大跨度悬索桥梁端竖向折角对列车走行性的影响研究

大跨度桥梁较为柔性,易产生梁端竖向折角,过大的梁端竖向折角会影响列车的安全性和舒适性。有代表性地选取较为柔性的大跨度公轨两用悬索桥作为工程背景,基于车-桥耦合动力仿真数值计算方法,采用自主研发的桥梁科研分析软件BANSYS(Bridge ANalysis SYStem),分析列车进桥及出桥全过程中车辆和桥梁的响应,对比不同车辆运行方式、不同车速、不同车载状态下的响应,讨论大跨度悬索桥梁端竖向折角对列车走行性的影响,进一步提出减小梁端竖向折角的措施。研究结论对大跨度轨道交通桥梁的运营安全具有指导意义。     

某高速铁路钢-混连续结合梁桥车桥动力响应分析

考虑栓钉连接件的柔性,针对一座3跨钢-混凝土铁路连续结合梁实桥建立有限元模型,对其自振特性进行分析,并与试验结果进行对比。经研究发现:柔性栓钉连接件所引起的滑移对结合梁的动力响应有重要影响。基于上述分析,进行了高速列车荷载作用下结合梁动力响应分析,计算了桥梁和车辆的各种动力指标的最大值:包括冲击系数、桥梁的竖向和横向动位移及动加速度、机车和车辆的脱轨系数、轮重减载率、横向和竖向加速度及横向和竖向平稳性指标(Sperling指标),并与实测结果进行了对比,结果吻合较好。     

基于风-车-桥(线)耦合振动的风屏障防风效果研究

为考察风屏障的防风效果,通过风洞试验测试平地路基、高路堤、桥梁三种典型线路上设置不同风屏障情况下车辆的气动力系数,采用风-车-桥(线)耦合振动的分析方法研究车辆的动态响应,讨论风屏障高度、车辆线路位置及线路构造形式等因素的影响。结果表明,风屏障可有效地降低强风作用下车辆的响应,平地路基上设置2.05m风屏障时,车辆运行的瞬时临界风速可达50m/s;车辆的轮重减载率、倾覆系数及竖向加速度对车辆线路位置较为敏感;线路构造形式对背风侧车辆响应影响较大,风屏障高度相同时,高路堤上的防风效果较好。     

布置粘滞阻尼器的连续桥梁地震响应分析

为充分发挥粘滞阻尼器在连续梁桥抗震中的作用,提高连续桥梁的抗震性能,研究不同位置安装阻尼器对桥梁地震响应下的影响,以昆明境内某高速公路连续梁桥为背景,分别建立桥梁在不同位置下安装粘滞阻尼器的有限元模型,运用非线性动力时程分析方法对不同安装位置下梁端位移、墩底剪力及墩底弯矩进行计算分析。计算结果表明,设置粘滞阻尼器可以有效减小主梁在地震响应下的梁端位移,结构刚度差异对粘滞阻尼器效果具有一定的影响,通过合理的设置阻尼器可以使桥墩受力更均匀、合理。     

自锚式悬索桥动力特性及地震反应特点

结合一座自锚式悬索桥的工程设计实例,研究了该桥的动力特性及地震反应的特点.采用反应谱和时程法对该桥进行了线性地震反应分析,初步探讨了自锚式悬索桥地震反应的特点.分析了冲刷深度、高阶振型和竖向地震动对该桥抗震性能的影响.结果表明:局部冲刷情况减小了塔底的弯矩响应;高阶振型对自锚式悬索桥的地震反应有一定的影响,特别是对主塔的剪力响应;而竖向地震动对主梁弯矩和主塔的动轴力贡献很大.     

铅芯橡胶支座在连续梁桥上的应用

本文以6×25m桥梁工程为背景,对该桥进行了非线性时程分析,并对比分析了普通板式支座桥梁和铅芯橡胶支座减隔震桥梁的地震响应。结果表明:使用铅芯橡胶支座后,桥梁顺桥向和横桥向各墩墩底剪力和弯矩都明显减小;桥梁顺桥向和横桥向梁端位移也明显减小;各墩墩顶位移也减小很多。铅芯橡胶支座的使用,降低了桥梁地震响应,增强了桥梁在地震作用下的安全性。     

刚性限位对基础隔震结构动力响应影响试验研究

为防止隔震层在极罕遇地震作用下出现过大变形而导致隔震设施损坏,部分隔震结构安装了钢墩或钢筋混凝土墩等刚性限位装置。为了研究刚性限位对基础隔震结构动力响应的影响,设计三层单跨钢框架基础隔震结构以及钢墩、钢筋混凝土墩、带橡胶垫层钢墩三种刚性限位器,并进行振动台试验。研究不同预留间隙时三种限位器对基础隔震结构的位移、加速度、接触力以及隔震支座竖向荷载等动力响应影响的规律。试验结果表明,刚性限位器能有效减小其隔震层位移,但也会对上部楼层产生较高大的不利响应,同时会增大隔震支座的竖向荷载,甚至使支座产生拉应力。在钢墩前设置橡胶垫层能明显减小上部结构的加速度响应,对上部结构位移响应、隔震支座竖向力及碰撞点处接触力影响不大。     

辅助墩对大跨度斜拉桥活载和动力响应的影响

斜拉桥是一种特殊结构的桥梁,其特殊之处就在于可以给定一个拉索的初拉力,这个拉力会改变整个斜拉桥结构体系的内力和变形以及各个部件的受力,但是影响斜拉桥内力的因素还有很多,比如说辅助墩。对于斜拉桥这样的大跨度超静定体系,地震、台风以及车辆移动荷载等动力激励的作用下动力反应较为敏感,所以研究斜拉桥的动力响应对其是非常重要的。本文以某斜拉桥为例分析了辅助墩对斜拉桥活载响应的影响,活载作用下辅助墩设置的合理位置,以及辅助墩对斜拉桥动力特性和地震响应的影响。     

大跨度双塔悬索桥在地震动行波激励下的响应规律研究

本文以一座主跨850m的大跨双塔悬索桥为工程背景,采用时程分析法研究了行波效应大跨双塔悬索桥地震响应的影响。通过建立三维有限元分析模型,在分析了大跨度双塔地锚式悬索桥动力特性及一致激励下地震响应规律的基础上,进一步探讨了行波效应对大跨双塔地锚式悬索桥地震响应的影响规律。分析结果表明:地震波纵向行波作用下,主塔的地震响应随着视波速的减小而先减小后增大;主梁的竖向振动则较一致激励下显著增大;主缆及吊索轴力则受地震动行波效应的影响不大。     

大跨径轻轨桥梁车桥耦合振动分析

为了简化车桥耦合振动的分析过程,介绍了利用简化的车辆模型在ANSYS单一环境中实现车桥耦合振动分析的方法。以一座三跨轻轨连续梁桥为例,分析行车速度和地震作用对车桥耦合振动的影响。结果表明,行车速度对桥梁跨中竖向位移影响较小,对横向位移和加速度响应影响较大;考虑地震作用与列车荷载共同作用后,桥梁竖向位移、加速度及轴力峰值大于仅有列车荷载作用下的结果,说明地震作用和列车荷载存在一定程度的耦合。     

Off-axis characterization of ice-free anemometers

The main objective of this article is to analyze the angular (off-axis) response of heated cup anemometers designed specifically for wind power generation in cold climate. Three commercial heated cup anemometers are tested together with two ice-free prototypes developed as part of a broader research program focusing on ice-free sensors. Three indexes are proposed to allow better data analysis of angular response measurements. It is shown that careful attention to the anemometer geometry can lead to a nearly perfect cosine shape response while improper rotor geometry can lead to very bad angular response. A patented rotor geometry design is tested on different anemometers to see if one could expect the desired angular response for cup anemometers used in the wind energy industry to be obtained with such rotor geometry.     

反应谱理论及其应用

简述了反应谱的概念内容,通过分析反应谱的基本理论,研究探讨了反应谱的特点,并结合实际算例进行了计算,指出反应谱法计算简便,值得广泛应用。     

Coupled response of compliant offshore platforms

A three-dimensional finite element analysis has been used to simulate the coupled static and dynamic behaviour of compliant ocean structures. Nonlinearities which result from large deflections, reduced or zero stiffness in compression, and nonconservative fluid loading are considered. The spatial variation of fluid loading is also addressed. The structures are assumed to be in the Morison regime. Linear wave theory is used and multidirectional seas may be simulated. A variable current profile may be specified and concentrated masses and loads, as well as foundation properties, may be modelled. Updated Lagrangian coordinates and a residual feedback, incremental-iterative, solution is adopted. Viscous relaxation is used to start the static solution of problems with small initial stiffnesses. The dynamic solution is performed in the time domain and uses the Newmark integration scheme. Consistent mass matrices are developed for both beam-column and cable elements. The directionality of the hydrodynamic added mass is accounted for, as is the discontinuity of the mass density for elements which pierce the water surface. Examples are presented of an articulated tower, of a guyed tower, and of a tension leg platform.     

时问相关的行波反应谱

通过对地震行波效应的研究，推导了时间相关的行波反应谱，并对行波反应谱的应用前景进行了展望，指出行波反应谱比传统的做法更为合理、经济，值得推广应用。     

基础埋深对建筑结构影响的研究现状综述

针对基础埋深对建筑结构的影响这一问题,从建筑结构的静力反应性质和动力反应性质两个方面,对已有的研究进展情况进行了较为详细的综述,并对有待进一步研究的问题做了简要的讨论。做     

大型火电厂煤斗悬吊结构抗震反应谱分析

悬吊结构是一种理论技术成熟的抗震结构形式,将煤斗采用悬吊方式设置以改善电厂厂房结构的抗震性能是一项新的大型火电厂结构措施。利用ANSYS有限元分析软件,用反应谱法分析了丰镇火力发电厂采用煤斗悬吊结构与传统的煤斗支承结构在地震作用下的结构反应特点。对比分析表明,煤斗悬吊结构对减小火电厂的结构地震反应有显著的效果。     

基于弹塑性动力分析的结构非线性响应及抗震设计

回顾与总结了结构在大震作用下的非线性动力反应分析成果 ,包括结构整体分析模型 ,构件单元模型 ,恢复力模型以及运动方程的求解等问题。基于平面杆系模型 ,针对结构在多遇及罕遇地震下的弹塑性时程响应计算结果及其与现行规范设计结果的对照 ,对今后结构非线性抗震设计提出了建议     

Pulse extraction and displacement response evaluation for long-period ground motions

Long-period ground motions with directivity and/or path effects are often characterised by the presence of velocity and acceleration pulses in the lowermost frequency range. An objective of this article is to present a discrete-time signal processing method for isolating these pulses. In this method, the velocity and the acceleration pulses are identified by applying a low-pass discrete-time filter H_lp (ω) at a suitable cut-off frequency f _c to the Fourier transforms of the original velocity and acceleration ground motion time histories, respectively. Another objective of this article is to present a mathematical expression for evaluating the linear displacement response of a single degree-of-freedom (SDF) system by simultaneous application of two frequency modulators, H_lp (ω) and H_u (ω), to the original ground excitation. By using only the pulse component of the ground motion as the excitation force, it is shown that the displacement response of the SDF system with natural period exceeding a certain value referred to as the cut-off period T _c is quite comparable with that due to the original ground excitation. Also, for ground motions that contain multiple-period pulses, it is shown that the displacement response spectrum of the SDF system exhibits multiple peaks at different natural system periods T _n.     

Modern developments in wind engineering: part 4

This is the fourth in a series of review papers devoted to the state-of-the-art in wind engineering. The first three parts of the series were published in the October 1981 (pp. 233–241 and 242–248) and March 1982 (pp. 66–74) issues of Engineering Structures.     

横风向与顺风向动态风荷载的风洞试验研究

应用国际通用的CAARC模型进行了多自由度气动弹性模型在模拟风场中响应的试验,分析了结构在不同风速与不同风向角下的顺风向响应与横风向响应变化规律,所得到的结果为高层建筑结构的风振响应理论提供参考.