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车桥系统频谱及参数敏感性分析

工程力学 2009年第11期26卷 197-202页

作者：张楠夏禾 g.de roeck 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 鲁汶天主教大学土木系

该文以刚体动力学方法建立车辆子系统模型,以有限元法建立桥梁子系统模型,假定轮对运动为钢轨运动、轨道不平顺、轮对蛇形波三者的代数和,研究了车桥耦合系统的求解方法及响应的特性。以秦沈客运专线狗河特大桥跨度24m预应力混凝土简支... 详细信息

该文以刚体动力学方法建立车辆子系统模型,以有限元法建立桥梁子系统模型,假定轮对运动为钢轨运动、轨道不平顺、轮对蛇形波三者的代数和,研究了车桥耦合系统的求解方法及响应的特性。以秦沈客运专线狗河特大桥跨度24m预应力混凝土简支梁作为算例,采用滤波方法分析了桥梁的位移响应、加速度响应的频谱成份,并讨论了桥梁响应对轨道不平顺幅值、蛇行波幅值、蛇行波波长等参数的敏感性。

关键词：列车简支梁相互作用动力响应频谱敏感性分析

车桥耦合系统在随机激励下的动力分析及其应用

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工程力学 2003年第3期20卷 142-149页

作者：夏禾张宏杰曹艳梅 g.de roeck 北方交通大学土木建筑工程学院北京100044 比利时鲁汶大学土木工程系

通过建立随机激励下的车桥耦合系统的空间动力模型,研究了提速条件下上承式钢板梁的加固问题。根据实测的轮对加速度,由时间序列自回归模型生成随机激励作为系统的输入,对列车通过桥梁的全过程进行了计算机模拟,得到桥梁的动力响应,并... 详细信息

通过建立随机激励下的车桥耦合系统的空间动力模型,研究了提速条件下上承式钢板梁的加固问题。根据实测的轮对加速度,由时间序列自回归模型生成随机激励作为系统的输入,对列车通过桥梁的全过程进行了计算机模拟,得到桥梁的动力响应,并对计算结果进行了统计分析。根据计算结果,设计了上承式钢板梁桥的加固方案,对实际桥梁进行了加固。在桥梁加固前后分别进行了现场测试,结果证明了本文分析方法的正确性和加固方案的合理性。

关键词：车桥耦合系统自回归模型随机激励上承式钢板梁桥梁加固

Experimental investigation of railway train-induced vibrations of surrounding ground and a nearby multi-story building

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Earthquake Engineering and Engineering Vibration 2009年第1期8卷 137-148页

作者： Xia He Chen Jianguo Wei Pengbo Xia Chaoyi g. de roeck g. degrande School of Civil Engineering Beijing Jiaotong University Beijing 100044 China department of Civil Engineering Catholic University of Leuven B-3001 Heverlee Belgium

In this paper, a field experiment was carried out to study train-induced environmental vibrations. During the field experiment, velocity responses were measured at different locations of a six-story masonry structure near the Beijing- guangzhou Railway and along a small road adjacent to the building. The results show that the velocity response levels of the environmental ground and the building floors increase with train speed, and attenuate with the distance to the railway track. Heavier freight trains induce greater vibrations than lighter passenger trains. In the multi-story building, the lateral velocity levels increase monotonically with floor elevation, while the vertical ones increase with floor elevation in a fluctuating manner. The indoor floor vibrations are much lower than the outdoor ground vibrations. The lateral vibration of the building along the direction of weak structural stiffness is greater than along the direction with stronger stiffness. A larger room produces greater floor vibrations than the staircase at the same elevation, and the vibration at the center of a room is greater than at its corner. The vibrations of the building were compared with the Federal Transportation Railroad Administration （FTA） criteria for acceptable ground-borne vibrations expressed in terms ofrms velocity levels in decibels. The results show that the train-induced building vibrations are serious, and some exceed the allowance given in relevant criterion.

关键词： train building ground environmental vibration field experiment

基于车激响应和灵敏度分析的桥梁结构损伤识别方法研究

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工程力学 2011年第11期28卷 38-44页

作者：战家旺夏禾陈上有 de roeck g 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中交公路规划设计院有限公司桥梁技术中心北京100088 鲁汶大学土木工程系

提出了一种利用桥梁结构在车辆荷载作用下在线响应评估结构性损伤的方法。以单元弯曲刚度的变化量为识别指标,基于车桥动力相互作用理论计算车激桥梁响应以及响应对损伤指数的灵敏度,以结构不同状态下的响应残差为约束条件,利用最小二... 详细信息

提出了一种利用桥梁结构在车辆荷载作用下在线响应评估结构性损伤的方法。以单元弯曲刚度的变化量为识别指标,基于车桥动力相互作用理论计算车激桥梁响应以及响应对损伤指数的灵敏度,以结构不同状态下的响应残差为约束条件,利用最小二乘法求解灵敏度方程得到各单元的损伤指数,然后通过有限元更新技术和反复迭代,最终实现对桥梁损伤的定位和定量分析。分析了测量噪声和轨道不平顺对损伤识别结果的影响规律。数值算例表明,所提的损伤识别方法对轨道不平顺和量测噪声不敏感,可以利用加速度、速度或者位移响应有效识别桥梁的绝对损伤或相对损伤。

关键词：桥梁损伤识别有限元模型更新车激响应灵敏度分析损伤指数

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高速铁路铰接式列车车桥系统动力响应分析

工程力学 2004年第2期21卷 46-53,9页

作者：张楠夏禾 de roeck guido 北方交通大学土木建筑工程学院北京100044 比利时鲁汶大学土木工程系

根据铰接式车辆结构和悬挂形式的特点,建立了铰接车辆单元模型,以现有通用软件为基础直接生成桥梁模型的质量、刚度矩阵,并以实测轨道不平顺为系统激励,求解车桥耦合动力相互作用问题;以欧洲布鲁塞尔-巴黎高速铁路线上的Thalys铰接式列... 详细信息

根据铰接式车辆结构和悬挂形式的特点,建立了铰接车辆单元模型,以现有通用软件为基础直接生成桥梁模型的质量、刚度矩阵,并以实测轨道不平顺为系统激励,求解车桥耦合动力相互作用问题;以欧洲布鲁塞尔-巴黎高速铁路线上的Thalys铰接式列车通过Antoing桥为例,分析了桥梁的动挠度、竖向和横向加速度等动力响应及运行车辆的振动加速度响应,并对铰接式列车的振动特性进行了初步的探讨;最后通过现场试验对分析模型和计算结果进行了验证。

关键词：桥涵工程动力响应分析应用研究铰接式列车车桥耦合体系

意大利高速铁路Sesia大桥的动力特性及车桥耦合振动分析

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振动与冲击 2013年第15期32卷 -页

作者：郭薇薇夏禾 de roeck guido 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 比利时鲁汶大学土木工程系

建立了包括钢轨、轨枕、道床、梁体在内的意大利Sesia大桥空间有限元模型,对桥梁的自振特性进行了计算和实测分析。按照轮轨密贴接触假定推导了车-桥系统耦合运动方程组,以德国低干扰谱生成轨道不平顺样本作为激励源,对意大利ETR500Y高... 详细信息

建立了包括钢轨、轨枕、道床、梁体在内的意大利Sesia大桥空间有限元模型,对桥梁的自振特性进行了计算和实测分析。按照轮轨密贴接触假定推导了车-桥系统耦合运动方程组,以德国低干扰谱生成轨道不平顺样本作为激励源,对意大利ETR500Y高速列车通过Sesia大桥引起的桥梁动力响应和桥上车辆的振动响应进行了计算分析,讨论了共振车速的范围并对桥上车辆的运行安全性和平稳性进行了评价。部分计算结果与实测数据进行了对比,吻合较好,从而验证了所建立的模型及分析方法的精度和有效性。结果表明:Sesia大桥结构刚度很大,当列车以288 km/h的速度通过时,挠跨比只有1/17510;当列车以340 km/h的速度通过时,桥梁的竖向位移出现了一个较为明显的峰值,说明这一速度可能引发结构共振;桥上车辆的各项动力指标响应值均很小,能较好地满足高速行车要求。

关键词： Sesia大桥 ETR500Y列车车桥耦合振动共振车速运行安全

Dynamic analysis of rail transit elevated bridge with ladder track

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Frontiers of Structural and Civil Engineering 2009年第1期3卷 2-8页

作者： He XIA Yushu deNg Yongwei ZOU guido de roeck geert degRANde School of Civil Engineering Beijing Jiaotong UniversityBeijing 100044China department of Civil Engineering Catholic University of LeuvenB3001HeverleeBelgium

In this paper,a dynamic analysis model of an elevated bridge with ladder tracks under moving train load is *** whole process of a train running through an elevated bridge at different speeds is *** dynamic responses of the elevated bridge with ladder track and the running safety and comfort index of train vehicles are *** with the dynamic responses of an elevated bridge with ordinary nonballasted slab track,the ladder track’s effect on reducing the vibration of an elevated bridge is *** analysis results show that the ladder track has good vibration reduction characteristics as compared to ordinary non-ballasted track.

关键词： rail transit elevated bridge ladder track dynamic response

Running train induced vibrations and noises of elevated railway structures and their influences on environment

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Frontiers of Structural and Civil Engineering 2009年第1期3卷 9-17页

作者： He XIA Fei gAO Xuan WU Nan ZHANg guido de roeck geert degRANde School of Civil Engineering Beijing Jiaotong UniversityBeijing 100044China department of Civil Engineering Catholic University of LeuvenB3001HeverleeBelgium

The vibrations and noises of elevated railway structures have been cause for concern due to their effects on the environment and the people living near elevated *** this paper,the main structural features of some new elevated bridges and station hall were *** generation mechanism of vibrations and noise of elevated structures induced by trains were *** noise induced by different types of elevated bridges,their influences on the environment and the theoretical method for the analysis of structure borne noise was ***,several field measurements on train induced noises at the platforms of elevated subway stations and bridges were presented.

关键词： railway elevated structure bridge station vibration noise environment

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高架桥梯形轨枕轨道不平顺测量

北京交通大学学报 2010年第4期34卷 102-106页

作者：邓玉姝夏禾 guido de roeck 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 天主教鲁汶大学土木工程系

北京地铁5号线天通苑站至天通苑北站之间铺设了一段长为171 m的梯形轨枕轨道试验段.为了得出符合城市轨道交通实际情况的轨道不平顺谱,对梯形轨枕轨道试验段进行了轨道不平顺测量,并对轨道不平顺功率谱进行了拟合,得出了拟合曲线的特征... 详细信息

北京地铁5号线天通苑站至天通苑北站之间铺设了一段长为171 m的梯形轨枕轨道试验段.为了得出符合城市轨道交通实际情况的轨道不平顺谱,对梯形轨枕轨道试验段进行了轨道不平顺测量,并对轨道不平顺功率谱进行了拟合,得出了拟合曲线的特征参数.通过对测量结果进行幅值分析和功率谱分析可知,北京地铁5号线梯形轨枕轨道试验段的轨道平顺状态较好.

关键词：轨道不平顺地铁高架桥梁梯形轨枕功率谱密度拟合模型