梁桁组合结构材料非线性的一种简捷算法与高速铁路桥线纵向相互作用非线性分析

按材料非线性原理编制出一套避开传统迭代过程的能自动确定加载步长的梁杆组合结构有限元分析软件。该软件不仅成功地运用于高速铁路在桥线纵向相互作用非线性分析中，而且对所有类似的结构都具有普遍的适用性。

墙体保温热桥线传热系数限值的探讨

简要介绍了热桥线传热系数ψ及我国相关规范的认识和完善过程,分析比较了围护结构K值的不同计算方法,得到了ψ和T字形外墙内保温的相关关系。结果表明,墙体二维传热在我国常用的保温厚度情况下对整体围护结构的K值影响很小;当热桥热损失与周边热围护结构的热损失差异增大时,二维传热对ψ及墙体整体K值的影响会逐渐增大。同时发现,在T字形外墙内保温节点工况下,内隔墙的保温厚度对降低此种二维传热导致的热损失增大起到关键作用。

厦门-金门大桥地区地震地质稳定性与桥线选择之研究

厦门-金门大桥桥址地处闽东南沿海断隆带和泉州-汕头地震带南段,濒临台湾海峡,具有独特的地震地质构造环境。为了保障跨海大桥的长期安全性,无疑应对桥址地区的地震地质稳定性进行必要的研究,以期为工程设计提供科学依据。 本文依据近30多年来,对该地区地质构造调查、陆海地球物理探测、地壳形变观测、地震活动性、地壳动力学和工程场地特征等资料进行了比较系统研究,结果表明该区断块构造自晚第四纪以来,呈间歇性上升运动,速率约1-2.3毫米/年,史今地震能量释放速率为(2.737-7.999)×107焦耳/公里2/年。现代地壳水平运动的速度矢量指向南东东,速度值为9-13毫米/年。从震源机制揭示,区域现代构造应力场主压应力轴(P轴)为SE125°,仰角2-8°,引张轴(T轴)为SW215°,仰角2-10°,中间轴(N轴)近垂直。这导致台湾动力触角对闽东南沿海产生强烈的推挤作用。形成潜在震源区。历史上在漳州和金门海外曾发生过61/4至61/2级地震,但桥区内未有破坏性地震(Ms≥43/4级)发生,表明厦门-金门地区构造稳定性介于泉州与南澳岛海外Ms≥7.0级地震的不稳定区之间,为相对较稳定区,适宜建跨海大桥。从地形地貌、工程地质条件显示,桥场地区由花岗岩、变质岩形成的丘陵、红土台地和第四系海陆交互相沉积层所组成。

大西客专五项目部录古咀大桥线下工程全部完工

12月13日下午，随着最后一罐混凝土在混凝土泵车的输送下浇灌到录古咀大桥0号桥台，标志着录古咀大桥线下工程全部完工，具备了架梁条件。

津潍黄河桥静态线形平顺性及车-线-桥耦合动力学特性研究

为确保新建高速铁路大跨度桥梁建成投入运营后的安全性和舒适性,有必要提前开展大跨桥静动力学仿真研究。以主跨600 m的津潍铁路东营黄河公铁大桥为研究对象,基于车-线-桥动力相互作用原理构建了车-线-桥耦合系统动力学模型,分析了温度荷载、公铁路车辆荷载、混凝土收缩徐变作用下的大跨桥线形变化特点,从桥梁轨面线形曲率半径和车-线-桥系统动力响应两方面综合评估了大跨桥线路平顺性。研究结果表明:公铁路车辆荷载作用下桥面变形量最大达到596 mm,计算挠跨比为1/1006,满足规范中1/500设计挠跨比的要求;拉索降温15℃工况下桥梁轨面线形最小曲率半径为23784 m,满足规范中350 km/h车速下23630 m的理论最小竖曲线半径限值要求;单线或双线列车行驶通过对桥梁竖向动力性能的影响差异显著,对列车运行安全性影响差异较小,但会对行车舒适性有一定影响差异;随着列车运行速度从200 km/h提高至350 km/h,车-线-桥系统动力响应会显著增大,桥梁竖向位移、桥梁竖向加速度、轮轨垂向力、脱轨系数、轮重减载率、车体垂向加速度、垂向ISO 2631指标、UIC 513指标的增量尤为显著,但各指标均满足规范要求;温度荷载引起的附加变形会显著提高轮轨垂向力和轮重减载率指标,使列车运行安全性及舒适性有所降低,并会使桥梁动力响应有所提高,但各指标仍满足规范要求。

大跨度铁路桥梁线-桥垂向变形映射模型

以大跨度铁路桥梁线-桥系统为研究对象,通过推导理论公式建立桥梁与有砟轨道的垂向变形映射模型,并通过算例对变形映射模型的正确性进行验证。结果表明:将大跨度桥梁线-桥系统划分为桥梁,有砟道床和轨枕,扣件和钢轨三个子系统开展垂向变形映射关系研究是可行的;通过线-桥垂向变形映射模型计算大跨度悬索桥、斜拉桥的钢轨垂向变形与有限元仿真结果一致,证明了本文提出的映射模型是正确的;通过线-桥垂向映射模型计算钢轨变形,可以避免在有限元模型中建立轨道结构,从而减少模型单元数量,提高计算效率。

桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道后浇带维修对线-桥系统的影响

对于桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构,采用超高压水射流法破除伤损后浇带后,线-桥系统发生内部应力重分布。本文建立了桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构纵向力计算模型,分析不同温度荷载作用下破除后浇带混凝土对线-桥系统纵向相互作用及结构位移的影响,确定了破除伤损后浇带的合理温度范围。结果表明:破除底座后浇带混凝土后,剪力齿槽纵向反力随温度荷载增加而大幅增大,降温工况下后浇带处钢筋拉应力较小;当施工温度高于底座板锁定温度10℃以上时,桥墩纵向受力较大;在后浇带破除位置,底座板、轨道板和钢轨的纵向位移均会发生突变,其中底座板纵向位移受温度荷载的影响较大,升温、降温20℃时分别可达4.0、2.5mm。建议后浇带维修施工温度控制在不低于底座锁定温度15℃和不超过底座锁定温度10℃的范围内。

结构性热桥的线传热系数对建筑节能设计计算的影响

2010年以前,我国各类建筑热工、建筑节能设计标准中对热桥部位应加强保温仅有笼统要求。2010年以后开始实施GJ26—2010《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》,新引入了"结构性热桥线传热系数"这一传热学中"二维传热"范畴的概念,对加强保温有了具体量化的要求。而建筑学背景的建筑师、工程技术人员的传热学知识范畴通常仅仅局限于"一维均匀平壁传热",和与之相关的物理量,对"二维传热"的原理缺乏理性认识,对建筑能耗和热桥线传热系数之间的数据关系缺乏感性了解,在设计实践中不能真正实现有效的低碳节能。面对这种情况,借助中国建筑科学研究院建筑物理研究所针对围护结构热桥问题开发的二维温度场计算软件,对各种类型的围护结构进行传热量计算和对比,用直观的数据和图形揭示结构性热桥线传热系数的特征,并结合工程设计实例阐述在实际设计中处理热桥线传热系数相关问题的具体手段和注意要点。

高速铁路大跨度连续斜拉桥上梁端一体化装置性能研究

目前大跨度斜拉桥上铺设无缝线路,梁端处需设置梁端伸缩装置和钢轨伸缩调节器以降低钢轨产生较大的附加应力,但此结构无法协调较大的梁轨相对位移,应用范围有限。为此,提出了一种梁端一体化装置结构,能适用于较大的梁缝伸缩情况且伸缩阻力较小,经过现场应用效果良好。针对时速350 km下高速列车能够平稳通过大跨度斜拉桥无缝线路梁端的要求,建立了相关三维梁端车-线-桥耦合模型,确定了轮轨接触关系,验证该结构在大跨度斜拉桥下对于高速列车平稳运行的适用性。结果表明:温度和梁端转角作用下钢轨会产生一定变形,钢轨垂向变形大于横向变形,最大垂向位移达到15.71 mm。对比仅施加德国低干扰不平顺谱,叠加温度或梁端转角变形后行车过程中的梁端一体化装置动力响应增大,且对钢枕振动垂向加速度的影响较为明显,从38.92 m·s^(-2)上升至48.69 m·s^(-2),增加25.1%。相比之下,极限拉伸状态比极限压缩状态下行车过程中的梁端一体化装置结构响应大,钢枕垂向加速度从40.64 m·s^(-2)上升至62.39 m·s^(-2),增加53.5%,应在高温拉伸状态下对梁端一体化装置性能进行定期检测。梁端一体化装置在以上工况下的响应均满足标准规范要求,本研究可为其在列车高速运行通过大跨度斜拉桥梁端时的铺设提供参考。

跨线曲线桥预制箱梁施工与架设施工技术研究

上跨在役高速公路桥梁,是限行线路交叉主要处理方式,存在一定的施工风险,如果没有进行合理设计,会对交通产生不利影响。文章将以上跨互通立交既有线预制箱梁架桥机架设施工技术为例,通过对施工技术基本情况的介绍,对跨线曲线桥预制箱梁施工和架设施工技术展开深度探讨,旨在提高跨线曲线桥遇支箱梁施工和架设水平,保证跨线曲线桥整体施工质量。

近断层地震作用下高速铁路大跨连续刚构桥易损性研究

为探究近断层地震作用下高速铁路大跨连续刚构桥的抗震性能,基于工程需求(EDP)符合对数高斯分布假设获取全桥损伤曲线,提出一种桥梁地震损伤危险性分级方法。在此基础上,考虑桥上无砟轨道的刚度效应,采用OpenSees有限元软件建立了某高速铁路大跨连续刚构桥的轨道-桥梁(线-桥)一体化非线性有限元模型;由80条近断层地震动实录波组成地震动数据库,采用基于概率需求的易损性分析方法详细分析了该高速铁路大跨连续刚构桥的抗震性能。结果表明:对于研究计算条件,近断层地震动速度峰值(PGV)与工程需求间的相关性较强;近断层地震作用下高速铁路连续刚构桥的边支座易出现轻微损伤,当遭遇中高强度(PGV>100 cm/s)近断层地震动时桥梁关键截面的屈服概率较大,当PGV为200 cm/s时桥梁结构会受到严重破坏,而当PGV为300 cm/s时桥梁有极大可能发生完全破坏甚至出现倒塌。研究成果可为近断层区域高速铁路连续刚构桥的抗震设计提供参考。

建筑施工用装配式定型化的线槽和桥架穿墙套管施工技术

现代建筑功能各式的机电设备被广泛运用,建筑物内配套设置了大量线槽、桥架的穿墙体套管。文中以某传媒大厦施工总承包工程为例,通过采用建筑施工用装配式定型化的线槽、桥架穿墙套管施工技术,不仅解决了套管安装精度问题和预留孔洞尺寸问题,有效保证了套管的垂直度、水平度、牢固度以及防火堵料填塞的密实度,而且进一步提高了套管强度,使套管结构受力稳定、不易变形,确保了建筑物的抗火灾能力和整体安装美观。

桥线技术与双排技术治疗肩袖撕裂效果的Meta分析(英文)

[目的]系统评价桥线技术和双排技术在关节镜下治疗肩袖损伤的疗效。[方法]计算机检索Cochrane图书馆、Pubmed、Embase、中国生物医学文献数据库、中国知网、万方数据库和维普数据库，手工检索纳入研究参考文献中的相关文献，收集1991年1月～2013年4月间所有比较桥线技术与双排技术治疗肩袖撕裂的临床研究，筛选出符合纳入标准的文献，对其进行质量评价后应用RevMan5．0软件进行Meta分析。[结果]共纳入2个队列研究，包含133例患者。分析结果提示，虽然二者术后ASES[WMD=0．61，95％CI（-4．21，5．43）；P=0．80]和UCLA[WMD=-0．41，95％CI（-2．06，1．25）；P=0．63]等肩关节功能评分的差异并无统计学意义，但是桥线技术治疗组的再撕裂率[RR=0．44，95％CI（0．21，0．91）P=0．03]低于双排技术治疗组，尤其在大型到巨大型撕裂的亚组中，术后再撕裂率[0．08，0．73）P=0．01]的差异更为显著。[结论]与传统双排技术相比，桥线技术治疗肩袖撕裂，尤其是大型到巨大型撕裂，在预防术后再撕裂方面具有优势，但是术后功能评分二者无明显差异。

基于风-车-桥(线)耦合振动的风屏障防风效果研究

为考察风屏障的防风效果,通过风洞试验测试平地路基、高路堤、桥梁三种典型线路上设置不同风屏障情况下车辆的气动力系数,采用风-车-桥(线)耦合振动的分析方法研究车辆的动态响应,讨论风屏障高度、车辆线路位置及线路构造形式等因素的影响。结果表明,风屏障可有效地降低强风作用下车辆的响应,平地路基上设置2.05m风屏障时,车辆运行的瞬时临界风速可达50m/s;车辆的轮重减载率、倾覆系数及竖向加速度对车辆线路位置较为敏感;线路构造形式对背风侧车辆响应影响较大,风屏障高度相同时,高路堤上的防风效果较好。

考虑徐变影响的车—线—桥耦合有限元分析

采用Hertz弹性接触模型,推导考虑轨道不平顺的移动车轮—轨道—桥梁耦合单元动力方程,结合车辆动力方程建立车—线—桥耦合系统运动方程,采用自动半步长方法以精确确定轮轨接触状态发生改变的时刻,使用Newmark-β方法直接积分求解。将预应力混凝土简支箱梁桥徐变变形引入轨道不平顺(徐变不平顺),研究其对车—线—桥耦合系统动力响应的影响。结果表明,轨道对徐变变形产生的折角具有明显的缓和作用,能显著降低轮轨接触力和轨道加速度响应;徐变不平顺会引起明显的梁端冲击,显著增加系统的动力响应;采取延长半年铺轨的措施能达到较好的动力控制效果,且对车体加速度的控制效果最明显,响应降低约42%;多跨简支梁桥的周期性徐变不平顺能激起车体更强烈的固有频率振动,同时也表现出波长为梁长一半的受迫振动;不考虑徐变不平顺时相应的敏感波长等于梁长。

多种垂向轮轨关系的对比及改进的车-线-桥系统迭代模型的建立

对比分析非线性赫兹接触、线性赫兹接触、刚性接触这3种轮轨接触模型对车-线-桥垂向耦合系统动力分析结果的影响,并建立改进的车-线-桥耦合系统迭代计算模型。车辆模型采用多体系统动力学建立,轨道-桥梁模型采用有限元方法建立,根据不同的轮轨接触模型,建立相应的轮轨力计算公式,并采用分离迭代法计算耦合系统振动响应。在数值算例中,以高速列车通过5跨简支梁桥为计算背景,对不同轮轨接触模型的仿真计算结果进行对比分析。针对传统车-线-桥耦合系统迭代计算模型计算效率低的问题,建立改进的迭代计算模型。研究结果表明:线性赫兹接触模型与非线性赫兹接触模型得到的车体加速度、轮轨力、钢轨和桥梁的位移和加速度均较吻合,但前者的计算效率较低;忽略轮对惯性力的刚性接触模型无法得到准确的钢轨和桥梁加速度;改进模型通过建立包含轮轨接触弹簧的车辆模型来提高车辆子系统的迭代稳定性,其计算效率比传统模型提高近7倍;为保证计算结果的准确性,车-线-桥耦合振动计算中应考虑时间步内的迭代计算。

横风下流线箱型桥-轨道交通车辆气动干扰风洞实验研究

轨道交通车辆与桥梁间存在显著的气动干扰,但现有研究大多以流线型高铁车辆和钝体外形的简支梁桥为研究对象,且往往重点关注桥梁对车辆气动力大小的影响。以某流线箱型轨道专用桥和钝体外形的轨道交通车辆为背景,首先通过刚性节段模型测力试验,利用开发的车-桥系统气动力同步分离装置对不同风攻角、车桥组合方式下车辆和桥梁各自的气动力进行测试,分析横风下车桥间气动干扰对车辆、主梁和车桥系统所受总体气动力的影响规律;然后结合烟线法获得的车桥系统绕流场显示结果,揭示车桥间气动干扰机理。研究成果可为以后典型车桥组合工况下车、桥气动力经验公式的提出奠定基础,以及深入认识车桥间气动干扰机理提供参考。

基于代理模型的无砟轨道模拟方法及其在车-线-桥分析中的应用

为解决轨道结构有限元建模的复杂性和计算效率低等问题,针对桥上双块式无砟轨道结构,该文提出一种新型的无砟轨道简化方法:K-G离散点支承梁模型。利用自适应Kriging代理模型,建立了无砟轨道简化模型与精细化模型响应间的对应关系,采用遗传算法(GA)确定了简化模型的结构参数,并与精细化模型进行对比,验证了简化模型的准确性。最后,将该无砟轨道简化模拟方法应用于某大跨铁路拱桥,进行车-线-桥耦合分析,结果表明:K-G离散点支承梁模型的竖向位移响应计算结果与精细化有限元模型结果比较吻合,最大相对误差不超过5%,可以进一步应用于车-线-桥耦合振动分析。

车-桥-线竖平面振动及其能量转化机制精细建模

建立了考虑车-桥(线)纵向振动及其能量相互转化机制的竖平面内精细耦合运动方程。将车-桥(线)视为一个整体系统,车辆各刚体的纵向运动均作为独立的自由度,考虑到车-桥(线)纵向振动及其能量相互转化机制,车辆驱动或制动作用采用轮轨间的纵向相互作用力和轮对作用力矩模拟,桥梁、线路结构采用梁单元离散,线路与桥梁之间的钢轨基础采用竖向和纵向的均布弹簧阻尼连接,建立了竖平面内精细耦合运动方程,它可合理模拟车桥(线)间能量相互转化的过程。简支梁桥算例表明:车辆在桥上无驱动或制动运行过程中,不考虑轨道结构时车速先增加后减小,而考虑轨道结构时车速只有减小的趋势,轮对还发生了高频的纵向振动,且车体和轮对的纵向振动对轨道竖向不平顺较为敏感;此外,考虑轮轨滚动碾压作用和能量转化机制时,钢轨加速度响应略偏大。本文研究可为实际车辆动态变速运行的模拟和更精细空间耦合模型的建立提供研究基础。