高纬度地区铁路桥梁新型球型钢支座设计与试验研究 被引量：4

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作者 宋晓东 陈列 +1 位作者 薛鹏 钟洪军 《铁道建筑》 北大核心 2018年第2期32-35,共4页

高纬度地区铁路桥梁新型球型钢支座是根据高纬度地区铁路桥梁特点改良的耐寒防风沙球型钢支座,在支座滑动面采用高抗冻性硅脂保证了支座在低温条件下的平面滑动和球面转动性能;在支座上板与下板之间设置新型防风沙结构,防止了外部风沙... 高纬度地区铁路桥梁新型球型钢支座是根据高纬度地区铁路桥梁特点改良的耐寒防风沙球型钢支座,在支座滑动面采用高抗冻性硅脂保证了支座在低温条件下的平面滑动和球面转动性能;在支座上板与下板之间设置新型防风沙结构,防止了外部风沙的侵入。结合低温型式试验对新型球型钢支座进行了测试。结果表明,新型球型钢支座在严寒条件下达到了支座设计指标与行业标准,为高纬度地区铁路桥梁的修建提供了技术支撑。 展开更多

关键词 铁路桥梁 耐寒性能 试验研究 新型球型钢支座 防风沙性能

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Z型风屏障对大风环境下400 km/h高速列车通过桥梁的防风效果研究

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作者 薛鹏 吕娜 +2 位作者 张鹤 金怡新 钟洪军 《高速铁路技术》 2025年第2期104-109,115,共7页

本文采用风洞试验分析了Z型风屏障导风角、透风率、高度对简支梁桥上列车和桥梁气动性能的影响,通过风-车-桥耦合振动研究了不同风速下桥上列车运行的安全性问题。结果表明,(1)与不设置风屏障相比,安装Z型风屏障后列车高度范围内风速最... 本文采用风洞试验分析了Z型风屏障导风角、透风率、高度对简支梁桥上列车和桥梁气动性能的影响,通过风-车-桥耦合振动研究了不同风速下桥上列车运行的安全性问题。结果表明,(1)与不设置风屏障相比,安装Z型风屏障后列车高度范围内风速最小减少40%;适用于简支梁桥的Z型风屏障的最优参数为导风角度20°、透风率30%、高度3 m;(2)对不设置风屏障的简支梁桥,桥面风速超过25 m/s时即应限速行驶,超过30 m/s时须停运;(3)设置Z型风屏障后,风速达到40 m/s列车仍可按设计速度400 km/h通过桥梁,风速达到60 m/s时,列车仍可按100 km/h的速度安全运行;(4)Z型风屏障合理的挡风、导风结构减小了大风对桥梁的影响。 展开更多

关键词 高速铁路 风屏障 风洞试验 数值模拟 安全阈值

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铁路桥梁新型球型钢支座防风沙试验研究 被引量：2

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作者 宋晓东 陈列 +1 位作者 薛鹏 钟洪军 《高速铁路技术》 2020年第4期70-74,共5页

本文针对铁路穿越风沙环境地区时,普通桥梁支座使用寿命会严重缩短的现状,介绍了一种适应风沙环境的新型铁路桥梁球型钢支座,并为研究支座的防风沙性能,设计了具体的试验方法与步骤。通过与普通支座进行对比试验分析,验证了新型支座结... 本文针对铁路穿越风沙环境地区时,普通桥梁支座使用寿命会严重缩短的现状,介绍了一种适应风沙环境的新型铁路桥梁球型钢支座,并为研究支座的防风沙性能,设计了具体的试验方法与步骤。通过与普通支座进行对比试验分析,验证了新型支座结构设计合理,防风沙方案可行,能够有效抵御风沙入侵,延长支座在风沙环境下的使用寿命。研究结果表明:(1)新型球型钢支座防风沙材料受风沙影响较小;(2)新型球型钢支座防风沙措施效果好,5 a加速周期内没有风沙入侵情况;(3)新型球型钢支座在风沙环境下的预期使用寿命可达30 a,普通球型支座仅为3 a。 展开更多

关键词 铁路 桥梁 新型 球型钢支座 防风沙 试验 使用寿命

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桥梁减隔震设计与新型减隔震装置 被引量：3

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作者 张宁 Marioni 吴惠卿 《内蒙古公路与运输》 2010年第6期18-22,共5页

结构减隔震设计通过在结构的适当位置布置减隔震装置,达到延长结构自振周期和耗散地震能量的目的。此时,主要的结构构件在罕遇地震作用下仍工作在弹性范围内。因此,结构减隔震设计方法可同时具备安全、经济、适用、易维护等多重优点,是... 结构减隔震设计通过在结构的适当位置布置减隔震装置,达到延长结构自振周期和耗散地震能量的目的。此时,主要的结构构件在罕遇地震作用下仍工作在弹性范围内。因此,结构减隔震设计方法可同时具备安全、经济、适用、易维护等多重优点,是最理想的抗震设计方法。以减隔震设计理论为技术支撑,多种新型抗震装置被开发出来,如高阻尼橡胶支座、滞后型阻尼器、液压阻尼器、电磁阻尼器等。文章论述了各种减隔震装置的基本理论及使用案例,有助于工程师进行抗震设计及减隔震产品的选择。 展开更多

关键词 桥梁工程 结构减隔震设计 高阻尼橡胶支座 滞后型阻尼器 液压阻尼器 电磁阻尼器

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高速铁路桥梁导风屏障挡风效果分析与验证

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作者 吕娜 郑晓龙 +2 位作者 金怡新 张鹤 谢海清 《高速铁路技术》 2024年第5期78-82,共5页

以某时速350 km高速铁路桥梁为例,在数值模拟和风洞试验的基础上,通过在桥垮1/4位置、跨中位置布置风速传感器,开展导风屏障-桥梁系统下的风速、风向现场测试,验证导风屏障的挡风效果。结果表明:(1)监测期内,1/4跨位置最大瞬时来流风速... 以某时速350 km高速铁路桥梁为例,在数值模拟和风洞试验的基础上,通过在桥垮1/4位置、跨中位置布置风速传感器,开展导风屏障-桥梁系统下的风速、风向现场测试,验证导风屏障的挡风效果。结果表明:(1)监测期内,1/4跨位置最大瞬时来流风速为10.5 m/s,跨中位置最大瞬时来流风速14 m/s;(2)安装导风屏障后,迎风侧轨道中心线2.5 m高度处风速折减率为40%~60%,3.5m高度风速折减率为30%~40%,且1/4跨和跨中在同一高度处风速折减率一致;(3)同一高度处,实桥测试的风速折减率小于风洞试验的风速折减率,主要原因为:现场风速、风向紊流度高,采集数据跳跃大,风洞试验中风速、风向固定;现场测试没有列车,风洞试验有列车;(4)导风屏障的安装对降低轨道处风速,提高桥梁的安全行车效果明显。 展开更多

关键词 铁路桥梁 风屏障 挡风性能 实桥测试 减风率

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沙尘侵入对铁路桥梁支座摩擦因数的影响试验研究 被引量：5

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作者 庾光忠 夏俊勇 +3 位作者 刘羽 金怡新 刘军 宁响亮 《铁道建筑》 北大核心 2019年第12期16-18,共3页

介绍了对球型支座进行沙尘侵入影响研究的必要性,并结合我国新疆地区实际沙尘情况,设计了一套试验方案。针对球型支座静摩擦因数随侵入沙尘量的变化情况进行试验研究,验证含沙量对支座短期静摩擦因数的影响。试验结果表明支座短期摩擦... 介绍了对球型支座进行沙尘侵入影响研究的必要性,并结合我国新疆地区实际沙尘情况,设计了一套试验方案。针对球型支座静摩擦因数随侵入沙尘量的变化情况进行试验研究,验证含沙量对支座短期静摩擦因数的影响。试验结果表明支座短期摩擦因数对沙尘侵入较为敏感,较少的沙尘就可使支座平面摩擦因数超过标准容许值。据此对支座提出了采用全密封防沙尘结构的建议。 展开更多

关键词 铁路桥梁 球型支座 试验研究 沙尘 摩擦因数

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沪昆高铁北盘江特大桥导风栏杆防风效果风洞试验研究 被引量：6

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作者 陈列 徐锡江 +2 位作者 谢海清 吕娜 张鹤 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第10期76-80,共5页

为满足列车在25 m/s风速下以设计速度350 km/h安全通过桥梁,以沪昆高铁北盘江特大桥为工程背景,研发一种桥梁防风装置-导风栏杆。每根导风栏杆由挡风面、导风角、通风孔、加强肋、安装孔构成,挡风面近似为一个扇形结构,上部有导风角,挡... 为满足列车在25 m/s风速下以设计速度350 km/h安全通过桥梁,以沪昆高铁北盘江特大桥为工程背景,研发一种桥梁防风装置-导风栏杆。每根导风栏杆由挡风面、导风角、通风孔、加强肋、安装孔构成,挡风面近似为一个扇形结构,上部有导风角,挡风面上部均布通风孔。每根导风栏杆以一定的间距排列,通过螺栓与下部预埋组件相连。通过风洞试验和风-车-桥耦合分析对导风栏杆进行防风效果验证。结果表明:导风栏杆的应用解决了列车在大风情况下的全速安全运行问题,同时提高了列车的乘坐舒适性。导风栏杆兼具挡风、导风、栏杆功能于一体,同时发挥了桥梁防风、行人安全防护的功能。大部分风通过带折角的倾斜导风叶片进行转向,减小了风荷载对导风栏杆的受力,同时减小主梁的受力。 展开更多

关键词 高速铁路 桥梁防风装置 峡谷桥 风屏障 导风栏杆 风洞试验

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叶片式导风屏障的高度优化研究 被引量：1

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作者 谢海清 吕娜 +2 位作者 徐建华 张鹤 董扬 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第11期74-78,85,共6页

研究目的:在混凝土桥上安装叶片式导风屏障时,通常需要在桥面设置一定高度的基础,基础高度和导风叶片高度共同参与挡风;基础过高,会增加桥梁自身荷载;导风叶片过高,则会增大导风屏障自身受力,制造成本也会增高。因此,本文旨在通过风洞试... 研究目的:在混凝土桥上安装叶片式导风屏障时,通常需要在桥面设置一定高度的基础,基础高度和导风叶片高度共同参与挡风;基础过高,会增加桥梁自身荷载;导风叶片过高,则会增大导风屏障自身受力,制造成本也会增高。因此,本文旨在通过风洞试验,研究叶片式导风屏障总高度、导风叶片高度以及基础高度对列车气动力系数、列车周围的风压系数以及轨道中心线处风速的影响规律,旨在得到叶片式导风屏障各高度对列车运行安全及桥梁受力的影响,为工程应用时各高度的选取提供依据。研究结论:(1)桥面安装导风屏障后,列车周围风压系数、列车三分力系数以及轨道中心处风速均有所降低,对提高桥梁的安全行车有积极作用;(2)能够兼顾挡风性能和经济性的叶片式导风屏障最佳总高度在3~3.5 m之间;(3)导风屏障基础高度的增加对挡风效果的贡献不明显,在满足列车安全舒适运行需求的同时,应尽可能降低基础高度;(4)实际工程导风屏障高度还应结合车速、风速,通过风-车-桥耦合振动分析进一步验证;(5)本研究成果可为叶片式导风屏障高度的选取提供初步依据。 展开更多

关键词 铁路桥梁 导风屏障 高度优化 风洞试验 挡风性能 气动力系数 减风率

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活塞式拉压限制器在高墩简支梁桥上的应用 被引量：1

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作者 何庭国 赵前进 +2 位作者 吕娜 张英虹 金怡新 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2018年第2期46-50,共5页

研究目的:铁路简支梁桥上部结构纵向力通过梁体传递和分配到各墩,墩高较大时,墩顶变形较大,在遇到较大地震力作用时,墩顶变形过大会引起落梁甚至桥梁倒塌等严重灾害。因此,针对高墩谷架桥研发了一种既能传递拉力又能传递压力的连梁装置... 研究目的:铁路简支梁桥上部结构纵向力通过梁体传递和分配到各墩,墩高较大时,墩顶变形较大,在遇到较大地震力作用时,墩顶变形过大会引起落梁甚至桥梁倒塌等严重灾害。因此,针对高墩谷架桥研发了一种既能传递拉力又能传递压力的连梁装置——活塞式拉压限制器,以期减小高墩的水平受力,从而控制墩顶的变形。研究结论:(1)活塞式拉压限制器将梁体在纵向上连接起来,并将纵向力传递至端部刚性桥台或中间刚性墩固定点,起到调节桥梁刚度,控制墩梁相对变形的作用;(2)活塞式拉压限制器的应用对桥墩及桥台均有一定的减震作用,且对高墩的减震效果更明显;(3)活塞式拉压限制器有良好的地震调节作用,对高墩简支梁桥桥墩的内力调节作用与其屈服刚度、游间量、墩高等因素密切相关;(4)活塞式拉压限制器的应用可使得桥梁设计不增加桥墩尺寸,并使各墩尺寸一致;(5)活塞式拉压限制器的研发及应用将会加速耗能型连梁装置及防落梁系统的实用化进程。 展开更多

关键词 桥梁 拉压限制器 连梁装置 减震 地震响应

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CFRP索斜拉桥面内自由振动的多索梁模型及模态分析 被引量：16

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作者 丛云跃 康厚军 +2 位作者 郭铁丁 苏潇阳 金怡新 《动力学与控制学报》 2017年第6期494-504,共11页

为研究斜拉桥中索与梁、索与索之间的耦合振动问题,建立了斜拉桥的单梁-多索力学模型.考虑索的初始垂度引起的几何非线性因素的影响,将多索梁模型分段处理,基于索、梁经典的面内振动的微分方程,通过索、梁连接处的动态平衡条件,建立多... 为研究斜拉桥中索与梁、索与索之间的耦合振动问题,建立了斜拉桥的单梁-多索力学模型.考虑索的初始垂度引起的几何非线性因素的影响,将多索梁模型分段处理,基于索、梁经典的面内振动的微分方程,通过索、梁连接处的动态平衡条件,建立多索梁模型面内振动理论.以双索梁为例,应用分离变量法,结合边界条件,求解双索斜拉梁模型平面内自由振动的特征值问题.同时,建立双索梁的有限元模型,有限元所得结果与本文理论研究吻合良好.最后对CFRP索梁模型的各项相关重要参数进行分析,并将本文理论与课题组前期成果进行对比分析.研究表明,CFRP索能极大改善双索梁模型的基本动力学性能.增大拉索轴向刚度能明显提高模型的低阶频率,而梁弯曲刚度的提高对其高阶频率的提高比较明显. 展开更多

关键词 多索梁 模态分析 CFRP索 频率 有限元

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导风屏障对高铁桥梁桥面风场影响的风洞试验研究 被引量：1

11

作者 蒋硕 何旭辉 +2 位作者 邹云峰 金怡新 吕娜 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1963-1973,共11页

风屏障是常用的高铁桥梁防风设施,新型导风屏障能够减小屏障风荷载,兼顾风屏障和桥梁结构安全。为明确导风屏障的防风机理,通过1∶15的大比例节段模型风洞试验,采用开发的移动测试系统和眼镜蛇风速仪测试桥上的湍流度和3个方向的风速分... 风屏障是常用的高铁桥梁防风设施,新型导风屏障能够减小屏障风荷载,兼顾风屏障和桥梁结构安全。为明确导风屏障的防风机理,通过1∶15的大比例节段模型风洞试验,采用开发的移动测试系统和眼镜蛇风速仪测试桥上的湍流度和3个方向的风速分量,研究导风屏障参数—导风面1倾角、导风面2高度和屏障下部尺寸对桥上三维风场特性的影响,并通过3种等效方法获得了不同试验工况下的等效风特性指标,为导风屏障参数设计提供依据。研究结果表明:导风屏障能够有效减小桥上风速,且具有较强的气流引导作用,横向风速比和垂向风速比最大分别可达0.25和0.17。导风面1角度改变对桥上风场影响较小,导风面2高度对横向和垂向导风作用影响明显,减小导风面2高度时横向风速比极值上升0.1以上。增大导风屏障下部尺寸可增强遮挡作用和导风作用,且能够抑制桥面附近的射流强度。遮蔽作用是导风屏障防风效果的主导因素,但导风屏障对气流的偏转作用亦会一定程度影响防风效果,考虑三维风特性的等效屏蔽参数与基于合成风速的等效风速的评价结果差异极值减少20%。 展开更多

关键词 导风屏障 风剖面 平均风速 风洞试验 湍流度

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叶片式导风屏障挡风性能优化研究 被引量：5

12

作者 吕娜 刘伟 +2 位作者 谢海清 徐锡江 王超凡 《高速铁路技术》 2022年第1期78-82,88,共6页

本文以某钢桁梁斜拉桥为原型,采用数值模拟方法研究一种叶片式导风屏障对横风环境下列车周围流场、列车气动性能、桥梁气动性能的影响。结果表明:(1)叶片式导风屏障改变了桥梁内部的风场环境,减小了列车周围风速,风速最少减小20%;(2)高... 本文以某钢桁梁斜拉桥为原型,采用数值模拟方法研究一种叶片式导风屏障对横风环境下列车周围流场、列车气动性能、桥梁气动性能的影响。结果表明:(1)叶片式导风屏障改变了桥梁内部的风场环境,减小了列车周围风速,风速最少减小20%;(2)高度为3 m时,列车周围的风速最低,列车三分力系数最优;(3)透风率为20%~25%时,列车周围风场受回流影响小,列车三分力系数中仅升力系数增大;(4)导风角为20°时,列车、桥梁三分力系数最小,且叶片式导风屏障自身承受的风荷载最小。综合考虑行车安全和建造成本,叶片式导风屏障的最佳高度为3 m,最佳透风率为20%~25%,最佳导风角为20°。 展开更多

关键词 铁路 桥梁 叶片式导风屏障 风屏障 三分力系数 风速折减率 透风率

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基于风-车-桥耦合振动的导风屏障防风效果研究

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作者 吕娜 张英虹 +2 位作者 谢海清 张鹤 金怡新 《高速铁路技术》 2023年第3期32-36,共5页

本文以大宁河特大桥为工程背景,通过风洞试验和风-车-桥耦合分析,对比了未设置导风屏障、设置2.5 m、3 m高导风屏障3种工况下的列车三分力系数、风速折减系数,研究了横风对350 km/h速度列车、桥梁的动力响应的影响,结果表明:(1)桥面设... 本文以大宁河特大桥为工程背景,通过风洞试验和风-车-桥耦合分析,对比了未设置导风屏障、设置2.5 m、3 m高导风屏障3种工况下的列车三分力系数、风速折减系数,研究了横风对350 km/h速度列车、桥梁的动力响应的影响,结果表明:(1)桥面设置导风屏障后,列车的侧力系数和倾覆力矩系数大幅衰减,桥梁的侧力系数明显增大;(2)该桥不设置防风措施,风速达到15 m/s时,列车就须限速通行;设置高度3 m的导风屏障后,风速达到30 m/s,列车仍可按设计350 km/h速度安全通过;(3)导风屏障的设置并未增加桥梁的动力响应,反而因其合理的挡、导风结构减小了大风对桥梁的影响。 展开更多

关键词 高速铁路 导风屏障 风屏障 导风 风-车-桥耦合 气动效应 安全阈值

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