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国家自然科学基金(51378511): 作品数：10 被引量：76H指数：5; 相关作者：朱志辉郭向荣何玮何旭辉李昀更多>>; 相关机构：中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室中铁第四勘察设计院集团有限公司更多>>; 发文基金：国家自然科学基金湖南省高校创新平台开放基金湖南省自然科学基金更多>>; 相关领域：交通运输工程建筑科学机械工程航空宇航科学技术更多>>

不同梁单元对车-桥耦合动力响应的影响被引量：1: 2020年; 研究目的:为研究不同类型梁单元对列车-轨道-简支梁耦合系统动力响应的影响,以12车编组高速列车通过6跨简支梁为例,基于多刚体动力学建立车辆垂向动力学模型,分别采用Euler-Bernoulli梁、Timoshenko梁及Mindlin板单元建立简支梁桥有限元模型,并开展基于三种不同类型梁单元简支梁模型的列车-轨道-桥梁耦合系统动力响应分析.研究结论:(1)在相同参数条件下,三种简支梁模型的自振频率各不相同,其中Euler-Bernoulli梁模型计算得到的简支梁自振频率最高,对应的理论共振车速也最大;(2)运营车速条件下,桥梁加速度响应受梁单元类型的影响显著,基于Euler-Bernoulli梁的简支梁振动加速度最小,基于Timoshenko梁的简支梁振动加速度与基于板单元的箱梁底板中点处的计算结果较为接近,而基于板单元的简支梁由于顶板局部受高频列车荷载激励的影响,因此顶板中点处的加速度最大;三种简支梁模型计算的首、末节车体加速度吻合良好;(3)共振车速条件下,Euler-Bernoulli梁模型和Timoshenko梁模型计算的桥梁加速度和位移吻合较好,但整体上大于板单元模型箱梁腹板及底板的计算结果,且Euler-Bernoulli梁模型和Timoshenko梁模型计算的末节车体加速度在振动形态上与板单元模型计算结果存在较大差异;同时,末节车辆由于受桥梁共振效应的影响显著,其车体加速度明显大于首节车辆;(4)本研究成果可为列车-轨道-桥梁耦合振动研究中桥梁数值模型的选择提供参考.; 朱志辉刘威叶柏龙龚威郭向荣; 关键词：有限元简支梁动力响应

Mechanical performance of shear studs and application in steel-concrete composite beams被引量：1: 2016年; This work experimentally investigates the effects of shear stud characteristics on the interface slippage of steel-concrete composite push-out specimens. ABAQUS is used to establish a detailed 3D finite element(FE) model and analyze the behavior of push-out specimens. The modeling results are in good agreement with the experimental results. Based on parametrical analysis using the validated FE approaches, the effects of important design parameters, such as the diameter, number, length to diameter ratio, and yield strength of studs, concrete strength and steel transverse reinforcement ratio, on the load-slip relationship at the interface of composite beams are discussed. In addition, a simplified approach to model studs is developed using virtual springs with an equivalent stiffness. This approach is demonstrated to be able to predict the load-displacement response and ultimate bearing capacity of steel-concrete composite beams. The predicted results show satisfactory agreement with experimental results from the literature.; 朱志辉张磊柏宇丁发兴刘劲周政

基于实时阴影技术的混凝土箱梁竖向温度梯度模式被引量：7: 2020年; 环境温度、日照时长以及太阳辐射强度是影响混凝土箱梁竖向温度梯度的重要参数。现行规范的温度梯度计算模式中并未考虑各地区之间差异显著的环境温度等热力学参数。为准确反映我国各地区间温度模式的差异,文中选取各个典型气候地区的代表城市,基于实时阴影技术,利用ANSYS建立了混凝土铺装、沥青混凝土铺装混凝土箱梁的热力学分析模型,对我国混凝土箱梁的日照实时温度场和竖向温度梯度进行研究。结果表明:混凝土箱梁的最大竖向温度梯度出现在西安地区,其竖向温度梯度曲线可用指数函数和直线进行拟合;我国现行公路规范中的竖向温度梯度与实际温度梯度分布有一定的差异,采用混凝土铺装的箱梁梁顶温度梯度取值偏大,采用沥青混凝土铺装的箱梁梁顶温度梯度取值偏小;相比于混凝土铺装,9 cm厚的沥青混凝土铺装层能使箱梁的最大竖向正温度梯度上限值降低4℃,下限值降低3℃,出现时间延迟2 h。; 盛兴旺郑严煌郑纬奇朱志辉; 关键词：混凝土箱梁热力学分析

横风作用下货物列车通过大跨度铁路斜拉桥的走行安全性研究被引量：20: 2016年; 根据弹性系统动力学总势能不变的原理,以轨道不平顺作为自激励、风荷载作为外部激励,建立考虑风荷载作用的车—桥系统耦合振动方程,对横风作用下满载和空载2种运营工况下货物列车通过大跨度铁路斜拉桥时的走行安全性进行研究。结果表明:在桥面风速为25m·s-1情况下,当车速低于100km·h-1时满载货物列车的脱轨系数和轮重减载率均未超标,而车速高于40km·h-1时空载货物列车的脱轨系数和轮重减载率均超标;相对于满载工况,空载工况下桥梁与列车的动力响应受车速和桥面风速的影响较大,而受列车在桥面迎、背风位置的影响较小;在横风作用下,货物列车通过大跨度铁路斜拉桥时,空载工况的车辆响应明显大于满载工况,因此货物列车以空载状态通过大跨度铁路斜拉桥时应根据桥面风速合理降低车速。; 郭向荣何玮朱志辉何旭辉; 关键词：货物列车大跨度斜拉桥横风作用动力响应

“站桥合一”高架车站动力响应影响参数研究被引量：5: 2023年; 为探究“站桥合一”型高架车站在不同车速工况以及不同结构参数情况下,列车通过车站引起的动力响应问题,以某典型“站桥合一”型车站为例,建立列车-轨道-车站系统空间耦合振动仿真分析模型,分析列车通过引起的车站站台层与站厅层的动力响应,讨论车站振动随车速变化的规律,通过对比计算结果与现场实测数据,验证模型的准确性。在此基础上,重点分析在列车车速相同的情况下,不同轨道梁梁高、站厅层框架柱尺寸、承轨层楼板厚度、站厅层和站台层楼板厚度分别对车站结构动力响应的影响。研究结果表明:站厅层竖向位移随车速增加呈现增大趋势,而车站结构的横向、纵向位移随车速的增大均呈现先增大后减小的趋势;车站结构的竖向加速度随车速增加呈增大趋势,且竖向加速度响应明显大于横向和纵向加速度响应,站厅层横向与纵向加速度响应随车速增大呈增大趋势;对此类车站而言,增大承轨层楼板厚度,对减小车站结构的动力响应作用最为明显,站厅层和站台层楼板的动力响应都有明显减小;增大站台层楼板厚度,仅站台层楼板的动力响应有所减小;增大轨道梁高度,仅站台层楼板的竖向位移响应有明显的减小;增大站厅层截面柱尺寸和站厅层楼板厚度,则对车站结构的动力响应影响很小。; 郭向荣刘江浩吴业飞蒋晔; 关键词：动力响应

预应力混凝土T梁裂缝成因分析与处理被引量：15: 2015年; 石长铁路沅水特大桥随使用年限的增长,多孔32 m预应力钢筋混凝土T梁出现不同型态的裂缝。通过施工温度、混凝土强度、力学等方面对裂缝进行成因分析,研究结果表明:沿预应力管道方向纵向裂缝的主要原因是管道的曲率半径减小14%或预应力超张拉超过14%,使预应力管道处混凝土所受的拉应力超过混凝土的标准抗拉强度,导致产生纵向裂缝;梁端竖斜向裂缝是因上、下侧预应力钢束预张力不同,引起支座上端T梁上翼缘底部处弯矩的不平衡,其差值超过混凝土的极限轴心拉应力,导致裂缝产生,为以后的桥梁加固提供重要的技术支持。; 李昀; 关键词：T梁裂缝预应力混凝土

不规则混凝土壳体在整体不均匀日照作用下的温度效应研究被引量：2: 2015年; 为研究不规则混凝土壳体在整体不均匀日照作用下的温度效应,运用太阳辐射和对流换热等相关知识,计算夏季整体不均匀日照作用在一个不规则混凝土壳体表面产生的温度荷载,采用有限元软件Abaqus6.11,分析该壳体在此种工况下的温度场和温度应力,并将计算结果与该壳体在整体降温、整体升温及自重3种工况下的温度效应进行对比分析。研究结果表明:不规则混凝土壳体在夏季整体不均匀日照作用下的温度场分布很不均匀,向阳面的温度值比背阳面的高21.22℃;截面温度梯度符合指数函数分布;壳体在夏季不均匀日照作用下的最大主应力为3.635 MPa,比自重作用下的大1.663MPa,比整体升温作用下的大0.542 MPa,仅比整体降温作用下的小0.146 MPa。本文为不规则混凝土壳体的设计提供了一定的参考。; 熊高亮周凌宇张汉一; 关键词：温度荷载温度效应

重载列车引起的大跨度斜拉桥拉索振动研究被引量：4: 2020年; 采用子结构法研究了重载列车引起的大跨度铁路斜拉桥拉索非线性振动问题。首先基于线性桥梁空间有限元模型,采用车-桥耦合动力学理论计算得到斜拉索锚固点动力响应;然后将该动力响应作为斜拉索端部激励,采用自编的基于CR列式法(Co-rotational Formulation)的拉索非线性动力有限元程序,计算斜拉索非线性动力响应。以荆岳铁路洞庭湖三塔斜拉桥为例,开展了车致斜拉桥拉索振动分析,结果表明:在设计时速范围内,重载列车作用下,斜拉桥索端激励与拉索固有频率两者不存在明显的匹配关系,车致拉索振动响应为一个准静态过程;通过进一步对比不同计算方案,即车-桥耦合振动、移动轴重瞬态分析与移动轴重影响线加载对拉索响应的影响,发现对于大跨度铁路斜拉桥而言,由于车-桥耦合振动效应不显著,采用移动轴重影响线加载方法得到的拉索应力结果具有足够精度。; 朱志辉刘宇龚威龚威康厚军; 关键词：斜拉索车-桥耦合振动

RPC在无砟轨道中的应用研究与展望被引量：10: 2015年; 针对目前高速铁路无砟轨道结构在荷载及环境因素综合作用下存在易开裂、耐久性差、维修困难等问题,提出将材料性能优异的活性粉末混凝土应用于无砟轨道结构。对比普通混凝土和活性粉末混凝土无砟轨道结构的受力性能和经济性指标,发现活性粉末混凝土无砟轨道结构具有较高的技术经济性。活性粉末混凝土在无砟轨道结构中的应用为解决目前无砟轨道结构所存在的问题找到了一条新的途径,同时为实现资源节约利用、发展轻型化高速铁路提供了参考。; 杨剑汪金胜彭鑫; 关键词：高速铁路无砟轨道普通混凝土活性粉末混凝土

风屏障高度对城轨专用斜拉桥车桥系统气动特性的影响被引量：13: 2017年; 在综合考虑风屏障高度对桥梁及桥上列车气动特性影响的前提下,采用风洞试验和数值模拟相结合的方法,研究在桥梁上设置不同高度风屏障的情况下列车与桥梁的气动力系数以及车桥系统周围的流场分布情况。研究结果表明:随风屏障高度增加,桥梁的阻力系数明显增大,而桥上列车的阻力系数相应减小,桥梁与列车的升力系数变化不明显;在侧风作用下,风屏障高度对处于桥面迎风位置列车的所受气动力影响较明显;风屏障高度对车桥系统周围流场的影响较明显,当风屏障高度增加时,梁体迎风面正压区显著增大;车体迎背风面的压力分布不仅受风屏障高度的影响,而且受列车在桥面的位置的影响。; 何玮郭向荣朱志辉何旭辉; 关键词：风洞试验车桥系统气动特性

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