轮轨三维非线性静态接触应力及其影响因素分析

轮轨接触是高速列车运营安全中的关键问题,研究轮轨三维非线性静态接触应力及其影响因素是解决这些问题的关键.利用有限元分析软件ANSYS,建立三维轮轨有限元模型,轮轨之间建立面面接触单元,对TB锥形踏面和CHN60钢轨静态接触进行计算,分析轮重和材料模型因素对接触斑形状和面积的影响,并与Hertz理论解进行对比,进而分析平均接触应力、轮轨Mises应力的影响,再利用弹簧单元模拟弹性地基,考虑地基刚度因素对轮轨静态法向接触应力的影响.结果表明:轮轨接触斑面积和形状是轮轨接触应力的主要影响因素;轮轨接触斑形状与Hertz理论的椭圆接触斑存在差异,随着轮重增加,接触斑面积的差距逐渐越大,导致轮轨平均接触应力不同;弹性材料的接触斑面积小于弹塑性材料接触斑面积;轮轨接触不可避免的出现塑性变形;法向接触应力随着地基刚度减小而减小,但过小的地基刚度会增加地基变形,对列车长期运行不利.

轮对-曲线轨道非线性接触系统垂向振动分析

轨道超高是高速列车曲线行驶的主要参数之一,直接影响到车辆的安全性和轨道的耐久性。为研究轮轨垂向振动状态下曲线轨道超高的影响规律,基于动力学理论建立轮轨三维实体非线性接触的有限元模型,采用瞬态动力学分析方法,在曲线轨道高低不平顺激励下研究曲线轨道超高对轮对-曲线轨道非线性接触系统的动力影响。研究结果:低速在较大超高的轨道上行驶会增大车体横向振动,不同超高的舒适速度为190 km/h;车体垂向振动随着速度的增大受超高的影响逐渐减小;倾覆系数随着速度的增大呈非线性增大,内外侧轮轨脱轨系数差异在低速较大超高轨道中最大,且随着超高的增大差异逐渐减小;速度超过160 km/h时,轨距动态扩大量会迅速增大,超高会增加轨距动态扩大量,建议采取拉杆等措施予以加固;钢轨、轨枕及道床垂向振动随着车速增大而增大,超高影响较小,可忽略;超高引起内外侧轮轨接触应力完全不一致,法向接触应力以内侧轮轨较大,切向接触应力以外侧轮轨较大;速度超过160 km/h时,轮轨接触斑动态总滑动量会迅速增大,轨道超高会引起内侧轮轨接触斑动态滑动量大于外侧,其差值随着超高的增大而增大。

贝雷梁钢便桥动力响应影响因素分析

以跨度24 m的下承式贝雷梁钢便桥作为研究对象,采用ANSYS建立三维空间有限元模型,运用瞬态动力分析方法,移动荷载模拟车辆过桥的整个过程,分析不同车速、不同加强方案对钢桥的动力响应影响。结果表明:加强弦杆能提高钢桥固有频率,不能改变其振型;随着车速的提高,钢桥的最大竖向动位移、振动加速度均呈现非线性增加;使用加强弦杆能够提高钢桥刚度,降低振动幅值,减弱车速对钢桥振动加速度的影响;从钢桥动力响应的角度考虑弦杆加强方案,由优到劣依次为上下弦杆加强、上弦杆加强、下弦杆加强、无加强弦杆;无论是否使用加强弦杆都会使得内外侧贝雷梁变形不一致,因变形差异微小可忽略不计。综合考虑,建议贝雷梁作为钢便桥使用时,宜加强上下弦杆以减小动位移,限速50 km/h以降低钢桥振动影响。

曲线半径对车辆轨道耦合接触系统垂向振动的影响分析

为探明曲线半径对车辆、轨道及轮轨接触的影响,以轮轨非线性接触为研究对象,建立车辆-轨道耦合的整体有限元模型,采用扩展拉格朗日接触算法,在钢轨高低不平顺的激励下,以80 km/h的车速模拟不同曲线半径对车辆-轨道耦合系统的垂向振动影响。研究结果表明:小曲线半径对车体舒适和构架振动不利;曲线半径几乎不影响轨道的垂向振动,但在曲线轨道设计时应考虑内外轨横向加固措施。从轮轨非线性接触的角度探讨了轮轨脱离甚至爬轨的原因。

工程测量在预应力混凝土连续刚构桥挂篮施工中的应用

工程测量是桥梁施工中的重要技术工作之一,对工程的质量、进度与安全有决定性作用。以构皮滩的昌湾大桥为实例,在预应力混凝土连续刚构桥的挂篮施工过程中,分别探讨中轴线的控制、挂篮变形的控制以及预应力管道定位等工程难题的解决办法,对类似桥梁工程的施工提供参考。

基于三维数值模拟的钢管贝雷梁支架方案比选应用研究

为探究能确保拱桥顺利施工的最佳支承方案,运用ANSYS软件对四种不同的加强贝雷梁支承方案进行数值模拟,通过对比分析拱桥一次性浇筑施工中贝雷梁的位移及应力的变化规律,从而优选最佳的钢管贝雷梁支架方案。

黔南民族古桥旅游发展问题及保护建议

以少数民族地区的古桥作为研究对象,分析了目前黔南古桥存在的自然环境和人为因素的破坏问题,从科学技术手段、古桥价值文化旅游、法律法规等方面提出了保护古桥的建议。在贵州大数据旅游的背景下,不仅能够保护古桥,而且能够为当地的高原桥城文化旅游提供参考依据,将高原少数民族地区古桥与民族文化特色相结合,在不久的将来会给当地古桥文化旅游带来更好的发展。

车辆荷载作用下贝雷梁钢便桥动态响应数值仿真分析

以现代抢险救灾常用的贝雷梁钢便桥作为研究对象,采用ANSYS对其建立空间整体有限元模型,运用瞬态分析方法,模拟车辆过桥的整个过程,分析贝雷梁钢便桥的动态响应.结果表明:双排贝雷梁不均匀承担荷载,内侧贝雷梁相对较大,尤其在中轴和后轴荷载作用时,内外贝雷梁竖向位移差异最大;双排贝雷梁侧向位移几乎相同,且在中轴和后轴荷载作用时最大;主要以侧向和竖向振动为主,且不可忽略侧向振动响应,轴向振动响应较小可忽略不计.

列车蛇形运动状态下轮轨接触特性分析

为了分析列车在蛇形运动状态下轮轨接触区域的形状、面积、轮轨接触应力和Mises应力的特性,根据有限元理论并结合ANSYS有限元软件,建立包含一个轮对的轮轨系统有限元模型,计算分析轮轨接触特性与轴重和轮对摇头角之间的关系,计算结果表明:轮对摇头角对接触特性的影响不是很明显,而轴重和轮对中心横移量对轮轨接触斑的面积和形状有着显著的影响;接触斑的形状不同于用Hertz理论得到的椭圆形接触斑。

地基刚度对三维非线性轮轨接触的动力影响

研究目的-为了进一步探明地基刚度对轮轨接触的影响，以轮轨接触三维实体非线性有限元模型为研究对象，采用瞬态动力学分析方法，在轨道不平顺的条件下研究地基刚度对轮轨接触的动力影响。研究结论：结果表明：（1）车轮的总位移主要是地基的弹性变形，在不平顺激励力的作用下，地基刚度对轮轨的位移、应力等影响较大，选取合理的地基刚度可以降低轮轨之间的应力；（2）通过分析列车速度和轮重对轮轨竖向位移、接触应力以及加速度的影响，得出合理的地基刚度为600—1000MPa／m；（3）本文所总结的轨道不平顺条件对轮轨接触的影响规律，以及车速、轮重、地基刚度对轮轨振动的影响规律对高速列车的地基和轮轨接触设计具有参考作用。

黔南木结构民居调查及改造探讨

为改善黔南州传统木结构民居,对当地民居的建筑及结构形式进行调查,分析其减少原因,并提出深加工木材、钢材连接等加固措施,不仅仅能够保留传统木结构民居建筑特色,且能够改善民居环境及其使用的安全性、适用性及耐久性等,并为当地木结构民居的传承及发展提出一些建议。

浅谈预应力混凝土连续刚构桥的挂篮施工技术

本文介绍了预应力混凝土连续刚构桥的挂篮施工技术,详细探讨了挂篮施工预应力连续刚构桥的施工过程。

单轮荷载对轮轨系统变形及应力影响范围分析

根据结构动力学原理和有限元理论,建立了轮轨系统三维非线性有限元模型,用接触单元模拟轮轨实际的接触行为,计算了在不同行车速度下系统的振动特性沿轨道长度方向的变化规律.计算结果表明:系统的振动在距离轮轨接触中心点2.1m的范围内很快衰减,在2.1m之外其值变化很小;并且当速度达到350km·h-1时,系统的振动将会加剧,同时根据系统的振动情况和边界条件对计算结果的影响,建议钢轨计算长度取4.8~6m.

双城隧道施工中监控量测的应用

把隧道围岩和支护结构作为一个完整的支护体系是新奥法施工的核心思想,而现场监控量测是新奥法施工中极其重要组成部分,也是施工决策与管理的信息源.对施工过程中围岩的变形过程及发展趋势进行监控,并对围岩力学动态和支护结构工作状态的量测数据进行计算处理,对确保施工安全及设计合理有重要作用.以临合高速公路双城隧道施工的监控量测实施情况,系统地说明了量测计划的编制、实施及对测得数据的处理方法,及时指导施工,成功避免了施工中重大安全事故的发生,对双城隧道的后期施工及类似围岩条件下隧道施工有一定的指导意义.

浅谈舞阳河大桥脚手架的结构可靠度

扣件式钢管脚手架是复杂多变的空间结构体系,整体失稳破坏原因很多。为确保舞阳河大桥的施工安全,对该桥的脚手架支承结构进行了可靠度的分析,分别从材料、几何形状以及荷载作用的不确定性来分析脚手架的失效概率,为工程施工安全提供了保障。

黔南高原桥梁现状调查分析

以高原桥城黔南州少数民族地区桥梁作为调查研究对象,探讨高原桥梁建筑功能及其蕴涵的传统文化内涵,展示了少数民族地区人民的建桥技艺。

“微助教”平台在土建专业课程中的教学实践

借助信息化教学手段是职业教育现代化发展方向,也是改善西部地区职业教育的途径之一。以黔南民族职业技术学院土建类专业教学实践为研究对象,分析高职生在教育教学过程中存在的问题,利用“微助教”平台进行教学实践,能改善专业教学过程氛围,提高学生主动学习,实现客观评价教学全过程,其教学方法值得推广。