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南京大胜关长江大桥主梁加速度响应的长期监测与分析南京大胜关长江大桥主梁加速度响应的长期监测与分析惠汝海1 陈斌2（1.京沪高速铁路股份有限公司，北京100038；2.中铁大桥（南京）桥隧诊治有限公司，南京 210061）摘要针对现有规范对铁路桥梁的振动加速度限值不适用于大跨度高速铁路桥梁的情况，本文通过分析南京大胜关长江大桥桥梁结构健康监测系统长期监测得到的桥梁结构响应数据，研究列车过桥工况下主梁振动加速度峰值的变化规律，并与车速、轴重进行相关性分析。
研究结果表明：在单一列车过桥工况下，主梁加速度峰值集中在固定的变化区间，且服从正态分布；桥梁振动加速度峰值与车速不存在线性相关性，与列车轴重存在线性相关性；动应变响应有叠加交汇工况下，加速度峰值约为单一列车过桥工况的1.4倍；现有运营条件下，大胜关桥梁振动加速度响应正常，能保证列车的行车安全。
关键词大胜关长江大桥；健康监测系统；主梁加速度；相关性分析；运营安全铁路桥梁振动加速度过大不仅会影响桥梁的使用寿命和轨道结构的稳定性，也会影响运行列车的安全性和舒适性。
关于桥梁振动加速度的限值，我国铁运函〔2004〕120 号《铁路桥梁检定规范》规定［1］，桥跨结构在荷载平面的横向振动加速度不应超过1.4 m/s2。
参考国外对桥梁振动加速度的限值要求，我国TB 10002—2017《铁路桥涵设计规范》对桥面的最大竖向加速度做出规定［2］：有砟轨道不应超过3.5 m/s2，无砟轨道不应超过5.0 m/s2。
设定铁路桥梁振动响应限值的目的在于确保轨道线路（包括道床等）的长期稳定与列车运营安全（防止跳轨）。
但该限值在大跨度铁路桥梁上如何应用尚无明确要求，主要有2 方面的原因。
一是大跨度桥梁设计条件不一，结构形式多样，其中仅桥面宽度就可在十几米至几十米范围内变化，桥面振动加速度限值在桥面上对应的具体位置难以统一［3］。
二是实际运营过程中，大跨度桥梁整体振动的加速度远小于该限值，而桥面的局部振动加速度又因受诸多干扰而难以准确测量。
浅析桥梁结构的风-车-桥耦合振动问题1 引言：随着我国经济的飞速发展，大跨度桥梁越来越多，由于柔度很大，所以在风和上面的车辆作用下，会产生较大的变形和振动会对上面的行人以及桥梁产生较大的危险。
因而对风-车-桥耦合振动的研究也越来越重要。
本文介绍了目前国内和国外风-车-桥耦合振动研究的概况以及工作中尚存的有待进一步完善的问题，并指出了风-车-桥耦合振动问题未来发展趋势。
2 国内和国外风-车-桥耦合振动研究的概况以及工作中存在的问题2.1国内风车桥耦合振动研究概况我国学者以结构动力学为基础，分析了连续梁桥结构在汽车荷载作用下的动态性能，并运用计算机模拟、讨论了不同车速、车型情况下的桥梁动态响应变化，以此分析出影响结构动态性能的主要因素2]-[3]。
为简化分析的过程，在他们的研究中将桥梁简化为线性系统，略去了桥面和横梁的约束，在计算中采用设计中常用的截面换算法，将钢筋换算成混凝土，同时将截面折算成等面积的矩形，且仅考虑梁的弯曲振动，而不计梁的转动惯量和剪切变形的效应[4]。
2005年，王解军等采用2轴车辆分析模型与梁单元，建立了适应于大跨桥梁车辆振动计算的车桥耦合单元模型，基于功率谱密度函数生成随机路面粗糙度，分析阻尼对行车荷载作用下桥梁振动性能的影响[5]。
北方交通大学夏禾教授、阎贵平教授等研究了考虑车-桥-基础相互作用系统的结构动力可靠性问题桥梁结构在多种随机荷载作用下车桥系统动力可靠性问题、脉动风与列车荷载同时作用下桥梁的动力响应问题，分析了地震荷载对桥上列车运行平稳性的影响得到了许多有价值的结论[6]。
2.2国外风车桥耦合振动研究概况20世纪60；70年代西欧和日本开始修建高速铁路对桥梁动力分析提出了更高的要求同时电子计算机的出以及有限元技术的发展使得车桥振动研究具备了强有力的分析手段这极大地促进了车桥耦合振动研究的向前发展。
美国伊利诺理工学院的K.H.Chu等人最早采用复杂的车辆模型来分析铁路车桥系统的振动响应问题即将机车车辆简化为由车体、前后转向架、各轮对等部件组成各部件看成刚体在空间具有6个自由度之间通过弹簧与阻尼联系起来[7]。
标准跨径连续刚构桥风-车-桥耦合振动分析发布时间：2023-01-03T06:23:37.669Z 来源：《工程建设标准化》2022年9月第17期作者：彭重驹[导读] 针对某城际轨道交通两联4×40m连续刚构桥建立车-桥系统空间耦合振动分析模型，彭重驹瀚阳国际工程咨询有限公司，广东广州，510220 摘要：针对某城际轨道交通两联4×40m连续刚构桥建立车-桥系统空间耦合振动分析模型，通过CFD数值模拟，得到列车及桥梁的气动三分力系数，将风荷载作为外部激励，以轨道不平顺作为自激励，根据弹性系统动力学总势能不变值原理和形成矩阵的“对号入座”法则形成风-车-桥系统的空间振动矩阵方程，对CRH6型列车在无风和风速分别为15m/s、20m/s、25m/s、30m/s的情况下以100~240km/h、100~200km/h的速度分别通过设置横向限位装置和未设横向限位装置的两联4×40m连续刚构桥时的列车及桥梁的动力响应指标进行计算分析和比较。
结果表明：设置横向限位装置的桥梁相对于未设横向限位装置的而言，其桥墩墩顶横向位移有一定程度的减小且列车双线运行时的减幅更大，而跨中位移、加速度，两端转角等均无明显差别。
当列车单线运行通过设置横向限位装置和未设横向限位装置的桥梁时，其各项动力响应指标均无明显差别；当列车双线运行通过设置横向限位装置的桥梁时，其脱轨系数、轮重减载率、横向力、横向加速度、横向Sperling舒适性指标等动力响应指标较列车双线运行通过未设横向限位装置的桥梁时有明显改善，其竖向加速度、竖向Sperling舒适度指标等无明显差别。
关键词：风-车-桥耦合振动；数值模拟；连续刚构桥；动力响应城际轨道交通是城市群区域主要城市之间或在某一大城市轨道交通通勤圈范围内修建的客运轨道交通系统，其高速度、公交化和大运力的特点可满足我国城市群快速发展对交通网的需求[1]。
高架线是城际轨道交通的一种重要敷设形式，目前城际轨道交通项目中高架结构主要以整孔预制简支箱梁方案为主，而在城市轨道交通领域，已成功应用了节段预制结合连续刚构的创新方案，如广州地铁21号线等。
文章编号:1003-4722(2009)04-0009-04南京大胜关长江大桥铁路钢桥面设计与研究肖海珠,刘承虞,易伦雄(中铁大桥勘测设计院有限公司,湖北武汉430050)摘 要:京沪高速铁路南京大胜关长江大桥为主跨336m 的连续钢桁拱桥,设计速度目标值300km/h,铁路桥面需要较高的刚度和整体性。
对纵横梁铁路桥面、正交异性板整体桥面进行分析、比较和论证,由于与主桁共同作用使纵横梁桥面的横梁产生较大的侧向弯矩,须设置伸缩纵梁和桥面断缝,不利于高速铁路行车和维修养护,因此采用整体性和刚度更好的多横梁正交异性板整体钢桥面。
试验研究表明,正交异性钢桥面板的整体受力和疲劳性能都满足规范要求。
关键词:高速铁路;铁路桥;钢桁拱;桥面板;设计;研究中图分类号:U443.31文献标志码:ADesign and Study of Orthotropic Railway Steel Deck of Nanjing Dashengguan Changjiang River BridgeXIAOHai zhu,LIUCheng yu,YI Lun xiong(China Zhongtie M ajo r Br idge Reconnaissance &D esign Institut e Co.,L td.,Wuhan 430050,China)Abstract:Nanjing Dashengg uan Chang jiang Riv er Bridge on Beijing Shang hai H igh Speed Railw ay is a continuous steel tr uss arch bridge w ith tw o main spans each 336m.T he designed targ et running speed for the Bridge is 300km/h and the railw ay deck is thus required to hav e high stiffness and go od integrity.In the design process,the lo ng itudinal and cr oss beam deck sy stem and the integ ral orthotropic steel deck system w ere analyzed,co mpar ed and verified.For the lon g itudinal and cro ss beam deck system ,the joint action o f the deck system and main truss will re sult in considerable later al bending mom ent in the cross beams and the expansio n joints are neces sitated for the longitudinal beams and deck,w hich is how ever not favorable for the vehicle trave ling and m aintenance o f the high speed railw ay.In such case,the multiple cro ss beam integral o r thotropic steel deck system having high stiffness and go od integrity is selected.The tests and study indicate that bo th the integ ral mechanical behavior and fatigue perform ance of the o rtho tro pic deck system can m eet the requirem ents in specifications.Key words:high speed r ailw ay;railw ay bridg e;steel truss arch;deck plate;design;study收稿日期:2009-06-17作者简介:肖海珠(1970-),男,教授级高工,1992年毕业于西南交通大学桥梁与地下工程系,工学学士,1997年毕业于同济大学桥梁系,工程硕士(x iaohz@b )。
第29卷第12期V ol.29 No.12 工程力学2012年 12 月 Dec. 2012 ENGINEERING MECHANICS 114 文章编号：1000-4750(2012)12-0114-07大跨度公轨两用悬索桥风-车-桥耦合振动及抗风行车准则研究李永乐1，董世赋1，臧瑜2，强士中1(1. 西南交通大学桥梁工程系，四川，成都 610031；2. 上海市政工程设计研究总院，上海 200092)摘要：将风、车、桥三者作为一个交互作用、协调工作的耦合动力系统，基于风-车-桥系统空间耦合分析模型，以一大跨度公轨两用悬索桥为例，采用自主研发的桥梁结构分析软件BANSYS(Bridge Analysis System)分析了风荷载作用下桥梁和车辆的动力响应，讨论了风速、车速及轨道交通布置方式等因素的影响；同时，基于合理的列车运行安全性和舒适性评价指标，对列车通过该桥时的走行安全性与舒适性进行了分析，得出了该悬索桥的抗风行车准则：当风速小于20m/s时，车速可达设计车速80km/h；当风速介于20m/s和25m/s之间时，车速不能大于60km/h；当风速大于25m/s时，应封闭轨道交通。
关键词：风-车-桥系统；耦合振动；抗风行车准则；风荷载；悬索桥中图分类号：U448.25 文献标志码：A doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2011.03.0158COUPLING VIBRATION OF WIND-VEHICLE-BRIDGE SYSTEM FOR LONG-SPAN ROAD-RAIL SUSPENSION BRIDGE AND RESISTANT-WINDCRITERION OF RUNNING TRAINLI Yong-le1 , DONG Shi-fu1 , ZANG Yu2 , QIANG Shi-zhong1(1. Department of Bridge Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu, Sichuan 610031, China;2. Shanghai Municipal Engineering Design General Institute, Shanghai 200092, China)Abstract: Wind, vehicle and bridge can be regarded as a coupled vibration system. Based on the novel three-dimensional dynamic model of the wind-vehicle-bridge system, the dynamic responses of vehicles and bridge of a long-span road-rail suspension bridge under wind action were analyzed to demonstrate the effects of wind speed, vehicle speed and the layout of track system using the self-developed software, BANSYS (Bridge Analysis System). Based on the reasonable assessment index, the train running safety and passenger riding comfort across the bridge were studied and the resistant-wind criterion of running train was obtained: the trains can safely pass the bridge with the design speed (80 km/h) when the wind speed is lower than 20 m/s; or no more than 60 km/h when the wind speed is 20~25 m/s; the rail traffic must be closed when the wind speed is above 25 m/s.Key words:wind-vehicle-bridge system; coupled vibration; resistant-wind criterion of running trian; wind load;suspension bridge———————————————收稿日期：2011-03-23；修改日期：2011-07-15基金项目：国家自然科学基金项目(50508036)；教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-06-0802)；四川省杰出青年学科带头人计划项目(2009-15-406)通讯作者：李永乐(1972―)，男，河南洛阳人，教授，博士，博导，主要从事大跨桥梁风致振动及车桥耦合振动等动力行为研究(E-mail: lele@).作者简介：董世赋(1986―)，男，江西赣州人，硕士生，主要从事桥梁风工程及车桥耦合振动方面的研究(E-mail: dsfzw@)；臧瑜(1960―)，男，江苏无锡人，教授级高工，学士，主要从事桥梁设计及相关研究(E-mail: smedi_zy@)；强士中(1941―)，男，陕西礼泉人，教授，博士，博导，主要从事桥梁结构稳定、疲劳及桥梁动力学方面的研究工程力学 11521世纪，随着世界经济和交通运输的迅速发展，大跨度桥梁的需求也越来越大。
高速铁路简支钢桁梁桥的车桥耦合振动分析高速铁路简支钢桁梁桥的车桥耦合振动分析摘要：高速铁路桥梁作为重要的交通基础设施之一，在车桥耦合振动问题上一直备受关注。
本文以高速铁路简支钢桁梁桥为研究对象，通过模态分析和数值计算探讨了车桥耦合振动现象及其对桥梁结构的影响，旨在为桥梁设计和安全评估提供参考依据。
1. 引言随着高速铁路的迅速发展，桥梁结构在铁路交通中的重要性日益凸显。
车桥耦合振动是高速铁路桥梁设计和运行中的一个重要问题，其影响着桥梁结构的稳定性和安全性。
因此，对车桥耦合振动进行深入研究，对于高速铁路桥梁的设计和运营具有重要的意义。
2. 研究方法本文采用有限元分析方法对高速铁路简支钢桁梁桥的车桥耦合振动问题进行分析。
首先，根据实际工程参数建立桥梁的有限元模型，并进行模态分析获取桥梁的固有频率和振型；然后，将列车载荷作为外荷载加载到桥梁模型上，通过数值计算方法分析车桥耦合振动现象。
3. 桥梁模型建立与模态分析根据高速铁路简支钢桁梁桥的实际参数，采用有限元软件对桥梁模型进行建立和模态分析。
模型中考虑了主梁、横梁、纵梁、支座等部件，并根据实际情况设定了较为真实的边界条件。
通过模态分析，得到了桥梁的前几阶固有频率和相应的振型。
4. 车桥耦合振动计算在桥梁模型基础上，将列车载荷作为外荷载加载到主梁上，并采用数值计算方法计算车桥耦合的振动情况。
在车桥耦合振动计算中，考虑了列车速度、轮轴间距、载荷频率等参数，并通过分析列车轮对对桥梁的作用力，计算桥梁的振动响应。
通过对不同速度下的车桥耦合振动进行分析，探讨了车桥耦合对桥梁结构的影响。
5. 结果与讨论通过模态分析和车桥耦合振动计算，得到了高速铁路简支钢桁梁桥的固有频率、振型和车桥耦合振动响应。
结果表明，车桥耦合振动会导致桥梁产生较大的动应力和挠度，从而对桥梁的结构稳定性和安全性产生较大影响。
此外，车桥耦合振动的频率也与桥梁自身的固有频率有关，需要在设计中充分考虑。
高速铁路桥梁结构的风振响应分析与控制高速铁路桥梁是现代交通基础设施的重要组成部分，它承载着巨大的运输压力，因此其结构的稳定性和安全性显得尤为重要。
在高速列车行驶过程中，桥梁结构容易受到气候因素的影响，其中风振响应是一个很大的考虑因素。
本文旨在对高速铁路桥梁结构的风振响应进行深入分析，并探讨相应的控制方法。
首先，为了对高速铁路桥梁结构的风振响应进行准确的分析，我们需要了解桥梁结构受到风力作用时所产生的振动特性。
桥梁结构的振动可以分为自由振动和强迫振动两种情况。
自由振动是指桥梁结构在没有外界作用力的情况下自身固有特性引起的振动，而强迫振动则是由外部作用力（如风力）引起的。
了解这些基本概念是进行风振响应分析的基础。
其次，针对高速铁路桥梁结构的风振问题，我们需要进行振动特性分析。
这个分析可以通过数值模拟和实验测试来完成。
数值模拟方法主要是应用有限元分析技术对桥梁结构进行计算，可以得到不同工况下的加速度、位移和应力等振动参数。
实验测试方法则是通过在实际桥梁上安装传感器进行数据采集，进而对风振响应进行分析。
这两种方法的综合应用可以提高分析结果的准确性和可靠性。
在进行风振响应分析的基础上，我们可以探讨一些有效的控制方法来减小桥梁结构的风振响应。
首先，可以通过优化桥梁结构设计来降低其振动敏感性。
例如，在桥梁的结构连接部位增加约束装置可以增强结构的刚度，减小振动响应。
其次，可以采用主动振动控制技术来减小桥梁结构的振动幅值。
这种技术通过在桥梁结构上安装控制装置来实时调节结构的刚度和阻尼，从而减小振动幅值。
最后，考虑到风振响应不仅与桥梁结构自身特性有关，还与周围环境特征有关，可以采用防风措施来减小风力对桥梁的直接作用，如遮挡物、减速带等。
总之，高速铁路桥梁结构的风振响应分析与控制是保证桥梁结构安全稳定运行的重要环节。
通过对桥梁结构的振动特性进行准确的分析，并采取相应的控制方法，可以有效减小桥梁结构的风振响应，提高其安全性和稳定性。
列车风与自然风联合作用下的车—桥耦合振动分析一、本文概述Overview of this article随着高速铁路和大型桥梁的快速发展，列车风与自然风联合作用下的车-桥耦合振动问题日益凸显，其研究具有重要的理论和实际意义。
本文旨在深入分析列车风与自然风联合作用下的车-桥耦合振动现象，探究其振动特性和影响因素，为高速铁路和桥梁的安全运营提供理论支撑和技术指导。
With the rapid development of high-speed railways and large bridges, the coupled vibration problem of train bridge under the combined action of train wind and natural wind is becoming increasingly prominent, and its research has important theoretical and practical significance. This article aims to deeply analyze the coupling vibration phenomenon of train bridge under the combined action of train wind and natural wind, explore its vibration characteristics and influencing factors, and provide theoretical support and technical guidance for thesafe operation of high-speed railways and bridges.本文首先介绍了列车风与自然风联合作用下的车-桥耦合振动研究的背景和意义，阐述了国内外在该领域的研究现状和发展趋势。
