高路堤上列车横风荷载的分布研究

为研究横风作用下高路堤上列车的气动荷载分布规律,保证列车运行的安全性,基于计算流体动力学方法,通过FLUENT软件对典型路堤上不同车辆的列车气动力进行数值模拟仿真分析,并探讨风速的影响,采用BANSYS软件进行列车风致行车安全性的研究。通过区域无关性和网格无关性分析,验证所建立的列车-高路堤三维数值模型的合理性。研究结果表明:各节车所受阻力随风速增大而上升,中间车所受阻力大于头车,且风速越大两者之间差值越大。各节车所受升力差异较小,且随风速增大而下降。当风速达到30 m/s时,车速若低于250 km/h,车辆行车安全性满足要求;车速若高于300 km/h,车辆的横向加速度超过限值。

横风荷载下电磁悬浮EMS型磁浮车辆动态响应特性分析

强烈的横风荷载会影响磁浮列车横向稳定性和安全。为全面了解横风荷载下电磁悬浮(EMS)型磁浮车辆的动态响应特性,建立了一个精细化的3D磁浮车辆多体动力学模型,并利用CFD(计算流体运动学)方法获得了磁浮车辆的气动载荷系数。基于"中国帽子风"阵风风速曲线计算生成横风荷载,进而通过时域动力学仿真,最终获得磁浮车辆车体与悬浮架的动态响应,并从车体位移、电磁悬浮系统和关键部件等方面细致全面地分析了横风荷载下EMS型磁浮车辆动态响应特性。

基于中、美规范的混凝土烟囱结构横风荷载计算分析

烟囱结构横风荷载相对于顺风荷载计算较复杂,简述了横风荷载相关的基本概念和影响因素,并以一典型工程为样本,基于中、美规范体系对其进行横风荷载计算分析,得出烟囱结构在横风荷载作用下的受力特点.通过分析和实际计算可得,中、美规范体系间及中国规范体系内不同的规范间对烟囱的横风荷载计算在参数选择、求解方式等方面存在较大差异,通过对该过程的阐述比较,为烟囱工程设计人员提供参考.

高速铁路封闭式声屏障的风压荷载试验研究

针对高速铁路封闭式声屏障在列车风与横风作用下的风压荷载问题,采用中南大学自主研发的横风-移动列车风洞试验系统,研究横风和列车风作用下声屏障的风压荷载分布。研究结果表明:圆形断面封闭式声屏障外壁风压系数分布沿环向先减小后增大,与单圆柱的风压分布大致相似,给定风速下最大负风压系数−3.38;单车通过声屏障时脉动风压幅值与车速平方近似成正比,同一截面风压沿环向非均匀分布,近侧的压力峰值高于远侧,最大相差16%;2车交会时,交会区域风压峰值明显增大且极值风压出现在交会截面,其值约为单车通过时极值风压的2倍。

大跨度高速铁路钢拱桥极限承载力分析

大跨度高速铁路钢拱桥具有长大、轻质、重载、活恒比大、杆件受力大及构件细长等特点，在国家高速铁路飞速发展的今天，针对大跨度高速铁路钢拱桥的结构极限承载力精确化分析计算，把握此类桥梁的承载力特性是非常必要的。阐述了大跨度拱桥极限承载力非线性分析的理论和方法，以京沪高速铁路南京大胜关长江大桥为背景，运用结构分析软件ANSYS实现了对大跨度高速铁路钢拱桥极限承载力的精细化分析，对比了线性方法、仅几何非线性方法、完全非线性三种方法的结果，文章也详细探讨了桥梁下部结构及基础刚度、车辆荷载分布形式、横风荷载对极限承载力得影响。

列车通过大跨度桥梁桥塔区域过程中的风-车-桥耦合动力分析

大跨度桥梁位于强横风环境时,桥塔的遮挡作用会使列车进出桥塔区域时车体受到的风力发生变化,这种风荷载的突变效应会对车辆的动力响应造成影响,此外车辆动力响应的改变还会影响桥梁的动力响应.本文以瓯江大跨公铁两用悬索桥为工程背景,以快速谱分析模拟风场,对桥梁子系统施加抖振风力,对桥梁子系统施加稳态风力,考虑桥塔宽度与车辆长度的关系,建立风-车-桥耦合系统运动平衡方程,以全过程迭代法求解该方程,分析计算了不同车速与风速下桥塔遮风效应对车辆桥梁动力响应的影响.结果表明风速和桥塔宽度越大,车辆的动力响应越大,而桥梁动力响应受桥塔遮风效应影响很小.