一种测试移动列车-桥梁系统气动特性的U形滑道和方法

发展移动车辆模型风洞试验系统是考虑运动车辆和桥梁间相互气动影响的有效方法。利用中南大学风洞实验室低速试验段壁面预留的轨道安装接口,研制一套U形滑道系统实现模型车辆的移动,该系统通过势能和动能的相互转换实现模型车辆的加速和减速,而无需复杂的专用加速和缓冲装置;车辆置于滑道不同高度可获得不同的滑动速度,因而能方便地改变模型列车滑动速度;由于U形滑道加速段置于风洞外,该系统能最大限度地利用风洞试验段,保证有效试验段长度。为测试移动车辆的气动力及保证测试结果的精度,开发一套无线风压测试系统,初步对比结果表明:该系统能满足车-桥系统气动特性的测试需求。     

预应力混凝土连续斜交梁自振特性试验研究

通过对我国就沪高速铁路设计中的一座三跨预应力混凝土斜交箱形连续梁桥缩尺模型自振特性参数的测试，比较了正交、余交箱梁的固有频率的差异，通过与空间结构分析结果的对比，最后讨论了斜交箱梁的动力性能。     

预应力混凝土箱梁短线法节段预制线形控制

短线法预制线形控制通过每次调整匹配梁的空间位置(局部坐标)来保证梁体的设计线形(整体坐标),因此,必须进行整体坐标和局部坐标之间的转换.在阐述短线法施工工艺及坐标转换原理的基础上,推导短线法预制线形控制的空间坐标转换公式以及节段从浇筑位置到匹配位置的平移量计算公式.结合工程应用,简要探讨节段短线预制与悬臂拼装线形控制的方法与措施.     

锚固区布置对预应力T梁梁端局部应力影响研究

32.6m全预应力后张法分片式简支T梁因其制作方便、施工进度快等优点在铁路桥涵中广范围使用。某组梁在预应力张拉后即在其端部相同位置出现贯穿其端部截面的裂缝。端部是锚固区布置的集中区域,锚下混凝土处于空间三维应力状态,受力十分复杂。该文通过三维空间ANSYS有限元实体模型,发现该组T梁的设计存在局部拉应力过大的现象,这也是其端部断面开裂的主要原因。为了在以后的设计中避免该问题的出现,该文总结了锚固区布置对该梁梁端局部应力影响规律,提出了改锚固区布置的方法及减小该梁端部易出现裂缝部位应力的措施,结果表明该方法简单可靠,所得结论和建议可供同类结构设计参考使用。     

基于EMD和随机减量技术的大型桥梁模态参数识别

结合南京长江大桥结构健康监测信号,提出将经验模态分解(EMD)与随机减量技术(RDT)相结合进行结构模态参数识别的方法。对于环境随机激励,经EMD分解后的结构模态响应,实际上由自由振动响应和外荷载引起的强迫振动响应2部分组成,可应用RDT得到对应模态的自由振动响应,从而识别结构的频率及阻尼。通过与有限元及谱分析结果相比较,证明了将EMD与RDT相结合的方法识别非平稳振动信号模态参数的有效性和合理性,适合于大型桥梁结构的模态参数识别。     

π型开口截面斜拉桥涡激振动的气动抑振措施试验研究

涡激振动是大跨度桥梁主梁在低风速下容易发生的一种风致振动现象,会影响行车安全性、舒适性和桥梁疲劳寿命,避免涡激振动的发生或抑制涡激振动振幅是桥梁抗风设计的热点问题。基于涡激振动对主梁气动外形敏感的特性,通过设计不同气动措施改善主梁的涡激振动性能,探究单个气动措施和多个气动措施组合的涡激振动抑制效果。以某π型开口截面斜拉桥工程为依托,对几何缩尺比为1∶37的刚性节段模型开展涡激振动研究,进行了风洞测振试验,并对下稳定板、检修车轨道位置和导流板等典型气动措施的抑振效果进行了测试。研究结果表明：主梁原设计断面存在明显的竖弯涡激振动现象,最大竖弯涡激振动振幅已超过规范限值;安装1道下稳定板可有效抑制竖弯涡激振动,安装多道下稳定板后,竖弯涡激振动振幅被限制,但同时会造成扭转涡激振动振幅增大,使用稳定板措施时应兼顾竖弯涡激振动和扭转涡激振动振幅的变化;检修车轨道的有无及位置变化对此截面的涡激振动性能影响较小,内移检修车轨道不能有效减小涡激振动振幅;在安装1道下稳定板的基础上增设导流板可进一步抑制涡激振动,安装下稳定板与导流板的组合措施可达到最优抑振效果。研究结果可为类似主梁断面涡激振动的气动控制措...     

双曲冷却塔风致响应机理分析

风荷载是冷却塔设计的控制性荷载,风致干扰作用下结构的安全性更是人们关注的重点。基于冷却塔相关设计规范中风压设计曲线的Fourier级数表达式,分析各阶谐波对阻力系数和风致响应的贡献,并以某核电站200 m高冷却塔为例,通过有限元方法对冷却塔风致响应机理进行详细分析与验证。研究成果为认识此类超大型冷却塔风致响应机理和正确选择考察冷却塔风致干扰效应的方法提供参考与依据。     

铁路斜拉桥承台大体积混凝土水化热温度-应力场研究

基于现场试验得到的混凝土物理及热特性参数,建立有限元仿真模型,获得理论水化热温度-应力场。结合有限元数值模拟及现场实测,得到了混凝土水化热发展的时程曲线及一般规律,并研究了混凝土内部温度梯度沿承台厚度方向和平面长度方向随龄期增长的变化情况,以及承台边缘部位混凝土的热应力分布规律。数值分析和现场实测结果验证了预先制定的温控措施的适用性,对于相近结构的设计、施工以及提高工程的可靠性和耐久性具有参考价值。     

侧风下挡风墙对CRH2列车一简支梁桥气动性能的影响

以CRH2列车、京沪高铁上32m简支梁桥为研究对象,采用商业计算流体力学软件Fluent,基于三维、定常N—S方程和Realizablek-ε湍流模型,进行侧风作用下挡风墙对车桥系统气动性能影响的数值模拟计算。通过雷诺数、挡风墙等价透风率、挡风墙高度、透风率及风偏角的改变,对车桥气动性能进行研究。计算结果表明：雷诺数对列车气动性能有一定影响。挡风墙高度的增加会使作用于桥梁上的侧力和力矩系数增大,升力系数则变化不明显。在等价透风率挡风墙下栏杆数量多的挡风墙挡风效果优于栏杆数量少的挡风墙。挡风墙高度并非越高越好,而是有一个合理的高度范围。在同一高度挡风墙下,列车气动力系数随着透风率的增大而增大。风偏角对列车气动性能影响的规律基本一致。     

不同车流对桥梁静三分力及局部风压影响的风洞试验研究

在风-车-桥耦舍系统中,不同交通状态车辆将引起桥梁气动力和局部风压的变化。采用测压法测试了不同车流下桥梁断面三分力系数随攻角的变化情况,研究了不同车流下车辆对三分力系数以及局部风压的影响。研究结果表明：在堵车情况下车辆对桥梁断面三分力影响最大,车辆引起桥梁阻力系数和升力矩系数显著减小,使升力系数增大。在车桥耦舍风场作用下,桥梁顶面迎风侧压力值产生由正到负的剧烈幅值变化。