李鑫
- 作品数：10 被引量：51H指数：5
- 供职机构：西南交通大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金四川省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程航空宇航科学技术水利工程更多>>
- 跨海桥梁基础波浪力断面对比与研究被引量：1
- 2024年
- 桥梁基础在波浪环境下的施工安全关乎桥梁建设的稳定性,需要给予足够的重视。利用数值模拟手段,基于改进的RNG κ-ε模型,采用VOF法模拟自由液面,在保持相同迎浪断面的情况下,建立圆形、圆端形、矩形和多边形4种不同断面形式桥梁基础受波浪作用的三维数值模型,对比其受力差异,并结合流场数据加以分析。结果表明:相同波浪条件下4种不同断面形式的结构所受到水平波浪力中以圆形结构为最小,矩形结构为最大,其总水平波浪力幅值较圆形结构增大10%左右;桥梁基础结构在波浪的作用下,基础周围会受到绕流作用,使得结构部分位置处的流速增大并出现流速集中现象,在矩形结构周围这一现象最为突出,多边形结构的情况与之类似,而圆形及圆端形结构的流速集中现象则相对较弱;按规范计算得到的等效圆柱波浪力相较于数值模拟结果大23%~29%,按等效方柱计算得到的波浪力相较于数值模拟结果大10%~13%。从工程设计的角度看,采用圆弧形的结构设计有助于减小波浪荷载和削弱桥梁基础局部的流速增大与流速集中现象。
- 崔苗苗毕昕宇李鑫祝兵
- 关键词：跨海桥梁桥梁基础波浪力数值模拟
- 基于LES的跨海桥梁施工期围堰波流力数值模拟被引量：9
- 2020年
- 跨海大桥基础施工可能面临水深、浪大和流急等恶劣海况,波流力甚至可能成为围堰施工的主要控制荷载.为研究跨海桥梁施工期围堰波流力,采用垂向多层σ坐标变换模型追踪三维波流自由液面,添加浸没边界法(IBM)处理不规则结构物界面,建立了基于LES的三维波流与结构物相互作用的数值模型,利用所建立并验证的三维数值模型模拟不同长宽比的矩形围堰与斜向波流的相互作用.分析结果表明:所建立的三维数值模型能够较好地模拟矩形结构波流力;长宽比为1.0时,由于结构的对称性,波流入射角对围堰总波流力影响很小,增幅均在5%以内;随着长宽比的增加,波流入射角对围堰总波流力的影响增大;如长宽比为2.0时,波流沿纵桥向入射时(90°)结构的总波流力约为沿横桥向入射时(0°)总波流力的2.48倍.与纯波情况相比,矩形围堰波流力普遍比纯波力偏大,但入射角对结构纯波力或波流力的影响系数较为接近.
- 康啊真殷瑞涛祝兵李鑫张家玮
- 关键词：围堰大涡模拟计算流体力学
- 跨海桥梁哑铃形围堰规则波浪力试验研究被引量：13
- 2019年
- 为尽量准确地估算跨海桥梁哑铃形围堰的波浪力,开展波浪水槽试验。以某跨海大桥哑铃形围堰为原型,制作1∶60围堰模型,采用波浪水槽试验系统制造规则线性波,研究波浪周期、波高和波浪入射角对围堰波浪力的影响规律,并根据试验结果提出考虑结构尺度效应的哑铃形围堰最大波浪力简化计算方法。结果表明:随着波浪周期的增加,哑铃形围堰的纵向、横向波浪力呈先增加后减小的趋势,竖向波浪力呈增加趋势,长波条件下需重视竖向波浪力的作用;随着波高的增加,围堰各方向波浪力基本线性增加;随着波浪入射角的增加,纵向波浪力明显增加,横向波浪力呈先增加后减小的规律,入射角45°时波浪力最大;提出的波浪力简化计算方法能较准确地估算哑铃形围堰的最大波浪力。
- 祝兵张家玮潘良李鑫康啊真
- 关键词：跨海桥梁波浪力入射角模型试验
- 高速铁路大跨度钢管混凝土拱桥车桥耦合振动仿真分析被引量：7
- 2016年
- 以鸭池河桥为工程背景,建立车-桥系统耦合振动分析的数值仿真模型。利用大型通用有限元软件ANSYS建立桥梁的动力分析模型,并计算其空自振特性。通过多体动力学软件SIMPACK对于CRH3动车组模型进行高精度仿真,结合SIMPACK软件和ANSYS软件,建立车桥耦合振动仿真系统,输入轨道不平顺和轮轨关系进行车桥耦合振动计算。车桥耦合振动分析结果表明:桥梁具有足够的刚度,振动状态良好;车辆运行安全性可以得到保障,舒适性指标为"优良"。该桥的车桥耦合振动计算结果为今后类似桥梁设计提供了借鉴,同时也验证了联合仿真的可行性和便利性。
- 韩兴蔡子龙李鑫祝兵
- 关键词：大跨度钢管混凝土拱桥车桥耦合振动多体系统动力学有限元法
- 大跨度钢桁梁斜拉桥风-车-桥系统耦合振动被引量：9
- 2012年
- 以某大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥为工程背景,通过车桥组合节段模型风洞试验,测试了不同状态下车辆和桥梁各自的气动力系数,采用自主研发桥梁分析软件BANSYS,分析了不同风速、车速、车载状态下的风-车-桥系统,研究了车辆位置和双车交会对系统响应的影响。计算结果表明:当风速为25m.s-1,车速达到100km.h-1时,车辆的轮重减载率超过了行车安全性限值,且当车速达到120km.h-1时,车辆的竖向加速度超过了行车舒适性限值;风速较高时沿迎风侧轨道运行车辆的轮重减载率是系统的控制因素;车辆在空载状态下的各项响应均比在超员状态下的要大;由于迎风侧车的遮风效应,在双车交会开始和结束时车辆横向加速度出现突变。
- 李永乐李鑫向活跃廖海黎
- 关键词：风-车-桥系统钢桁梁斜拉桥风荷载
- 施工期跨海桥梁矩形设置基础波流力研究
- 2024年
- 为给跨海桥梁矩形设置基础施工提供参考,研究跨海桥梁矩形设置基础定位下沉过程中墩位水深及结构吃水深度对其波流力的影响。基于垂向多层σ坐标变换模型和大涡模拟LES方法建立三维波浪-流与结构物相互作用的数值仿真模型,分析不同水深及结构吃水深度时,单独波浪作用和波流共同作用下矩形设置基础的波流力及其统计值和流场分布特征,并提出施工期矩形设置基础下沉过程波流力简化算法。结果表明:矩形设置基础在定位下沉过程中,垂直来流传播方向的结构阻水面积随之增大,流场的复杂绕射作用使得波流力峰值呈非线性增大趋势;由于浅水波在整个水深范围影响都比较大,矩形设置基础波流力对结构吃水深度的变化相对深水条件更为敏感;结构波流力峰值不对称系数随吃水深度增加逐渐减小,且波流力表现为正向峰值大于负向峰值的强烈不对称性特点;随着结构吃水深度增加,单独波浪作用、波流共同作用时,在流场复杂绕射作用下,矩形设置基础迎浪侧的波面爬高增大,涡脱现象愈加明显;提出的跨海桥梁矩形设置基础下沉着床过程波流力简化算法可用于估算设置基础施工期波流力。
- 康啊真张东明李鑫吴先斌祝兵
- 关键词：跨海桥梁吃水深度波浪力
- 德日中三国规范关于梁端竖向折角限值的对比被引量：2
- 2013年
- 梁端竖向折角是桥梁设计的控制性因素,合理确定其限值标准对结构安全和车辆走行性非常重要。本文介绍德、日、中三国铁路桥梁规范梁端竖向折角限值的相关规定,分析三国规范相关标准的取值依据,对比相同荷载条件下三国规范取值的差异,提出中国现有规范有待完善,讨论大跨度桥梁梁端竖向折角的特殊性。研究结果对轨道交通桥梁设计具有一定参考价值。
- 李永乐李鑫高芒芒何庭国
- 关键词：铁路桥梁限值标准车辆安全性
- 基于IDA方法的高速铁路连续梁桥易损性分析被引量：10
- 2016年
- 大量经验表明高速铁路预应力混凝土桥在地震下的破坏主要体现在桥墩和支座位置。为了得到该种桥型地震下的易损性曲线,利用典型高速铁路连续梁桥为计算实例,采用IDA方法 (增量动力分析法),通过有限元软件Open Sees建立了地震易损性分析模型。根据场地类型,选取20条地震波进行非线性时程分析,通过调幅得到200个计算工况。定义4种破坏极限状态,并通过回归分析建立不同破坏极限状态地震需求和地震动强度指标关系。基于对数正态分布假设绘制各个破坏状态对应的易损性曲线,并通过一阶可靠度理论得到整体易损性曲线。
- 韩兴李鑫向宝山崔圣爱祝兵
- 关键词：地震易损性分析OPENSEES
- 自由液面效应对跨海桥梁桩基波浪力的影响被引量：1
- 2019年
- 目前应用Morison方程估算小尺度柱体波浪合力(矩)时大多仅沿静水深积分,而忽略波浪自由液面影响。为探讨波浪自由液面对小尺度柱体波浪合力(矩)的影响,基于Morison方程、修正的线性Airy波浪理论和非线性Stokes2波浪理论,推导考虑自由液面影响下柱体波浪合力(矩)的计算公式。运用该计算公式,分析不同波况下,波浪自由液面对柱体波浪合力(矩)峰值的影响,同时对比修正的线性Airy波和非线性stokes2波的数值计算结果。研究结果表明:与线性波相比,由于stokes2波浪理论造出的波形波峰尖而陡,波谷宽而缓,其波浪合力(矩)峰值较大且相位提前。随着波高H的增加,水深与波长相对比值d/L减小,波浪自由液面对小尺度柱体波浪力的影响越来越大。当d/L大于某一临界值时,波浪自由液面及波浪非线性对柱体波浪合力(矩)影响很小。特别地,当d/L=0.1,H=Hb时,考虑了波浪自由液面影响后,波浪非线性修正系数CFd+η,CMd+η达到最大,CFd+η≈7.4,CMd+η≈10.2,表明对于浅水大波高情况,此时务必要同时考虑波浪非线性及自由液面的影响。
- 祝兵杨志莹康啊真李鑫熊志鹏张家玮
- 达尔布特断裂地震动场估计的有限断层震源模型
- 2019年
- 借助混合滑动模型,考虑震源参数不确定性,为新疆达尔布特断裂设定6.0级和6.5级地震建立了有限断层震源模型。全局震源参数通过全球参数定标律结合区域地质几何特征确定;以全局震源参数为依据,借助半经验定标律确定局部震源参数。进一步利用截断正态分布,表达震源参数的离散性,生成30组各异的震源参数值组合,与k平方模型结合,形成多组有限断层震源模型。选取达尔布特断裂周边150 km范围内不同距离代表性工程场点,借助有限断层随机地震动合成方法以及反应谱残差评价准则,选定达尔布特断裂设定6.0级和6.5级地震的"平均"震源模型,可为达尔布特断裂地震动场估计和地震危险性评估服务。
- 孙晓丹李鑫陈翔李东航
- 关键词：有限断层震源模型
