分梁共墩式公轨合建双层高架桥的抗震分析EI北大核心CSCD

公轨合建双层高架可将城市高架和轨道交通线路组合起来,节省城市用地的同时便于疏散交通压力,在近年来的城市交通规划中得到重视和应用。但由于缺少专门的抗震设计规范,此类桥梁的抗震设防标准、性能目标和抗震设计方法亟需研究。该研究以一座实际桥梁为背景工程,提出合理的抗震设防标准和性能目标,研究轨道对结构动力特性和弹性地震响应的影响,并进一步采用非线性纤维模型研究桥墩纵筋配筋率、墩梁刚度比以及上、下墩高比对桥墩屈服顺序的影响。研究表明,轨道增大了结构纵向刚度和下桥墩与下盖梁的地震响应,分梁共墩式双层高架宜采用延性抗震设计,将盖梁设计为能力保护构件,并通过合理的墩梁截面刚度、墩高和配筋率设计满足两水准的性能目标,确保地震作用下结构产生预期的延性破坏模式。     

高架轨道交通噪声的分析与控制技术研究

轨道交通是大城市公共交通方式的首选,其产生的噪声可能污染沿线地区的环境,高架轨道交通噪声的分析、预测和控制成为建造高架轨道交通必须解决的问题。首先用传声器阵列分析了上海轨道交通9号线列车噪声级沿高度的指向性,研究了各1/3倍频程对总噪声的贡献量,归纳了列车等效声功率级与列车速度的关系。然后建立了一套适用于高架轨道交通噪声辐射的预测模型,将列车视作一个移动的均匀线声源,采用单极子和偶极子传播模型拟合轻轨列车的通过噪声,并用高架轨道交通线附近的测量数据,验证了不同测点情形下模型的适用性,为预测高架轨道交通线的噪声辐射提供了一种实用方法。最后,介绍了新开发的道间声屏障和动力吸振阻尼钢轨技术,以及工程应用效果。     

套筒结构对双层套筒式控制阀气动噪声的影响分析EI北大核心CSCD

多孔套筒式控制阀对于降低噪声有很好的效果,而双层多孔套筒可以进一步提升降噪性能。为研究套筒间距和套筒厚度对双层套筒式控制阀气动噪声的影响,建立了双层套筒式控制阀数值模型;对不同套筒间距及不同套筒厚度模型的模拟结果进行比较。结果表明,套筒间距对于双层套筒式控制阀的气动噪声影响较大,且随着套筒间距增大,在小开度情况下降噪效果更加明显;套筒厚度对于双层套筒式控制阀的气动噪声影响较小。研究结果对套筒式控制阀内套筒结构设计有重要的参考意义。     

城市高架轨道交通噪声预测研究进展

随着高架线路在城市轨道交通中的广泛运用,噪声污染问题越来越严重,受到社会各界的广泛关注。为此介绍高架轨道交通的发展情况,分析高架轨道交通噪声的主要类型以及基本特性,并对高架轨道交通噪声的预测的不同数学模型法进行综述,最后展望未来高架轨道交通噪声预测方法的发展趋势。     

广珠城际轨道交通高架站的暖通设计

本文以广州至珠海(含中山至江门)城际快速轨道交通工程中的明珠站为例,通过对车站通风空调、防排烟及控制模式的介绍,探讨城际轨道交通高架站暖通专业设计的方法。     

高速铁路高架桥周围场地振动反应谱分析EI北大核心CSCD

基于达朗贝尔原理、无限周期结构理论以及具有完全匹配层的薄层法-容积法建立了高速列车-周期性桥梁结构-群桩基础-地基土动力相互作用耦合模型,提出了一种半解析-半数值方法以预测和评价高架轨道交通引起的周围场地振动,并对该方法进行了程序实现及有效性验证。进一步提出了场地振动反应谱的概念,并通过算例分析了不同行车速度、场地卓越周期以及地表不同接收点的场地振动反应谱特性,进而得到高速铁路周围环境振动基于规范容许值的阈值范围。研究结果表明,场地地面不同接收点的垂向位移最大值和振级响应均随场地卓越周期的增大而呈增大的趋势,但振级响应在局部位置处出现了放大现象;以地面位移最大值为指标的场地振动反应谱能反映振动的变化速率,而以总体振级VLz为指标的场地振动反应谱则能反映场地卓越周期、与桥墩中心线距离以及行车速度对场地振动响应的局部特性,因此在场地反应谱中对评价指标的选取应综合考虑。本文所提出的场地反应谱和振动阈值图不仅可以为拟建构筑物提供满足不同振动限值所需的距离参考,而且可以为既有构筑物受到的高架轨道交通环境振动影响进行评价。     

推进轴系参数优化对水下结构声振特性影响研究EI北大核心CSCD

在修正Timoshenko梁基础上,采用传递矩阵法推导了水下结构推进轴系简化模型的传递矩阵,实现各轴承位置处振动功率流的求解。以各轴承位置处传递功率流作为优化目标,选择三组不同的优化方案,取艉轴前后轴承刚度、推力轴承刚度以及轴承间距为优化变量对推进轴系参数进行优化。利用三维水弹性力学理论和三维水弹性声学分析软件,计算分析不同优化结果下水下结构的声源级曲线。结果表明:以艉轴后轴承、艉轴前轴承和推力轴承各处传递功率流最小为优化目标的优化方案最有利于减小水下结构的声辐射。     

悬吊双层扁平箱梁颤振性能风洞试验与数值模拟EI北大核心CSCD

基于风洞试验与数值模拟,对悬吊双层扁平箱梁颤振性能进行了研究。通过模态分解、断面分布压力和流场模态对悬吊双层扁平箱梁的颤振性能进行了分析。研究结果表明:对于悬吊双层扁平箱梁,下层断面在上层断面气动干扰下,其下缘大尺度旋涡的生成、迁移及脱落导致下层断面发生软颤振;由于双层断面之间的结构静力耦合,在下层断面软颤振驱动下,双层扁平箱梁振动系统整体发生软颤振。     

颗粒性质对凝胶流变性的影响EI北大核心CSCD

颗粒性质能够显著改善凝胶性能,为分析颗粒性质对凝胶流变性的影响,以瓜尔胶基水凝胶和玻璃微珠、氧化铝粉、炭粉等颗粒为原料,利用激光粒度仪、扫描电子显微镜、真密度分析仪和旋转流变仪等开展了研究。通过考察颗粒粒径、形状、密度和浓度等参数,揭示了颗粒的加入对凝胶表观黏度和屈服应力等性能的影响。结果表明,凝胶中加入颗粒会显著增加其黏度;凝胶的黏度随颗粒粒径的增大而增加,随颗粒界面粗糙度的增加而增加,随颗粒真实密度的增加而减小;凝胶的屈服应力与其黏度的变化规律相似。研究结果可为凝胶流变性的调控提供参考。     

三明治耦合板的能量辐射传递模型EI北大核心CSCD

该研究的目的是将能量辐射传递法(radiative energy transfer method,RETM)推广到三明治耦合板模型中。推导了三明治板的振动控制方程,获得结构的波传播特性参数。基于波法推导了三明治耦合板的能量传递系数。根据能量密度控制方程,得到能量密度和功率流强度的核函数。根据惠更斯原理,结构内部的能量可由实源辐射的直接场能量与边界虚源的反射场能量叠加得到。求解第二类Fredholm积分方程获得边界虚源的强度。数值算例结果与模态叠加和功率流分析(power flow analysis,PFA)对比,验证了所建模型的正确性和准确性。对L型耦合三明治板求解,获得其能量密度和功率流分布特征。     

宁波轨道交通1号线声屏障设计中的若干问题研究

在国内的同期城市轨道交通声屏障建设工程中,宁波轨道交通1号线规模最大、投资最多,特别是大量应用了全封闭的声屏障措施,由此带来的诸多问题需要在设计过程中研究解决。结合工程特点,提出了声屏障设计的任务、原则和重点,并进行了若干专题研究。景观造型专题中,采取了多项景观设计措施,并对三种桥面布置方案作了对比分析;根据性能特点,选择了适当的声屏障材料;在全封闭声屏障性能研究中,分别对内部热环境、排烟和声学效果进行了分析,并给出了综合的解决方案。最后介绍了1号线的声屏障设计方案。声屏障实施后的测试结果达到设计预期降噪量,满足环保要求。该工程对国内城市轨道交通声屏障设计具有示范作用。     

高架轨道桥梁新型橡胶减振支座的减振效果分析

为减小列车在高架轨道桥梁上运行引起的环境振动,开发了一种新型橡胶减振支座。此新型支座采用高阻尼厚层橡胶块倾斜布置的设计方案,在实现竖向减振的同时还可以提供较大的横向水平刚度;为研究这种新型支座的减振效果,建立了上部质量块-橡胶减振支座-桥墩体系有限元模型,采用竖向扫频激振的方式对其减振效果进行数值模拟;设计了一系列工况对影响新型支座减振效果的因素进行分析。研究表明:激振力幅值对新型支座的振动插入损失无影响,但增大桥墩高度会导致新型支座的振动插入损失减小;当激振力幅值取140 kN、桥墩高度取6 m时,新型支座的振动插入损失为17.53 dB;在满足承载力的情况下,增大橡胶块的倾角、增大橡胶块中橡胶层总厚度、减少橡胶层数的划分,可以降低新型支座的压缩刚度,进而提高新型支座的减振效果。     

中外轨道交通噪声标准探析

轨道交通作为当下人们出行的主要方式,缓解了城市交通压力,降低了能耗,但由此带来的噪声污染是限制其发展的主要原因。目前,世界各国都在探索降低轨道交通噪声的方法,制定适宜本国的噪声标准。以波哥大地铁1号线项目为研究背景,对主要国家的轨道交通噪声标准从测点位置、计算方法、计权方式等方面进行对比分析,同时进行噪声实测,根据不同噪声标准进行信号处理。结果表明,对同一噪声信号,各标准的等效连续声级相同,而随时间变化的声压级因时间计权不同而有所差异,根据这一分析结果提出适合波哥大地铁项目的设计噪声标准,为轨道交通噪声评价提供参考,也为中国建筑企业拓展海外项目提供依据。     

轨道交通地下站台低频结构噪声预测及其传播特性研究

该研究在对地下车站站台噪声现场试验及分析的基础上,通过对站台结构的精细化模拟,建立适用于站台结构振动辐射噪声分析的声场有限元模型,对轨道交通列车荷载作用下站台内低频结构噪声进行预测,分析了站台空间内低频结构噪声的声场分布特性,并从声模态的角度揭示了低频噪声传播机理.研究结果表明:地下站台低频噪声在50 Hz～ 85 H...     

高架轻轨箱梁噪声辐射现场实测分析

对武汉轻轨一号线某高架段25 m跨单箱单室预应力钢筋混凝土简支箱梁的噪声辐射进行了现场测试。将采集的噪声信号利用快速傅里叶变换技术通过相干函数进行一定程度的净化,从而获得真实的结构辐射噪声。绘制了箱梁结构表面辐射声压级等值线图。比较分析了综合噪声和结构辐射噪声的A声级。分析结果表明:近轨时箱梁结构各部位的辐射噪声明显大于远轨时箱梁结构各部位的辐射噪声。在近轨和远轨两种工况下,底板和翼缘的辐射噪声都大于腹板。箱梁各部位的辐射声压级在跨长方向和桥宽度方向上都表现出非单一的变化规律,需结合列车运行工况具体分析。轻轨箱梁结构辐射噪声级在61~66 d B(A)之间,实际工程中为了获得真实的结构辐射噪声级需将测得的综合噪声级减去约2 d B(A)(背景噪声影响)。实测分析结果可让工程技术人员了解箱梁噪声辐射情况,为后期箱梁的降噪设计提供参考依据。     

车轮参数对轮轨噪声的影响

铁路列车的运行噪声给沿线居住环境带来了严重影响,在已建立的轮轨滚动噪声预测模型的基础上,车轮参数的变化对轮轨噪声的控制进行分析,分析表明,适当减小车轮半径,增加车轮辐板厚度和车轮踏面质量有助于降低轮轨噪声。     

轮轨横向滑动稳定性对曲线啸叫噪声的影响

车轮相对于钢轨发生横向滑动时,轮轨接触面上的摩擦力变化会引起曲线啸叫噪声。因此首先建立了车轮的状态空间模型和轮轨接触摩擦模型,对轮轨横向接触过程采用4阶Runge-Kutta法进行了时域分析,研究了如横向滑动速度、接触力、阻尼等因素对滑动过程稳定性的影响,并结合实例计算进行了验证,最终得出结论:轮轨横向滑动过程出现不稳定的主要原因是接触面间摩擦系数变化引起的自激振动;当车轮阻尼大于等效阻尼临界值时会使滑动过程稳定;轮轨间的垂向刚度和阻尼会使系统不稳定频率与车轮模态频率产生偏移。     

Coupling analysis of passenger and train flows for a large-scale urban rail transit system

Coupling analysis of passenger and train flows is an important approach in evaluating and optimizing the operation efficiency of large-scale urban rail transit (URT) systems. This study proposes a passenger–train interaction simulation approach to determine the coupling relationship between passenger and train flows. On the bases of time-varying origin–destination demand, train timetable, and network topology, the proposed approach can restore passenger behaviors in URT systems. Upstream priority, queuing process with first-in-first-serve principle, and capacity constraints are considered in the proposed simulation mechanism. This approach can also obtain each passenger’s complete travel chain, which can be used to analyze (including but not limited to) various indicators discussed in this research to effectively support train schedule optimization and capacity evaluation for urban rail managers. Lastly, the proposed model and its potential application are demonstrated via numerical experiments using real-world data from the Beijing URT system (i.e., rail network with the world’s highest passenger ridership).     

基于无限元的2.5维方法预测轨道交通混凝土桥梁低频噪声

提出了一种基于无限元的2.5维方法,可以快速预测桥梁结构噪声且不失精度。首先,建立沿桥梁纵向截面均匀的二维无限元模型,进行声传递向量计算。然后,联合桥梁三维模态分析结果,通过空间波数变换获得三维桥梁模型的模态声传递向量,并采用三维直接边界元的计算结果验证了所提出的2.5维方法的正确性。最后,进行车轨桥耦合振动计算,将获得的桥梁模态坐标与声模态传递向量结合起来预测桥梁振动辐射噪声。以上海某轨道交通为背景进行噪声现场测试,将现场实测结果与计算结果对比。分析表明,计算结果在近场与实测值吻合较好,但是由于忽略了相邻跨桥梁的影响,在远场数值计算结果小于实测值。     

一型拖轮下方辐射噪声空间分布特性分析

以拖轮为代表的舰船下方辐射噪声空间分布特性研究对于以被动方式工作的探测设备和水下攻防装备的开发与研制具有重要意义.基于直线阵测量系统获取的拖轮下方辐射噪声数据,利用通过以特性分析为基础的数据处理与分析方法,对该拖轮下方辐射噪声的空间分布特性进行分析,获得了被测拖轮下方的特征线谱、连续谱及总声级等典型的水平等声压分布曲线,研究成果为该类水面目标的有效探测和识别等提供了重要依据.