国家重点基础研究发展计划(2013CB036203)
- 作品数：66 被引量：656H指数：15
- 相关作者：夏禾张楠杜宪亭战家旺李慧乐更多>>
- 相关机构：北京交通大学东南大学清华大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学理学机械工程更多>>
- 铁路桥墩损伤识别模型试验研究被引量：2
- 2016年
- 在实验室建立了适用于铁路桥梁低墩的模型桥墩,通过改变墩顶集中质量和基础约束刚度的方法模拟梁重变化和基底损伤。分析了地基约束变化和墩顶质量变化对模型桥墩动力参数的影响规律。以实测频率和振型为输入,利用优化算法对模型桥墩的损伤进行了识别,并将识别结果与设定损伤进行了对比。分析表明:当实际桥梁结构的轨道和支座约束刚度较大时,在简化模型中不可忽略墩顶约束的作用;频率和振型等模态参数对墩顶集中质量、墩顶约束和基础刚度的变化比较敏感;利用基于模态参数的模型修正技术可准确识别桥墩的损伤位置并确定损伤程度。
- 闫宇智战家旺张楠夏禾
- 关键词：铁路桥墩模型试验损伤识别
- 考虑土-结构相互作用的列车引起建筑物及地面振动分析被引量：15
- 2014年
- 为研究由运行列车引起的建筑物及地面振动规律,本文建立列车-轨道-路基-周围地层-建筑物系统空间动力分析模型。在模型中,地基土-建筑物基础相互作用分为协调接触变形、弹性接触变形和非线性接触3种状况。计算3种接触状况下,运行列车引起建筑物及地面振动的动力响应规律。计算结果表明:在运行列车作用下,3种不同接触状况,货车引起土体及建筑物的振动大于客车引起的振动;考虑弹性接触和非线性接触时,能反映建筑物对振动波的反射,土体的振动比协调变形接触时要大;考虑非线性接触时土体与建筑物会产生能量的消耗,列车引起的建筑物的振动小于弹性接触变形和协调接触变形条件下的振动。本文建立的模型对由运行列车引起的建筑物及地面振动预测提供一定的帮助。
- 姚锦宝夏禾张楠
- 关键词：土-结构相互作用列车建筑物振动
- 汽车撞击桥墩瞬态撞击力的等效静力计算被引量：40
- 2014年
- 随着公路、铁路、城市立交桥的大量建设,跨线桥数量剧增,桥墩被汽车撞击的可能性大大增加。建立卡车撞击桥墩精细有限元分析模型,采用LS-DYNA碰撞分析软件计算分析了Ford卡车以不同速度撞击桥墩的撞击力特性。采用全局平均法、局部平均法、等效位移法、简化脉冲荷载法4种计算汽车撞击力等效静力方法,计算了撞击过程的等效静力值,并与美国《AASHTO》规范、中国《铁路桥涵设计基本规范》和《公路桥涵设计通用规范》中给出的汽车等效静力限值进行了比较,指出了各种计算方法的适应范围和精确度,可供工程设计参考。
- 崔堃鹏夏禾夏超逸吴萱
- 关键词：桥墩汽车撞击撞击力
- 基于车桥耦合随机振动分析的钢桥疲劳可靠度评估被引量：20
- 2017年
- 发展了一种基于车桥耦合系统随机振动分析的铁路钢桥疲劳可靠度评估方法,建立车桥耦合系统模型,选取车速和轨道不平顺作为基本随机变量进行随机振动分析,以此确定桥梁构件等效疲劳应力幅及其循环次数的概率模型。在此基础上,建立基于S-N曲线法的疲劳极限状态函数并进行疲劳可靠度分析。以一座铁路下承式钢桁梁桥为例进行了疲劳可靠度评估,并讨论了车速及轨道平顺性对构件疲劳可靠性的影响。结果表明:该文方法可有效用于铁路钢桥疲劳可靠度评估;受车速及轨道不平顺随机性的影响,列车引起的桥梁构件等效疲劳应力幅及其循环次数均具有一定的不确定性,应视为随机变量,二者可采用对数正态分布表示;车速和轨道不平顺可显著影响桥梁构件的疲劳可靠性,疲劳关键构件的可靠度指标随着轨道平顺性增强而提高。
- 李慧乐夏禾
- 关键词：可靠度评估车桥耦合系统钢桥
- 考虑地形条件影响的车桥耦合系统地震响应分析被引量：3
- 2015年
- 研究局部地形条件对地震作用下车桥耦合系统动力响应的影响。依据黏弹性边界理论,利用ANSYS建立了可以考虑局部地形条件的三维场地模型,并通过将输入地震动转化为作用于人工边界上的等效荷载来实现波动输入,得到考虑地形影响之后的桥梁各支点地震动时程曲线。将地震激励以速度时程和位移时程形式作用到结构上,编制计算程序,进行多点地震激励作用下的车桥耦合分析。以列车通过总长480 m的实际桥梁为算例,对考虑局部地形影响的车桥耦合系统地震响应进行了仿真分析。结果表明:考虑地形影响后,地震作用下桥梁和车辆的动力响应在峰值大小和峰值出现时间上均发生了改变,且其变化规律随桥梁所处的地形类型的不同而有所差别,说明进行车桥耦合系统地震响应分析时考虑局部地形影响的必要性。
- 乔宏夏禾杜宪亭南勇
- 关键词：车桥耦合系统动力分析地震作用地形效应
- 桥墩不均匀沉降对高速列车运行安全影响研究被引量：19
- 2014年
- 针对运营阶段列车循环加载导致软土地基桥梁产生附加不均匀沉降威胁行车安全性问题,分别建立车辆-桥梁动力相互作用模型、桩基础-地基沉降模型。将用动力模型获得列车过桥时支反力时程作为外部激励,利用沉降模型研究列车荷载作用下桩基础的累积沉降规律;将由桥墩沉降产生的附加线形变化叠加到原始轨道不平顺中,考虑由其引起的竖向类离心力影响,用动力模型研究桥墩不均匀沉降对列车行车安全影响。以德国ICE3高速列车及三跨32 m简支梁桥为研究对象进行实例分析,结果表明,软土累积沉降主要发生在桩底约10 m厚土层范围内;相邻桥墩沉降引起的桥梁相对上拱对行车安全更不利。
- 王昆鹏夏禾郭薇薇曹艳梅吴萱孙璐
- 关键词：软土地基高速列车运行安全桩基础
- 高寒地区高速铁路桥梁下部结构模态参数的变化规律研究被引量：4
- 2017年
- 针对高速铁路多跨简支梁桥墩—梁间振动强耦合的特点,采用复合随机子空间模态分析方法和冲击振动试验法相结合的信号处理方法,对高寒地区高速铁路简支梁桥的下部结构在1个完整冻融循环周期内4次动力测试结果进行分析,并对桥梁下部结构的模态参数进行识别,分析冻融循环对桥梁下部结构模态参数的影响规律。结果表明:随着冻结深度的增加,桥墩各阶横向振动频率均会增大,且全桥横向交错振动频率的增大趋势最为显著,最大增幅达36.8%;墩身高度是影响桥梁下部结构模态频率的主要设计参数,墩高对全桥横向交错振动模态的影响大于全桥横向整体摆动模态,随着墩高的增加,全桥横向交错振动频率在3~9 Hz之间变化,全桥横向整体摆动频率在2~4Hz之间变化;冻融循环作用下地质条件对桥墩的模态频率几乎没有影响。
- 闫宇智战家旺张楠夏禾强伟亮
- 关键词：高寒地区冻融循环高速铁路简支梁桥模态参数
- 船舶撞击作用下车桥系统动力响应及高速列车运行安全分析被引量：8
- 2015年
- 将船舶撞击力时程作为系统的外部激励,建立了撞击荷载作用下的车桥系统动力分析模型。以一座(32+48+32)m双线预应力混凝土连续梁桥和国产CRH2高速列车为例,模拟船舶撞击力作用于桥墩时列车过桥的全过程,分析了桥梁和车辆的动力响应。结果表明:船舶撞击作用大幅度增大了桥梁的横向位移和加速度响应,显著影响了桥上高速列车的运行安全。探讨了船舶撞击荷载作用下的桥上高速列车走行安全评价方法,综合分析了列车速度和荷载撞击强度对列车运行安全的影响,在此基础上给出了列车速度-撞击力强度安全阈值曲线。
- 夏超逸张楠夏禾崔堃鹏
- 关键词：铁路桥梁高速列车船舶动力响应行车安全
- 铁路框架桥纵横梁线路加固体系模型优化与结果评价标准研究被引量：8
- 2014年
- 对静力计算的模型进行了优化,建立加入钢轨、纵梁及扣轨梁等纵向构件的三维模型,考虑了支撑加固体系的框构桥及开挖土体的影响;设置变化不同参数的多个工况,将优化模型与简化模型在各工况下的数值模拟结果进行比较与分析;综合考察相关规范及规定,从而建立评价纵横梁线路加固体系静力计算结果的标准。基于模拟计算的结果,分析了各工况下横梁的挠度和应力以及钢轨的挠度,并利用建立的评价标准进行评价。研究表明,优化模型能够较精确地模拟现场工况,使计算结果更加贴近真实值;利用建议的线路加固体系评价标准对计算结果进行评价,得到的结论将更加偏于安全。
- 彭斌高玉兰
- 关键词：框架桥静力计算数值模拟
- 基于移动荷载作用下的结构响应及小波分析的桥梁损伤诊断被引量：8
- 2014年
- 用扭转弹簧模拟裂缝损伤,推导了移动荷载作用下裂缝损伤梁的动力响应.通过对损伤梁在移动荷载作用下的位移响应参数进行小波变换,用小波系数灰度图和小波系数模极大值轨迹图识别损伤位置,用可以评价信号奇异性特征的Lipschitz指数评价损伤程度,考察了不同损伤程度、多损伤位置和测点位置,荷载速度和荷载大小及噪声等因素的影响.数值计算表明该方法具有很好的识别效果.
- 余竹夏禾
- 关键词：桥梁损伤识别移动荷载小波变换
