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考虑行人-汽车-列车-桥耦合振动的大跨度公铁平层桥梁行人响应分析
1
作者 何佳骏 李苇 +3 位作者 黄旭 董联杰 郭维 徐昕宇 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期795-805,共11页
随着城市桥梁不断并入多种交通形式,各种交通工具与行人之间相互干扰,对行人行走的安全与舒适均产生影响。为研究公铁平层桥梁上的行人响应,建立了行人-汽车-列车-桥梁耦合振动模型。对比分析了桥面板加速度与行人SMD(spring-mass-damp... 随着城市桥梁不断并入多种交通形式,各种交通工具与行人之间相互干扰,对行人行走的安全与舒适均产生影响。为研究公铁平层桥梁上的行人响应,建立了行人-汽车-列车-桥梁耦合振动模型。对比分析了桥面板加速度与行人SMD(spring-mass-damp)模型的差异,计算了列车、汽车以不同的方式通过桥梁时的行人响应。结果表明,相较于桥面板加速度,行人SMD模型加速度的波动幅度更小,但行走的行人模型会出现突变的远大于波动区间的加速度峰值。行人-汽车-列车系统中各子系统均存在速度敏感区间,该区间内行人加速度响应显著增加。汽车与列车离桥梁中心线越远,引起的行人加速度响应越大。列车与汽车同时行驶通过桥梁时,二者引起的行人的加速度峰值会相互叠加,列车对汽车引起的行人加速度的峰值提升显著。 展开更多
关键词 公铁平层桥梁 行人-桥耦合振动 车-桥耦合振动 动力分析 行人响应
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上承式钢管混凝土拱桥车-桥耦合振动分析
2
作者 江展航 《工程建设与设计》 2025年第1期125-127,共3页
采用分离法建立车-桥耦合振动分析模型,将其分离为车辆、桥梁两种模型,并建立相应的独立运动方程,根据两模型在车轮接触位置处的位移和受力协调条件,通过迭代法分析求解。以通用有限元软件ANSYS为依托,以一上承式钢管混凝土拱桥为工程实... 采用分离法建立车-桥耦合振动分析模型,将其分离为车辆、桥梁两种模型,并建立相应的独立运动方程,根据两模型在车轮接触位置处的位移和受力协调条件,通过迭代法分析求解。以通用有限元软件ANSYS为依托,以一上承式钢管混凝土拱桥为工程实例,分析了桥面平整度和拱肋核心混凝土脱空率对桥梁动力响应的影响程度。结果表明:相较于其他因素,桥面平整度对桥梁动力响应的影响较大;在L/4位置处,脱空率对桥梁动力响应的影响比拱顶位置处要大;实际桥梁冲击系数计算过程中应该计入桥面平整度的影响。 展开更多
关键词 车-桥耦合振动 冲击系数 钢管混凝土脱空 钢管混凝土拱桥
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悬挂式单轨交通柔性吊杆拱桥风-车-桥耦合仿真分析
3
作者 曾敏 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期36-43,共8页
[目的]悬挂式单轨交通柔性吊杆拱桥因具有结构刚度小、轨道梁梁体宽跨比小的特点,易受风荷载作用从而影响桥梁结构的安全性和列车的舒适性,需对风-车-桥耦合结构进行研究。[方法]以我国首条悬挂式单轨交通线路为工程背景,通过ANSYS有限... [目的]悬挂式单轨交通柔性吊杆拱桥因具有结构刚度小、轨道梁梁体宽跨比小的特点,易受风荷载作用从而影响桥梁结构的安全性和列车的舒适性,需对风-车-桥耦合结构进行研究。[方法]以我国首条悬挂式单轨交通线路为工程背景,通过ANSYS有限元软件建立长度为80 m的柔性吊杆拱桥模型,通过Fluent有限元软件以及多体动力学软件UM进行风-车-桥耦合分析,并通过平稳性指标判断行车情况。[结果及结论]在风荷载作用下,列车的横向平稳性指标变化较竖向更剧烈,其平稳性处于列车运行合格的边缘。当车速和风速增大时,列车的横向振动明显提升;车速40 km/h下,20 m/s风速相比于10 m/s风速的最大桥梁横向位移增幅达159.5%,最大竖向位移增幅达11%;15 m/s风速相比于10 m/s风速的最大桥梁横向位移增幅达70%,最大竖向位移增幅达24.1%。 展开更多
关键词 悬挂式单轨交通 柔性吊杆拱桥 风-车-桥耦合系统
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考虑相干路面不平度的车-路-桥耦合系统振动分析
4
作者 任剑莹 李梦 +1 位作者 孙志棋 陈宇航 《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》 2024年第3期1-11,共11页
在车-桥耦合振动系统中,路面不平度作为主要激励之一,直接影响着车辆、路面铺装及桥体的动力响应,而在已有的车-桥耦合振动分析中,还少有考虑路面铺装及路面不平度相干性(即左右轮非一致路面不平度)的研究.为获得更接近实际的车-桥耦合... 在车-桥耦合振动系统中,路面不平度作为主要激励之一,直接影响着车辆、路面铺装及桥体的动力响应,而在已有的车-桥耦合振动分析中,还少有考虑路面铺装及路面不平度相干性(即左右轮非一致路面不平度)的研究.为获得更接近实际的车-桥耦合振动分析模型,建立了三维车-路-桥耦合(VPBI)系统有限元模型.路面铺装的黏弹性属性用Prony级数表征;路面不平度由逆傅里叶变换法构建,通过左右轮路面不平度相位差引入相干性,采用约束耦合法实现车辆、路面不平度和路面铺装的位移协调,得到三维VPBI系统有限元模型,并分析左右轮非一致路面不平度及其相干强度对车辆、路面铺装和桥体动力响应的影响情况.结果表明,在建立更接近实际的更精细化的三维VPBI计算模型时,须考虑相干路面不平度对系统动力响应的影响. 展开更多
关键词 桥梁工程 车-路-桥耦合系统 数值模拟 动力响应 路面不平度 相干性
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考虑冲刷效应的大跨桥梁地震-风-车-桥耦合振动分析 被引量：1
5
作者 王亚伟 朱金 +3 位作者 郑凯锋 苏永华 郭辉 李永乐 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期323-331,共9页
为研究冲刷效应对地震与风联合作用下大跨桥梁动力响应的影响,在已建立的地震-风-车-桥耦合振动分析模型基础上,利用p-y曲线(p为土阻力,y为变形)折减法考虑不同冲刷深度的桩土荷载-位移关系,根据桩土荷载-位移关系和冲刷深度更新桩基的... 为研究冲刷效应对地震与风联合作用下大跨桥梁动力响应的影响,在已建立的地震-风-车-桥耦合振动分析模型基础上,利用p-y曲线(p为土阻力,y为变形)折减法考虑不同冲刷深度的桩土荷载-位移关系,根据桩土荷载-位移关系和冲刷深度更新桩基的侧向支撑刚度和长度,从而考虑了冲刷效应对大跨桥梁动力响应的影响,并将模型应用到江顺大桥冲刷效应的分析研究中.研究结果表明:基础冲刷减弱了地基土对结构的侧向约束,从而降低结构的自振频率,侧向振型的自振频率最大降低6.01%;在运营车辆和风荷载作用下,基础冲刷对结构的振动响应影响很小;在地震发生后,基础冲刷会增大结构的横向振动,结构的横向位移响应极值最大增大9.1%,横向位移响应谱也相应增大,而对结构的竖向振动影响很小;基础冲刷可能减小车辆横向加速度的响应,车辆的横向加速度响应极值最大降低7.7%,对车辆的竖向振动影响很小. 展开更多
关键词 冲刷效应 P-Y曲线 大跨桥梁 地震-风-车-桥系统 耦合振动
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波浪作用下高速列车-轨道-桥梁系统耦合振动研究 被引量：2
6
作者 雷虎军 董盈 +1 位作者 林镇荣 陈希茂 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期54-60,共7页
为研究波浪作用对高速铁路跨海桥梁车-轨-桥系统耦合振动的影响,基于线性波浪理论和Morison方程模拟波浪荷载,采用分布力模式输入既有车-轨-桥系统耦合振动分析程序,提出波浪作用下的车-轨-桥系统耦合振动分析方法。以某高速铁路跨海斜... 为研究波浪作用对高速铁路跨海桥梁车-轨-桥系统耦合振动的影响,基于线性波浪理论和Morison方程模拟波浪荷载,采用分布力模式输入既有车-轨-桥系统耦合振动分析程序,提出波浪作用下的车-轨-桥系统耦合振动分析方法。以某高速铁路跨海斜拉桥为背景,研究波坡面效应、波浪重现期、车速对车-轨-桥系统动力响应的影响,并评估不同重现期波浪作用下过桥列车的走行性。结果表明:波坡面效应会使作用于不同单桩的波浪荷载初始相位不同,从而导致作用于群桩基础的波浪荷载合力不同;随着波浪重现期的增大,车-轨-桥系统的横向动力响应均增大,而竖向动力响应几乎不变;考虑波浪作用后,列车的行车安全性指标均随车速的增大而增大,波浪荷载会显著降低桥上列车的乘坐舒适性并增加桥上列车的脱轨风险。常遇波浪(10年重现期)和极端波浪(100年重现期)作用下列车的安全车速阈值分别为325 km/h和275 km/h。 展开更多
关键词 高速铁路桥 车-轨-桥系统耦合振动 波浪作用 波坡面效应 波浪重现期 车速 动力响应 行车安全性
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预应力效应对中速磁浮线路简支梁车-桥耦合振动响应的影响 被引量：2
7
作者 李波 《铁道建筑》 北大核心 2024年第2期62-66,共5页
以长沙磁浮线路简支梁桥为研究对象,建立考虑不同预应力效应的磁浮线路简支梁桥车-桥耦合振动模型,分析预应力效应对中速磁浮线路车-桥耦合振动响应的影响。结果表明:预应力效应的变化对桥梁动力响应影响明显,预应力增加显著加剧桥梁竖... 以长沙磁浮线路简支梁桥为研究对象,建立考虑不同预应力效应的磁浮线路简支梁桥车-桥耦合振动模型,分析预应力效应对中速磁浮线路车-桥耦合振动响应的影响。结果表明:预应力效应的变化对桥梁动力响应影响明显,预应力增加显著加剧桥梁竖向振动加速度,预应力由0.67P0(P0为张拉控制应力)增加到1.33P0时,桥梁跨中竖向最大加速度从0.21 m/s^(2)增至0.44 m/s^(2);车速增加会加剧预应力效应的影响,对桥梁竖向振动加速度的影响尤为明显,车速由20 km/h增加到200 km/h时,在1.00P0作用下,桥梁跨中竖向最大加速度从0.15 m/s^(2)增至0.76 m/s^(2);箱壁局部变形对车-桥耦合竖向振动响应有显著影响,预应力导致的箱壁局部变形不可忽略。 展开更多
关键词 中速磁浮线路 简支梁桥 数值模拟 车-桥耦合振动 预应力效应 动力分析
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考虑风浪相关性影响的高速列车−轨道−跨海斜拉桥时变系统动力响应分析
8
作者 蔡宝锋 谌启发 +1 位作者 郭文华 段彬鑫 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期598-609,共12页
为研究波浪参数及风浪相关性对跨海高铁桥梁车-轨-桥耦合系统的影响,基于耿贝尔逻辑模型,根据实测风浪同步观测数据建立了平均风速-有效波高联合概率模型,并采用谱解法随机生成可考虑相关性影响的风、浪时程曲线。以某跨海高铁双塔斜拉... 为研究波浪参数及风浪相关性对跨海高铁桥梁车-轨-桥耦合系统的影响,基于耿贝尔逻辑模型,根据实测风浪同步观测数据建立了平均风速-有效波高联合概率模型,并采用谱解法随机生成可考虑相关性影响的风、浪时程曲线。以某跨海高铁双塔斜拉桥为例,基于ANSYS和SIMPACK联合仿真,建立高速列车-轨道-跨海斜拉桥空间振动分析模型,分别开展单独波浪、单独风、相干风浪联合作用下高速列车通过跨海斜拉桥时的空间振动分析,研究有效波高、桥位处水深、风速对车桥动力响应的影响。研究结果表明:波浪作用主要影响列车与桥梁的横向响应,对竖向响应影响较小;波浪作用所致列车和桥梁动力响应随有效波高及桥位处水深增大而增大,且增幅也越来越高;当波高较大时,有效波高是影响车桥系统动力响应的主要因素,当波高较低时,桥位处水深及有效波高对车桥动力响应的影响相当;在波浪作用下,主梁跨中横向位移时程主要包含波浪频率和主梁一阶横弯频率两个频率成分,增大有效波高可使主梁一阶横弯频率成分占比提高;与单独风作用相比,考虑风浪联合作用后,车桥系统动力响应明显增大,在选取风速与波高进行动力响应分析时,应合理考虑风浪相关性。 展开更多
关键词 风浪相关性 随机风浪 跨海桥梁 斜拉桥 车-轨-桥耦合振动
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车流作用下大跨桥梁-伸缩缝一体仿真方法及动力分析
9
作者 刘焕举 刘宁 +1 位作者 史赛威 李鹏智 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期149-159,共11页
为实现车流过桥时的伸缩缝动力分析,针对桥梁-伸缩缝体系中主梁与伸缩缝尺寸相差悬殊、伸缩缝构造复杂、常规建模无法兼顾细部分析和计算效率的问题,提出桥-缝一体“十”字建模思路,建立了车-桥-缝分析系统,探究车流动态因素对伸缩缝动... 为实现车流过桥时的伸缩缝动力分析,针对桥梁-伸缩缝体系中主梁与伸缩缝尺寸相差悬殊、伸缩缝构造复杂、常规建模无法兼顾细部分析和计算效率的问题,提出桥-缝一体“十”字建模思路,建立了车-桥-缝分析系统,探究车流动态因素对伸缩缝动力响应的影响.首先,在厘清伸缩缝内部结构和构件运动关联的基础上,提出桥梁单元纵向划分、伸缩缝单元横向划分及梁端-伸缩缝多点约束有机连接的桥-缝一体“十”字建模思路,并建立背景桥梁的桥-缝一体有限元模型;其次,移动车辆荷载化并通过程序调用、编制衔接程序,实现车-桥-缝分析程序的贯通;最后,基于交通荷载调查数据,构建典型车流荷载工况,探究车重、车速、车辆分布等车流动态因素对车-缝结构的动态响应影响.结果表明:1)基于“十”字建模思路建立的桥-缝一体有限元模型,既满足计算效率又兼顾伸缩缝的细部构件.2)斜拉桥主梁跨中竖向位移与桥上移动车辆的车重有显著的正相关性,而与车速的相关性较弱;车列的车间距由50m减小到30 m,主梁跨中竖向位移极值增大约34%,桥梁所受车辆荷载越集中,主梁跨中竖向位移越大.3)伸缩缝从梁端到固定端的中梁累计滑移行程逐渐减小;单车工况下,车速、车重与伸缩缝纵向位移均呈正相关关系;车列工况时,伸缩缝的纵向位移最大值与车间距存在负相关性;车辆制动对伸缩缝动力响应的影响非常显著,对应伸缩缝1#中梁纵向位移响应是正常跑车工况的3.97倍. 展开更多
关键词 桥梁工程 模数式伸缩缝 车-桥-缝系统 “十”字建模 动力分析
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铰接车与非铰接车车-桥耦合系统振动特性的对比分析
10
作者 丁杰 丁旺才 +1 位作者 严波 卫晓娟 《制造业自动化》 CSCD 2019年第8期95-97,114,共4页
运用多体动力学软件UM软件直接建立和三维模型导入UM软件相结合的方式,分别建立了三节铰接车、非铰接车与简支箱梁桥的车-桥耦合系统动力学模型,对铰接车与非铰接车的车-桥耦合振动特性及铰接车有无纵向减振器时的车-桥耦合振动特性进... 运用多体动力学软件UM软件直接建立和三维模型导入UM软件相结合的方式,分别建立了三节铰接车、非铰接车与简支箱梁桥的车-桥耦合系统动力学模型,对铰接车与非铰接车的车-桥耦合振动特性及铰接车有无纵向减振器时的车-桥耦合振动特性进行对比分析。结果表明,端部车的垂向振动强于中间车的垂向振动;铰接车中间车的舒适性一般好于非铰接车中间车;纵向减振器能有效抑制铰接车中间车车体的振动,对端部车体的振动抑制作用不太明显;车体间耦合作用的强弱对桥梁的垂向振动影响较小。 展开更多
关键词 铰接车 非铰接车 车-桥耦合 UM 振动特性
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车-桥-墩耦合系统演变随机振动分析
11
作者 甘泉 叶茂 任珉 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2010年第3期115-122,共8页
将梁简化为两端简支的欧拉-伯努利梁模型,桥墩简化为底部固结的柱,考虑两自由度车辆移动系统与桥面结构表面接触处不平整产生的随机激励,建立了移动车辆系统-桥-墩的耦合力学分析模型。根据子结构方法和演变随机过程一般理论,并应用模... 将梁简化为两端简支的欧拉-伯努利梁模型,桥墩简化为底部固结的柱,考虑两自由度车辆移动系统与桥面结构表面接触处不平整产生的随机激励,建立了移动车辆系统-桥-墩的耦合力学分析模型。根据子结构方法和演变随机过程一般理论,并应用模态分析法对车-桥-墩耦合系统进行随机振动分析,推导得到了桥墩位移、桥墩轴力、梁竖向位移协方差函数和均方值响应的理论计算公式。通过数值算例,比较了跨中位移的确定性响应和跨中位移的均方根值响应,讨论了在不同桥墩高度、不同车辆移动速度、不同桥面等级下桥梁跨中竖向位移均方根、桥墩轴力均方根的变化规律。 展开更多
关键词 土木工程 车-桥-墩系统 随机振动 高架桥 子结构法
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风-浪联合作用下斜拉-悬索协作体系桥车-桥耦合振动仿真研究
12
作者 祝兵 员帅伟 +1 位作者 王浩宇 殷瑞涛 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期23-31,共9页
为保证海洋环境下斜拉-悬索协作体系桥列车运行的安全性和舒适度,对该类桥梁进行风-浪联合作用下的车-桥耦合振动仿真研究。以某公铁两用斜拉-悬索协作体系桥为背景,采用ANSYS软件建立桥梁有限元模型,采用多体系统动力学软件SIMPACK建... 为保证海洋环境下斜拉-悬索协作体系桥列车运行的安全性和舒适度,对该类桥梁进行风-浪联合作用下的车-桥耦合振动仿真研究。以某公铁两用斜拉-悬索协作体系桥为背景,采用ANSYS软件建立桥梁有限元模型,采用多体系统动力学软件SIMPACK建立列车动力学模型,利用重叠网格技术,模拟车-桥耦合系统在不同风速和车速下的气动荷载,采用FLOW-3D软件计算桥梁下部复合基础的规则波浪荷载,建立风-浪联合作用下的车-桥耦合振动模型,分析波高、风速和车速对车-桥耦合系统动力响应的影响规律。结果表明:在风-浪-车-桥耦合系统中,列车各动力学指标均随波高增大而增大,桥梁跨中横向位移随波高增大而显著增大,而跨中竖向位移几乎不受影响;列车各动力学指标均随风速提高而显著增大,桥梁跨中竖向位移随风速提高而减小;列车各动力学指标均随车速增大而增大,桥梁跨中横向位移和横向加速度不随车速改变而显著变化,桥梁竖向位移和竖向加速度随车速提高而显著增大。 展开更多
关键词 斜拉-悬索协作体系桥 公路铁路两用桥 跨海桥梁 风-浪联合作用 车-桥耦合振动 重叠网格技术 气动荷载 有限元法
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桥梁刚度变化对高速铁路独塔斜拉桥车⁃桥耦合振动的影响分析
13
作者 李波 《铁道技术标准（中英文）》 2024年第2期19-26,共8页
以高速铁路独塔斜拉桥为研究对象,建立车-轨-桥耦合系统的空间多体动力学分析模型,开展高速铁路斜拉桥的车-轨-桥耦合振动的仿真分析。通过改变材料弹性模量的方式调整桥塔和主梁刚度,研究桥梁刚度变化对桥梁车-桥-耦合振动的影响规律... 以高速铁路独塔斜拉桥为研究对象,建立车-轨-桥耦合系统的空间多体动力学分析模型,开展高速铁路斜拉桥的车-轨-桥耦合振动的仿真分析。通过改变材料弹性模量的方式调整桥塔和主梁刚度,研究桥梁刚度变化对桥梁车-桥-耦合振动的影响规律。研究结果表明,随着桥塔刚度的增大,主梁跨中竖向和塔顶纵向位移响应逐渐减小,其峰值减幅分别为7.57%和10%;随着主梁刚度的减小,主梁跨中竖向位移和塔顶纵向位移峰值呈逐渐递增趋势,主梁刚度变化对车体竖向加速度和Sperling竖向舒适度指标影响相对较大;相比于桥塔刚度的变化,主梁刚度变化对车-桥振动响应的影响更大;整体上,列车运行的安全性和平稳性指标满足规范要求。 展开更多
关键词 高速铁路 独塔斜拉桥 车-桥耦合振动 桥梁刚度 动力分析
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基于ANSYS的简支梁车-桥-支座耦合动力响应分析 被引量：1
14
作者 宁锋 邓年春 《科技和产业》 2024年第6期287-294,共8页
为准确模拟车辆过桥产生的振动,应考虑支座弹性作用的影响。结合分离法与汽车动力学原理,分别建立车辆、桥梁和支座的计算模型并通过位移协调关系和力的平衡关系进行车-桥-支座耦合。基于ANSYS中APDL语言,以30 m简支箱梁桥为算例研究桥... 为准确模拟车辆过桥产生的振动,应考虑支座弹性作用的影响。结合分离法与汽车动力学原理,分别建立车辆、桥梁和支座的计算模型并通过位移协调关系和力的平衡关系进行车-桥-支座耦合。基于ANSYS中APDL语言,以30 m简支箱梁桥为算例研究桥面不平整度、支座刚度和阻尼对车-桥-支座耦合动力响应的影响。结果表明,桥面平整度越差,车辆行驶过程中对桥梁产生的冲击力越大,激发桥梁的动力响应越剧烈;适当增大支座刚度能有效降低桥梁动挠度,减弱振动响应;支座阻尼具有耗能作用,增大支座阻尼对削弱桥梁加速度响应有明显的效果;在设计桥梁支座时,应适当增大支座刚度和阻尼来削弱车-桥-支座耦合振动对桥梁的冲击作用。 展开更多
关键词 车-桥-支座耦合振动 动力响应 桥面不平顺 数值分析 车辆冲击
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风-车-桥系统空间耦合振动研究 被引量：30
15
作者 李永乐 强士中 廖海黎 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期61-64,70,共5页
风-车-桥耦合振动系统中将自然风作为空间相关的平稳随机过程,车辆采用质点-弹簧-阻尼器模型,桥梁采用有限元模型。在分析风桥间的流固耦合作用、车桥间的接触耦合作用及风对车辆的空间脉动作用的基础上,将风、车、桥三者作为一个交互... 风-车-桥耦合振动系统中将自然风作为空间相关的平稳随机过程,车辆采用质点-弹簧-阻尼器模型,桥梁采用有限元模型。在分析风桥间的流固耦合作用、车桥间的接触耦合作用及风对车辆的空间脉动作用的基础上,将风、车、桥三者作为一个交互作用、协调工作的耦合动力系统,提出了一种较为完善的风-车-桥系统空间耦合振动分析模型。基于轮轨接触点处的几何协调条件和力学平衡关系,建立了系统运动方程的分离迭代求解算法。最后以京沪高速铁路南京大桥为工程背景,采用自行研发的桥梁结构分析软件BANSYS对比分析了风-车-桥系统振动特点。 展开更多
关键词 风-车-桥系统 耦合振动 侧向风 高速列车 斜拉桥
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基于改进迭代模型的车-桥耦合系统竖向随机振动研究 被引量：13
16
作者 朱志辉 王力东 +2 位作者 龚威 余志武 蔡成标 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期120-130,共11页
采用改进的车-桥耦合系统迭代计算模型,建立了基于虚拟激励法(PEM)的列车-轨道-桥梁竖向随机振动分析模型.采用虚拟激励法将轨道不平顺精确地转化为一系列竖向简谐不平顺的叠加,并运用分离迭代法求解车-桥耦合系统振动方程.以CRH2高速... 采用改进的车-桥耦合系统迭代计算模型,建立了基于虚拟激励法(PEM)的列车-轨道-桥梁竖向随机振动分析模型.采用虚拟激励法将轨道不平顺精确地转化为一系列竖向简谐不平顺的叠加,并运用分离迭代法求解车-桥耦合系统振动方程.以CRH2高速列车通过5跨简支梁桥为例,对改进的车-桥耦合系统迭代计算模型的计算精度和效率进行了验证.结果表明:在保持与传统模型相同计算精度的前提下,改进模型能使计算效率提高5倍左右.通过对列车-轨道-简支梁桥竖向随机振动响应中确定性激励引起的均值和轨道不平顺引起的均方根进行分析可知:桥梁竖向位移主要受列车自重控制,轨道不平顺引起的桥梁竖向位移影响很小;桥梁和车体竖向加速度受轨道不平顺影响显著,改善线路条件能有效提高列车的乘车舒适性;同时,车速越高,桥梁和车辆随机响应的均方根越大,由轨道不平顺引起的耦合系统振动响应的离散度越大. 展开更多
关键词 车-桥耦合振动 迭代模型 赫兹接触 虚拟激励法 简支梁桥
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基于动柔度法的车-线-桥垂向耦合振动分析 被引量：16
17
作者 石广田 杨建近 +1 位作者 杨新文 张小安 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1119-1126,共8页
利用动柔度的思想建立高速铁路车辆-轨道-桥梁垂向耦合动力学频域模型。将车辆看作具有10自由度的多刚体系统,推导出车辆系统的动柔度;将钢轨看作无限长Timoshenko梁、轨道板简化为自由-自由的Euler梁、桥梁简化为简支Euler梁,扣件系统... 利用动柔度的思想建立高速铁路车辆-轨道-桥梁垂向耦合动力学频域模型。将车辆看作具有10自由度的多刚体系统,推导出车辆系统的动柔度;将钢轨看作无限长Timoshenko梁、轨道板简化为自由-自由的Euler梁、桥梁简化为简支Euler梁,扣件系统和CA砂浆层用线性弹性阻尼单元模拟,从而建立线-桥垂向动力相互作用系统,利用动柔度的思想求得线-桥垂向动力相互作用系统的动柔度;利用线性化Hertz接触理论,将车辆系统与线-桥垂向动力相互作用系统耦合成车-线-桥垂向耦合振动模型。分别求解单位简谐激励、轮轨几何粗糙度激励下的轨道系统和桥梁结构的动力学响应,最后结合虚拟激励法求解轨道谱激励下的轨道系统和桥梁结构的随机振动响应。研究结果表明:利用动柔度思想建立的频域车辆-轨道-桥梁垂向耦合动力学模型,具有逻辑清晰、求解快速的特点,能够直接求解系统在频域的动力学响应。 展开更多
关键词 耦合振动 随机振动 动柔度 车-线-桥耦合动力学 高速铁路
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基于车-桥系统耦合振动理论的大跨PC连续刚构桥冲击系数研究 被引量：15
18
作者 袁明 余钱华 颜东煌 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期72-76,120,共6页
在分析车-桥系统耦合振动研究资料的基础上,推导了基于自身假设条件下的车-桥系统耦合振动的运动方程组。利用VC++编制了可用于车-桥系统耦合振动分析的专业程序CQZD。以2座大桥为例,分析了桥梁基频对大跨PC连续刚构桥冲击系数的影响,... 在分析车-桥系统耦合振动研究资料的基础上,推导了基于自身假设条件下的车-桥系统耦合振动的运动方程组。利用VC++编制了可用于车-桥系统耦合振动分析的专业程序CQZD。以2座大桥为例,分析了桥梁基频对大跨PC连续刚构桥冲击系数的影响,并将算例中的冲击系数计算结果同按规范JTG D60—2004计算的结果进行了比较。结果表明:桥梁基频对冲击系数的影响比较显著,冲击系数随基频的降低而降低。 展开更多
关键词 桥梁工程 大跨PC连续刚构桥 车-桥系统耦合振动理论 冲击系数 基频
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城市高架桥车-桥-墩系统竖向振动分析 被引量：4
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作者 叶茂 谭平 +2 位作者 宁响亮 周福霖 任岷 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期495-500,共6页
假设城市高架桥为两端简支的欧拉-伯努利梁模型以及桥墩为底部固结的柱,考虑两自由度车辆移动系统与桥面结构表面接触处不平整产生的随机激励以,建立了多个移动车辆系统-桥-墩的耦合力学模型,并且给出了耦合振动方程详细的求解步骤。数... 假设城市高架桥为两端简支的欧拉-伯努利梁模型以及桥墩为底部固结的柱,考虑两自由度车辆移动系统与桥面结构表面接触处不平整产生的随机激励以,建立了多个移动车辆系统-桥-墩的耦合力学模型,并且给出了耦合振动方程详细的求解步骤。数值分析采用Wilson-θ法求解。通过仿真分析,讨论了在不同路面等级、不同车辆移动速度下桥梁跨中位移响应和桥墩轴力的变化规律。最后根据车-桥-墩耦合力学模型和车-桥耦合力学模型,比较了两种分析模型对桥墩底部轴力和桥梁跨中截面位移的影响。分析结果表明桥墩对桥梁跨中截面位移的影响可以忽略不计,但是对桥墩本身所受轴力的影响则非常显著。 展开更多
关键词 高架桥 车-桥-墩系统 耦合振动 响应 桥墩轴力
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考虑车辆位置影响的风-车-桥系统耦合振动研究 被引量：6
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作者 李永乐 强士中 廖海黎 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期1-4,共4页
风 车 桥耦合振动系统中车辆位于桥道的气动绕流之中,车辆所受气动力与车辆位置密切相关。首先测试了车辆位置对车辆及桥道气动力的影响,建立了空间耦合的风 车 桥系统分析模型。以京沪高速铁路南京长江大桥为工程背景,采用自行研发的... 风 车 桥耦合振动系统中车辆位于桥道的气动绕流之中,车辆所受气动力与车辆位置密切相关。首先测试了车辆位置对车辆及桥道气动力的影响,建立了空间耦合的风 车 桥系统分析模型。以京沪高速铁路南京长江大桥为工程背景,采用自行研发的桥梁结构分析软件BAN SYS,对比分析了车辆位于桥道迎风侧和背风侧时风 车 桥系统的耦合振动情况。分析结果表明,风 车 桥系统耦合振动分析中考虑车辆位置的影响是必要的。 展开更多
关键词 风-车-桥系统 耦合振动 高速列车 斜拉桥 车辆
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