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地震作用对轻轨铁路车桥系统耦合振动的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
本文分析地震作用对考虑土-结构相互作用的轻轨铁路车桥系统耦合振动的影响。文中建立了车桥系统考虑土-结构相互作用的三维空间模型，推导了考虑地震作用车桥系统的耦合振动方程，并编制了相应的计算程序。以时速100km的列车通过天津轻轨的一座四跨预应力混凝土连续刚构桥为例，对受天津波和El Centro波地震作用的车桥系统的耦合振动响应进行了仿真分析。结果表明：地震作用下车桥系统的耦合振动响应近似为桥梁地震响应与车桥系统耦合振动响应之和；地震作用对车桥系统横桥向耦合振动响应的影响最大，对竖向耦合振动响应的影响较小，而对顺桥向耦合振动响应的影响甚微；且不同地震波激励的影响程度有所不同。由此得出结论，地震作用与车桥系统的耦合振动存在很大程度的耦合，因此，在对高架桥梁上的轻轨铁路进行车桥耦合振动分析时必须考虑地震作用的影响，以保证列车运行的安全性和稳定性。 相似文献
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利用有限单元法,基于力学原理和几何协调条件,导出了非对称箱型截面梁单元的弯扭耦合刚度矩阵,建立了斜拉桥在车辆荷载作用下的横向动力分析模型。由于考虑了箱梁的约束扭转,该模型能够分析复线或多线铁路桥在偏载作用下的横向振动问题。以桥梁轨道随机不平顺作为激振源,进行了机车过桥的实例分析。计算结果表明,桥梁的车激横向动力响应随车速及轨道不平顺样本的不同而变化,并随桥跨的增加而快速变得显著,车辆偏载对箱梁扭转振动有显著影响,所建立的力学模型是斜拉桥车桥耦合振动分析的实用模型。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2021,41(4)
采用过桥车辆振动响应识别桥梁自振特性的间接测量法能够避免传统动载试验测量桥梁振型方法所存在的操作复杂和成本较高等缺点。采用数值模拟的方法,根据车桥耦合振动理论和桥梁振型间接测量法基本原理,对实际工程某连续梁桥建立车辆与桥梁耦合振动的有限元模型,采用双轴半车模型模拟测量车辆,提取车辆匀速通过平整桥面时车辆振动加速度时程响应,并采用带通滤波技术与汉宁窗相结合的处理方法提取分离出与桥梁固有频率相关的桥频分量响应,利用桥频分量响应及其希尔伯特变换构造出与每阶固有频率相对应的振型。采用本方法分析了6种车速、4种社会车辆工况对桥梁振型识别效果的影响特点。数值分析结果表明,车速低于10 km/h以下时高阶振型识别误差较大,车速高于60 km/h以上时振型识别普遍较差,最佳识别车速是30～40 km/h;有社会车辆存在时对桥梁振型识别有利,但是对密集模态识别不利。为推进移动传感间接测量方法在桥梁检测工程中的应用提供理论参考。 相似文献
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为探讨城市轨道交通U型梁车桥系统车桥耦合振动对周边环境的影响,采用线性化轮轨模型建立了31个自由度的车辆动力学模型。以重庆市轨道交通一号线工程中梁山以西高架区间所采用标准跨径为30m的单线小U结构为对象,采用自编程序和通用对机车车辆过桥时的车桥耦合振动进行了分析,实测了周边地面受到车桥耦合振动的响应,并通过计算与实测结果的对比分析对所建立的理论模型和编制的程序进行了验证,对U梁引起的环境振动进行了评价。结果表明,U型梁具有良好的环境振动控制效果。 相似文献
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以南京大胜关长江大桥为研究对象,建立其车桥耦合动力分析模型,采用逐步积分法求解动力方程,以动力系数作评判标准,讨论行车速度、阻尼比、行车方向、车辆数、吊杆布置方式等参数对动力性能的影响.结果表明:动力系数随行车速度的提高而增大;吊杆索力的动力系数与无应力索长成反比;随着阻尼比的增大,各构件动力系数均有所降低;同向行驶时... 相似文献
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《地震工程与工程振动》2017,(2)
本文对覆冰导线节段模型进行风致舞动的风洞试验,研究了覆冰导线在竖向、横向和扭转方向的振动特性及主导频率随风速的变化特征。研究发现,覆冰导线的舞动可以分为竖向舞动和竖向-扭转耦合舞动,竖向舞动是竖向气动负阻尼引发的竖向自激振动,通常只发生在特定风速,而竖向-扭转耦合舞动容易在临界风速以上的风速下发生,属于扭转方向气动负阻尼诱发的舞动。3个方向振动的主导频率是随风速的变化而不断变化,但在导线发生舞动时3个方向振动的主导频率总是一致的。最后,结合舞动的特征进一步为覆冰导线舞动防治提供了一些建议。 相似文献
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为研究厦门市弯箱梁自行车桥的地震响应规律，采用SAP2000有限元软件建立自行车高架桥三维壳体模型，在考虑多遇地震和罕遇地震水准作用及不同加载方向的基础上，分别采用反应谱分析法和时程分析法进行该桥的动力响应分析。结果表明：自行车桥z方向位移分量最大，且z方向分量极值均发生在曲线分叉段；相对剪力而言，桥墩竖向支反力相对较小；E1和E2地震水准响应情况随时间的变化趋势基本一致，桥梁结构未进入塑形状态，抗震性能良好，安全性指标较高；反应谱法计算得到的响应包络值相对3条不同的地震时程结果的峰值大，在实际桥梁抗震分析过程中需要综合考虑两者的分析结果。文章研究结果对今后自行车桥设计和抗震性能分析具有指导意义，并可为研究者对该类桥的进一步研究提供借鉴。 相似文献
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陆顺永 《地震工程与工程振动》1996,(4)
提出了基础－地基系统具有频变参数的质－弹－阻模型，在这个模型中，系统的刚度Ｋ＝Ｋ０－Ｋ１ω２和阻尼系数Ｃ＝Ｃ０＋Ｃ１ω随系统振动频率而变化。文章以竖向振动为例，给出了用稳态激振下的动力反应测量值确定系统参数Ｋ０、Ｋ１，Ｃ０，Ｃ１的方法；讨论了基础频变刚度系统与附加质量系统的等效范围和差别。 相似文献
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The objective of this study is to investigate the effects of earthquakes on road vehicle-bridge coupling vibration systems. A two-axle highway freight vehicle is treated as a 13 degree-of-freedom system composed of several rigid bodies, which are connected by a series of springs and dampers. The framework of the earthquake-vehicle-bridge dynamic analysis system is then established using an earthquake as the external excitation. The equivalent lateral contact force serves as the judgment criteria for sideslip accidents according to reliability theory. The entire process of the vehicle crossing the bridge is considered for a very high pier continuous rigid frame bridge. The response characteristics of the vehicle and the bridge are discussed in terms of various parameters such as earthquake ground motion, PGA value of the earthquake, incident angle, pier height, vehicle speed and mass. It is found that seismic excitation is the most influential factor in the responses of the vehicle-bridge system and that the safety of vehicles crossing the bridge is seriously impacted by the dual excitations of earthquake and bridge vibration. 相似文献
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本文采用模拟试验的方法,对分层土地基中双排隔振屏障对振动波的动力响应进行了探讨,并研究了桩长与土层分界面位置关系、激振频率对其隔振效果的影响作用,得出结论:（1）屏障前振动强度远大于屏障后振动强度,并随着振源距、激振频率、桩长的增加而下降,且屏障前出现明显振动增强现象,在激振频率80 Hz时产生振动峰值,振动强度在高频时基本稳定,继续增加激振频率,振动强度并不会发生明显变化。（2）屏障后中线左右2倍桩长范围内为整个隔振区域的薄弱区,其他区域则由包络线围成一个封闭有效隔振区。（3）屏障对中频和高频有更好的隔振效果,且桩长越大有效隔振面积越大,当桩长超过土层分界面时,有效隔振面积可达到53.25%～69.78%,但此时有效隔振面积增幅由原来的14.29%下降到11.64%,增幅降低了约3%。（4）未设屏障区振动强度较小,随激振频率小范围内浮动,在激振频率为30 Hz和80 Hz时取得振动峰值,且随着屏障布置方向减小,即靠近屏障一侧振动强度较强,远离屏障一侧振动强度较弱。 相似文献
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为了研究分层土地基（上层为粘土层,下层为砂层）条件下几何参数对单排混凝土桩的隔振效果,该试验通过缩尺比例为1∶15的缩尺模型试验,以激振器作为点振源产生振动波向四周扩散,通过对比单排桩前后两侧振动加速度极值,清晰地展现出了单排桩对振动波的的影响区域,并得到了几何参数的隔振影响作用。在该试验条件下得出结论:相对于其他影响因素,桩长是影响隔振效果的重要参数,当桩长参数由0.28增至0.57时可提高约9％的隔振面积,同时增加桩长和隔振区长度可使隔振区域振幅大幅度减小与有效隔振面积大幅增加,但同时会造成桩前一侧振动增强;对于低频振动,单排桩隔振屏障对中频和高频有更好的隔振作用,该试验条件下隔振效果可相差约3％,且频率越高,穿透性越强,且将在桩后形成一个振动加强区;增加振源距可有效提高隔振效果,但当频率较低时,中远振源的隔振效果相近。 相似文献
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针对冲击地压造成大量锚杆支护结构破坏问题,采用动力数值计算方法,研究冲击载荷作用下锚杆-围岩的动力耦合作用与破坏机制。结果表明:(1)冲击载荷作用下锚杆与围岩振动存在明显的"时差效应",导致锚杆与围岩非同步振动,致使锚固剂承受动态剪切作用。随着锚固长度的增加锚杆与围岩的振动呈同步趋势,削弱了振动"时差效应"引起的锚固剂剪切作用,有效避免锚杆的脱粘滑移失效;(2)随着冲击速度的增大,"时差效应"导致锚杆锚固剂承受动态剪切作用被覆盖,锚杆的破坏失效模式由脱粘或杆体屈服断裂转变为锚杆与围岩统一破坏模式;(3)当冲击载荷频率接近锚固围岩体固有频率时,冲击载荷引起锚杆与围岩共振,锚杆与围岩同步振动速度幅值显著增大,可在相对较低的冲击速度下造成锚杆与围岩整体失效。远离锚固围岩体的固有频率对锚杆-围岩动力相互作用影响较小。 相似文献
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地铁车辆段试车线区段的列车夜间运行车速较快,且行驶于上部建筑的立柱之间,振动由道床直接传递到建筑中,导致振动舒适度超标。以某地铁车辆段试车线上盖建筑为背景,建立基于舒适度评价的精细化有限元模型,结合实测数据核验模型准确性,分析楼板的振动规律。研究表明:楼板车致振动频率集中于楼板基频附近,最大振动出现在楼层中部;增大楼板厚度和混凝土强度使Z振级减小,设计时可适当加厚楼板;振动预测计算时需考虑隔墙和活荷载的影响,应禁止将隔墙拆除进行改装,拆除隔墙后楼板约束减少,自振频率降低,Z振级增大1~4dB。 相似文献
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This paper outlines a vibration prediction tool, ScopeRail, capable of predicting in-door noise and vibration, within structures in close proximity to high speed railway lines. The tool is designed to rapidly predict vibration levels over large track distances, while using historical soil information to increase accuracy. Model results are compared to an alternative, commonly used, scoping model and it is found that ScopeRail offers higher accuracy predictions. This increased accuracy can potentially reduce the cost of vibration environmental impact assessments for new high speed rail lines.To develop the tool, a three-dimensional finite element model is first outlined capable of simulating vibration generation and propagation from high speed rail lines. A vast array of model permutations are computed to assess the effect of each input parameter on absolute ground vibration levels. These relations are analysed using a machine learning approach, resulting in a model that can instantly predict ground vibration levels in the presence of different train speeds and soil profiles. Then a collection of empirical factors are coupled with the model to allow for the prediction of structural vibration and in-door noise in buildings located near high speed lines. Additional factors are also used to enable the prediction of vibrations in the presence of abatement measures (e.g. ballast mats and floating slab tracks) and additional excitation mechanisms (e.g. wheelflats and switches/crossings). 相似文献
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为探讨城市轨道交通U型梁车桥系统的动力响应,采用线性化轮轨模型建立了31个自由度的轮轨式车辆动力学模型.模型考虑了新型算法的横竖向轨道不平顺,以重庆市轨道交通一号线工程中梁山以西高架区间所采用标准跨径为30m的单线小U结构为对象,采用自编程序对机车车辆过桥时的车桥耦合振动进行了分析,并通过计算与实测结果的对比分析对所建... 相似文献
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交通振动会对周边古建筑产生不利影响,研究振动规律对古建筑的稳定性评价非常重要。为此,利用振动探测仪采集古长城因周边道路车辆行驶引起的振动数据。通过解译振动波形了解场地的振动强度衰减过程及大小,确定振动强度及对长城的影响,以及各因素与振动强度的关系。以国家古建筑允许振动规范对波形解译结果进行评价,为解决此类文明遗址的保护问题提供了技术支撑。分析结果表明:不同路况,振动衰减规律不同,路况较好振动强度衰减迅速;行驶车辆的车速、荷载及行驶道路质量均可影响长城水平振动强度,车速越快、荷载越大、道路质量越差,长城水平振动强度越大;长城不同位置对车辆行驶产生的振动响应不同,长城脚水平振动强度大于长城顶水平振动强度。 相似文献