的特征速度点。通过求解并拟合变气隙过程的电磁力特性曲线段,得到完整的随运行速度变化而变化的连续电磁力特性曲线,为求解磁浮列车运行时的涡流电磁力提供一种数值处理方法。 展开更多

关键词 磁浮列车 线性涡流制动 Hermite插值法 电磁力特性曲线

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列车荷载作用下重叠隧道结构动力响应分析 被引量：14

15

作者 林志鹏 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1789-1795,共7页

随着交通运输需求的急剧增长,重叠隧道结构工程逐渐增多,列车荷载对重叠隧道结构的影响越来越突出。基于有限元时程分析,研究列车振动荷载作用下城际隧道建设前、建成后及运营期间等不同条件下隧道结构的动力响应,得出隧道结构在列车振... 随着交通运输需求的急剧增长,重叠隧道结构工程逐渐增多,列车荷载对重叠隧道结构的影响越来越突出。基于有限元时程分析,研究列车振动荷载作用下城际隧道建设前、建成后及运营期间等不同条件下隧道结构的动力响应,得出隧道结构在列车振动荷载作用下的隧道结构动力响应规律。研究结果表明:地铁和城际列车荷载共同作用下隧道结构动力响应最大,城际列车荷载次之,地铁列车荷载最小;相同荷载作用下,结构形式不同也会使得隧道结构动力响应存在一定的差异,单层双跨结构动力响应最大,单层单跨结构次之,双层双跨结构最小;隧道结构加速度峰值主要受结构覆土层厚度的影响,荷载类型及结构形式对其影响较小。 展开更多

关键词 列车动荷载 重叠隧道结构 动力响应 阻尼 时程曲线

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不同横缝初始间隙的拱形重力坝-地基体系地震响应分析研究

16

作者 林易澍 梁辉 +1 位作者 郭胜山 钟红 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第5期66-70,共5页

本文构建了某拱形重力坝三维全坝段-地基体系有限元分析模型,综合考虑了坝体横缝和坝基交界面接触非线性,采用基于拉格朗日乘子法的动接触力模型模拟接触非线性问题,采用黏弹性人工边界考虑无限地基辐射阻尼效应,分别开展横缝初始间隙0... 本文构建了某拱形重力坝三维全坝段-地基体系有限元分析模型,综合考虑了坝体横缝和坝基交界面接触非线性,采用基于拉格朗日乘子法的动接触力模型模拟接触非线性问题,采用黏弹性人工边界考虑无限地基辐射阻尼效应,分别开展横缝初始间隙0、2和20 mm下的重力坝-地基体系非线性有限元动力时程分析,揭示不同横缝初始间隙对大坝动力响应的影响,为工程抗震设计提供科学依据. 展开更多

关键词 拱形重力坝三维全坝段 动接触力模型 接触非线性 横缝初始间隙 动力时程分析

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