轨道结构参数对隧道地面点动力响应的影响分析

首先，以双层弹簧阻尼支撑Timoshenko梁作为轨道结构的力学模型，求得作用于基床表面的荷载；然后，以移动荷载作用下空间体作为地铁列车作用下隧道系统的力学模型，并在其动力响应广义Duhamel积分解的基础上，结合数值拟合的传递函数，给出不同轨道结构参数时地铁列车荷载作用下地面点动力响应的时程和频谱曲线，进而分析轨道结构参数对隧道地面点动力响应的影响。     

磁浮轨道梁的振动试验与分析

依据"十一五"科技支撑计划子课题-高速磁浮交通技术重大专项试验线工程,在同济大学磁浮交通工程技术研究中心轨道试验线进行了现场轨道动力试验,根据试验线实测数据,研究车辆以不同速度经过12.384m轨道梁时,梁的跨中位移和加速度变化情况;分析高速磁浮试验线轨道结构的自振频率。从而为评价列车的运行状态、考察轨道状态、制订养护管理计划提供有价值的参考。     

滨海软土地区地铁运营对沿线建筑物振动影响分析

滨海新区新建地铁Z2线运行最高时速可达120 km,大于城市中运行的普通地铁列车时速(60～80 km),高速地铁荷载相较于普通列车荷载有着频率高、幅值大的特点,所造成的环境振动也有所不同。本研究以天津市Z2地铁线一期工程作为实例,依托实际工程数据,利用大型通用有限元软件ABAQUS,建立轨道–隧道–地基–建筑物三维有限元模型,并结合ABAQUS自带子程序DLOAD模拟移动荷载,利用动力隐式分析针对天津滨海新区饱和软土地带快速地铁运营对沿线构建筑物的振动影响进行分析。并且对比3种基础形式–桩基础、筏板基础与条形基础的建筑结构在不同列车速度和隧道埋深工况下的振动反应规律。研究结论可为今后地铁工程沿线振动预测和评估提供指导。     

高速铁路路基动力响应有限元分析

根据高速铁路列车对路基结构运行的特点,结合路基结构形式,基于弹塑性本构关系,利用有限元软件MIDAS/GTS,选取模型参数,建立轨道-路基体系的三维有限元计算模型,对轨道和路基动力特性进行研究,分析路基在高速铁路列车振动荷载作用下的变形特性,以及路基动位移和动速度随路基深度变化的动力响应特性,并找出其规律性,对高速铁路路基设计具有重要的指导意义.     

地震作用下双曲面球型减隔震支座在铁路#br# 简支梁桥中的动力行为

为研究双曲面球型减隔震支座在铁路简支梁桥中的减隔震效果,采用ABAQUS软件建立8m及25m墩高的铁路简支梁桥有限元模型,进行地震荷载作用下的非线性动力时程分析。通过对有限元计算结果与振动台模型试验结果进行对比,验证有限元模型的正确性。与普通球型钢支座作对比,分析地震作用下双曲面球型减隔震支座的水平滑动位移、竖向位移和竖向荷载变化等动力行为。研究得到双曲面球型减隔震支座在不同地震烈度下的水平滑动位移范围。研究结果表明：相对于普通支座,双曲面球型减隔震支座在大多数情况下,能明显减小顺桥向地震作用造成的简支梁固定端与滑动端之间的竖向相对位移,对轨道结构造成的不利影响更小;双曲面球型支座能显著降低横桥向地震作用造成的支座竖向荷载变化幅值,并有效避免支座滑动面发生脱离碰撞。     

孔隙水-力耦合作用下高速铁路轨道-路基结构动力响应分析

以某段高速铁路实际运营情况下轨道路基结构为工程背景,建立孔隙水-力耦合有限元模型,计算移动列车荷载作用下高速铁路路基动力响应,进而分析上部列车移动荷载作用下路基内孔隙水对轨道-路基结构动力响应的影响。研究结果表明,在孔隙水渗流和移动列车荷载的耦合作用下,基床表面以下应力分布较均匀,而基床表面以上的支撑层和钢轨承受较大应力;移动列车荷载在钢轨表面加载位置处存在应力扩散,钢轨表面中点位移变化及基床表面中点应力变化存在明显的锯齿状分布;路基内孔隙水头及列车行驶速度均会对路基动力响应产生影响,即路基动力响应主要受孔隙水头和列车行驶速度控制。     

高铁下穿酒店振动影响预测及减隔振分析

文章以某酒店为研究对象,采用Midas GTS NX建立包含高铁站房结构、土体和酒店结构精细化有限元模型,通过在列车轨道位置处施加扣件支点处的振动荷载时程,进行动力分析得到酒店结构的响应,然后进行振动舒适度评价。选取两个测点在未减隔振、采用减振轨道、采用隔振支座、采用减振轨道同时采用减振隔振支座的四种工况下的时域加速度、频域加速度和三分之一倍频程域振动加速度进行对比,分析了减振措施的效果。完成了车-轨-隧-建筑物振动仿真计算方法,为振动控制措施的选取提供参考。     

季节性冻土区铁路路基动力响应模拟

为了研究列车荷载作用下季节冻土区铁路路基的动力响应规律,采用ABAQUS有限元软件建立京哈铁路路基模型,平衡初始地应力,并以此为基础,对单次列车荷载以及长期列车作用下的高铁路基进行动力响应数值模拟分析。结果表明,在单次列车、列车长期荷载作用下,对比不同时期路基的位移场、应力场变化情况,得出季节性冻土区夏季温度较高时,单次列车荷载下路基表面竖向位移、速度、加速度、应力值均大于冬季,在相同深度处各值的衰减程度也大于冬季;同一时期单次列车荷载与列车长期荷载分别作用下,单次列车荷载作用下的路基竖向位移与应力等值大于列车长期荷载作用下的结果。     

地铁列车荷载作用下轨道系统及饱和土体动力响应分析

 为研究地铁列车运行引起的轨道系统及饱和土体动力响应问题,建立了地铁列车–轨道结构–衬砌–饱和土体耦合分析模型,其中列车荷载用一系列符合列车几何尺寸的移动常荷载或移动简谐荷载模拟,轨道结构中的钢轨和浮置板简化为无限长弹性Euler梁。基于弹性理论和Biot多孔介质理论,采用2.5维有限元法分别模拟衬砌和饱和土体,结合轨道与衬砌仰拱处的力和位移连续条件,实现浮置板轨道系统与衬砌及周围饱和土体的耦合,并通过快速Fourier逆变换(IFFT)进行波数展开获得三维时域–空间域内的动力响应。研究结果表明,随着常荷载移动速度和移动简谐荷载自振频率的提高,地表振动水平显著增大;移动常荷载产生的地表响应最大值在荷载正上方,其空间衰减率保持恒定;移动简谐荷载产生的地基振动大于移动常荷载产生的地基振动,响应最大值在列车运行线路两侧一定范围内;在移动简谐荷载作用下,钢轨速度谱与地表速度谱分布在以简谐荷载自振频率为中心的一段范围内。     

预制-现浇叠合拱板满跨堆载试验研究

上海轨交15号线吴中路地铁车站首次采用了预制-现浇叠合拱板结构,是全国首个应用该结构的无柱大跨地铁车站.为研究叠合拱形顶板在满跨堆载下的结构性能,开展了足尺试验研究.试验表明:当前的结构满足设计要求,且存在较大安全储备;结构在荷载达到设计荷载的1.33倍、支座位移达到24 mm时,首次在跨中出现裂缝,裂缝发展贯穿于预制和现浇层,二者相互作用良好;相对堆载而言,结构对支座位移的响应更加强烈,因此支座侧向位移是控制拱结构安全的重要指标.     

薄壁闭腔对装配式车站结构力学性能影响研究

国内首例全预制装配式地铁车站采用薄壁闭腔构件代替传统实心构件,实现了装配式构件的轻量化。为了研究闭腔布设形式对装配式结构性能的影响,以装配式地铁车站单环结构为研究对象。分别对实心结构和空心结构在竖向荷载作用下的非线性力学与变形性能开展研究,得到了各结构的破坏形态和荷载-位移曲线,并对结构应力、内力进行对比分析。分析表明:装配式结构整体具有较好的承载与变形能力。实心结构与空心结构具有相似的破坏形态。实心构件内设置闭腔,结构应力分布相对集中,承载能力与刚度降低。但空心构件的截面内力较小,延性性能更好。基于装配式结构绿色环保的设计理念,考虑到极限承载情况下结构的承载能力与变形能力,预制装配式车站选用空心构件且设置双排闭腔更符合要求。研究结论可为装配式地铁车站的深化研究和工程设计提供理论支撑与技术参考。     

中美风荷载规范在电站锅炉钢结构上的应用

主要研究大型锅炉钢结构的风荷载,采用中国GB/T 22395—2008《锅炉钢结构设计规范》和美国UBC 97以及ASCE 7规范对大型锅炉钢结构进行静力分析的方法。阐述两国规范风荷载的规定在锅炉钢结构设计上的应用,以及风荷载各规范之间的转换,并对3个规范的风荷载计算方法进行比较。通过一工程实例,将风荷载与垂直荷载按相关规范计算并进行组合,加载到钢架上,用大型结构分析程序STAAD V8i进行结构的空间结构分析,求解出结构的水平反力和位移以及主要构件的内力和应力比。     

常规装药爆炸荷载作用下核电站安全壳的动力响应分析

根据核电站安全壳的结构形式,采用流固耦合算法,对核电站安全壳在爆炸荷载作用下的动力响应进行了数值模拟,得出了造成安全壳破损的最小安全距离和爆当量。数值模拟结果为核电站的主动拦截防护提供了重要的技术参数。     

大连市体育场上层看台结构设计

大连市体育场看台结构为混凝土框架结构,上层看台径向两端为关键节点,一端是罩篷钢桁架上部支座的支承结构,一端是大悬臂结构。着重阐述了这两个节点的结构方案分析及设计。上层看台混凝土结构环向超长,为了控制温度应力和混凝土收缩所产生的裂缝采取了设置粘结预应力筋、施工后浇带、通长板钢筋等一系列措施。并应用MIDAS Gen程序进行总装整体模型计算,考虑了240余种荷载组合,选取了最不利荷载进行结构设计。     

复杂环境下地铁车站与周边建筑地下空间一体化施工技术

越来越多的地铁车站开始与临近的商业建筑进行全方位结合,实施一体化建设。一体化结合大部分位于城市繁华地区或老城区,受拆迁滞后、场地狭小、周边建筑物复杂、地下管线多等诸多因素影响,施工较常规地铁车站存在更高风险性。通过模拟现场施工工况验算,对钢支撑设置进行优化及监控量测,基坑开挖未对建筑物、现况管线造成损坏,围护结构安全、稳定。     

地铁车站接头结构振动台模型试验及地震响应的三维数值模拟

先简要介绍了地铁车站接头结构振动台模型试验,然后利用有限差分软件FLAC3D对试验进行了三维数值拟合分析。建立的三维数值计算模型包括:计算范围与模型箱尺寸一致,采用Davidenkov模型描述模型土的非线性动力特性,对边界条件采用加速度条件模拟。计算得到了车站结构模型和区间隧道模型的加速度响应、土–结构间的动土压力值以及结构模型的动应变值。计算结果与实测结果吻合较好,验证了建立的数值计算模型是合理的,拟合分析结果是正确的,从而可为建立软土地铁车站结构地震响应的三维计算方法提供基础。     

含结构节点的地铁车站空间受力分析

南京地铁一号线某车站一、二号线换乘站 ,地铁二号线区间和规划的公路隧道斜交穿过车站地下二层 ,车站节点多 ,结构受力复杂。采用传统的平面简化法显然难以确定车站各种构件受力情况。本文提出采用梁 板 柱空间单元模型 ,利用通用程序ALGOR ,对车站进行空间受力分析 ,并将结构节点处梁、板、柱内力与一般地段进行比较 ,为车站结构设计提供依据     

浅谈南京地铁二号线东延线高架车站结构设计

南京地铁二号线东延线高架车站位于南京仙林新市区,是采用桥建合一结构形式的路侧鱼腹式车站。由于结构计算较复杂,设计时必须对不同的构件,采用2种不同的规范进行综合分析。文章介绍了高架车站上部结构选型、结构荷载确定和整体计算分析等问题,可供同类工程设计参考。     

混凝土结构施工阶段的性能分析与监控

现浇钢筋混凝土结构施工期间,新浇楼板的混凝土自重荷载和施工活荷载,由模板支撑体系与早龄期钢筋混凝土结构组成的临时承载体系,即时变结构体系承担。对其受力性能的认识不足,设计分析理论的欠缺,导致施工期工程质量事故和倒塌事故频繁发生。本文对施工阶段混凝土结构的性能进行定性地分析,并提出一些相应的安全、质量控制措施。     

氧化铝厂蒸发站钢结构结构设计

蒸发站采用H型钢截面钢框架结构,其上布置一系列大型蒸发器,荷载工况分为操作荷载、试水荷载、事故荷载。本文重点介绍了多工况下的荷载组合、构件截面优化、支撑布置、柱脚设计、节点域加强处理等,总结了一些具体的处理办法,可为同类工程参考。