MSC软件应用于铁路桥梁车桥耦合动力响应分析

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作者 郑晓龙 陈克坚 +1 位作者 陈建峰 戴晓春 《计算机辅助工程》 2006年第B09期391-394,共4页

介绍应用MSCPatran建立铁路客运专线桥梁的三维有限元计算模型,应用MSCNastran结构分析程序进行桥梁自振频率计算,然后在MSCAdams/RAIL中建立整体车桥系统动力学仿真模型进行车桥耦合作用的仿真分析.研究表明,应用该软件可以建立准确的... 介绍应用MSCPatran建立铁路客运专线桥梁的三维有限元计算模型,应用MSCNastran结构分析程序进行桥梁自振频率计算,然后在MSCAdams/RAIL中建立整体车桥系统动力学仿真模型进行车桥耦合作用的仿真分析.研究表明,应用该软件可以建立准确的模型,对编组列车通过桥梁进行实时模拟,对于我国铁路客运专线桥梁建设和结构优化具有积极的意义. 展开更多

关键词 MSC软件 有限元 客运专线 铁路桥梁 车桥耦合动力响应分析

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潍莱铁路钢桁桥车桥耦合振动分析及行车安全性评估 被引量：4

2

作者 张丛 孙洪斌 +4 位作者 姜金凤 曹庆超 胡春建 朱志辉 余玉洁 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3989-3997,共9页

为准确分析高速铁路钢桁梁桥的动力特征和实际运营安全性,基于车-桥耦合振动理论和有限元模拟方法,对潍莱铁路跨青荣特大桥进行车桥耦合振动分析和行车安全性评估。首先,采用ANSYS有限元软件建立潍莱铁路钢桁桥全桥有限元模型;其次,基... 为准确分析高速铁路钢桁梁桥的动力特征和实际运营安全性,基于车-桥耦合振动理论和有限元模拟方法,对潍莱铁路跨青荣特大桥进行车桥耦合振动分析和行车安全性评估。首先,采用ANSYS有限元软件建立潍莱铁路钢桁桥全桥有限元模型;其次,基于十自由度垂向车辆动力学模型开展钢桁桥—高速列车耦合动力分析,得到桥梁主桁下弦节点挠度和主桁杆件应力的动态响应,并且与施加移动静荷载得到的静力过桥模式下桥梁响应结果进行对比,计算得出主桁下弦节点挠度和主桁杆件应力的冲击系数。最后,针对车体振动加速度、脱轨系数和横向轮轨力3项行车安全性指标进行分析,得到桥梁在实际运营工况下的行车安全状态。研究结果表明:铁路钢桁梁桥在列车荷载作用下,桥梁主桁的下弦节点挠度响应和主桁杆件应力响应都会增大;桥梁主桁下弦节点挠度冲击系数均小于0.04,节点之间挠度冲击系数差异较小;桥梁主桁应力冲击系数最大值为0.697,主桁各部分应力冲击系数存在较大差异,所以在桥梁设计时要充分考虑应力冲击系数放大效应;车体振动加速度、脱轨系数和横向轮轨力3项行车安全性指标均符合规范要求,桥梁满足实际运营条件。研究成果可为同类型铁路钢桁梁桥的动力分析与行车安全性评估提供参考。 展开更多

关键词 高速铁路 钢桁梁桥 车桥耦合动力分析 应力响应 冲击系数 行车安全性

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何寨渭河特大桥跨度64m简支箱梁车桥动力性能研究 被引量：2

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作者 江忠贵 曹增华 张楠 《铁道标准设计》 2006年第6期25-27,共3页

通过分析何寨渭河特大桥跨度64 m预应力混凝土简支箱梁在200 km/h动力集中式电动车组、SS7D牵引的双层客车两种列车通过桥梁时,车辆系统和桥梁系统的动力响应,总结大跨度简支箱形梁桥的车桥动力特性,并验证该桥梁设计的行车安全性及乘... 通过分析何寨渭河特大桥跨度64 m预应力混凝土简支箱梁在200 km/h动力集中式电动车组、SS7D牵引的双层客车两种列车通过桥梁时,车辆系统和桥梁系统的动力响应,总结大跨度简支箱形梁桥的车桥动力特性,并验证该桥梁设计的行车安全性及乘坐舒适性。 展开更多

关键词 铁路桥 箱形梁 车桥耦合动力分析 安全性 舒适性

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第二松花江桥跨度30m简支T梁横向车桥动力性能研究

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作者 于鹏程 常占录 张楠 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2006年第5期71-74,共4页

笔者通过分析了第二松花江桥跨度30m预应力混凝土简支T梁原桥及实施4种加固方法后,SS8牵引的旅客、DF4牵引的混编列车通过桥梁时,桥梁的横向动力响应,与试验结果进行了对比,总结了既有线铁路简支T梁桥的加固方法,并对该桥梁的加固工程... 笔者通过分析了第二松花江桥跨度30m预应力混凝土简支T梁原桥及实施4种加固方法后,SS8牵引的旅客、DF4牵引的混编列车通过桥梁时,桥梁的横向动力响应,与试验结果进行了对比,总结了既有线铁路简支T梁桥的加固方法,并对该桥梁的加固工程提出建议。 展开更多

关键词 车桥耦合动力分析 预应力混凝土简支T梁 加固 横向振幅 行车安全性

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高速铁路无砟轨道斜拉桥刚度理论分析与设计参数研究 被引量：1

5

作者 孙宗磊 郭辉 向律楷 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1726-1736,共11页

为研究高速铁路无砟轨道斜拉桥的刚度特征以及合理结构设计参数,采用理论公式推导、数值分析等手段,得到结构设计参数刚度影响解析公式及其影响规律,用于指导桥梁设计。首先引入索梁活载刚度比的概念,通过建立斜拉桥主梁多点支承连续梁... 为研究高速铁路无砟轨道斜拉桥的刚度特征以及合理结构设计参数,采用理论公式推导、数值分析等手段,得到结构设计参数刚度影响解析公式及其影响规律,用于指导桥梁设计。首先引入索梁活载刚度比的概念,通过建立斜拉桥主梁多点支承连续梁的三弯矩方程得到主梁刚度,通过考虑主塔变形和拉索伸长量得到斜拉索等效刚度,进而给出斜拉桥整体刚度、索梁活载刚度比和主梁跨中挠度的理论公式,并基于理论公式得出主梁惯性矩、斜拉索倾角、塔高以及拉索面积对斜拉桥整体刚度的影响。以广湛铁路东平水道特大桥主桥(67.5+60+60+350+60+60+67.5)m钢箱混合组合梁无砟轨道斜拉桥为例,通过对比跨中活载位移理论解与数值解验证本文理论公式的准确性,进而采用理论公式分析结构设计参数对桥梁刚度的影响。研究结果表明:随拉索倾角增大或者塔高增加,主梁的跨中位移先减小后增大,索梁活载刚度比先增大再减小,拉索倾角为29.2°~73.9°时主梁跨中位移达到最小值36.4 cm,此时索梁活载刚度比为15.4。随着主梁的梁高增加,主梁跨中位移减小,索梁活载刚度比减小,但是减小幅度较为缓慢。拉索面积增大,主梁跨中活载位移减小,索梁活载刚度比增加。提出了桥梁合理梁高、塔高和斜拉索规格及拉索面积。桥梁结构静动力检算、桥上轨道静态高低不平顺验算以及无砟轨道受力与层间压缩量等检算结果均表明,该桥具有良好的安全性和行车平稳性。 展开更多

关键词 高速铁路 斜拉桥 混合组合梁 索梁活载刚度比 静力分析 车桥耦合动力分析 轨道静态高低不平顺

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时速400 km高速铁路50 m跨钢-混凝土结合梁设计 被引量：5

6

作者 姚南 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第S01期172-176,共5页

莫斯科—喀山高速铁路设计时速400 km,50 m跨钢-混凝土简支结合梁为该线桥梁标准跨设计的重要内容。为做好世界上首例满足时速400 km高铁要求的50 m简支结合梁设计,开展了一系列分析研究。首先分析钢-混凝土结合梁设计的必要性,然后在... 莫斯科—喀山高速铁路设计时速400 km,50 m跨钢-混凝土简支结合梁为该线桥梁标准跨设计的重要内容。为做好世界上首例满足时速400 km高铁要求的50 m简支结合梁设计,开展了一系列分析研究。首先分析钢-混凝土结合梁设计的必要性,然后在调研国内外结合梁工程基础上给出了两种钢-混结合梁截面形式并通过有限元建模分析,工程量统计、施工分析以及景观分析等对其比选;随后对推荐方案进行静力计算确定了结合梁的合理截面尺寸并给出钢箱的构造设计;紧接着给出50 m钢-混结合简支梁桥车桥动力分析模型和主要计算结果,证实了该设计满足400 km/h高速列车的安全性和舒适性;最后探讨了50 m结合梁的施工方案。所得结论对类似高铁项目的结合梁设计提供有益参考。 展开更多

关键词 高速铁路 箱形梁 钢-混凝土结合梁 截面设计 有限元分析 车桥耦合动力分析 节段划分

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基于车激响应的桥梁支座脱空病害识别方法研究 被引量：18

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作者 闫宇智 战家旺 +1 位作者 张楠 邵斌 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期19-24,共6页

为快速、准确地评估铁路简支梁桥的支座健康状态,分析各影响因素对识别结果的影响,以刚体动力学和结构有限元法为基础建立了车桥耦合动力分析模型,提出了一种以频谱相似性指标构建目标函数、以模型修正方法为主要技术手段的桥梁支座脱... 为快速、准确地评估铁路简支梁桥的支座健康状态,分析各影响因素对识别结果的影响,以刚体动力学和结构有限元法为基础建立了车桥耦合动力分析模型,提出了一种以频谱相似性指标构建目标函数、以模型修正方法为主要技术手段的桥梁支座脱空病害识别方法,并在此基础上以某高速铁路32m简支梁桥为工程背景,采用数值模拟和现场试验的方式对所提方法进行了验证。结果表明:该方法可实现支座脱空病害的定位和定量识别,且计算效率和精度均较高,虚假损伤很小;列车行车速度、轨道不平顺谱及列车编组等因素对支座脱空病害识别结果影响较小;现场试验的加速度频谱分析实测值与理论值在低频段吻合良好,各支座识别结果均大于支座刚度限值,支座未发生脱空病害,与支座实际状态一致。 展开更多

关键词 高速铁路桥 简支梁 支座脱空 车桥耦合动力分析 频谱相似性 模型修正 病害识别

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桥墩横向变位和基础刚度变化对高速铁路行车安全性的影响 被引量：2

8

作者 闫宇智 战家旺 +1 位作者 张楠 沈凯祺 《铁道建筑》 北大核心 2020年第10期8-12,共5页

以高速铁路32 m多跨简支箱梁为研究对象,采用车桥耦合动力求解方法分析了桥墩横向变位和基础刚度变化对行车安全性的影响。结果表明,墩顶横向变位的安全限值为40 mm,桥墩单独发生变位对行车安全性的影响小于多墩横向变位。跨中横向振幅... 以高速铁路32 m多跨简支箱梁为研究对象,采用车桥耦合动力求解方法分析了桥墩横向变位和基础刚度变化对行车安全性的影响。结果表明,墩顶横向变位的安全限值为40 mm,桥墩单独发生变位对行车安全性的影响小于多墩横向变位。跨中横向振幅和墩顶横向振幅随车速的变化具有一定随机性,采用限制车速的方法可有效提高列车运行安全性。桥梁运营安全性指标相较于列车运行安全性指标更加敏感,高速铁路桥梁刚度储备较大,桥墩、梁体、支座等其他构件会减小局部损伤对行车安全性的影响,在日常检查中需重点关注基础局部较大病害。 展开更多

关键词 高速铁路简支梁桥 桥墩横向变位 基础刚度变化 行车安全性 车桥耦合动力分析

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大跨度铁路桥梁变形控制标准研究 被引量：10

9

作者 杨静静 高芒芒 +3 位作者 赵文博 李国龙 王韫璐 蒙蛟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期137-143,共7页

为保证大跨度桥梁运行的安全性与旅客乘坐的舒适性,动力性能分析时应考虑风、温度、徐变、沉降等环境变形的影响。确定运营阶段多种荷载组合状态下的变形控制标准时,不能将现行设计规范中单独给定的变形限值直接叠加,而应对这些变形的... 为保证大跨度桥梁运行的安全性与旅客乘坐的舒适性,动力性能分析时应考虑风、温度、徐变、沉降等环境变形的影响。确定运营阶段多种荷载组合状态下的变形控制标准时,不能将现行设计规范中单独给定的变形限值直接叠加,而应对这些变形的总量值进行控制。本文按照发生概率、作用时间以及桥梁变形特点,对运营阶段桥梁承受的荷载及各类环境因素进行分组,并采用分级管理的原则对大跨度铁路桥梁在长期运营条件下的变形控制标准进行研究。最后以某大跨度斜拉悬吊桥梁为例,介绍动力性能评估与变形控制标准的工程应用。研究结果表明:对于不同荷载作用下的车辆响应,可分别采用车桥耦合动力分析与中点弦测法;采用中点弦测法对长波不平顺进行管理时,高速铁路与普速铁路的合理控制弦长分别为60、30 m;经过对多个典型路基区段轨道不平顺和车体加速度检测数据统计,并对轨道不平顺采用对应的弦长输出,可得到车体加速度与不平顺弦测输出的相关关系曲线,为动力性能评估提供一种简便的计算方法。研究成果给出不同的荷载组合及车辆响应建议限值,为设计阶段桥梁变形控制提供参考。 展开更多

关键词 大跨度铁路桥梁 变形控制 分级管理 车桥耦合动力分析 中点弦测法

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第二松花江桥跨度30m简支T梁横向加固试验研究

10

作者 常占录 于鹏程 +1 位作者 张楠 赵俊 《铁道建筑技术》 2006年第5期23-25,共3页

通过对哈大桥上行第二松花江桥跨度30 m预应力混凝土简支T梁原桥的4种加固方法的动力试验研究,分析了桥梁在旅客列车及货物列车通过时跨中横、竖向振动规律,并从试验结果出发,对桥梁的加固方法进行了总结和探讨,提出了对既有线此类跨度... 通过对哈大桥上行第二松花江桥跨度30 m预应力混凝土简支T梁原桥的4种加固方法的动力试验研究,分析了桥梁在旅客列车及货物列车通过时跨中横、竖向振动规律,并从试验结果出发,对桥梁的加固方法进行了总结和探讨,提出了对既有线此类跨度铁路简支T梁的加固建议。 展开更多

关键词 车桥耦合动力分析 预应力混凝土简支T梁 加固 现场试验

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济青高速铁路(40+70+70+40)m槽型连续梁设计研究 被引量：4

11

作者 吴大宏 《高速铁路技术》 2018年第2期53-56,共4页

槽型连续梁的优点是能够最大限度地降低线路纵断面,节约投资。国内槽型梁应用较晚,在建的济青高铁(40+70+70+40)m槽型连续梁将成为国内外跨度最大的高速铁路双线预应力混凝土槽型连续梁。为推进连续槽型梁在铁路桥梁中的应用,为类似的... 槽型连续梁的优点是能够最大限度地降低线路纵断面,节约投资。国内槽型梁应用较晚,在建的济青高铁(40+70+70+40)m槽型连续梁将成为国内外跨度最大的高速铁路双线预应力混凝土槽型连续梁。为推进连续槽型梁在铁路桥梁中的应用,为类似的桥梁设计提供参考,本文充分研究了桥面布置、温度荷载、横向计算边界条件、车桥耦合动力分析等槽型梁关键设计参数。研究结果表明:(1)采用把人行道放在边箱顶的截面布置。(2)提出了运营阶段的温度荷载加载模式。(3)研究了跨中横框六片腹板下弹性支撑刚度。(4)确定了支反力在支点横梁六片腹板处的分配比例。(5)列车运行安全性和平稳性满足规范要求。 展开更多

关键词 槽型连续梁 桥面布置 温度荷载 横向计算边界条件 车桥耦合动力分析

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山区悬索桥主缆在疲劳荷载作用下的响应分析 被引量：3

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作者 陈宙翔 李睿 《公路》 北大核心 2015年第1期90-93,共4页

悬索桥因其跨越能力大、抗震性能好、主缆受力材料利用率高,已经逐步使之成为特大跨径桥梁的首选桥型。结合西南地区的荷载特点,以云南某悬索桥为研究对象,利用有限元的方法,分析主缆在汽车荷载作用下,其各个位置处的应力,找出最大应力... 悬索桥因其跨越能力大、抗震性能好、主缆受力材料利用率高,已经逐步使之成为特大跨径桥梁的首选桥型。结合西南地区的荷载特点,以云南某悬索桥为研究对象,利用有限元的方法,分析主缆在汽车荷载作用下,其各个位置处的应力,找出最大应力幅位置及响应。 展开更多

关键词 悬索桥 主缆 车桥耦合动力分析 应力幅 疲劳荷载谱

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