高铁声屏障连接螺栓松弛对疲劳寿命的影响

螺栓的疲劳寿命和松弛寿命影响着螺栓的使用寿命,在疲劳和松弛的共同作用下,柱脚处连接不断退化,为探究高铁声屏障连接螺栓松弛对疲劳寿命的影响,以某速度为400 km/h高铁声屏障非对称排布和对称排布螺栓为研究对象,利用ANSYS建立柱脚螺栓有限元模型,通过降温法施加预紧力,并施加正负单位弯矩荷载,计算柱脚最不利螺栓在不同预紧力作用下的应力幅,提出了应力幅随预紧力变化的拟合关系式;利用Midas建立声屏障整体模型,分析列车在400 km/h行驶速度下结构动力响应特性,提取柱脚螺栓弯矩时程结果,对仅考虑疲劳失效的螺栓寿命和考虑松弛疲劳共同影响下的螺栓寿命进行比较.研究结果表明:螺栓松弛会使预紧力下降,导致两种柱脚模型的螺栓应力幅增大;在已有的柱脚螺栓时程计算中,考虑松弛疲劳共同影响下的疲劳寿命比仅考虑疲劳作用时大大降低,当松弛导致预紧力下降至55%以后,将会产生疲劳效应,该结果可为连接结构领域设计人员定量评估螺栓寿命以及对螺栓的维修养护方面提供参考依据.

轨道交通W型槽梁在顶推施工中时变剪力滞效应

为分析城市轨道交通W型槽梁在顶推施工过程中的时变剪力滞效应,该文以某轨道交通W型槽梁桥为工程背景,建立Ansys和Midas三维有限元实桥模型,计算得到顶推过程中梁体内力变化情况及关键截面纵桥向正应力分布状态,研究得到W型槽型梁截面剪力滞系数的时变规律。研究表明:底板在顶推施工过程中同位置剪力滞效应可能出现正负性质的改变;中间腹板和两侧腹板处剪力滞效应的正负性质大多相反;底板最大剪力滞系数与截面正弯矩存在一定程度正相关;最大悬臂截面剪力滞系数约在0.79~1.58范围内出现,该类桥型设计时需要考虑施工阶段应力状态。

380 km·h^(-1)以上高速铁路插板式声屏障动力特性及响应分析

随着高速铁路的发展,行车速度不断提升,对于声屏障的结构性能要求也逐步提高。基于数值分析方法,运用有限元软件Midas Civil,建立6种常用结构形式插板式声屏障模型,进行380 km·h^(-1)以上高速铁路插板式声屏障动力特性及响应研究。结果表明:不同结构形式的插板式声屏障在增设1 m高通透隔声板后自振基频减小;在车速为380,400和420 km·h^(-1)条件下,插板式声屏障立柱的横向位移、组合应力和纵向弯矩放大系数在未设置1 m高通透隔声板时均随车速的增大而增大,而在增设1 m高通透隔声板后则随车速的增大先增后减;在相同车速下,增设1 m高通透隔声板后,立柱的横向位移、组合应力和纵向弯矩放大系数均增大。针对增设1 m高通透隔声板的声屏障,设计时除需重点关注420 km·h^(-1)车速时的结构动力响应外,还需额外关注400 km·h^(-1)车速时的结构动力响应。

悬挂式轨道梁Y型墩柱抗震能力分析

为研究悬挂式轨道梁在无车情况下的抗震能力,以某悬挂式轨道交通试验线为研究对象,利用MIDAS/CIVIL建立模型并采用反应谱法,研究不同地震峰值加速度(0.1 g、0.15 g、0.2 g、0.3 g、0.4 g)对Y型墩柱的影响。研究结果表明:该桥横向刚度较小;相较于横向地震,Y型墩柱在顺桥向地震作用下的内力响应更大;当地震加速度大于0.1 g时,4号混凝土墩柱开始出现裂缝;当地震加速度大于或者等于0.25 g时,3号混凝土墩柱开始出现裂缝;在所讨论的地震峰值加速度中,Y型钢墩和混凝土墩柱均未出现屈服现象,但混凝土墩柱弯矩增长速率更快,有先屈服的趋势。