基于行车安全的连续轨道桥梁抗震设计研究北大核心

为探讨实用的轨道桥梁抗震设计方法,以轨道交通中广泛使用的连续轨道桥梁为研究对象,通过建立的地震荷载作用下车—轨—桥系统动力响应分析模型,模拟了列车在不同强度和卓越频率的人工地震波作用下过桥的全过程,分析了车辆类型、地震强度和频谱特征等因素对车辆与桥梁结构动力响应的影响;采用日本关于行车安全度的评价指标(脱轨系数、轮重减载率和横向轮轨力)作为地震时桥上车辆运行安全的评定标准,以列车脱轨临界状态时的桥梁动力响应作为桥梁振动的限值,统计得到了确保地震发生时列车安全运行的桥梁容许横向位移限值和横向加速度限值,绘制了桥梁振动限值曲线,并利用拉格朗日插值法得到曲线的数学表达式。研究结果表明,规范规定的桥梁横向位移限值有时不能满足地震作用下车辆运行安全的要求,对位于地震区的连续轨道桥梁横向振动位移限值的确定需要考虑地震动强度和频谱特性的影响。     

浅谈桥梁的抗震设计

阐述了高烈度地震区地震对桥梁的破坏作用及桥梁抗震设计原则与措施,从抗震设计思想、设计基本要求等方面突出概念设计对有效提高结构抗震能力的作用。     

城市轨道交通桥梁抗震设计与研究

以城市轨道交通设计实例为主要依据,结合相关规范,根据能量转换原理对轨道交通桥梁抗震设计进行研究。结论为:减小结构体系刚度和加大能量输出是降低结构地震动响应的有效方法。通过控制结构尺寸、设置塑性铰和减隔震支座等方法可以有效降低结构体系刚度;通过设置防震挡块,高阻尼支座等能够加大能量输出。实际震害表明,罕遇地震作用下,抗震计算无法得到结构响应的精确值,结构的内力和变形特征难以把握。根据桥梁破坏机理,通过概念设计才是达到罕遇地震作用下结构抗震性能目标的首选方法。     

高速铁路无砟轨道桥梁基础变形对行车的影响

研究目的:针对高速铁路无砟轨道桥梁基础(桥墩)变形引起桥上轨道附加不平顺,进而对列车运行产生影响的问题,本文以单元板式无砟轨道系统为对象,分别建立轨道-桥梁上部结构-支座-桥墩数值仿真子模型,以及车辆-轨道耦合动力作用子模型,计算并分析桥墩不同变形模式和量值对高速铁路行车的影响。研究结论:(1)桥墩变形对行车的影响与列车速度有关,列车速度越高,其影响越大;(2)桥墩横向变形对行车的影响大于桥墩沉降所产生的影响,桥墩同时发生沉降和横向变形情况下,行车安全性主要受横向变形的影响;(3)桥梁跨径减小,各行车评价指标增大,尤其当桥墩横向变形大于10 mm的情况下;(4)对于32 m标准跨径桥梁,桥墩沉降不超过20 mm,行车安全性和舒适性指标均未超过限值,但是当桥墩横向变形达到15 mm时,列车高速运行下行车安全性指标已超过限值;(5)该研究结论对高速铁路桥梁基础变形的管理与控制具有一定的指导意义。     

普通桥梁抗震设计的研究现状和进展

介绍了铁路桥梁抗震设计理论的研究和运用现状,并对各种抗震技术的特点进行了简要的探讨,为铁路桥梁抗震技术的发展提出了意见.     

北京南站轨道层桥梁节点设计

通过对常规钢管混凝土节点连接形式的介绍,结合北京南站轨道层桥梁结构构造和受力特点进行分析,阐述北京南站轨道层桥梁结构节点设计和节点处理的构造方法,首创大承载能力型钢混凝土联结过渡方式的独特节点形式,以连接钢筋混凝土梁与上、下钢管混凝土柱,成功解决了承受列车疲劳荷载、截面尺寸大、配筋率高的钢筋混凝土梁与异形钢管混凝土柱连接技术难题。还对轨道层桥梁结构的节点构造、节点类型和计算分析给出较详细的论述,为将来类似节点设计提供指导。     

桥梁抗震CAD系统工程数据库设计

工程数据库是桥梁抗震CAD系统的核心.以现有关系数据库为基础,结合桥梁抗震设计数据存储和管理的需要,通过软件的方法新增了一些功能,使之符合桥梁抗震设计数据存储和管理的需要,完成了桥梁抗震CAD系统的工程数据库设计,为桥梁抗震设计数据的存储和管理创造了条件.     

高速铁路大跨度桥梁梁端板式无砟轨道设计研究

严寒地区高速铁路大跨度桥梁梁端扣件间距超限问题比较普遍,通过梁端无砟轨道结构的受力和变形分析,确定梁端扣件间距的最大限值,提出桥梁预延长、道床悬出梁端及减少轨道板端部扣件间距的设计措施,并通过哈大客运专线的典型工点,介绍梁端无砟轨道设计。结果表明,该设计措施简单实用,可解决大跨度桥梁梁端大扣件间距达1 000 mm的问题。     

基于RFID的行车安全装备管理信息系统

根据无线射频技术特点,结合电务列控车载设备管理方式,对管理信息系统开发软件的结构、实现技术进行论述。并对系统建设的必要性进行阐述。     

基于CiteSpace的高速铁路行车安全研究的可视化分析

基于知识图谱方法,借助可视化CiteSpace软件,对近10年来我国(CNKI)学术文献总库关于高速铁路行车安全方面的期刊论文进行了分析。从安全卡控、预警防控、设备安全和职工素质4方面提出了提升高速铁路行车安全控制的措施,为铁路安全运输管理提供参考。     

基于闭环控制的沪宁线行车安全实时控制模式的研究

以信息技术带动行车安装装备的系统配套是确保行车安全的一个重要课题。建设沪宁线安全监控示范线，旨在探索建立我国铁路行车监控系统的模式，提出建立行车安全监控“闭环控制”模式；并以此为理论提出建立沪宁线行车安全实时控制系统的设想。     

基于行车性能的大跨度高速铁路桥梁横向刚度控制指标研究

以桥梁横向变形引起的车辆横向加速度与《高速铁路设计规范》(TB 10621—2014)中车辆横向加速度容许值相等为原则,分析得出了桥梁横向挠曲线的容许最小半径,并推荐将该指标作为桥梁横向整体刚度的控制指标。由于分析结论不依赖于车型和桥梁结构形式,为桥梁横向刚度的控制提供了新的思路。     

地铁行车安全保障系统的研究

在分析轨道交通安全的特点后,提出建立地铁行车安全保障系统.该系统以建立综合指挥调度中心为前提,阐述了安全保障系统的结构和信息传输等关键技术,给出实现安全保障系统的软件构成.采用地铁行车安全保障信息系统能有效提高地铁系统的防灾减灾能力,减轻管理人员的工作强度.     

地铁线路曲线段减振垫轨道板行车安全及减振性能研究

为了研究列车通过隧道曲线段时减振垫道床的行车安全性及减振性能,以某地铁线路为研究对象,建立了车辆-轨道-隧道刚柔耦合模型,以模拟不同工况下隧道及列车的振动响应。结果表明：各种工况下车辆的平稳性及行车安全性均满足《高速铁路工程动态验收技术规范》的要求。在小半径曲线(R=600 m)隧道内分别铺设USM2020与USM1000W两种型号的减振垫,其轨道板道床均具有较好的减振性能,减振效果均超过了10 dB。对于采用了同一型号的减振垫,随着列车运行速度的增大,其减振效果更为明显。     

地铁行车安全保障系统的研究

在分析轨道交通安全的特点后,提出建立地铁行车安全保障系统,重点阐述了安全保障系统的结构和信息传输,给出实现这个系统的软件构成。该系统以建立综合指挥调度中心为前提,能有效提高地铁事故的防灾减灾能力,减轻管理人员的工作强度。     

京津城际铁路无砟轨道桥梁设计

京津城际铁路是我国第一条建成运营的时速350 km客运专线。设计中贯彻桥梁建设新理念,确保高速条件下列车的安全性、舒适性和稳定性要求,并遵循环境适应性、服务运输和综合效益的设计理念。全线采用长桥方案,桥上采用最先进的无砟轨道技术,桥梁占线路长度的87.7%。京津城际铁路桥梁设计、建造的成功,为今后大规模高速铁路建设积累了宝贵的经验,起到了示范性、标志性、样板性工程的作用。     

桥梁地震碰撞机理和抗震设计建议

地震时梁部碰撞直接导致梁体或桥台破损,严重时会出现落梁、支座破坏。利用Midas/civil软件,通过建立有限元模型,对简支梁、连续梁和连续刚构桥梁地震碰撞模拟分析,揭示了桥梁地震碰撞的机理以及简支梁、连续梁和连续刚构桥梁地震碰撞的特点:制约桥梁地震碰撞的最重要因素是墩身高度、墩底的基础刚度,其他因素则包括诸如梁体重量、梁体与桥墩之间的结合方式、以及制动墩的位置等。碰撞事件的发生主要取决于结构自身的振动特性,结构的振动特性总体控制了碰撞次数和碰撞强度。提出了碰撞缓冲液压装置等防止桥梁地震碰撞破坏的有关设计建议和方案。     

基于科学工作流的铁路行车安全评价系统研究

针对铁路运输中列车安全评价的实际需求,依据科学工作流理论,提出一种基于开源软件Kepler的评价系统,从而有效实现行车安全预警并提供辅助决策依据。该系统主要通过扩展Kepler构建:一方面,实现多源监测数据的自动收集和共享融合;另一方面,增加Kepler的流程管控能力和个性化Web界面。在此基础上,针对列车运行特点,建立模糊综合评价的Kepler流程,对状态不良列车进行跟踪和综合评价,将数据和计算过程灵活组合成一套可配置的、自动化的科学计算流程。以部分现实数据为例,使系统的有效性得到验证。本系统不但能够有效解决行车安全评价问题,而且适用面广,也可应用于其他领域的评价问题。     

大跨连续刚构桥梁体及轨道温度分布试验及其影响研究

为了明确大跨连续刚构桥上梁体及轨道温度分布及其对桥上无缝线路力学行为的影响,以1座铁路常用双线特大连续刚构桥为例,针对箱梁及轨道结构的温度分布开展测试研究,分析结果表明:根据实测数据,钢轨温度最高值要高于气温,轨温最低值相对气温也较低。当气温较低时,最低轨温与最低气温虽不完全一致,但两者相差很小,最高轨温与最高气温亦是如此,但当气温较高时,最高轨温要明显高于最高气温;桥梁纵向温度分布差别不大,温差主要表现在竖向和横向上,箱梁温度沿梁高方向自上而下逐渐升高,沿箱梁横向上同样存在差别,但相差均较小;梁体垂向温度梯度对钢轨纵向受力影响较小,但其对线路高低不平顺会有一定影响,且主要是在长波范围内,当温度梯度较大时会出现长波不平顺超限。     

基于动力吸振原理的高墩桥梁抗震特性研究

研究目的:为提高高墩桥梁的抗震性能,利用梁体具有大质量的属性,提出一种动力吸振型高墩桥梁结构,基于扩展定点理论、有限单元法和列车-轨道-桥梁动力相互作用理论,对3种墩高的高墩桥梁在4条实测汶川地震波作用下的抗震特性及列车过桥安全性进行分析。研究结论:(1)相对于常规型桥梁,动力吸振型桥梁不仅可以有效抑制地震作用下不同高度桥梁在设计固有频率处的墩顶横向位移和加速度,对梁体的横向振动也有一定程度的抑制作用;(2)动力吸振型桥梁墩体应力最大值较常规型桥梁有很大幅度的降低,即便是计算工况中最小的减震率,也达到了43. 57%;(3)由于抑制了作为列车运行基础的梁体横向振动,列车通过动力吸振型桥梁时的脱轨系数和轮重减载率均低于通过常规型桥梁时的指标,过桥安全性也得到提高;(4)本研究成果可为高墩简支梁桥抗震设计提供理论支撑。