悬挂式单轨交通柔性吊杆拱桥风-车-桥耦合仿真分析

1

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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风-车-桥耦合作用下大跨桥梁驾驶模拟实验方法 被引量：5

2

作者 潘晓东 梁洁馀 +1 位作者 陈丰 周玉芬 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期787-794,共8页

为了对大跨桥梁上的行车安全进行精细化研究,基于风-车-桥耦合作用理论,计算3种风速下的桥梁振动作用,建立同时考虑侧风作用和振动作用的大跨桥梁驾驶模拟实验场景.将20名驾驶员根据驾驶经验的不同分成两组,开展驾驶模拟实验.研究结果表... 为了对大跨桥梁上的行车安全进行精细化研究,基于风-车-桥耦合作用理论,计算3种风速下的桥梁振动作用,建立同时考虑侧风作用和振动作用的大跨桥梁驾驶模拟实验场景.将20名驾驶员根据驾驶经验的不同分成两组,开展驾驶模拟实验.研究结果表明:在侧风作用的后期,受到桥梁振动影响的车辆横向偏移和偏航角速度的波动比无振动情况下大.桥梁振动作用会对驾驶员产生积极的警示作用和不利的干扰作用,对经验相对欠缺的驾驶员,侧风和振动共同作用对行车安全更不利. 展开更多

关键词 交通工程 驾驶模拟 驾驶行为 行车安全 风-车-桥耦合

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多线铁路桥双车交会的风-车-桥耦合振动研究 被引量：12

3

作者 徐昕宇 李永乐 +1 位作者 陈科宇 陈克坚 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期41-46,共6页

为研究风荷载下多线铁路桥双车交会的动力响应,以某六线双层铁路斜拉桥为背景,采用桥梁结构分析软件BANSYS建立有限元模型,对不同双车交会组合进行风-车-桥系统耦合振动分析,计算各工况下车辆和桥梁的动力响应,并研究双车交会横桥向间... 为研究风荷载下多线铁路桥双车交会的动力响应,以某六线双层铁路斜拉桥为背景,采用桥梁结构分析软件BANSYS建立有限元模型,对不同双车交会组合进行风-车-桥系统耦合振动分析,计算各工况下车辆和桥梁的动力响应,并研究双车交会横桥向间距、车桥相对位置和风速对车辆和桥梁动力响应的影响。结果表明:双车交会过程中,迎风侧车辆的加速度变化不明显,背风侧车辆的加速度明显变大;双车横桥向间距对背风侧车辆的横向加速度有不同程度的影响,竖向加速度有明显突变;横桥向间距对桥梁的横向位移略有影响,对竖向位移几乎无影响;双车横桥向间距相同时,靠近来流方向车道交会时车辆加速度比远离来流方向车道交会时大;迎风侧车辆的加速度随风速增大而增大;桥梁跨中横向位移随风速增大而变大,竖向位移和扭转角受风速的影响较小。 展开更多

关键词 多线铁路 斜拉桥 双车交会 风-车-桥耦合振动 加速度 位移 扭转角

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考虑四肢桥塔遮风效应的常泰长江大桥风-车-桥耦合振动研究 被引量：3

4

作者 韩旭 向活跃 +2 位作者 李镇 苑仁安 李永乐 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期8-15,共8页

常泰长江大桥主航道桥为跨径布置(142+490+1176+490+142)m的双塔双索面双层公铁两用斜拉桥,采用空间钻石型桥塔。为保证该桥因四肢桥塔遮风效应引起风速突变时的行车安全性和舒适性,通过风洞试验测得车-桥组合状态下列车及桥梁的气动力... 常泰长江大桥主航道桥为跨径布置(142+490+1176+490+142)m的双塔双索面双层公铁两用斜拉桥,采用空间钻石型桥塔。为保证该桥因四肢桥塔遮风效应引起风速突变时的行车安全性和舒适性,通过风洞试验测得车-桥组合状态下列车及桥梁的气动力系数和四肢桥塔区桥面风环境,分析线路位置的影响,在此基础上采用ANSYS软件建立该桥有限元模型,采用Matlab编制风-车-桥耦合振动分析程序,研究桥塔遮风效应对风-车-桥耦合振动性能的影响,对比分析风速和车速对列车动力响应的影响。结果表明:四肢桥塔遮风效应会引起连续2次风速突变,风速突变率达86%;四肢桥塔遮风效应使列车车体竖向加速度最大值由0.22 m/s^(2)增加到0.76 m/s^(2),横向加速度最大值由0.20 m/s^(2)增加到0.62 m/s^(2);风速越高,桥塔引起的列车动力响应突变程度越明显;不同车速下桥塔遮风效应对列车动力响应的影响较为接近。 展开更多

关键词 斜拉桥 四肢桥塔 遮风效应 行车安全 风环境 风洞试验 风-车-桥耦合振动分析

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泸州市长江六桥(邻玉)主桥风-车-桥耦合振动性能研究 被引量：4

5

作者 陈建峰 王小松 +1 位作者 但莎琦 李丙镇 《四川建筑科学研究》 北大核心 2017年第5期94-98,共5页

对泸州市长江六桥(邻玉)建立的汽车、轨道列车在风场中的耦合动力学分析模型进行了研究。通过风洞试验开展了桥上布置车辆时对桥梁三分力系数的测量,分别考虑仅布置公路车辆、仅布置轨道车辆和公路车辆与轨道车辆均布置3种情况,基于风... 对泸州市长江六桥(邻玉)建立的汽车、轨道列车在风场中的耦合动力学分析模型进行了研究。通过风洞试验开展了桥上布置车辆时对桥梁三分力系数的测量,分别考虑仅布置公路车辆、仅布置轨道车辆和公路车辆与轨道车辆均布置3种情况,基于风洞试验结果采用高阶多项式进行了多维非线性拟合,建立了桥梁三分力系数与车辆分布参数之间的关系,建立了基于规范的三维数值风场模型,分析了风场中车辆与桥梁的振动响应并开展了安全性与舒适性评价。 展开更多

关键词 斜拉桥 风-车-桥耦合 舒适性 安全性

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基于风-车-桥耦合振动的导风屏障防风效果研究

6

作者 吕娜 张英虹 +2 位作者 谢海清 张鹤 金怡新 《高速铁路技术》 2023年第3期32-36,共5页

本文以大宁河特大桥为工程背景,通过风洞试验和风-车-桥耦合分析,对比了未设置导风屏障、设置2.5 m、3 m高导风屏障3种工况下的列车三分力系数、风速折减系数,研究了横风对350 km/h速度列车、桥梁的动力响应的影响,结果表明:(1)桥面设... 本文以大宁河特大桥为工程背景,通过风洞试验和风-车-桥耦合分析,对比了未设置导风屏障、设置2.5 m、3 m高导风屏障3种工况下的列车三分力系数、风速折减系数,研究了横风对350 km/h速度列车、桥梁的动力响应的影响,结果表明:(1)桥面设置导风屏障后,列车的侧力系数和倾覆力矩系数大幅衰减,桥梁的侧力系数明显增大;(2)该桥不设置防风措施,风速达到15 m/s时,列车就须限速通行;设置高度3 m的导风屏障后,风速达到30 m/s,列车仍可按设计350 km/h速度安全通过;(3)导风屏障的设置并未增加桥梁的动力响应,反而因其合理的挡、导风结构减小了大风对桥梁的影响。 展开更多

关键词 高速铁路 导风屏障 风屏障 导风 风-车-桥耦合 气动效应 安全阈值

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基于风-车-桥耦合振动的斜拉桥结构响应分析及行车评价

7

作者 宋腾腾 荆国强 +2 位作者 吴肖波 汪正兴 严超 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期74-81,共8页

为实现风和随机车流联合作用下斜拉桥结构响应分析及行车舒适性、安全性评价。首先,完善了风-车-桥耦合振动分析系统;其次,采用改进谐波合成法进行全桥三维风场模拟,分析了风和随机车流联合作用下的结构及车辆动力响应;最后,建立了行车... 为实现风和随机车流联合作用下斜拉桥结构响应分析及行车舒适性、安全性评价。首先,完善了风-车-桥耦合振动分析系统;其次,采用改进谐波合成法进行全桥三维风场模拟,分析了风和随机车流联合作用下的结构及车辆动力响应;最后,建立了行车安全性与舒适性评价准则,分析了风速、车速及路面粗糙度等对行车舒适性的影响,并联合车速及风向参数确定了高厢货车的行车事故临界风速。结果发现:密集运行状态下桥梁结构及高厢货车动力响应均大于稀疏运行状态,密集运行状态随机车流中高厢货车横向舒适性随风速的增大而降低,竖向舒适性随车速的增大及路面粗糙度水平的恶化而降低,其1/3倍频加速度RMS指标峰值影响范围介于2~10 Hz,均满足行车舒适性要求,基于所建立的分析流程,可确定特定车速与风偏角下的行车事故临界风速,车速为60 km/h、风偏角为70°时,行车事故临界风速为23.7 m/s。 展开更多

关键词 桥梁工程 斜拉桥 风-车-桥耦合系统 舒适性评价 安全性评价

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大跨度上承式拱桥的风-车-桥耦合振动研究

8

作者 王子豪 《工程与建设》 2021年第3期538-541,544,共5页

为研究风荷载作用下高速列车与大跨度上承式拱桥的耦合振动特性,以奉节梅溪河特大桥作为算例,通过多体动力学软件SIMPACK和有限元软件ANSYS进行联合仿真,建立了风-车-桥耦合系统。计算分析了风速以及行车速度对桥梁动力响应以及列车的... 为研究风荷载作用下高速列车与大跨度上承式拱桥的耦合振动特性,以奉节梅溪河特大桥作为算例,通过多体动力学软件SIMPACK和有限元软件ANSYS进行联合仿真,建立了风-车-桥耦合系统。计算分析了风速以及行车速度对桥梁动力响应以及列车的行车安全性、舒适性指标的影响。计算表明:桥梁横向位移受风荷载控制而竖向位移受列车荷载控制。为保证行车安全性、舒适性,桥面平均风速不超过15 m/s时,车速不应超过350 m/s;风速在15~20 m/s时,车速不应超过300 m/s;风速在20~25 m/s时,车速不应超过250 m/s;风速超过25 m/s时,应禁止列车通行。 展开更多

关键词 上承式拱桥 风-车-桥耦合系统 联合仿真 弹性体法 高速铁路

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风—车—桥耦合效应的桥梁结构动态响应探析

9

作者 梁德智 《中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术》 2025年第3期044-047,共4页

在桥梁工程领域,风-车-桥的相互作用是决定大跨度桥梁安全与舒适性的核心要素。本研究通过理论探讨、风洞实验及数值仿真等多种手段,全面考察了此类耦合效应对桥梁动态行为的影响。通过对不同条件下风环境特点、车辆行驶状态以及桥梁结... 在桥梁工程领域,风-车-桥的相互作用是决定大跨度桥梁安全与舒适性的核心要素。本研究通过理论探讨、风洞实验及数值仿真等多种手段,全面考察了此类耦合效应对桥梁动态行为的影响。通过对不同条件下风环境特点、车辆行驶状态以及桥梁结构反应的细致剖析,阐明了风-车-桥间复杂交互作用对桥梁结构的具体影响机制,从而为桥梁从设计到施工直至后期维护提供了坚实的科学依据。 展开更多

关键词 风-车-桥耦合效应 桥梁结构 动态响应 数值模拟

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风-车-桥耦合振动研究现状及发展趋势 被引量：28

10

作者 韩万水 赵越 +2 位作者 刘焕举 陈笑 袁阳光 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1-23,共23页

为推动风-车-桥耦合振动理论和应用研究的进一步深入开展,从分析框架、气动干扰、评价准则和大跨桥梁设计荷载4个方面系统梳理风-车-桥耦合振动国内外学术研究进展和热点前沿,并探讨研究不足和发展趋势。分析系统方面,首先从风作用模拟... 为推动风-车-桥耦合振动理论和应用研究的进一步深入开展,从分析框架、气动干扰、评价准则和大跨桥梁设计荷载4个方面系统梳理风-车-桥耦合振动国内外学术研究进展和热点前沿,并探讨研究不足和发展趋势。分析系统方面,首先从风作用模拟、耦合关系角度综述风-列车-桥分析系统由简化到精细的研究历程,然后沿车辆元素的精细研究历程对风-汽车-桥分析系统研究进行综述。气动干扰方面,从结构模拟精细程度、特殊工况、干扰对象等角度综述研究进展。评价准则方面,分别综述汽车和列车评价准则由简单到复杂、由确定性到不确定性的发展历程。大跨桥梁设计荷载方面,分别从现行多国规范和理论研究2个角度对大跨桥梁风和汽车荷载研究进行综述。综合分析表明:分析框架过去处于并将一直处于从简化到精细的过程中,元素模拟的精细化及相应耦合关系的重构推动分析框架升级和应用范围的扩大;气动干扰研究的干扰对象逐步增多,模拟逐步细致,数值模拟理论和风洞规模、试验测试设备及技术是限制其发展的关键因素;车-桥系统评价方面,主体结构和系统安全是评价的基础层面,附属构件和功能性的评价将越来越受到重视,且评价将由确定性向可靠性发展;大跨桥梁设计荷载方面,汽车荷载将由简单套用中小跨径桥梁设计荷载的方式,逐步过渡为考虑地区荷载特性、行驶行为等复杂模式,风和汽车荷载组合时的工况设置、计算风速的确定、荷载叠加准则、分项系数和组合系数等方面都有很大细化和深入研究的空间。 展开更多

关键词 桥梁工程 风-车-桥耦合振动 综述 分析系统 气动干扰 评价准则 大跨桥梁设计荷载

原文传递

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 被引量：9

11

作者 葛光辉 张楠 +1 位作者 周爽 夏禾 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期793-800,共8页

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... 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. 展开更多

关键词 风-车-桥耦合 桥塔 动力响应 横风荷载

原文传递

侧风对大跨度城轨斜拉桥车-桥耦合振动的影响及其对策研究 被引量：1

12

作者 何玮 郭向荣 朱志辉 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期958-964,共7页

对于城轨斜拉桥的车-桥系统,城轨车辆的气动特性和动力特性不同于普通铁路车辆,而其主梁尺寸和刚度也不同于普通铁路桥梁。考虑到不同类型桥梁和车辆的组合,抗风行车准则也不同,本文针对大跨度城轨斜拉桥,采用风洞试验获取列车与桥梁主... 对于城轨斜拉桥的车-桥系统,城轨车辆的气动特性和动力特性不同于普通铁路车辆,而其主梁尺寸和刚度也不同于普通铁路桥梁。考虑到不同类型桥梁和车辆的组合,抗风行车准则也不同,本文针对大跨度城轨斜拉桥,采用风洞试验获取列车与桥梁主梁气动力系数并建立风-车-桥系统耦合振动方程,研究了强侧风对城轨专用斜拉桥车-桥耦合振动的影响并提出了相应的防风对策。结果表明:在强侧风环境下城轨车辆所受侧向风荷载通过轮轨接触间接作用在桥梁上,会对桥梁动力响应产生较大影响;当桥面平均风速低于30m/s时,可以通过降低车速来保证城轨车辆过桥时的行车安全;但当桥面平均风速高于30m/s时,需要在桥面设置风屏障来保证行车安全。 展开更多

关键词 城轨桥梁 强侧风 城轨车辆 风-车-桥耦合振动

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车-桥耦合振动2019年度研究进展 被引量：18

13

作者 李小珍 辛莉峰 +4 位作者 王铭 傅沛瑶 王党雄 晋智斌 朱艳 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2020年第5期126-138,共13页

车辆运行于桥梁上,车辆与桥梁之间相互作用、相互影响,称为车-桥耦合振动。车-桥耦合振动理论为桥梁设计、线路运营、维护及管理提供了理论基础、分析方法和评估手段,具有重要的工程应用价值。自20世纪起,众多学者已经开展了大量卓有成... 车辆运行于桥梁上,车辆与桥梁之间相互作用、相互影响,称为车-桥耦合振动。车-桥耦合振动理论为桥梁设计、线路运营、维护及管理提供了理论基础、分析方法和评估手段,具有重要的工程应用价值。自20世纪起,众多学者已经开展了大量卓有成效的研究工作。近年来,中国交通运输行业飞速发展,稠密的交通网、紧张的运能、复杂的线路条件等因素对传统的车-桥耦合振动理论提出了新的挑战,也催生了相关先进理论技术的发展。为了促进该领域后续更加全面深入的基础研究,对轨道不平顺作用下的车-桥耦合振动、轨道不平顺作用下的车-桥耦合随机振动、风车-桥耦合振动、地震车-桥耦合振动、磁浮交通车辆轨道梁耦合振动等5个方面在2019年的研究进展进行了总结,并对研究热点和展望进行了梳理。 展开更多

关键词 车-桥耦合振动 车-桥耦合随机振动 风-车-桥耦合振动 地震-车-桥-耦合振动 磁浮交通车辆轨道梁耦合振动

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大跨度铁路悬索桥风—车—桥耦合动力分析 被引量：20

14

作者 张敏 张楠 夏禾 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期14-21,共8页

悬索桥虽跨越能力大但刚度较弱,在列车与风荷载的共同作用下易产生较大振动,影响桥上行车安全。为研究风荷载作用下列车通过铁路悬索桥时的车辆与桥梁动力响应及安全性,以轮轨密贴理论定义竖向轮轨作用力,以简化的Kalker蠕滑理论定义横... 悬索桥虽跨越能力大但刚度较弱,在列车与风荷载的共同作用下易产生较大振动,影响桥上行车安全。为研究风荷载作用下列车通过铁路悬索桥时的车辆与桥梁动力响应及安全性,以轮轨密贴理论定义竖向轮轨作用力,以简化的Kalker蠕滑理论定义横向轮轨作用力,以静风力及抖振风力模拟作用在车辆和桥梁上的风荷载,建立简化的大跨度铁路悬索桥的风—车—桥耦合动力学模型,并给出基于系统间积分的风—车—桥迭代算法。运用该方法对强风条件下列车通过跨度(52+800+800+52)m悬索桥的行车安全性分析表明,系统间迭代算法具有较高的计算效率,仅经过几次迭代即可得到精度较高的计算结果;该大跨度悬索桥在桥面平均风速为25m.s-1时,桥梁跨中竖向动位移较无风状态变化不大,而桥梁跨中竖向加速度及桥跨、桥塔横向动位移和加速度响应则较无风状态有大幅度增加,可见,动风荷载对风—车—桥系统的振动起到控制作用。 展开更多

关键词 悬索桥 风-车-桥耦合 动力响应 迭代算法 轮轨相互作用 风荷载 行车安全 数值模拟

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风屏障透风率对侧风下货运专线简支箱梁桥车桥耦合振动影响研究

15

作者 何宝华 《高速铁路技术》 2023年第4期56-62,共7页

为探究强风作用下风屏障透风率对货运专线铁路车桥耦合振动的影响,通过数值模拟计算不同透风率风屏障桥梁在不同位置行车时的车桥系统三分力系数,根据弹性系统动力学总势能不变值原理建立考虑风荷载的车桥系统耦合振动方程,对横风作用... 为探究强风作用下风屏障透风率对货运专线铁路车桥耦合振动的影响,通过数值模拟计算不同透风率风屏障桥梁在不同位置行车时的车桥系统三分力系数,根据弹性系统动力学总势能不变值原理建立考虑风荷载的车桥系统耦合振动方程,对横风作用下货运列车通过设置不同透风率风屏障的简支箱梁桥时的车桥动力响应进行计算。结果表明:(1)桥梁横向位移受到风屏障透风率和列车行驶位置的影响,存在某一个透风率使得桥梁横向位移最小;(2)风屏障透风率从20%增加到60%,列车的脱轨系数和轮重减载率呈增大趋势,迎风车的两项参数均大于背风车;(3)重车的横向摇摆力大于空车,横向摇摆力随风屏障透风率增大的幅度受列车重量影响较小。 展开更多

关键词 风屏障 风-车-桥耦合 动力响应 货运列车 简支箱梁

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不同车流对桥梁静三分力及局部风压影响的风洞试验研究 被引量：6

16

作者 韩艳 刘书倩 +2 位作者 宋奎 蔡春声 何旭辉 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期7-13,共7页

在风-车-桥耦合系统中,不同交通状态车辆将引起桥梁气动力和局部风压的变化。采用测压法测试了不同车流下桥梁断面三分力系数随攻角的变化情况,研究了不同车流下车辆对三分力系数以及局部风压的影响。研究结果表明:在堵车情况下车辆对... 在风-车-桥耦合系统中,不同交通状态车辆将引起桥梁气动力和局部风压的变化。采用测压法测试了不同车流下桥梁断面三分力系数随攻角的变化情况,研究了不同车流下车辆对三分力系数以及局部风压的影响。研究结果表明:在堵车情况下车辆对桥梁断面三分力影响最大,车辆引起桥梁阻力系数和升力矩系数显著减小,使升力系数增大。在车桥耦合风场作用下,桥梁顶面迎风侧压力值产生由正到负的剧烈幅值变化。 展开更多

关键词 风-车-桥耦合系统 桥梁断面三分力 局部风压 风洞试验

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侧风作用下五峰山长江大桥列车行车安全控制 被引量：17

17

作者 李小珍 秦羽 刘德军 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2018年第7期58-64,共7页

研究目的:随着我国高速铁路事业的快速发展,大跨度悬索桥越来越多地在铁路线路中被采用。为研究侧风作用下铁路悬索桥的行车安全,本文以五峰山长江大桥为工程实例,建立对应的桥梁有限元模型,利用风-车-桥耦合振动理论,通过仿真计算给出... 研究目的:随着我国高速铁路事业的快速发展,大跨度悬索桥越来越多地在铁路线路中被采用。为研究侧风作用下铁路悬索桥的行车安全,本文以五峰山长江大桥为工程实例,建立对应的桥梁有限元模型,利用风-车-桥耦合振动理论,通过仿真计算给出五峰山长江大桥在各风速下保证行车安全的车速阈值。研究结论:(1)在侧风作用下,单双线CRH2、CRH3以设计速度通过五峰山长江大桥,桥梁的横、竖向位移响应以及加速度响应均能满足要求,桥梁结构能够保证安全;(2)通过分析车辆响应结果,结合现有的安全性与舒适性评价指标,给出了各平均风速横风作用下车辆安全通过桥梁的车速阈值;(3)本研究成果可为同类型桥梁的设计以及行车安全控制提供参考。 展开更多

关键词 大跨度悬索桥 风-车-桥耦合振动分析 动力响应 安全控制 车速阈值

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风环境下高墩大跨连续刚构桥的行车安全性分析 被引量：6

18

作者 殷新锋 李莱 +2 位作者 刘扬 杨小旺 丰锦铭 《中外公路》 北大核心 2016年第6期83-88,共6页

基于风-车-桥耦合系统振动理论,建立风-车-桥耦合系统的运动方程。运用自编风-车-桥耦合程序,计算不同路面、不同车速和不同风速下车轮竖向接触力,分析路面等级、车速和风速对车辆行驶安全性的影响;以车轮折算压力为标准,采用概率统计... 基于风-车-桥耦合系统振动理论,建立风-车-桥耦合系统的运动方程。运用自编风-车-桥耦合程序,计算不同路面、不同车速和不同风速下车轮竖向接触力,分析路面等级、车速和风速对车辆行驶安全性的影响;以车轮折算压力为标准,采用概率统计方法建立车辆侧滑和侧倾事故模型,提高事故分析的可靠性,并结合工程实例,对风环境下车辆的动力响应进行了分析。计算了车辆行驶在不同车速下侧倾临界风速、不同风速下侧倾临界车速和4种不同路面状况下侧滑临界风速,为车辆在桥上行驶安全风速和车速确定提供依据。 展开更多

关键词 风-车-桥耦合系统 路面状况 风致车辆事故 行车安全性 临界风速

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脉动风和车辆荷载联合作用下中央扣对悬索桥吊索疲劳损伤的影响 被引量：1

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作者 严磊 李嘉隆 何旭辉 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1393-1406,共14页

以杭瑞洞庭大桥为研究对象,建立设置中央扣和无中央扣的大跨度悬索桥有限元模型,研究中央扣对悬索桥跨中短吊索疲劳损伤的影响。首先,采用谐波合成法生成大桥桥址处的脉动风场,采用Monte Carlo法模拟随机车流样本,基于ANSYS软件建立风-... 以杭瑞洞庭大桥为研究对象,建立设置中央扣和无中央扣的大跨度悬索桥有限元模型,研究中央扣对悬索桥跨中短吊索疲劳损伤的影响。首先,采用谐波合成法生成大桥桥址处的脉动风场,采用Monte Carlo法模拟随机车流样本,基于ANSYS软件建立风-车-桥耦合振动分析模型,分析桥梁结构在脉动风和车辆荷载单独与联合作用下的动力响应;其次,采用雨流计数法统计跨中短吊索的应力时程,得到吊索的应力幅值、应力均值和循环次数;最后,基于Miner损伤线性累计理论分析中央扣对跨中短吊索的等效总应力幅值和疲劳损伤度的影响。研究结果表明:中央扣对悬索桥竖弯刚度影响较小,但会提高悬索桥的纵飘刚度和反对称扭转刚度,显著减小荷载作用下缆梁相对位移和跨中短吊索的弯曲应力;中央扣不会改变脉动风荷载作用下跨中短吊索的缆梁相对运动特性,但会改变车辆荷载作用下跨中短吊索的缆梁相对运动特性,并显著降低缆梁相对位移对车速的敏感性;在脉动风和车辆荷载联合作用下,跨中短吊索的等效总应力幅值小于脉动风和车辆荷载单独作用下等效应力幅值的叠加值;在脉动风和车辆荷载联合作用下,中央扣会显著减小跨中短吊索尤其是靠近中央扣位置处吊索的等效总应力幅值和疲劳损伤度。因此,中央扣可以有效提高悬索桥跨中短吊索的疲劳寿命。 展开更多

关键词 悬索桥 风-车-桥耦合振动 中央扣 动力特性 缆梁相对位移 疲劳损伤

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风屏障破坏所致风载突变对桥梁列车行车安全影响研究 被引量：1

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作者 吴肖波 张迅 +1 位作者 韩艳 何旭辉 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期78-86,共9页

为研究桥上风屏障局部破坏对桥梁列车行车安全性的影响,以某四塔公铁两用斜拉桥为背景,进行列车动力响应和行车安全性影响参数分析。推导列车通过风屏障破坏段时车辆和桥梁的风荷载,并通过桥梁和列车节段模型风洞试验,测得计算所需气动... 为研究桥上风屏障局部破坏对桥梁列车行车安全性的影响,以某四塔公铁两用斜拉桥为背景,进行列车动力响应和行车安全性影响参数分析。推导列车通过风屏障破坏段时车辆和桥梁的风荷载,并通过桥梁和列车节段模型风洞试验,测得计算所需气动力系数;在此基础上建立风-车-轨-桥耦合振动模型,研究了风屏障破坏段长度、平均风速和列车车速对列车动力响应及行车安全的影响。结果表明:突风效应会导致列车横向位移达到最大值,遮风效应会使列车横向加速度达到最大值;随风屏障破坏段长度、平均风速和列车车速的增加,列车动力响应随之增加;风屏障破坏会增加列车的轮重减载率和脱轨系数,并且高风速下各节车辆在风屏障破坏段的脱轨系数差异较大;仅在风速不大于10 m/s时,列车可以180 km/h的车速安全通过风屏障破坏段。 展开更多

关键词 大跨度桥梁 风-车-轨-桥耦合振动模型 风屏障 风载突变 行车安全 脱轨系数 轮重减载率 气动力系数

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