极端气候下交通基础设施脆弱性研究综述

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作者 贾宏宇 肖楚照 +2 位作者 康炜 王传琦 郑史雄 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第2期484-502,共19页

全球气候变化日益剧烈,极端强降水、高温、低温以及干旱等极端气候事件对现有交通基础设施的运行性能造成影响,甚至导致严重损坏.与此同时,随着交通强国战略的深入实施,大量新的交通基础设施在恶劣环境中被建设,新建设施的功能性、耐久... 全球气候变化日益剧烈,极端强降水、高温、低温以及干旱等极端气候事件对现有交通基础设施的运行性能造成影响,甚至导致严重损坏.与此同时,随着交通强国战略的深入实施,大量新的交通基础设施在恶劣环境中被建设,新建设施的功能性、耐久性和维护管理面临前所未有的挑战.极端气候荷载变化迅速且难以预测,常常伴随多种灾害的耦合效应,使得交通基础设施在其作用下的破坏机理极为复杂.为确保极端气候条件下交通基础设施的安全和效能,在国内外极端气候及多灾害耦合研究的基础上,系统梳理了极端气候的时空演变、多灾害耦合作用的研究历程以及多重灾害对工程结构的影响机理.在此基础上,明确了极端气候影响的特性,并提出交通基础设施在设计、施工和维护阶段的防灾减灾设计原则.同时,综合总结了在极端气候条件下交通基础设施的多灾害风险评估方法,并对未来的研究方向进行展望,指出利用人工智能和机器学习技术进行极端气候灾害的快速预测和评估,以及在全寿命周期内分析交通基础设施系统性能的变化将成为重要的发展趋势.为桥梁、道路和隧道等交通基础设施在极端气候条件下的抗灾设计、性能评估和韧性提升提供了宝贵的参考. 展开更多

关键词 极端气候 交通基础设施 多灾害 全寿命周期 抗震韧性

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跨河桥梁基础冲刷研究综述 被引量：1

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作者 王路 刘宏伟 +2 位作者 魏凯 Bruce MELVILLE 聂锐华 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第7期94-103,共10页

基础冲刷是导致跨河桥梁水毁的主要原因之一。归纳了跨河桥梁基础冲刷近60 a来的研究成果,总结了一般冲刷、束窄冲刷和局部冲刷3个方面的研究进展,并分析了现有研究的不足。过去60余年,国内外学者基于水槽试验、原型观测、数值模拟等方... 基础冲刷是导致跨河桥梁水毁的主要原因之一。归纳了跨河桥梁基础冲刷近60 a来的研究成果,总结了一般冲刷、束窄冲刷和局部冲刷3个方面的研究进展,并分析了现有研究的不足。过去60余年,国内外学者基于水槽试验、原型观测、数值模拟等方法,围绕跨河桥梁基础冲刷开展了大量研究,取得了一系列研究成果,显著提高了跨河桥梁基础冲刷的设计水平。由于已有跨河桥梁基础冲刷研究多局限于顺直河道、非黏性河床、单桩结构等简单边界条件,研究方法多基于水槽试验和特定桥梁的原型观测结果,较少考虑人类扰动对河床演变的影响,相关结论和设计方法的适用性和可靠性有限。未来研究需要更好地将水槽试验、原型观测、数值模拟、理论分析、人工神经网络、深度学习等方法进行融合,系统深入开展受人类扰动影响和复杂边界条件的跨河桥梁基础冲刷研究,完善跨河桥梁基础冲刷的理论体系,提出适用性更广、可靠性更高的冲刷设计方法。 展开更多

关键词 跨河桥梁 基础冲刷 泥沙运动 河床演变 桥梁水毁

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公铁同层桥梁防眩设施及防眩效果研究 被引量：1

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作者 张迅 徐艺涵 +4 位作者 孔德睿 陈柯儿 李小珍 王德志 崔苗苗 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期48-56,共9页

以某公铁同层桥梁为背景,以道路失能眩光造成的阈值增量为评价指标,基于DIALux光学仿真分析软件,结合现场试验进行公铁同层桥梁防眩设施研究,并从屏障结构和列车光源2个层面开展影响屏障防眩效果的参数分析。结果表明:屏障高度和遮光角... 以某公铁同层桥梁为背景,以道路失能眩光造成的阈值增量为评价指标,基于DIALux光学仿真分析软件,结合现场试验进行公铁同层桥梁防眩设施研究,并从屏障结构和列车光源2个层面开展影响屏障防眩效果的参数分析。结果表明:屏障高度和遮光角需大于某一阈值才能满足防眩要求,本案例为3.0 m和12°;当屏障开孔率较大或者光源灯柱角度和光通量较大时,需要进一步校核眩光指标,以免其漏光严重;灯柱角度和屏障材料基本不影响眩光水平;影响眩光水平的主要因素为屏障高度、遮光角和列车灯光通量。 展开更多

关键词 公铁同层桥梁 防眩屏障 道路失能眩光阈值增量 光通量 防眩效果 DIALux仿真

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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

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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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大跨度铁路悬索桥时变变形对高速列车行车平稳性影响 被引量：1

5

作者 李小珍 宁波涛 +3 位作者 王铭 程益凡 贺浩楠 朱运河 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期80-88,共9页

大跨度柔性体系悬索桥在温度荷载、列车荷载等时变荷载作用下将产生明显的竖向变形。为研究大跨度铁路悬索桥时变变形对高速列车行车平稳性的影响,以某主跨1092 m的大跨度铁路悬索桥为研究对象,基于车-线-桥耦合振动分析理论,从时域和频... 大跨度柔性体系悬索桥在温度荷载、列车荷载等时变荷载作用下将产生明显的竖向变形。为研究大跨度铁路悬索桥时变变形对高速列车行车平稳性的影响,以某主跨1092 m的大跨度铁路悬索桥为研究对象,基于车-线-桥耦合振动分析理论,从时域和频域2个角度开展大跨度铁路悬索桥时变变形影响下桥上轨道静、动态几何形位及其对行车平稳性影响研究。结果表明:桥梁时变变形对轨道静态与动态几何形位的影响差异主要体现在高低不平顺幅值及最大幅值发生位置,且频域影响范围主要体现在波长110 m以上;120和200 m 2种截止波长下桥上轨道高低不平顺对车体竖向加速度影响差异仅为3%;大跨度铁路悬索桥桥上轨道动态高低不平顺管理截止波长为120 m,建议基于列车行车平稳性,分别制定轨道高低不平顺运维标准及120 m波长以上桥梁变形的刚度控制标准,控制大跨度铁路悬索桥时变变形下的轨道几何形位。 展开更多

关键词 大跨度铁路悬索桥 桥梁时变变形 轨道几何形位 列车行车平稳性 截止波长

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列车荷载作用下的磁浮轨道梁响应极值条件 被引量：1

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作者 向活跃 刘科宏 李永乐 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期27-34,136,共9页

为研究磁浮轨道梁动力响应的变化规律,将磁浮列车简化为移动的均布荷载,采用解析法得到简支轨道梁动力响应的解析解,并讨论轨道梁最大值随车速、跨度等参数的变化规律,推导磁浮轨道梁动力响应的极值条件,利用有限元方法和车-桥耦合振动... 为研究磁浮轨道梁动力响应的变化规律,将磁浮列车简化为移动的均布荷载,采用解析法得到简支轨道梁动力响应的解析解,并讨论轨道梁最大值随车速、跨度等参数的变化规律,推导磁浮轨道梁动力响应的极值条件,利用有限元方法和车-桥耦合振动方法进行验证.结果表明:列车与轨道梁跨度比值较大时,随列车速度的增加轨道梁跨中最大响应以波动形式增加,最大响应存在极值,轨道梁响应随轨道梁跨度、质量等参数也有类似规律;当车速和跨度的乘积为特定常数,或轨道梁一阶竖弯频率与跨度的乘积为车速特定倍数时,轨道梁产生消振现象. 展开更多

关键词 磁浮轨道梁 动力响应 均布荷载 解析法 消振现象

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高速铁路槽型钢箱组合梁斜拉桥空间受力特性模型试验

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作者 谢明志 蒋志鹏 +3 位作者 黄胜前 曾甲华 杨灯 杨永清 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第3期18-27,共10页

为加强学生形象地理解高速铁路组合梁斜拉桥空间受力特性,该文依托福厦高铁泉州湾跨海大桥,设计了一种基于过程建造的槽型钢箱组合梁辅助墩负弯矩区试验模型,模拟桥梁建造关键过程的施工演变及成桥状态,并制作了1∶2.5试验模型,研究了... 为加强学生形象地理解高速铁路组合梁斜拉桥空间受力特性,该文依托福厦高铁泉州湾跨海大桥,设计了一种基于过程建造的槽型钢箱组合梁辅助墩负弯矩区试验模型,模拟桥梁建造关键过程的施工演变及成桥状态,并制作了1∶2.5试验模型,研究了不同荷载工况作用下组合梁的空间应力分布状态,并对关键截面进行积分,深入探明竖向剪力及轴力在钢箱梁各部件中的传力特性。通过该模型试验,在为学生掌握跨海桥梁建造过程、体系转换、结构受力特点提供直观展示的同时,加强理论与实践的融合,激发了学生对科研的兴趣,提升了学生的创新思维和团队协作能力,为学生掌握高铁混合梁斜拉桥设计及参数优化提供创新试验平台,进一步培养了其综合创新能力。 展开更多

关键词 高速铁路 组合梁斜拉桥 模型试验 应力分布 创新能力

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高速铁路矮塔斜拉桥地震功能易损性分析

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作者 谢明志 韩晨 +2 位作者 刘嘉兴 杨永清 黄胜前 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第9期38-44,共7页

研究目的:为探明高铁矮塔斜拉桥功能损伤,结合工程实践,建立其易损性研究框架,考虑不确定性,采用增量动力分析法(IDA),开展功能易损性分析,生成构件及系统功能易损性曲线,深入探明功能与承载损伤的区别和联系。研究结论:(1)构件层面,高... 研究目的:为探明高铁矮塔斜拉桥功能损伤,结合工程实践,建立其易损性研究框架,考虑不确定性,采用增量动力分析法(IDA),开展功能易损性分析,生成构件及系统功能易损性曲线,深入探明功能与承载损伤的区别和联系。研究结论:(1)构件层面,高速铁路矮塔斜拉桥由于梁端转角变化所引起损伤超越概率是最大的,需加强桥梁地震功能损伤的控制;(2)低强度地震下,对于轻微及中等损伤,发生承载损伤的超越概率大于功能损伤,伴随地震动强度的增大,功能损伤超越概率逐渐增大;(3)系统损伤方面,对于中等及严重损伤,结构最易发生功能损伤,高铁功能损伤不同于传统承载易损性,差异较大;(4)本研究可为桥梁地震功能损伤对震后桥梁运营安全评估及抗震设计提供参考,具有理论及实践意义。 展开更多

关键词 桥梁工程 地震易损性 高速铁路矮塔斜拉桥 功能损伤

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大跨度槽形钢箱梁-混凝土桥面板组合梁斜拉桥整体受力特性与截面刚度分配

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作者 李晓斌 宋汶灵 +4 位作者 谢明志 张勇 杨灯 包杰 曾甲华 《铁道建筑》 北大核心 2025年第1期7-13,共7页

泉州湾跨海大桥主桥全联主梁采用槽形钢箱梁-混凝土桥面板组合结构,在高速铁路大跨度跨海斜拉桥中系首次采用。为探明槽形钢箱梁-混凝土桥面板组合主梁沿纵桥向的静力受力特点,建立主桥结构有限元分析模型,开展主桥在不同荷载组合作用... 泉州湾跨海大桥主桥全联主梁采用槽形钢箱梁-混凝土桥面板组合结构,在高速铁路大跨度跨海斜拉桥中系首次采用。为探明槽形钢箱梁-混凝土桥面板组合主梁沿纵桥向的静力受力特点,建立主桥结构有限元分析模型,开展主桥在不同荷载组合作用下的静力响应分析,揭示刚度分配和一期压重对主梁受力的影响规律。结果表明:在不同荷载组合作用下,截面应力峰值均出现在主墩及辅助墩处;主墩处主梁截面承受的轴向压力及负弯矩最大,辅助墩处主梁截面承受的竖向剪力最大,负弯矩较大,该处钢箱梁截面的正应力水平最高,尤其是钢箱梁顶缘的正应力水平远高于主墩处。综合分析主梁截面刚度及其分布情况、内力和应力分布情况,以及一期压重混凝土板对主梁受力的影响,辅助墩处主梁截面为最不利受力位置,其受力状态更加需要关注。与普通组合梁相比,槽形钢箱梁-混凝土桥面板组合梁的构件在工厂预制,可以在海湾深水区装配化实现快速建造,在工程经济性、抗风性能、海湾深水施工条件、高速列车行车性能适应性等方面具有显著优势,应用前景广泛。 展开更多

关键词 槽形钢-混组合梁 斜拉桥 有限元法 静力行为 刚度分配

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考虑车-桥耦合系统激励随机性影响的大跨度悬索桥竖向涡振限值研究

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作者 向活跃 陈虹宇 +1 位作者 田祥富 李永乐 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1363-1372,共10页

大跨度铁路桥梁发生涡振时会影响行车安全性和乘坐舒适性。首先,给出了考虑涡振影响的车-桥系统耦合振动分析模型。然后,基于轨道不平顺功率谱的能量占比,对随机数维度进行虚拟降维,采用优化的IS-RAM法选取代表点,提出了基于响应面与混... 大跨度铁路桥梁发生涡振时会影响行车安全性和乘坐舒适性。首先,给出了考虑涡振影响的车-桥系统耦合振动分析模型。然后,基于轨道不平顺功率谱的能量占比,对随机数维度进行虚拟降维,采用优化的IS-RAM法选取代表点,提出了基于响应面与混沌多项式的车桥系统响应超越概率的代理模型方法,实现了随机系统中变量的解耦,给出了考虑激励随机性影响的涡振限值分析步骤,验证了代理模型方法的准确性。最后,以某大跨度悬索桥为例,研究了考虑激励随机性影响时的涡振限值,分析了超越概率水平、振型、车速等因素的影响。结果表明:基于能量占比,可将选取代表性随机数的维度减小约10倍;代理模型方法可显著减少样本分析量;随着超越概率水平的下降和涡振阶次的增加,涡振限值的选取更加严格,考虑激励随机性影响的涡振限值更为合理。 展开更多

关键词 车-桥系统 涡振 随机激励 涡振限值 代理模型

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中央稳定板对流线型箱梁颤振“等效风攻角”影响研究

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作者 张明金 颜庭辕 +3 位作者 吴联活 张洪瑞 秦竟熙 李永乐 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1373-1379,共7页

为实现复杂风攻角下桥梁颤振性能提升和断面气动外形优化,以主跨1760 m的大跨度悬索桥为研究对象,采用节段模型风洞试验方法,系统测试了原始断面及增设不同高度上中央稳定板后的优化断面三分力系数、涡激振动响应,并在-7°~7°... 为实现复杂风攻角下桥梁颤振性能提升和断面气动外形优化,以主跨1760 m的大跨度悬索桥为研究对象,采用节段模型风洞试验方法,系统测试了原始断面及增设不同高度上中央稳定板后的优化断面三分力系数、涡激振动响应,并在-7°~7°的风攻角范围内试验了颤振临界风速。基于试验现象,提出并分析了“等效风攻角”效应及其应用方法。结果表明,增设上中央稳定板对断面三分力系数和涡振性能影响较小,但能有效改变流线型箱梁的颤振“等效风攻角”,使其由原始状态的-3°迁移至0°。该迁移有效提升了桥址区实际来流风攻角下的颤振临界风速,揭示了上中央稳定板通过调控“等效风攻角”提升颤振稳定性的机理,建立了气动外形优化与性能改善的关联机制且可以作为应用工程实例。 展开更多

关键词 流线型箱梁 颤振临界风速 等效风攻角 大风攻角 气动措施 中央稳定板

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预应力CFRP布置方式对加固含复合型边裂纹钢结构的疲劳性能影响

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作者 叶华文 张超凡 +2 位作者 邓加林 何建希 邓雪峰 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期82-92,共11页

为提高预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)对疲劳开裂钢结构的加固效率,以预应力CFRP加固含复合型边裂纹受拉钢板为研究对象,通过既有疲劳试验和裂纹扩展有限元模拟进行不同预应力CFRP布置方式加固的预裂受拉钢板的裂纹扩展行为以及疲劳寿... 为提高预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)对疲劳开裂钢结构的加固效率,以预应力CFRP加固含复合型边裂纹受拉钢板为研究对象,通过既有疲劳试验和裂纹扩展有限元模拟进行不同预应力CFRP布置方式加固的预裂受拉钢板的裂纹扩展行为以及疲劳寿命研究。结果表明:相比CFRP加固量和初始裂纹尺寸,预应力CFRP布置方式对含复合型边裂纹钢板的裂纹扩展行为的影响最显著;沿名义主拉应力方向布置预应力CFRP的裂纹扩展驱动力消减率比垂直于初始裂纹长度方向布置的高1倍,疲劳寿命提高率则高约3倍,并随着预应力水平的增加,沿主拉应力方向布置的加固优势更加明显;在CFRP加固刚度比为0.18、钢板预压应力为30 MPa情况下,沿名义主拉应力方向布置的预应力CFRP可提高疲劳寿命超百倍,加固效率比非预应力CFRP高5倍以上。 展开更多

关键词 钢结构 加固 预应力CFRP 布置方式 复合型边裂纹 扩展行为 疲劳寿命

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高架桥上新型近轨式声屏障脉动风压特性数值研究

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作者 胡锐 鲍玉龙 +2 位作者 李永乐 吴明睿 谭秋 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期287-296,共10页

中央近轨式声屏障作为一种新型的声屏障结构形式,距离线路较近易受到扰动强烈的气流作用,可能导致结构更易产生振动破坏或疲劳失效。以某城市铁路高架桥上近轨式声屏障为工程背景,建立了市域D型列车通过声屏障-桥梁系统的计算流体力学... 中央近轨式声屏障作为一种新型的声屏障结构形式,距离线路较近易受到扰动强烈的气流作用,可能导致结构更易产生振动破坏或疲劳失效。以某城市铁路高架桥上近轨式声屏障为工程背景,建立了市域D型列车通过声屏障-桥梁系统的计算流体力学数值分析模型。在验证数值模型无关性基础上,考查了声屏障在竖向和纵向的脉动风压分布特性,分析了列车车速、列车中心至声屏障间距和声屏障高度等参数对脉动风压的影响,给出了包含多参数变量的声屏障脉动风压峰值预测公式。结果表明:声屏障主要受到列车头波、尾波效应作用,风压时程曲线中头波负压峰值绝对值最大,随着测点高度的增加,声屏障头波负压峰值绝对值逐渐增大;不同参数对脉动风压峰值均具有显著性影响,头波负压峰值与列车车速平方成正比,与列车中心至声屏障间距平方呈负相关性,与声屏障高度的1.1次方成正比;对多参数改变时脉动风压峰值进行预测,预测值与仿真值之间具有较高的拟合度,表明预测公式具有可靠精度,可为新型的中央近轨式声屏障结构设计提供一定参考。 展开更多

关键词 高架桥梁 近轨式声屏障 脉动风压 数值模拟 风压预测

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山区桥墩磨蚀特征的三维精细化测量分析

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作者 魏凯 邢少一 +1 位作者 蔡浩伟 李永乐 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第2期136-143,共8页

为研究山区桥梁墩柱磨蚀损伤特征及发展规律,提出了基于激光雷达与红外结构光双目相机的混凝土桥墩表面磨蚀三维精细化测量方法,并建立了基于三维测量数据的桥墩磨蚀体积计算方法。通过对位于横断山区河流中的两座大桥开展现场实测,获... 为研究山区桥梁墩柱磨蚀损伤特征及发展规律,提出了基于激光雷达与红外结构光双目相机的混凝土桥墩表面磨蚀三维精细化测量方法,并建立了基于三维测量数据的桥墩磨蚀体积计算方法。通过对位于横断山区河流中的两座大桥开展现场实测,获取了桥墩磨蚀损伤的高精度三维数据,分别讨论了圆柱形和正八边形桥墩的磨蚀特征及磨蚀随桥墩高度的变化规律。实测研究发现,桥墩磨蚀主要发生在迎水面位置;圆柱形桥墩的磨蚀主要来源于悬移质,且磨蚀深度与桥墩高度符合幂函数关系;正八边形桥墩磨蚀严重,部分区域的纵筋及箍筋裸露,主要是由洪水期河流中的大粒径漂石撞击导致。研究结果可为山区桥墩磨蚀测量及磨蚀防护设计提供参考。 展开更多

关键词 山区桥梁 磨蚀 混凝土桥墩 磨蚀特征

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基于极限分析理论的悬索桥重力锚垂直齿坎抗滑力分析

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作者 李小刚 武守信 冯君 《岩土力学》 北大核心 2025年第8期2547-2558,共12页

针对悬索桥齿坎式重力锚抗滑稳定性,运用理想刚塑性平面应变问题滑移线场理论,推导了岩土体内应力状态达到Mohr-Coulomb破坏准则时的塑性滑移线微分方程。根据极限分析上下限定理,提出了垂直齿坎抗滑力上下限解析解。与Rankine被动土压... 针对悬索桥齿坎式重力锚抗滑稳定性,运用理想刚塑性平面应变问题滑移线场理论,推导了岩土体内应力状态达到Mohr-Coulomb破坏准则时的塑性滑移线微分方程。根据极限分析上下限定理,提出了垂直齿坎抗滑力上下限解析解。与Rankine被动土压力不同,上下限解析解考虑了岩土体顶部锚碇自重压力以及齿坎与岩土体之间的摩擦力。与有限元分析结果的比较表明,单级齿坎实际抗滑力介于上下限解析解之间,且高出下限解约18%。实际齿坎破坏时的滑移面通过锚碇齿坎前端,且齿坎水平长度越大,抗滑力越大。下限解可用于对齿坎最小抗滑力的偏安全估算。多级齿坎的总抗滑力上下限可以分别表达为单级齿坎抗滑力上下限值之和。然而,由于重力锚的刚性旋转以及地基的偏心受压,多级齿坎的整体抗滑力并不能完全发挥,而是主要来自于第1级齿坎。接近最大荷载时,第1级齿坎承担的抗滑力占总抗滑力的80%以上,第2级以上齿坎的抗滑作用未能充分发挥。分析表明,多级齿坎重力锚抗滑力下限高于单纯依靠摩擦作用的抗滑力。考虑垂直齿坎抗滑作用后,锚碇抗滑稳定性系数提高了大约70%,而多级齿坎整体抗滑力下限远高于主缆极限水平拉力。实际设计中,可偏安全地根据第1级和第2级齿坎的抗滑力之和估算多级齿坎抗滑力。 展开更多

关键词 悬索桥 重力锚 抗滑力 齿坎 极限分析

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张力腿基础设计参数对大跨度浮式悬索桥行车动力响应的影响

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作者 白芷毓 魏凯 +1 位作者 张枫 张择端 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期201-209,共9页

以张力腿平台为基础的大跨度浮式悬索桥建设方案在高水深、软土质的环境中具有较好的应用前景。由于其基础刚度较弱,行车荷载可能会引发桥梁的剧烈振动,可以通过张力腿基础设计参数的调整削弱其影响,但目前对行车荷载作用下该新型大跨... 以张力腿平台为基础的大跨度浮式悬索桥建设方案在高水深、软土质的环境中具有较好的应用前景。由于其基础刚度较弱,行车荷载可能会引发桥梁的剧烈振动,可以通过张力腿基础设计参数的调整削弱其影响,但目前对行车荷载作用下该新型大跨度浮式桥梁的研究较少,此类方案可行性与适用性亟需得到验证。利用有限元软件计算行车荷载作用下的大跨度浮式悬索桥模型响应,改变基础浮箱淹没深度、拉索倾角,采用模态分析方法研究在行车荷载作用下张力腿基础设计参数变化对结构响应的影响。结果表明:大跨度浮式悬索桥的淹没深度、拉索倾角参数调整主要改变前两阶振型,且对横向响应影响较大;加大浮式基础的淹没深度、增加倾斜布置的张力腿拉索均能有效减小其在行车荷载作用下的振动,其中,对拉索倾角在何种角度可以使行车荷载作用下的浮桥响应达到最小,则需要通过具体分析得出;在设计阶段需尽可能详尽考虑相关张力腿基础设计参数,以增加整个浮桥方案在行车荷载作用下的应用可行性与适用性。 展开更多

关键词 浮式悬索桥 行车荷载 张力腿基础 设计参数 动力响应特性

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罕遇地震下高速铁路大跨矮塔斜拉桥减隔震性能研究 被引量：4

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作者 谢明志 袁晶莲 +2 位作者 郭世杰 杨永清 黄胜前 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期61-77,共17页

为研究不同减隔震装置对高速铁路大跨矮塔斜拉桥的减隔震机理,以某(90+180+90)m矮塔斜拉桥为研究背景,基于非线性时程分析建立有限元模型,研究摩擦摆支座、黏滞阻尼器和减隔震组合装置的减震效果及桥梁的抗震性能。结果表明:罕遇地震作... 为研究不同减隔震装置对高速铁路大跨矮塔斜拉桥的减隔震机理,以某(90+180+90)m矮塔斜拉桥为研究背景,基于非线性时程分析建立有限元模型,研究摩擦摆支座、黏滞阻尼器和减隔震组合装置的减震效果及桥梁的抗震性能。结果表明:罕遇地震作用下,全桥主塔处采用摩擦摆支座和黏滞阻尼器的组合装置可以有效解决抗震问题,优化后选取摩擦系数为0.06、曲率半径为2 m的摩擦摆支座和阻尼系数为12000 kN·(m·s^(-1))-α、阻尼指数α为0.8的黏滞阻尼器;相比于单独使用摩擦摆支座或黏滞阻尼器,减隔震组合装置可大幅度减小全桥各关键截面的内力、桥墩位移及梁端转角,显著提升桥梁的抗震性能,剪力和弯矩的减震率分别达70.85%和76.94%,桥墩墩顶位移减震率达76.08%;各关键截面安全系数均大于1,结构均处于弹性范围,满足桥梁抗震性能的要求。 展开更多

关键词 高速铁路 矮塔斜拉桥 罕遇地震 减隔震性能 摩擦摆支座 黏滞阻尼器 组合支座

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复杂水力学条件下深水河道单壁钢围堰施工安全性:以清江河大桥1号承台钢围堰工程为例 被引量：1

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作者 焦驰宇 林监 +2 位作者 卢长炯 赵福元 冉彭鑫 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第33期14432-14440,共9页

目前针对单壁钢围堰施工过程荷载的取值,通常依靠现行规范中的线性荷载模式确定,无法真实反映受空间水力条件影响的围堰及承台施工受力情况。以清江河大桥单壁钢围堰工程为背景,综合考虑施工过程中围堰结构体系变化,提出了采用流体动力... 目前针对单壁钢围堰施工过程荷载的取值,通常依靠现行规范中的线性荷载模式确定,无法真实反映受空间水力条件影响的围堰及承台施工受力情况。以清江河大桥单壁钢围堰工程为背景,综合考虑施工过程中围堰结构体系变化,提出了采用流体动力学与有限元相结合的改进荷载模式分析方法。将此方法与常规的基于现行规范荷载的有限元模拟方法进行对比,验证了该方法在复杂水力条件下对施工期单壁钢围堰结构受力安全的有效性。研究表明,在研究范围内,在混凝土受力方面,现有规范计算结果偏于不安全,其结果偏小约20%;而对于钢构件而言,位移结果比较接近,规范计算的环向次肋最大应力偏大约20%;利用大涡模拟(large eddy simulation,LES)湍流模型来模拟复杂河道水流条件,能够更好地反映空间复杂水流力对结构的影响。综上,研究成果有利于保障复杂水力条件下围堰结构施工安全,可为今后同类单壁钢围堰的设计和计算提供参考依据。 展开更多

关键词 单壁钢围堰 结构荷载 深水河道 数值模拟

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复合空间索对大跨度铁路悬索桥横向刚度影响的研究

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作者 向活跃 陶宇 +2 位作者 汪镇 钟进坤 李永乐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期148-154,164,共8页

为提升大跨度铁路悬索桥的横向刚度,提出一种由主、副斜拉索组成的复合空间索结构。然后,基于材料有效利用率和静力分析,对复合空间索的直径、主斜拉索在加劲梁和地表的锚点位置、副斜拉索的数量等参数进行了优化。最后,采用风-车-桥耦... 为提升大跨度铁路悬索桥的横向刚度,提出一种由主、副斜拉索组成的复合空间索结构。然后,基于材料有效利用率和静力分析,对复合空间索的直径、主斜拉索在加劲梁和地表的锚点位置、副斜拉索的数量等参数进行了优化。最后,采用风-车-桥耦合振动分析法,基于行车性能得到了桥梁横向挠跨比限值,分析了主、副斜拉索对横向挠跨比限值提升率的影响。结果表明:基于材料有效利用率,主斜拉索与加劲梁的锚点位置宜设在1/4主跨附近,且主斜拉索的地表锚点、加劲梁锚点与桥塔的垂直距离相等时最优,每组复合空间索中副斜拉索设置1根即可;在复合空间索的最优布置形式下,桥梁横向挠跨比可降低14.18%,横向挠跨比限值可提升16.79%。 展开更多

关键词 复合空间索 铁路悬索桥 风-车-桥系统 横向挠跨比 横向挠跨比限值

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列车激励下UHPC简支箱梁桥面板局部振动研究 被引量：2

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作者 孔德睿 张迅 +2 位作者 刘子琦 罗浩 李小珍 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期56-67,共12页

基于现场试验分析高速列车激励下32m简支PC箱梁的局部振动行为。建立车-轨-桥耦合振动分析模型,计算梁体不同位置的加速度响应,与实测结果进行对比验证其可靠性。采用数值方法研究56m简支UHPC箱梁的局部振动特性,对比不同滤波条件下两... 基于现场试验分析高速列车激励下32m简支PC箱梁的局部振动行为。建立车-轨-桥耦合振动分析模型,计算梁体不同位置的加速度响应,与实测结果进行对比验证其可靠性。采用数值方法研究56m简支UHPC箱梁的局部振动特性,对比不同滤波条件下两种箱梁的振动响应,分析车速对局部振动的影响规律,讨论车桥高阶共振机理及其对行车安全性的影响。研究结果表明:梁体不同位置均表现出局部振动特性,顶板中心和翼板边缘最为显著;UHPC箱梁的局部振动较PC箱梁更剧烈;箱梁在特定速度下出现振动较大的现象,与桥面板局部振动模态和列车激励的高阶共振有关;PC箱梁的局部振动受第6和第7共振速度带影响较大,UPHC箱梁受第3、第6和第7共振速度带影响较大。 展开更多

关键词 高速铁路 UHPC箱梁 局部振动 高阶共振 行车安全性

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