高速铁路简支箱梁桥准静态变形对车桥动力响应的影响研究

针对高速列车运营阶段简支箱梁桥准静态变形对轨道平顺性的影响而引起的行车安全性问题进行了分析研究。首先建立了车辆-桥梁耦合动力相互作用模型,分析了桥梁准静态变形对轨道不平顺的影响,然后以轨道不平顺作为外部激励,分析了高速铁路简支梁桥在多因素作用影响下的准静态变形对车桥动力响应的影响。分析结果表明:梁体准静态变形对桥梁的动力响应影响很小;梁体徐变上拱对车辆竖向的动力响应影响较大,温度旁弯及墩顶横向变位对车辆横向的动力响应较大;梁体徐变上拱、温度效应引起的梁体旁弯幅值达到20 mm及墩顶变位幅值达到50 mm时,桥梁及列车各动力学参数均在行车安全范围内。

交通荷载作用下古木建筑结构的振动预测方法与验证

本文旨在建立一种交通荷载作用下古木建筑振动响应的预测方法.首先,针对本文所提预测方法在扬州准提寺藏经楼进行现场测试,根据测试数据对藏经楼的模态参数进行识别,并采用有限元软件ANSYS建立藏经楼的有限元模型;其次,通过对比交通荷载影响下藏经楼振动响应的预测值和实际测量值,对本文提出的振动预测方法的有效性进行试验验证;最后,采用该预测方法对车速相差不大、荷载幅值更大的汽车影响下的藏经楼振动响应进行预测.测试数据及数值计算结果表明:在某典型汽车影响下二楼测点处的峰值加速度的预测值与实际测量值之间相对误差仅为1.47%,说明采用本文所提振动预测方法可以有效地预测交通荷载作用下古木建筑的振动响应.

高速列车作用下场地振动的分析方法及特性研究

基于车辆动力学和有限元-无限元结合方法 ,建立高速列车-无砟轨道-路基-场地土动力相互作用三维数值分析模型,提出一种研究高速列车引起周围场地振动的分析方法,计算列车荷载作用下周边地基土的动应力和动位移,与既有文献中的结果对比验证本文方法,分析地基土性状对高速铁路场地振动的影响。该模型利用ABAQUS软件,同时结合FORTRAN、MATLAB程序模拟高速列车在钢轨上的实时运行,考虑轨道不平顺,将无限元作为地基土的边界,与模拟地基土实体的有限单元进行耦合,较好解决了振动波在模型边界的反射问题,为列车、轨道、路基系统动力学和轨道交通环境振动分析提供了新的研究思路和计算方法。

正交异性钢桥面板疲劳裂纹成因分析及控制

通过对某实桥正交异性钢桥面板疲劳裂纹的实地调查,总结正交异性钢桥面板疲劳裂纹主要分布形态,分析正交异性桥面板疲劳开裂原因主要是:在车辆荷载作用下桥面板产生的局部竖向变形、桥面板与U肋之间产生的相对转角使焊缝根部因受拉应力过大而导致疲劳开裂;纵向U肋与横隔板刚度不同产生的次应力、U肋的偏转和竖向变形使过焊孔处横隔板受拉开裂;纵向U肋产生的纵向弯矩引起嵌补段裂缝。各主要受力板件的厚度过薄、横隔板过焊孔的形状以及横隔板的拼接方式也会加速疲劳开裂。针对既有正交异性钢箱梁桥的典型病害,提出了正交异性钢桥面板关键部位抗疲劳特性的改进措施:提高桥面板竖向刚度并改进U肋与桥面板的焊接工艺,在横隔板位置处的U肋内部设置小内横隔,U肋嵌补段改用螺栓连接等。

高能同步辐射光源土体动力学参数反演方法

考虑到土体动力学参数是高能同步辐射光源等大科学装置环境微振动控制中场地振动响应评估的一个重要条件,基于常时微动测试提出土体动力学参数反演的方法,并在高能同步辐射光源现场开展了常时微动测试方法、单频激振器稳态激励法和锤击瞬态激励法原位试验和对比验证.试验结果表明,常时微动测试方法反演得到的土体动力学参数与其他2种方法的结果相差不大于15%,反演计算得到的土体相速度与实测相速度相差不超过5%.常时微动测试土体振动响应以Rayleigh波为主,具有测试设备便捷、测点振动响应相干性要求不高、不需要考虑测点与振源距离等优点.常时微动测试可为大科学装置场地土体动力学参数反演提供更简便可靠的分析方法.

基于土体参数估算土体振动衰减系数的方法研究

根据现有规范中的振动衰减公式,建立α_(0)与地基土动力参数之间的公式化联系,通过地基土本身的参数来唯一确定α_(0)。采用理论推导,现场试验以及和已有文献比对的方法,验证了本文所提方法的有效性和准确性,研究结果表明:(1)衰减公式中的几何衰减系数ζ;只会影响振动响应的幅值,但是对于传递路径上两点之间的振动传递比影响不大;(2)基于地基土的动力特性参数表征土体衰减系数具有较高的可靠性;(3)振动信号从低频到高频中,每一频率下参与土体振动的有效深度不一致,低频几乎影响各层土体,高频振动信号主要影响范围在表面。

地铁运行引起邻近建筑物振动的预测与分析

基于振动在建筑物内的传递特性,提出一种新的环境振动预测方法——振动分频传递预测方法。针对北京地铁4号线附近某砌体结构开展现场振动测试试验,并建立了该砌体结构的有限元模型,利用振动分频传递预测方法进行相关数值模拟计算。试验及数值计算结果表明:有限元模拟计算下的结果与实测结果基本一致,验证了该方法能够有效地预测地铁运行引起邻近建筑物的振动响应。

地铁列车振动实测与共振理论分析

为研究地铁列车的竖向振动机理,以南京地铁1号线南延线某区间工程为背景,推导了考虑车钩约束的地铁列车运动方程,对车体的自由振动进行现场测试,得到地铁车辆的自振特性,据此分析其共振条件,并对地铁运行时引起的列车振动进行测试,验证了理论分析结果的正确性。结果表明:车速越高,车辆的载客率越高,桥梁周期性不平顺引起的外荷载输入频率越接近于车辆的卓越自振频率,导致车体共振概率越大;车速较低、车辆的载客率较低时,桥梁周期性不平顺引起的外荷载输入频率越小于车辆的卓越自振频率,导致车体共振概率越小。

高架城市轨道交通车辆及桥梁振动的理论研究

为研究高架轨道交通运行时的车辆与桥梁振动,以南京地铁1号线南延线某区间列车运行出现竖向振动异常为工程背景,对列车过桥引起的车桥振动状态进行了相关的理论分析,给出了车桥共振的条件,对车桥耦合振动进行了仿真模拟计算,并结合计算结果分析了不同影响因素对车桥振动的影响。通过综合各种分析,对过桥时列车的安全性、舒适性及桥梁结构的动力特性有了全面了解,并提出了相应的振动控制措施。

交通荷载作用下不同场地微振动响应及衰减规律分析

随着高科技电子产业的蓬勃发展,车辆行驶对高科技电子厂房产生的微振动影响逐渐引起人们的关注。为研究交通荷载作用下不同场地的振动响应及衰减规律,对上海、北京、太原3个场地进行振动原位测试和分析。研究发现:相同振源在不同场地引起的振动响应及衰减速度不同,场地土越软,引起的振动响应越大,地面振动衰减速度越慢;频谱峰值对应频率随场地土硬度增大逐渐增大;高频信号振动衰减速度大于低频信号,低频信号传播距离较高频信号更远。在卡车以20 km/h车速行驶工况下,中软土、中硬土场地距路中心60 m以后的测点场地振动水平低于VCD水平,适于布置电子厂房。对于软弱土场地,距路中心150 m的测点场地振动水平依然大于VC-D水平,需要考虑低频振动隔振。

在役公路钢桥剩余疲劳寿命评估方法研究

从在役公路钢桥剩余疲劳寿命研究的必要性出发,对公路钢桥的剩余疲劳寿命的现状进行阐述,结合钢桥疲劳强度的计算方法,总结了目前对于在役公路钢桥剩余疲劳寿命的评估方法,结合相关研究者的研究内容提出了钢桥剩余疲劳寿命系统的建立一般流程,并且详细介绍评估钢桥剩余疲劳寿命时建立模型相关细节,旨在给与在役公路钢桥的剩余疲劳寿命相关的研究者以及相关施工、设计、养护人员提供参考。

运行列车所致临近建筑物振动预测

针对某铁路沿线附近的一座五层居民楼进行现场测试,基于结构模态参数识别建立该建筑物的有限元模型并进行相关数值计算,测试及计算结果表明:从频域看,快速、较大轴重的货车经过时引起该五层砖混砌体结构的振动信号卓越频带为5~20Hz;通过有限元模型及其基于测量结构的参数修正,可准确预测建筑物的振动响应。