车桥耦合振动系统模型的研究

在Euler-Bernoulli梁理论基础上,采用正弦函数模拟桥面不平度,建立了车桥系统耦合振动模型,运用Galerkin方法对系统离散化,建立了符合实际的非自治时变系数的微分方程组,改进了现有车桥耦合振动模型,对于探索车桥耦合振动机理和桥梁设计具有一定的实用意义。     

简支梁桥车桥耦合振动影响因素分析

基于车桥耦合振动原理,将车桥振动系统分为车辆和桥梁两个振动子系统,分别采用达朗贝尔原理和动力有限元方法建立了四自由度汽车模型和桥梁模型的振动方程,通过车轮与桥梁接触点处的几何相容条件和静力平衡条件建立起两者之间的联系,采用Newmark-β法实现了对方程组的分组迭代求解。对一座简支梁桥进行了车桥耦合振动影响因素分析。     

考虑不平度的桥面铺装动响应分析

从动力学的角度出发,模拟考虑由桥面的不平度引起的行驶车辆的随机动荷载,应用有限元方法分析了铺装层在车辆随机动荷载作用下的动力响应分布规律,并与以往的移动恒载作用下铺装层的动力响应和静力响应的分析结果做出比较。分析表明,针对铺装层而言,相邻的两块横隔板的跨中位置为最不利荷载位置;考虑桥面不平度情况下铺装层的最大竖向位移和最大横向拉应力的峰值分别是只考虑冲击系数的移动恒载作用下的1.33倍和1.39倍;讨论了车速的变化对铺装层的最大竖向位移和最大横向拉应力的影响。研究结果为铺装层的混合料和结构设计提供了理论依据,对桥面施工及维护提出了严格要求。     

先简支后桥面连续梁桥车桥耦合振动分析

先简支后桥面连续梁桥由于预应力张拉过大,导致梁体过度上拱,从而形成以跨径为波长的特定波浪形桥面线形。本文取用四分之一车辆模型计算车辆的垂直振动加速度,采用Newmark法对车桥耦合振动方程进行数值求解。研究发现如果梁体的上拱度控制不好,不仅影响桥梁的施工和安全,而且还会影响车乘人员在过桥时的行车舒适性。     

北京东六环路面不平度实测及数值模拟

采用激光断面仪对北京东六环实测样本路面不平度,得出样本的功率谱密度函数,对功率谱密度函数采用构造出等效的频谱幅值和随机相位后再作Fourier逆变换(IFFT)的方法模拟路面不平度.对比实测与模拟的路面不平度表明周期图法模拟路面不平度与实测结果很好的符合,采用文中的方法模拟路面不平度是完全可行的.     

新型索梁结构应急桥车桥耦合振动分析

考虑索梁结构应急桥结构质量轻、刚度小的特点,车桥耦合振动问题值得研究。采用空间三轴车辆模型,基于动力平衡理论和有限元法建立车辆和桥梁的动力微分方程,应用Newmark-β法求解动力微分方程。采用APDL语言编写车桥耦合振动程序,分析连接、车速、车辆质量、路面等级等参数对桥梁结构振动响应的影响。结果表明:主梁铰接连接对于索梁结构应急桥结构车桥耦合振动响应有很大的影响,尤其对竖向位移及吊杆轴向应力影响显著;随车速的增大,桥跨不同位置动力响应峰值变化趋势不同,但均值响应基本呈增加趋势;路面等级对桥梁各项动力响应均有较大影响,对竖向加速度影响尤为显著;随着车辆质量的增加,桥梁结构各项动力响应均增大;桥梁结构阻尼的增加会对结构动力响应有一定程度的减小,但降低幅值不大,作用不显著。通过分析可知,为保障安全,该桥车辆通行时车辆质量不可超过30 t,车速不超过30 km/h,若需提高保障能力,需进一步改进桥梁结构方案。     

车桥耦合系统动力方程的推导

本文根据结构动力学理论,结合铁路桥梁及车辆的特点,导出了横向车桥耦合系统的动力方程,并给出了计算实例.     

公轨共建高架车站车桥耦合振动分析

公轨共建结构体系是一种复合型交通模式,有利于节约城市的土地和构建合理的城市空间资源。公轨共建高架车站作为典型的交通建筑,同时承受汽车和列车的振动荷载。以温州市域铁路S2线的人民路站为例,研究车辆-车站结构系统的耦合振动分析。先假定汽车荷载为连续的移动荷载,忽略轨道不平顺的因素,研究汽车荷载对列车运行的影响;然后考虑轨道不平顺因素,单列车及双列车越行通过车站,忽略上部汽车荷载的影响,研究列车-车站结构系统的振动响应;最后对汽车-列车-车站结构的整体系统进行耦合振动分析,研究汽车及列车分别以不同的速度通过车站时系统的响应,依据规范采用平稳性指标评价乘客对列车运行平稳性的感知程度。研究结果表明,各工况下列车运行的平稳性指标均小于规范规定限值,总体评价为优秀。     

城市异型钢斜拉桥的车桥耦合振动分析

以某城市异型钢斜拉桥为背景,采用空间网格模型方法模拟正交异性钢箱梁,对该桥进行了自振特性分析,并对车—桥振动系统的共振现象进行了介绍;探讨了阻尼对车桥耦合振动响应的有利影响,实践证明此分析方法在城市异型斜拉桥车桥耦合振动分析中有很大的实用价值。     

北京正负电子对撞机主隧道地面不平度的控制

本文介绍了控制北京正负电子对撞机主隧道地面不平度的设计综合措施,这些措施亦可给类似的对不平度控制有高要求的工业建筑和科研建筑提供有益的启示。     

简支T型梁桥动力分析与减振优化设计

应用ANSYS软件建立有限元模型,研究了移动荷载对简支T型梁桥动力响应的影响,计算分析了不同运行速度的移动荷载通过简支T型梁桥引起的动力响应。结果表明,随着运行速度的提高,位移响应也相应提高;随着梁联数的增加,自振频率相应增加。基于振动分析,对简支T型梁桥的减振方案进行优化设计。分析表明,通过改变截面减小位移响应的方法减振效果不太明显,而采用X型横向连接方式减振效果优于传统的横向连接减振方式。研究结果可为简支T型梁桥结构的减振设计和施工提供理论参考。     

车桥耦合振动分析中基于虚拟力的车辆建模方法

提出车桥耦合振动分析中车辆建模的一种新方法:采用拟力法,在解除悬挂系统约束的同时将悬挂系统内力作为虚拟激振力施加于原悬挂约束作用点处,使得运动方程左端项对应的特征值问题仅与质量矩阵有关而与刚度矩阵无关,从而能够直接由车辆几何信息和质量信息得到解析表达的刚体模态.在车辆自由度数目较大、车辆种类较多或者需要频繁更改车辆参数的情况下,该方法能够明显节省建模时间和计算量,具有较高的通用性、灵活性和计算效率.某列车与桥梁的多工况耦合振动分析,验证了该方法的正确性.     

单线铁路双跨简支π梁桥在列车动载作用下力学性能的研究

对青藏铁路某简支板梁桥进行现场动载试验,得到该桥梁结构在列车通过时的动力响应;同时采用midas/civil软件建模对该桥进行动力学的有限元分析得到数值解,将实测值和计算值进行对比分析,判断了其承载力和工作性能,为桥梁的加固与否提供依据。     

考虑桥面板振动的桥梁结构低频噪声分析

桥梁结构在车辆的动力作用下,将产生振动并辐射低频噪声,这种低频噪声对人体健康有很大的危害.针对这一问题,提出了一种基于桥面板振动的桥梁低频噪声预测方法,主要包括考虑桥面板振动的车桥耦合振动、桥面板辐射声波以及空气波传播分析.以一座辐射低频噪声较强的钢桥为对象,分别采用基于桥面板振动和基于梁格振动的方法计算了结构振动与噪...     

简支梁桥铅芯橡胶支座减震特性研究

以一座4×40m简支T形梁桥为例,对常规非隔震设计的板式橡胶支座和减隔震设计的铅芯橡胶支座(LRB)进行对比分析,比较了2种支座设计下桥梁结构的动力特性以及采用隔震设计后桥梁结构内力、位移响应与非隔震设计的差别。在其他条件一致前提下,研究了铅芯橡胶支座的力学参数对减隔震效果的影响。研究结果表明:铅芯橡胶支座较板式橡胶支座设计的桥梁可以延长结构的周期;设计的铅芯橡胶支座具有明显的减震效果,铅芯橡胶支座可以大幅度减小各墩墩底剪力及墩底弯矩,各墩所受地震力重新合理分配且受力趋于平衡;同时在减隔震设计中,只考虑增大铅芯橡胶支座的型号反而会给桥梁下部结构带来不利的影响。     

落物竖向冲击下PC装配式简支箱梁桥动力响应及损伤分析

为评估落物(重型货物、落石)竖向冲击下的桥梁工作性能,以跨径30 m的预应力混凝土装配式箱梁桥为对象,建立精细化结构模型并与足尺模型试验结果进行对比验证;采用显式动力分析方法对落物冲击多片式箱梁的动力响应和损伤发展过程进行分析,探讨了不同坠落冲击位置、冲击能量以及冲击角度等因素下桥梁的损伤特征和发展规律.结果表明:落物...     

粘钢加固对简支T型梁桥动力特性的影响

以福建安溪清溪大桥为工程背景,首先进行了粘钢加固前后的环境振动测试和刹车等强迫振动测试,并进行了实验模态分析;其次,分别建立了粘钢加固前后全桥的有限元模型,进行了模型参数修正,并比较了加固前后桥梁动力特性的变化;最后,基于修正后的模型,考察了粘贴钢板厚度和高度、T梁横向联结程度、桥面铺装厚度以及主梁腹板损伤程度等参数对粘钢维修加固桥梁动力特性的影响。结果表明:清溪大桥加固前后动力特性测试和分析结果基本吻合,粘钢加固改造能有效提高桥梁的振动频率和整体刚度。     

既有铁路简支T梁桥的动载试验研究及有限元分析

对青藏铁路某简支T梁桥进行现场动载试验,得到该桥梁结构在列车通过时的动力响应;同时采用midas/civil软件建模对该桥进行动力学的有限元分析得到数值解,将实测值和计算值进行对比分析,判断了其承载力和工作性能,为桥梁的加固与否提供依据。     

桥梁钢箱梁外表面常用涂装配套体系性能分析

桥梁作为横跨江河海湾连接公路与公路之间、满足人们出行需要的枢纽，有着非常重要的纽带作用。因此，桥梁在建设过程中，其钢箱梁外表面常用涂装配套体系十分重要。本文对常用涂装配套体系的性能进行了分析，同时进行了多角度的论述。     

澳門-氹仔第三桥的斜拉桥风载动力特性分析

由于桥址处台风多、风况复杂,为保证桥梁抗风安全,对主桥斜拉桥成桥状态、施工最大单悬臂状态进行了动力特性计算、风载内力计算和抖振响应计算,并给出了相应的计算结果。结果表明该桥无论是成桥状态还是施工状态均具有足够的抗风稳定性。