高速铁路桥梁支座动力特性的试验研究

本文介绍适用于高速铁路桥梁的新型板式和盆式减振橡胶支座动力特性试验的主要结果。试验表明，板式和盆式橡胶支座诉竖向压缩及水平剪切动力变形刚度基本上和静力刚度一致，这两类支座均有一定的滞回耗能功能，但盆式支座的耗能效果优于板式支座均有一定的滞回耗能功能板式橡胶支座的水平剪切力一位移特性和滞回耗能特性只有到支座本身所具有刚度和变形性能有关，而与施加的竖向荷载无关。盆式橡胶支座的抗力幅值和耗能特性直接与作     

地震作用下高速铁路桥梁动力响应试验分析

通过分析"九寨沟地震"作用下现场实测的高速铁路桥梁结构(距离震中约195 km)动力响应特征及地震预警时间,并将地震和动车作用下的实测数据进行时域和频域对比,得出:地震S波作用下桥梁结构动力响应快速增大,最大值约为P波作用下的2-5倍;桥址处"异地震前预警"时间约为50 s,"现地地震P波预警"时间约为15 s;地震作...     

350km/h高速列车不同线路形式处噪声测试分析

为了考察350 km/h高速列车运行状态下不同线路形式处的噪声水平,对已开通运行的京津城际铁路某车站北京端处路基、桥梁、路桥过渡段列车运行时辐射噪声进行测试与分析,得出京津城际铁路不同线路形式处的噪声强度。结果表明,在路基、桥梁、路桥过渡段三种线路形式中,列车通过桥梁段所产生的噪声最小,通过路桥过渡段产生的噪声最大,其研究结果对今后高速铁路降噪设计具有一定的参考价值。     

400km/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。     

高速铁路列车制动力对简支梁桥地震碰撞效应影响研究

以高速铁路三跨简支梁桥为例,采用ANSYS软件,建立了碰撞有限元模型,模型中考虑了地基变形和支座非线性的影响,并用Kelvin模型来模拟邻梁碰撞;根据规范和已有试验结果建立了高铁桥梁列车制动力模型,进行了高速列车制动力与EL-Centro地震波作用下的碰撞效应分析,探讨了列车制动力对简支梁桥地震碰撞效应的影响。研究表明:列车制动力可增大桥墩的墩底剪力,增大邻梁或梁台间距,增大邻梁最大碰撞力和碰撞次数,加剧固定支座的破坏;影响程度与列车制动力和地震力的方向、桥墩刚度有关。因此在高铁简支梁桥抗震设计时,有必要考虑将列车制动力与地震力进行组合,开展碰撞效应分析。     

350 km/h 高速铁路高架桥环境振动的测试分析

为了考察350 km/h高速列车运行状态下高架桥的环境振动水平,对京津城际铁路杨村特大桥247号桥墩高速列车运行时的环境振动进行测试,分析了高架桥环境振动的衰减特性。结果表明,VL zmax、VL z10和VLzeq随距离的变化均符合对数衰减规律,距离振源30 m内环境振动衰减明显,距离振源30 m以后衰减逐渐平缓。在距离振源15 m~60 m范围,我国现行的高速铁路环境振动预测公式的预测值最大偏高9.7 %。     

时速350km/h高速列车隧道通过客室内流场研究

采用三维非稳态不可压缩雷诺时均N-S方程和可实现k-ε模型,在高速列车以350 km/h通过不同长度隧道时,对客室内流场的影响进行数值计算。构建列车车厢与空调管路系统的整体模型,并将太阳辐射、乘客散热对客室内流场的影响考虑在内。研究结果表明:当隧道超过一定长度时,新风口压力波动峰峰值随着隧道长度的增加呈明显下降趋势;客室内气压最大3 s变化率、最大1 s变化率以及峰峰值呈小幅下降趋势,空调换气系统中的压头风机能有效抑制外界压力波动,使车内压力变化很小;客室内温度变化范围在298~298.8 K之间,满足舒适性要求;新风口压力的波动有可能导致客室内风速变化,变化幅值均小于0.5 m/s,满足舒适性要求。     

铁路桥梁与高速列车的动力试验研究

在我国秦沈客运专线狗河大桥进行了高速列车作用下的动力试验。试验桥梁由跨度24m的多跨预应力混凝土简支箱梁构成,试验荷载为我国自行制造的中华之星和先锋号列车,其最高试验速度分别达到321.5km/h和290km/h。通过现场试验和实验结果分析,得到了桥梁的频率、阻尼等自振特性,梁的动挠度和横向位移、梁体振动加速度、墩顶横向位移等动力响应,以及车辆的脱轨系数、轮重减载率、轮轨力、车体振动加速度等动力特性。试验结果表明客运专线24m预应力混凝土箱梁在高速列车作用下的各项动力学指标良好,中华之星和先锋号高速列车具有良好的行车安全性和平稳性。     

高速铁路路堑岩质边坡的动力响应分析

为了解决高速列车振动引起的岩质边坡动力响应问题,结合秦-沈客运专线路堑岩质边坡工程实例,建立了轨道-路基-岩质边坡系统动力有限元模型;采用编制的动力分析程序,对不同列车运行速度下路堑岩质边坡的动力响应进行了数值计算,取得了高速列车振动荷载作用下路堑岩质边坡动力响应的分布规律.结果表明,动力响应主要发生在列车振动源周围5 m范围之内,最大值发生在边坡底部;随着列车运行速度的增大,边坡底部动力响应的增幅最大,且各响应中振动加速度的增幅最大.     

350 km/h 高速列车噪声随距离变化的衰减特性

为了研究350 km/h 高速列车运行状态下噪声随距离衰减规律,对已开通运行的京津城际铁路列车运行时辐射噪声进行测试与分析,得出京津城际铁路噪声随距离衰减规律。结果表明,在高架桥路段（桥墩高6 m）,距离60 m处噪声达到最大,在60 m以后,噪声开始衰减明显。其研究结果对今后高速铁路降噪设计具有一定的参考价值。     

铁路桥梁在高速列车作用下的动力响应分析

通过理论计算与现场试验研究高速列车与桥梁的动力相互作用.建立了车桥系统分析模型:列车模型每节车考虑27个自由度;桥梁模型采用模态综合法,系统激励为实测轨道不平顺.模拟中华之星列车高速通过秦沈客运专线24m双线预应力混凝土简支箱梁桥的全过程,计算了桥梁在高速列车作用下的动挠度、振幅、梁体加速度、桥墩振幅以及车辆的脱轨系数、轮重减载率、横向轮轨力等动力响应,并与现场实测结果进行了对比.     

高速铁路路桥过渡段路基动响应特性研究

通过现场实测，对秦沈客运专线动力分散型机车在某路桥过渡段高速行车条件下的动响应规律进行了研究。分析了沿路桥过渡段线路纵向的动应力分布规律、列车速度和动应力的关系，以及动应力沿路基深度方向的变化规律等。分析表明：沿铁路线纵向随车速的增大，动应力有不同程度的增加；动应力随路基深度的增加衰减很快。并且随着深度的增加。动应力值和静态应力值越来越接近：过渡段路基速度动力系数小于0．3，用速度动力系数能够直观地表示速度对路基的动力作用。     

提速列车制动闸片的研制

以短切炭纤维、金属纤维等混杂纤维为增强材料制备了适用于我国提速列车客车车辆用的酚醛树脂基盘型制动闸片材料。用扫描电镜检测混料效果，用聚速板制订合理的热压成型工艺参数，用列车台架试验不同制动初速度时紧急制动，常规制动和洒水制动条件下闸片的制动特性。结果表明，研制的提速列车制动闸片材料的机械性能和制动特性指标都达到了我国铁道部门的相应技术要求，其摩擦性能在整个制动过程均十分平稳。     

铁路桥梁在地震作用下考虑行车安全的可靠度问题

本文提出了地震作用下列车正常行驶极限状态的概念,研究与之相应的最优可靠度问题。为了求出设计基准期内与最小总费用对应的可靠度(最优可靠度),提出了一种简化方法,优化时采用了遗传算法和枚举法;用更新过程来描述损伤-修复过程,损伤指标用构件塑性铰处的最大曲率和极限曲率的比表示;以脱轨系数为依据判断列车能否正常行驶,采用响应面法求解失效概率。通过一算例求出了最优失效概率和相应的设计。     

高速铁路路桥过渡段的动力学性能分析

本文应用车辆与线路相互作用的动力学理论,分析了路桥过渡段的不平顺对高速行车的影响规律。结果表明,由路桥结构的工后沉降差引起的轨而弯折变形是影响高速列车安全舒适运行的主要因素。     

京沪高速铁路南京长江大桥列车走行性分析

运用桥梁结构动力学与车辆动力学的研究方法,将车桥作为联合动力体系,建立了高速列车与大跨度斜拉桥的车桥耦合动力分析模型。以京沪高速铁路南京长江大桥3塔斜拉桥方案为例,分析了大跨度斜拉桥在ICE高速列车作用下的车桥动力响应特点;同时,基于合理的列车走行性评价指标,对高速列车通过大跨度斜拉桥时的走行安全性与舒适性进行了详细分析,初步探讨了大跨度斜拉桥用于高速铁路的可行性。     

铁路桥梁列车制动力的试验研究与计算分析

列车制动力是作用于铁路桥梁结构设计的重要荷载之一。通过对货运机车车辆制动参数和制动特性的试验研究,对列车单元车体最大制动力进行了理论分析和计算;编制了计算程序ZDL,通过对我国不同长度的现营重载货运列车编组的动力计算,得到了不同长度桥梁结构的最大制动力率为0.2和有效制动力率为0.17。与实际桥梁紧急制动试验结果值对比符合较好。进一步提出了对重载货运列车紧急制动进行全过程动态描述的动力计算方法。为确定我国铁路桥梁制动力荷载提供了实桥试验研究结果和理论分析依据。     

撞击荷载作用下高速铁路桥梁的动力响应及列车运行安全分析

建立了“列车-桥梁-撞击荷载”系统动力分析模型,通过在松花江大桥进行的现场试验,得到了流冰撞击力时程,施加到桥墩上作为系统的激励。编制了分析程序,以高速铁路5×32m预应力混凝土简支单线箱梁桥为算例,通过计算机模拟,对流冰撞击作用下桥梁结构的动力响应及桥上高速列车的运行安全问题进行了研究。分析了在有流冰、无流冰撞击作用两种情况下,桥梁结构关键部位的位移和加速度响应,以及桥上高速运行列车的车辆脱轨系数和轮重减载率等行车安全指标。计算结果表明:流冰撞击作用对桥梁结构以及高速列车的动力特性具有较大的影响,撞击作用使桥梁和车辆的动力响应大幅度增大。当流冰撞击荷载峰值达到4000kN时,车辆减载率已经超过了0.6的限值。撞击荷载作为一项特殊的作用力,在高速铁路桥梁的动力设计中应予以重视。     

高速铁路铰接式列车车桥系统动力响应分析

根据铰接式车辆结构和悬挂形式的特点,建立了铰接车辆单元模型,以现有通用软件为基础直接生成桥梁模型的质量、刚度矩阵,并以实测轨道不平顺为系统激励,求解车桥耦合动力相互作用问题;以欧洲布鲁塞尔-巴黎高速铁路线上的Thalys铰接式列车通过Antoing桥为例,分析了桥梁的动挠度、竖向和横向加速度等动力响应及运行车辆的振动加速度响应,并对铰接式列车的振动特性进行了初步的探讨;最后通过现场试验对分析模型和计算结果进行了验证.