国家自然科学基金(50908178)
- 作品数：12 被引量：131H指数：8
- 相关作者：吴定俊李奇吴亮秦宋郁民邵长宇更多>>
- 相关机构：同济大学上海市政工程设计研究总院上海工程技术大学更多>>
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- 相关领域：交通运输工程建筑科学理学一般工业技术更多>>
- 圆弧曲梁振动微分方程推导及振动特性分析被引量：11
- 2012年
- 目的为研究圆弧曲线梁的振动特性.方法以振动状态下的圆弧曲线梁微段为研究对象,考虑了截面的约束扭转,建立了动内力平衡方程.在引入Timoshenko几何方程和物理方程后,推导得出了圆弧曲线梁的振动微分方程,并对得出的振动方程加以分析.结果当圆弧曲线梁半径趋于无穷大时,且截面退化为轴对称截面时,曲线梁的振动微分方程可退化为直线梁的轴向振动方程、横向振动方程和扭转振动方程.通过对振动微分方程的分析,得出了圆弧曲线梁面内振动和面外振动的特性.结论曲线梁的面内振动与面外振动互不耦合;曲梁面内的纵向振动和横向振动相互耦合;曲梁面外的竖向弯曲振动和扭转振动相互耦合.初步论证了圆弧曲线梁振动微分方程的正确性.
- 宋郁民吴定俊李奇
- 关键词：振动微分方程
- 箱梁悬臂板局部振动特性及其对列车走行性影响被引量：2
- 2011年
- 以上海长江大桥引桥为背景,运用基于模态叠加的车桥耦合振动分析方法,研究箱梁悬臂板在列车作用下的局部振动特性及其对列车走行性的影响。研究结果表明:实体有限元箱梁模型能反映传统杆系有限元模型不能考虑的悬臂板局部振动响应,而且杆系有限元模型的计算结果低估了车桥振动响应;采用钢管加劲撑或者防撞护栏加强措施对悬臂板的局部刚度均有一定的提高,但防撞护栏措施比钢管加劲撑措施更利于行车安全;当悬臂板自振频率较低而列车车速较高时,可能产生显著的悬臂板局部共振响应;一般箱梁悬臂板上可以适合车速较低的城市轨道交通列车运行,但不能满足高速列车正常行驶要求。
- 李奇吴定俊邵长宇
- 关键词：混凝土箱梁悬臂板轨道交通车桥耦合振动
- 城市轨道交通薄壁槽形梁车桥动力特性试验研究被引量：9
- 2011年
- 对城轨高架标准跨薄壁槽形梁桥进行现场测试,获得桥梁的频率、振型、阻尼比等自振特性,以及列车通过时桥梁的位移、振幅、应力、加速度响应和车体加速度的测试资料,对其进行的分析结果表明:梁体挠跨比小于规范限值,列车通过时没有发生共振现象,梁体竖向刚度满足要求;梁跨横向基频大于规范值,桥梁横向基频较小,墩顶横向振幅较大,梁体横向刚度满足要求,而桥墩刚度相对不足;道床板和腹板发生局部振动,当设计车速提高时,应注意行车线路和腹板的局部稳定性;梁体总体纵向弯曲动力系数小于规范值,而道床板局部横向弯曲动力系数远大于梁体总体纵向弯曲动力系数;桥面加速度在限值范围内,采用Sperling指标和ISO2631指标评判桥上列车乘坐舒适度均为优秀;薄壁槽形梁适用于轨道交通高架线。
- 吴亮秦吴定俊李奇
- 关键词：轨道交通动力试验车桥耦合乘坐舒适度
- 小半径曲线上长大桥梁车桥耦合振动分析被引量：5
- 2013年
- 本文基于车辆-直线桥梁的耦合振动分析理论,采用模态叠加法,建立车辆-曲线桥梁的耦合振动方程。采用移动坐标系,通过坐标变换,解决车辆曲线通过时轮轨耦合的几何关系。依据赫兹弹性接触理论,考虑密贴接触和非密贴接触,求解轮轨接触力。基于车辆直线运动的Kalker线形蠕滑理论,修正后得出车辆曲线运行的蠕滑率。同时,在广义力向量中考虑了车辆曲线运动时产生的离心力和超高分力。采用分离迭代法求解运动方程,得出车桥耦合振动响应。基于这些理论分析,结合某小半径曲线上长大桥梁工程实例,进行列车-曲线桥梁的车桥耦合振动数值分析,得出了车辆通过小半径曲线上长大桥梁的一些车桥振动特性和规律。
- 宋郁民吴定俊李奇
- 关键词：曲线桥梁车桥耦合振动小半径曲线
- 板厚和加肋对槽型梁结构噪声的影响被引量：32
- 2012年
- 考虑车辆、轨道和桥梁动力相互作用,用模态叠加法分析了槽型梁的结构噪声和不同构件的声压贡献量。分析表明:槽型梁底板对远场区结构噪声的影响大于腹板,增加底板厚度的降噪效果好于增加腹板厚度;设置横肋也能有效降低远场区和梁底结构噪声,横肋全跨布置比仅在跨中加密布置效果好;车速高时增设横肋的降噪效果好于车速低时。
- 韩江龙吴定俊李奇
- 关键词：轨道交通槽型梁结构噪声加肋
- 基于无限元的2.5维方法预测轨道交通混凝土桥梁低频噪声被引量：11
- 2015年
- 提出了一种基于无限元的2.5维方法,可以快速预测桥梁结构噪声且不失精度。首先,建立沿桥梁纵向截面均匀的二维无限元模型,进行声传递向量计算。然后,联合桥梁三维模态分析结果,通过空间波数变换获得三维桥梁模型的模态声传递向量,并采用三维直接边界元的计算结果验证了所提出的2.5维方法的正确性。最后,进行车轨桥耦合振动计算,将获得的桥梁模态坐标与声模态传递向量结合起来预测桥梁振动辐射噪声。以上海某轨道交通为背景进行噪声现场测试,将现场实测结果与计算结果对比。分析表明,计算结果在近场与实测值吻合较好,但是由于忽略了相邻跨桥梁的影响,在远场数值计算结果小于实测值。
- 宋晓东吴定俊李奇
- 关键词：混凝土桥梁低频噪声
- 混凝土桥梁低频结构噪声数值模拟与现场实测被引量：30
- 2013年
- 提出一种列车激振下混凝土桥梁低频结构噪声数值预测方法,以获取结构噪声时间、频率及空间特性。采用有限元法和模态叠加法求解列车-轨道-桥梁动力相互作用系统瞬态响应,重点关注桥梁高频局部振动。采用边界元法求解桥梁模态声传递向量,将其与桥梁模态坐标频谱相乘得到空间各场点声压频谱,再对声压频谱进行快速傅里叶逆变换获得相应声压时程。以上海轨道交通预应力混凝土U形梁为例,进行振动与噪声现场实测,将桥梁不同部位局部振动加速度和不同场点声压测试数据与数值模拟结果进行比较。结果表明:模拟和测试结果在时程曲线及频谱曲线上均吻合较好。
- 李奇吴定俊
- 关键词：混凝土桥梁结构噪声
- 城市轨道交通U型梁车桥动力响应分析被引量：11
- 2010年
- 运用车桥耦合振动理论分析了城市轨道交通高架桥U型梁车桥振动响应。计算分析了不同编组列车和车速下,U梁位移动力系数、总体应力动力系数、道床板局部应力动力系数、道床板横向应力的空间分布特点及列车过桥的平稳性。计算结果显示,位移动力系数随车速增大而增大,但数值较小;应力动力系数大于位移动力系数,空重混编计算结果较大,其他编组差异很小,随车速变化无明显规律;道床板局部应力动力系数呈梁端大、跨中小,与腹板相交处大、道床板中心处小的分布规律;梁端道床板与腹板相交处横向负弯矩变化率较大,且幅值较大,易发生疲劳损伤而顶面开裂。分析结果表明,不能用位移动力系数定义U梁应力动力系数,建议采用总体和局部应力动力系数进行承载力设计。分析比较各舒适度评判标准,建议用ISO2631标准评价城市轨道交通旅客乘坐舒适度。
- 吴亮秦吴定俊李奇
- 关键词：U型梁动力系数车桥振动
- 城市轨道交通桥梁列车制动力试验研究被引量：14
- 2012年
- 为研究城市轨道交通桥梁列车制动力及其传递规律,在某新建高架标准跨槽形梁上进行列车制动试验,得到车体最大减速度、有效制动力及钢轨附加力。测试结果显示:钢轨制动附加力远小于高速铁路无缝线路桥梁,且上部结构采用槽形梁可显著减小挠曲附加力;最大轨面制动力率为0.13,有效制动力率为0.10,轨面制动力率按现行规范取0.15偏于安全。建立梁轨相互作用有限元模型,计算试验荷载下钢轨附加力,将测试值与理论计算值进行比较,二者吻合较好。计算结果表明:有效制动力率随墩顶纵向刚度增大而增大,对常用跨度简支梁,有效制动力率可从0.09～0.15范围内选取。
- 吴亮秦吴定俊李奇
- 关键词：城市轨道交通制动试验纵向附加力
- 列车-曲线桥梁系统耦合振动分析被引量：6
- 2014年
- 为进一步研究列车-曲线桥梁系统耦合振动特性,基于车辆-桥梁/轨道系统动力相互作用分析理论,采用模态叠加法建立列车-曲线桥梁系统的空间耦合振动方程.沿轨道中心线建立移动坐标系,借助坐标转换,确定列车通过曲线桥梁时的几何位置关系;考虑列车曲线运动特点,基于赫兹弹性接触理论和卡尔克(Kalker)蠕滑理论,解决列车曲线运动时的轮轨接触耦合关系,并对广义力向量进行修正;采用龙格库塔积分法求解列车-曲线桥梁的动力响应.依据以上理论,研究了曲率半径、曲线超高以及车速对列车-曲线桥梁耦合振动响应的影响规律.分析结果表明:桥梁和列车的振动响应随车速的增大而增大,随着曲线半径的增大而减小.桥梁的振动响应不随曲线超高的增大而变化,列车的振动响应在平衡超高和过超高时较小.
- 宋郁民吴定俊李奇
- 关键词：曲线桥梁车桥耦合振动有限元模型车速曲率半径
