铁路环境振动对厂房内精密仪器的影响分析 被引量：16

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作者 张鹏飞 雷晓燕 +2 位作者 高亮 刘庆杰 蒋崇达 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第16期187-192,共6页

以龙烟铁路沿线厂房内的精密仪器为研究对象,利用有限元法,建立轨道-桥梁及桥墩-基础-土体计算模型,计算货车在不同运行速度下引起的大地振动响应,得出振动加速度、速度及位移沿距离的衰减规律,分析铁路环境振动对铁路沿线厂房内精密仪... 以龙烟铁路沿线厂房内的精密仪器为研究对象,利用有限元法,建立轨道-桥梁及桥墩-基础-土体计算模型,计算货车在不同运行速度下引起的大地振动响应,得出振动加速度、速度及位移沿距离的衰减规律,分析铁路环境振动对铁路沿线厂房内精密仪器的影响。研究表明:列车速度对振动响应的影响较大,速度越高,地面上相同位置上的振动响应越大;振动加速度、速度和位移沿距离的衰减特性基本一致,呈现指数曲线的衰减规律;若不考虑精密仪器的自身隔振能力,两列货车以120 km/h和100 km/h的速度在精密仪器附近交会时,加速度、位移及y方向的速度预测值满足仪器振动限值要求,x和z方向的速度预测值超出了仪器振动限值要求;考虑精密仪器自身基础的隔振能力后,振动预测值均满足仪器振动限值要求。 展开更多

关键词 铁路环境振动 有限元法 精密仪器 振动响应 衰减规律

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Rayleigh波作用下海水-层状海床动力响应研究

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作者 王韫戬 章敏 +1 位作者 王奇琪 王栋梁 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第2期288-297,共10页

【目的】基于耦合的有限元法-解析法的海水-层状海床地基中Rayleigh波的传播特性以及土层动力响应研究不充分。【方法】将上覆沉积层和海水层分离成(二维杆系单元),将下覆半空间表面结点位移和节点力关系与整体刚度矩阵联立,建立波数-... 【目的】基于耦合的有限元法-解析法的海水-层状海床地基中Rayleigh波的传播特性以及土层动力响应研究不充分。【方法】将上覆沉积层和海水层分离成(二维杆系单元),将下覆半空间表面结点位移和节点力关系与整体刚度矩阵联立,建立波数-相速度(k-c)域内R波弥散特征方程及其二次特征值形式,探究R波的频散特性及不同阶数模态下场地的动力响应。【结果】结果表明,当海水层或上覆沉积层厚度较大时,基阶模态下的R波相速度相对较小,随频率的降低速率也更为明显,但海水层底部水平和竖向位移相对较大;海水动水压力随着频率的增加表现出先增后减的规律,并最终衰减至0;同一频率下,高阶模态的位移相对较大。 展开更多

关键词 RAYLEIGH波 海水-层状海床 有限元-解析法 弥散特性 动力响应

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层状饱和土中管桩瞬态扭转振动研究 被引量：3

3

作者 赵仓龙 章敏 +1 位作者 李亚楠 张宏宇 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期516-526,共11页

对瞬态扭转激振荷载作用下层状饱和土中端承管桩的动力响应问题进行了研究。首先借助Laplace变换和分离变量法解耦Biot波动方程,土层层间动力相互作用简化为分布式线弹簧,并结合桩-土交界面上的应力和位移连续边界条件,导出了各节段管桩... 对瞬态扭转激振荷载作用下层状饱和土中端承管桩的动力响应问题进行了研究。首先借助Laplace变换和分离变量法解耦Biot波动方程,土层层间动力相互作用简化为分布式线弹簧,并结合桩-土交界面上的应力和位移连续边界条件,导出了各节段管桩在Laplace变换域内扭转动力响应的解析表达式;然后,根据阻抗函数传递原理,并对得到的解进行Laplace数值逆变换,最终获得了瞬态扭转荷载作用下层状饱和土中管桩动力响应的时域解答。研究表明:桩顶作用三角形或半正弦荷载情况下,最大桩顶扭转角产生时刻落后于最大荷载对应时刻;且当桩周土渗透系数处于相对较高和较低范围内,桩顶转角几乎保持不变,在中间范围内则随渗透系数增大而增大;硬夹层的存在将使桩身上部扭矩增大,下部扭矩减小,软夹层下规律相反。 展开更多

关键词 管桩 层状饱和土 扭转 瞬态振动

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基于FLAC3D的多级路堑高边坡桩锚支护效果研究——以云南某滑坡为例 被引量：1

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作者 张海娜 吴润富 +2 位作者 郑允 王润清 魏井申 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期28-38,共11页

为探明公路路堑高边坡桩锚支护机理,以云南邓家村某路堑边坡的滑坡处治为例展开了系统的研究。通过现场地质调查及多元数据分析,查明了滑坡工程地质条件及成因;采用FLAC3D数值模拟研究了无支护下高边坡的稳定性,对比分析了挡土墙和桩锚... 为探明公路路堑高边坡桩锚支护机理,以云南邓家村某路堑边坡的滑坡处治为例展开了系统的研究。通过现场地质调查及多元数据分析,查明了滑坡工程地质条件及成因;采用FLAC3D数值模拟研究了无支护下高边坡的稳定性,对比分析了挡土墙和桩锚支护2种方案;以预应力为400 kN、桩间距为4 m、桩直径为1 m为基本方案,通过单因素分析法分析了路堑高边坡中桩锚参数对桩锚受力性能和边坡安全系数的影响规律。研究结果表明:挡土墙虽然可以有效阻止边坡底部的滑移,但其对坡体中部和上部的稳固效果不佳;桩锚支护结构对整个滑坡体都有一个良好的加固作用,桩的位移呈现“上部大而下部趋于0”的特点,其受到的剪力、弯矩存在多个极值点,并且大多数存在于滑动面上方;随着桩直径的增大或者桩间距的减小,边坡安全系数增加,而锚索预应力对安全系数的影响很小。 展开更多

关键词 道路工程 岩土工程 桩锚支护机理 FLAC3D 路堑高边坡 支护方案

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货物列车运行引起的大地振动及其对精密仪器的影响 被引量：7

5

作者 张鹏飞 雷晓燕 +1 位作者 高亮 刘庆杰 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期108-113,共6页

利用有限元法,建立轨道-桥梁及桥墩-基础-大地计算模型,计算货车在不同运行速度下引起的大地振动响应,得出振动加速度、速度及位移沿距离的衰减规律,分析铁路环境振动对铁路沿线厂房内精密仪器的影响。研究表明:货物列车速度对振动响应... 利用有限元法,建立轨道-桥梁及桥墩-基础-大地计算模型,计算货车在不同运行速度下引起的大地振动响应,得出振动加速度、速度及位移沿距离的衰减规律,分析铁路环境振动对铁路沿线厂房内精密仪器的影响。研究表明:货物列车速度对振动响应的影响较大,速度越高,地面上相同位置上的振动响应越大;振动加速度、速度和位移沿距离的衰减特性基本一致,呈现指数曲线的衰减规律;两货车以120,100和80 km/h的速度在精密仪器厂房附近交会时,光谱仪的加速度、速度及位移的预测值满足仪器振动限值要求,制芯机的加速度预测值满足仪器的限值要求。 展开更多

关键词 货物列车 大地振动 精密仪器 有限元法 振动响应

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Rayleigh波作用下饱和海床土中管桩竖向动力特性研究 被引量：1

6

作者 牛晓波 章敏 赵仓龙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期244-252,287,共10页

针对近海环境中钢管桩在Rayleigh波作用下的竖向动力特性进行了研究。基于Biot理论和理想流体控制方程,结合上覆流体与海床面的位移,应力以及动水压力连续性条件,求得了流体-饱和介质在Rayleigh波作用下的自由场波动解;接着考虑大直径... 针对近海环境中钢管桩在Rayleigh波作用下的竖向动力特性进行了研究。基于Biot理论和理想流体控制方程,结合上覆流体与海床面的位移,应力以及动水压力连续性条件,求得了流体-饱和介质在Rayleigh波作用下的自由场波动解;接着考虑大直径管桩的横向惯性效应,借助管桩内外侧土体竖向动力阻抗,建立了Rayleigh波作用下饱和海床土中管桩竖向动力响应的频域解答。结果表明:海床及管桩竖向位移随着流体层厚度的增加逐渐降低,当流体层厚度超过10 m时,则基本保持不变;桩径的增大将使不同桩顶质量下的管桩竖向位移逐渐减小,并最终趋于同一数值;桩侧摩阻力在海床面以下2.5倍波长范围内随土体剪切模量的增大而减小,当深度进一步增大时,则基本一致。 展开更多

关键词 RAYLEIGH波 管桩 流体-饱和土层 竖向振动

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温度荷载对连续梁桥上无砟轨道变形特性影响分析 被引量：15

7

作者 冯青松 廖春明 +1 位作者 孙魁 雷晓燕 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2280-2288,共9页

为研究均匀温度荷载与不均匀温度荷载对连续梁桥上无砟轨道无缝线路纵向力和线路几何形位的影响,基于梁轨作用原理和有限元法,建立连续梁桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道空间耦合模型,分析在桥梁整体升温与不均匀温度荷载作用下无缝线路的变形... 为研究均匀温度荷载与不均匀温度荷载对连续梁桥上无砟轨道无缝线路纵向力和线路几何形位的影响,基于梁轨作用原理和有限元法,建立连续梁桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道空间耦合模型,分析在桥梁整体升温与不均匀温度荷载作用下无缝线路的变形,并对比2种温度荷载对无缝线路几何形位的影响。研究结果表明:整体升温与不均匀温度荷载作用下无缝线路受力与变形结果差异明显,两者间的钢轨横垂向位移的差异随阴阳面温差荷载增大而增大,主要影响轨道高低不平顺与水平偏差;连续梁上的钢轨水平偏差,轨距偏差和轨向偏差比线路两端简支梁要大,连续梁部分的高低偏差比简支梁要小;当桥梁阴阳面温差荷载最大时,连续梁两端出现高低偏差最大负值,最大值为−3.475 mm,大于其限值±2 mm,当连续梁跨度超过135 m时桥梁变形限值超出设计规范规定变形限值;在高速铁路桥上无缝线路设计时,应考虑桥梁不均匀温度荷载作用对轨道几何形位的影响,特别注意其对高低不平顺的影响。 展开更多

关键词 高速铁路 连续梁桥 无砟轨道 几何形位 阴阳面

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杭南长客运专线速度目标值选择分析 被引量：8

8

作者 张鹏飞 雷晓燕 +1 位作者 高亮 吴浩存 《铁道标准设计》 北大核心 2014年第6期35-40,共6页

以杭南长客运专线为例,在遵循高速铁路速度目标值选择原则的基础上,分析不同速度目标值对技术标准、工程数量和静态投资、旅行时间、动车组购置费以及投资效益的影响。研究结果表明:速度目标值越高,线路所选择的技术标准越高,工程数量... 以杭南长客运专线为例,在遵循高速铁路速度目标值选择原则的基础上,分析不同速度目标值对技术标准、工程数量和静态投资、旅行时间、动车组购置费以及投资效益的影响。研究结果表明:速度目标值越高,线路所选择的技术标准越高,工程数量和静态投资也随之增大,但增幅不大;杭州—长沙区段内,随着速度目标值的提高,满足旅客周转的动车组数量减少;250 km/h方案的动车购置费最低,300 km/h和350 km/h两种方案的动车购置费相差不大;350 km/h方案在节约旅行时间和投资效益两个方面占有明显优势。综合考虑各种影响因素后,建议杭南长客运专线的速度目标值采用350 km/h。 展开更多

关键词 客运专线 速度目标值 时间目标值 投资效益 综合分析

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地震作用下桥梁-CRTSⅡ型无砟轨道相互作用规律 被引量：6

9

作者 刘施 闫斌 +1 位作者 张鹏飞 林智均 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期669-674,共6页

为研究地震对桥梁纵连板式无砟轨道相互作用的影响,以沪昆高铁某16~32 m简支箱梁桥-CRTSⅡ型板式无砟轨道系统为研究对象,建立充分考虑轨道结构层间非线性约束的三维动力仿真模型,探讨ElCentro波和Taft波2种常见地震激励对结构受力变形... 为研究地震对桥梁纵连板式无砟轨道相互作用的影响,以沪昆高铁某16~32 m简支箱梁桥-CRTSⅡ型板式无砟轨道系统为研究对象,建立充分考虑轨道结构层间非线性约束的三维动力仿真模型,探讨ElCentro波和Taft波2种常见地震激励对结构受力变形的影响,对比3种不同烈度的ElCentro波对系统动力特性的影响程度。研究结果表明:地震波的频谱特性与结构动力响应紧密联系,ElCentro波对结构纵向受力与变形影响较大;地震作用下,钢轨、桥墩和端刺承受着较大纵向力;扣件、滑动层和砂浆层各向位移均在梁缝处出现峰值,扣件和砂浆层纵向位移最大值出现在端刺附近;滑动层通过底座板滑移耗能,大幅度提高了系统的抗震性能;随着地震烈度的增加,各关键构件受力变形大幅增长。 展开更多

关键词 简支梁 无砟轨道 梁轨相互作用 地震响应

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双向温梯荷载下简支梁桥上CRTS Ⅱ型板受力变形 被引量：4

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作者 张鹏飞 姚典 +1 位作者 涂建 雷晓燕 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期32-38,共7页

为研究温度梯度荷载作用下多跨简支梁桥上CRTSⅡ型板受力变形问题,基于有限元法建立了多跨简支梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路(Continuous Welded Rail,CWR)空间精细化有限元模型,分析了竖向、横向温度梯度荷载作用下轨道、桥梁结... 为研究温度梯度荷载作用下多跨简支梁桥上CRTSⅡ型板受力变形问题,基于有限元法建立了多跨简支梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路(Continuous Welded Rail,CWR)空间精细化有限元模型,分析了竖向、横向温度梯度荷载作用下轨道、桥梁结构纵向受力与变形特性.研究结果表明:竖向温梯荷载作用下,钢轨在桥梁两端的主端刺位置伸缩力与位移达到最大值;轨道板出现翘曲应力,其上下表面应力差随温度梯度增大而增大,轨道板竖向温度梯度为90℃/m时,上下表面应力差最大值较50℃/m时增加了44%.双向温梯荷载作用下,向阳侧桥梁纵向位移明显高于背阴侧,钢轨伸缩力略高于背阴侧;随着横向温度梯度的增大,阴阳两侧结构纵向位移差、相对位移差和应力差均呈现逐渐增大趋势.在高温差地区需重点关注轨道板因上下表面应力差引起的翘曲变形问题.研究成果可为桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路的设计、施工和维护提供理论依据. 展开更多

关键词 CRTSⅡ型板式无砟轨道 桥上无缝线路 温度梯度荷载 纵向力 纵向位移

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简支梁桥上CRTSⅠ型板式无砟轨道伸缩力影响因素分析 被引量：2

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作者 雷振宇 张鹏飞 +1 位作者 翟利华 农兴中 《城市轨道交通研究》 北大核心 2018年第8期21-25,共5页

桥上无砟轨道受力比较复杂,桥上无砟轨道无缝线路的稳定性直接影响高速列车的行车平稳与安全。基于有限元法和梁轨相互作用理论,建立了6×32 m混凝土简支梁桥上CRTSⅠ型板式无砟轨道无缝线路空间耦合模型,研究温度荷载作用下钢轨、... 桥上无砟轨道受力比较复杂,桥上无砟轨道无缝线路的稳定性直接影响高速列车的行车平稳与安全。基于有限元法和梁轨相互作用理论,建立了6×32 m混凝土简支梁桥上CRTSⅠ型板式无砟轨道无缝线路空间耦合模型,研究温度荷载作用下钢轨、轨道板及底座板的受力变形特性,并对相关影响参数进行分析。结果表明:在温度荷载作用下,钢轨伸缩力的峰值出现在桥梁墩台及跨中,钢轨的纵向位移呈现先增后减的趋势,在中间两跨达到最大值,钢轨和轨道板的纵向伸缩趋势基本一致,表明扣件起到了很好的约束作用;桥上采用小阻力扣件可改善桥上无缝线路梁轨相互作用,但要充分考虑轨板相对位移不能过大,保证钢轨在桥台处的爬行能够得到有效控制;从减小桥上轨道结构伸缩力及纵向位移考虑,桥梁墩台固定端纵向刚度不宜过大。 展开更多

关键词 简支梁 无砟轨道 无缝线路 伸缩力

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