400 km/h高速铁路桥梁竖向刚度限值研究

为研究400 km/h高速铁路桥梁的竖向刚度限值，首先，将铁路桥涵设计规范中不同车速的竖向挠度限值拟合外推，得到车速400 km/h时不同桥梁跨度的竖向挠度限值；然后，调整截面竖向惯性矩，实现不同桥梁竖向刚度，并考虑竖向温度变形影响，进行车桥耦合振动分析，得到不同桥梁竖向刚度下的车辆竖向加速度；最后，按规范要求在桥梁最不利位置加载得到桥梁竖向挠度和梁端转角，车辆竖向加速度达到限值时可获得竖向挠度限值和梁端竖向转角限值，并与规范预测值进行对比。结果表明，400 km/h高速铁路桥梁竖向挠度限值可采用现行规范拟合外推得到的挠度限值，梁端竖向转角限值可仍沿用现行规范限值。     

孤立波作用下圆柱桩波浪力计算方法研究EI北大核心CSCD

为研究孤立波作用下跨海桥梁桥墩受到的波浪荷载以得到孤立波波浪力的简化计算方法,利用计算流体力学软件OpenFOAM模拟海洋孤立波,在不同来流波高和初始水深下,开展了2组仿真试验,三维数值模拟用于直接计算圆柱体上的波浪力,二维数值模拟用于推导Morison方程所需的速度场。对比现有文献,讨论原始Morison方程应用于孤立波波浪力计算的适用性以及孤立波非线性的变化规律,并验证了引入非线性项的修正Morison方程预测孤立波荷载的适用性。研究结果表明:在计算孤立波荷载时,非线性影响不可忽视,随着波高和水深的比值H/d的增大,孤立波的非线性越来越强;相比原始Morison方程,考虑非线性影响的修正Morison方程可以更准确地预测孤立波与圆柱桩间的相互作用;应用修正Morison方程进行孤立波荷载预测时,波浪力参数C D,C M的取值与波高H、水深d、圆柱桩直径D的绝对值无关,仅与H/d有关;基于多组仿真试验结果,给出了0.15≤H/d≤0.65内波浪力参数的取值,可为孤立波荷载的快速计算提供参考。     

基于高斯混合模型的列车随机振动加速度响应最大值分布统计分析

为可靠地评估列车运行的安全性与平稳性，基于多体动力学理论和概率统计方法，对随机轨道不平顺激励作用下列车加速度响应最大值的分布规律进行分析。采用多体动力学软件Simpack建立列车–轨道耦合模型，通过三角级数法模拟得到轨道不平顺作为随机输入激励，基于Monte-Carlo方法计算得到了列车在行驶过程中加速度响应的样本序列。将列车加速度响应样本序列的最大值作为随机变量进行统计分析，通过构建基于高斯混合模型的列车振动加速度响应最大值的概率密度分布函数，并结合期望最大化算法对概率模型参数进行最大似然估计，从而对列车加速度响应最大值分布的统计规律以及响应样本数量的选取开展研究。结果表明：采用高斯混合模型能够有效地拟合列车加速度响应最大值的分布规律；此外，随着车速的增加，列车加速度响应最大值分布的离散性增强。     

常导高速磁浮桥梁预拱度形式研究

为研究常导高速磁浮桥梁的预拱度形式，计算了单跨轨道梁、双跨轨道梁和40+60+40 m连续梁在列车静活载、温度、收缩徐变作用下的变形，并将以上变形组合为12种预拱度曲线；采用车-桥耦合振动分析方法，讨论了不同预拱度条件下车速、额定悬浮间隙、温度及收缩徐变、桥梁结构形式等因素对磁浮列车行车性能的影响；以行车安全性和乘坐舒适性为评判指标，分析常导高速磁浮桥梁的合理预拱度形式。结果表明，车速越小、额定悬浮间隙越大，列车荷载、温度荷载和收缩徐变作用下的桥梁变形与预拱度方向相反、大小接近时，高速磁浮列车在单跨轨道梁上的舒适性和安全性指标更优；各预拱度工况下，磁浮列车在双跨轨道梁上的行车性能最优，单跨轨道梁较40+60+40 m连续梁的舒适性更优，行车安全性更差；基于设置预拱度后的行车性能，建议双跨度轨道梁可不设置预拱度，单跨轨道梁和40+60+40 m连续梁桥可按0.5和1倍列车静活载设置预拱度。