框架桥在不同列车速度下的瞬态动力响应

以普通混凝土框架桥工程为研究对象,采用有限元分析软件中的实体单元solid65建立了混凝土框架桥数值模型.利用完全法瞬态动力计算分析得到的框架桥跨中节点的挠度-时间曲线,可以反映出列车在不同速度下通过框架桥时桥体发生的动态响应特征,即框架桥的位移响应特征.结果表明,90~120 km/h为列车通过框架桥的最佳速度区间,此时框架桥的动态挠度时程曲线呈缓慢地上下波动,该速度区间下桥体的最大变形量为2.79×10^-5 m,位置发生在跨中附近,时间发生在列车经过跨中位置的前后时刻.     

基于动力学的铁路斜交框架桥裂纹位置研究

在铁路框架桥设计过程中,为了预测裂纹出现位置,减少结构裂纹开展,保证结构的整体性和耐久性,文章通过ANSYS有限元计算的手段,从动力学的角度对裂纹出现位置进行了分析研究。结果表明:在三线通车工况下,裂纹可能出现位置同加速度波动较为剧烈区域较为吻合;动应力云图可直接反映结构应力较大区域位置和可能产生开裂区域、延伸方向等;动位移大小同动应力的大小无明显关系。同时,有限元动力分析可对今后框架桥涵的裂纹萌生和发展做出预测,对设计施工提供重要指导建议。     

波浪作用下结构的动力响应研究

波浪力是作用在港口工程结构物上的主要荷载之一,由于波浪的特性,结构物在波浪作用下会产生振动、疲劳等危害。利用有限元软件ANSYS模拟墩台结构,计算分析了该结构在波浪荷载作用下的内力、位移和振动等动力响应问题。计算由四个部分组成:重力作用下的结构静力响应、结构模态分析、结构谐响应分析和波浪作用下结构瞬态动力分析。     

计算一维结构瞬态动力响应的广义微分求积法

对广义微分求积法在结构瞬态动力响应计算中的应用进行了研究,针对一维结构动力学问题,直接从控制微分方程出,提出了计算在任意激励力作用下结构动力响应的一种新方法。该方法在空间域采用ＧＤＱ法,在时间域取级数,采用时域配点的方式得到响应位移场全竞选主参数的线性代数方程组,解此方程组即可求得整个时间域的响应位移场。     

斜交框架桥养护期温度应力分析

以宁波市环城南路下穿铁路斜交框架桥项目为依托,利用ANSYS有限元软件建模,分析了斜交框架桥在养护期的应力场分布特点与规律,并得出了斜交角度对其应力场分布的影响。同时进行现场试验,将测试结果与计算结果进行对比,验证了计算结果的可靠性,为今后斜交框架桥的设计与施工优化提供了参考依据。     

结构瞬态动力响应分析的刚度方程传递法

对结构在各种激励下瞬态动力响应分析的刚度方程传递法进行了研究.提出了刚度方程传递法(SET),它实质上是普通有限元传递矩阵法(FE TM)的改进及扩展.它有三个方面的优点:1.它将普通FE TM法中状态向量从左至右的传递改变为子结构界面刚度方程从左至右的传递,把子结构传递矩阵的连续相乘改变为子结构界面刚度方程递推传递,从而有效地减小因矩阵多次连续相乘而产生的舍入误差积累;2.克服了普通FE TM法仅适用于链式结构,要求所有结构边界自由度相等的限制,大大扩展了它的适用范围;3.上述方法传递矩阵的尺度是普通FE TM法的一半,从而比普通FE TM法占有较少的存储空间及具有较高的计算效率.该方法与时间积分的Newmark法相结合用于结构瞬态动力响应的分析,数值算例表明它具有较高的计算精确度及计算效率.     

列车作用下冻土路基动力响应的数值模拟

为研究高温冻土铁路路基内部的动力变化规律,以人工数定激励力法模拟列车荷载,采用ABAQUS有限元软件建立冻土路基模型,对列车作用下的冻土路基进行动力响应模拟.结果表明:在列车振动荷载作用下,冻土路基内部各点的应力和位移均由路基的顶部中心位置向两侧和下部逐渐减小,路基的最大应力和最大变形均发生在其顶部中心处;路基内各个点的竖向振动随着深度增加逐渐衰减.该结果可为高温冻土路基的强度变化研究提供借鉴.     

水下有限长圆柱壳受冲击波作用的瞬态动力响应

对有限长圆柱壳在水下受冲击波(声学场)作用时的瞬态动力响应问题进行了研究，用有限元法来模拟结构，边界元法来模拟无限域流体，通过结构与流体的接触面上的力和位移的连续条件形成耦合求解方法，并在时域里进行求解.给出了典型算例，并对结果进行了讨论，得出了有关结论.     

列车通过连续钢桁梁桥时的动力响应研究

将列车-连续钢桁梁桥视为一个耦合的整体系统,采用桁段有限单元对连续钢桁梁桥进行离散,每节车辆采用具有21个自由度的二系弹簧车辆空间振动模型,列车与连续钢桁梁桥通过轮轨相互作用关系进行动力耦合,应用弹性系统动力学总势能不变值原理,建立列车-连续钢桁梁桥时变系统的整体振动方程;采用直接积分法计算了列车以不同速度通过2座连续钢桁梁桥时的桥上列车振动响应全过程,分析计算所得结果,可以得出2座桥梁行车安全的结论.     

水平瞬态荷载下基桩的动力响应分析

文章建立了基桩桩顶受到水平瞬态荷载的动力学模型和数学模型;通过Laplace变换解析地求出频率域内桩土系统的传递函数,引入δ矩阵表示传递函数解决了高频部分精度损失的问题,得到了桩顶横向振动速度和位移的频域表达式,再进一步通过快速Fourier逆变换得到时域内速度和位移的表达式;绘制出不同参数下频域内的速度导纳曲线和时域内速度、位移曲线,并分析了曲线的特性以及各参数对曲线的影响。     

某斜交连续刚构桥地震反应分析

采用有限元分析程序Midas/Civil,对某铁路斜交钢筋混凝土连续刚构桥采用实体单元建立了有限元分析模型,进行了全桥自振特性分析、多遇地震下的反应谱分析和时程分析,得到了关键截面的内力响应峰值和位移响应峰值;并改变斜交角(0°,10°,20°,30°,40°,45°,50°),讨论了斜交角变化对斜交连续刚构桥地震反应的影响规律。     

摩托车车架瞬态强度分析与改进设计

针对摩托车车架结构复杂,并且在摩托车工作过程中受到路面激励力作用的特点,在考虑整车各零部件相互作用的前提下,建立了较详细的摩托车整车瞬态强度分析有限元模型,模拟了摩托车整车在实际工作过程中的动态强度变化历程.研究表明:根据瞬态分析结果再结合车架的结构特征及应力分布情况,能更准确、深入地揭示摩托车在实际工作过程中车架动态强度随时间的变化关系,为摩托车车架动态结构强度设计提供可靠依据.     

轻型汽车车架动态有限元分析

为了NJ1030系列某型车架改进需要,讨论了车架强度问题。采用构件装配方法建立车架三维模型,利用大型软件Ideas对NJ1030型车车架进行有限元建模。应用有限元对车架进行了动态分析,同时进行了车架的疲劳试验,并对试验 结果和计算结果进行了比较, 得到了车架应力、变形规律及动力特性。     

压裂车车架动态特性分析

为研究压裂车车架的动态特性,以避开其共振频率,达到延长寿命的目的。应用有限元法,基于SPRING和RIGID BEAM单元模拟悬架,建立SHELL单元为主的车架有限元模型,对车架进行前6阶模态分析并与模态实验结果对比,误差13%以内证明有限元模型准确性,并对振型及应变能云图进行评价。考虑作业过程中载荷特点,研究动载荷作用下车架的谐响应特性,获得特定位置的位移、加速度响应曲线。计算结果表明:压裂车车架的频率分布合理,避开了发动机的怠速频率,主车架前部结构相对薄弱;泵的激励对压裂车振动影响较大,泵在工作时注意避开2.5 Hz、3.6 Hz工作频率,该频率附近车架易引起共振。     

高墩大跨连续刚构桥地震反应的行波效应研究

运用大型结构分析程序Midas/civil在地震波作用下,对某一实际高墩大跨连续刚构桥的地震反应的行波效应进行了时程分析的数值模拟,分析了高墩大跨连续桥在顺桥向地震波作用下不同的相位差的行波效应,以及行波效应对桥梁高低墩墩差产生的影响.结果表明:行波效应对高墩大跨连续桥的影响很大,桥梁高低墩墩差越大行波效应越明显,高墩大跨连续桥在抗震设计时应考虑行波效应.     

地铁列车与城际铁路列车的耦合动力响应分析

以天津市津滨轻轨下穿城际铁路工程为研究背景,基于ABAQUS显式动力分析模块建立了三维有限元与无限元相结合的模型,通过多点输入方式实现了列车荷载在空间的移动,计算了高速列车以不同速度运行、单列地铁列车运行、两列地铁列车相向运行耦合等不同工况下体系的振动响应,对比分析了不同工况下的加速度和位移响应.     

V形墩连续刚构桥静动力行为及地震响应分析

以新洋港V墩连续刚构桥为工程背景,采用结构分析软件Midas／civil2010建立空间有限元模型,进行施工全过程仿真分析,计算主桥各个施工阶段和运营阶段不利荷载组合下的内力、应力和变形情况;同时,进行动力特性分析,并分别用反应谱法和一致时程激励法计算主桥在El地震作用下的内力和位移响应．计算表明,施工及运营阶段主桥受力合理,满足规范要求;地震作用下的位移响应较小,考虑竖向地震作用对V墩轴力和主跨跨中内力影响较大,计算结果可为抗震设计提供依据．     

FRP桥面板梁式桥动力性能的模拟分析

分别以FRP桥面板钢梁桥和FRP桥面板预应力混凝土梁桥作为研究对象,车辆模型选用空间振动模型,桥梁模型采用模态坐标法,通过轮轨接触处位移和力的协调条件建立方程,运用MATLAB的求解函数,计算车过桥的连续时间历程的车-桥耦合振动问题,并与相同条件下的混凝土桥面板梁桥的动力性能进行了对比,同时考察了路面粗糙度及车辆行驶速度对桥梁动力响应的影响.