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国家自然科学基金(51368020): 作品数：14 被引量：102H指数：7; 相关作者：冯青松孙魁雷晓燕刘庆杰李纪阳更多>>; 相关机构：华东交通大学广州地铁设计研究院股份有限公司江苏大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金江西省自然科学基金更多>>; 相关领域：交通运输工程理学一般工业技术建筑科学更多>>

地表均布超载作用下盾构隧道上覆土层竖向土压力转移分析被引量：3: 2019年; 通过对地表均布超载的模型试验实测既有盾构隧道上覆土层竖向土压力、土体沉降进行分析,结果表明:地表均布超载作用下,与隧道顶部的垂直距离越近,隧道上覆土层中的竖向土压力分布不均匀程度越大,同时土体沉降的不均匀程度也越大。隧道上覆土层出现不均匀沉降时,土体单元之间发生竖向相对位移而产生竖向剪力,隧道上覆土中表现出竖向土压力转移现象,从而使隧道上覆土层中的竖向土压力分布不均匀。隧道上覆土层中土体单元之间的竖向剪力大小与单元之间的竖向相对位移及土体力学性能有关,因此,地表超载作用下隧道上覆土沉降的不均匀程度及上覆土的力学性能对隧道上覆土层的竖向土压力分布不均匀程度有影响,进而对隧道变形产生影响。; 黄大维周顺华冯青松罗锟雷晓燕许有俊; 关键词：盾构隧道沉降

地铁车辆段不同区域振动特性对比分析被引量：14: 2020年; 基于广州某车辆段的现场实测,分析了列车运行引起试车线、咽喉区、检修线区域的振动特性差异,总结了三类区域振源的衰减规律,并用统计学方法对比各组测试数据的离散特性,最后对车辆段内各区域进行了环境影响评价。研究结果表明:试车线引起地面垂向振动的主要频率为60~80 Hz,咽喉区地面垂向振动主要频率为50~60 Hz,库内检修线地面垂向振动主要频率为20~40 Hz;从各工况Z振级拟合曲线可以得出,试车线列车荷载引起的近地点振源强度最大,咽喉区次之,检修线最小;在咽喉区,相对于采用混凝土轨枕的轨道,采用聚氨酯轨枕的轨道引起地面振动明显增大且衰减较慢,轨道结构及道床应进行减振优化。按照GB 10070-88标准,试车线距振源5 m内的振动超过限值,咽喉区距振源10 m内的振动超过限值,而检修线在2.5 m外区域的振动均满足限值要求。; 冯青松王子玉刘全民罗信伟罗锟李纪阳; 关键词：地铁车辆段环境评价

减振扣件对隧道-地表振动影响实测分析被引量：4: 2020年; 为研究减振扣件对地铁隧道-地表环境振动的减振效果,对普通扣件和减振扣件下列车运行引起的隧道结构和地表振动响应进行现场实测分析,针对减振扣件和普通扣件得到以下结论:(1)减振扣件能明显降低钢轨的水平向振动,采用浮轨扣件后会使得钢轨的垂向振动明显增大;(2)减振扣件能明显控制隧道内结构的振动。对于隧道内振动控制效果,浮轨扣件效果更好。当采用减振扣件后,会出现道床和轨枕处的固有频率向低频偏移的现象,且会造成低频放大;(3)对于地面测点,由于低频振动在土层中的衰减较弱,会导致对与地面测点,双层非线性扣件加速度有效值和加速度峰值小于浮轨扣件。两种扣件均满足规范限定要求,在2 Hz^50 Hz频段范围内双层非线性扣件的加速度级小于浮轨扣件,双层非线性扣件的固有频率出现在63 Hz,浮轨扣件的固有频率出现在20 Hz说明两种扣件对于地面控制频段范围存在差异。; 冯青松张运来陈艳明刘庆杰; 关键词：振动与波环境振动固有频率

有轨电车长枕埋入式轨道复合地基多目标优化: 2019年; 为研究有轨电车长枕埋入式无砟轨道复合地基结构的关键影响因数和最优参数组合,采用有限单元法建立了长枕埋入式无砟轨道复合地基三维精细化计算模型.通过响应面试验得到了无砟轨道复合地基结构力学性能的响应面函数,并采用遗传算法进行多目标优化得到最优参数组合.结果表明:采用响应面模型替代有限元模型进行优化分析,可以大大减少优化迭代所需要的计算时间,且能够保证足够的计算精度;建议在进行长枕埋入式无砟轨道复合地基设计时将钢轨垂向位移作为关键评价指标;各设计变量对长枕埋入式无砟轨道复合地基结构力学性能影响的主次顺序依次为轨道板厚度、桩径、支承层厚度、桩纵向间距;最佳设计方案为轨道板厚度0.32m,支承层厚度0.18 m,桩径0.55 m,桩纵向间距1.6 m.; 孙魁冯青松王威陈艳明; 关键词：现代有轨电车复合地基响应面法多目标优化

周期离散支承钢轨垂向振动带隙特性分析被引量：10: 2020年; 本文将周期轨道结构简化为周期离散支承钢轨结构,对其垂向振动带隙特性进行了研究.将钢轨等效为Timoshenko梁,通过平面波展开法计算了周期轨道结构垂向振动带隙特性,与采用实体单元的有限元法进行了比较,并进一步分析了各阶带隙频率的物理意义.结果表明,0~1500 Hz范围内,采用Timoshenko梁模型能够准确地表征周期性轨道结构带隙特性.然后利用有限元法计算了有限周期轨道结构的振动传输特性,并通过钢轨传输特性实验进一步验证了其带隙特性,紧接着分析了轨道结构中不同阻尼对带隙特性的影响.接着采用功率流法分析了有限周期轨道结构中能量的传播特性,最后分析了轨道结构垂向振动各阶带隙频率与纵向温度力之间的关系,并探讨了扣件刚度、扣件间距的影响.分析结果表明,周期性轨道结构能量流也具有带隙特性,禁带范围内输入轨道功率流很少,而通带能大幅度输入功率流;周期轨道结构垂向振动第二阶带隙起始频率B(1014.41 Hz)、截止频率C(1030.06 Hz)可作为无缝线路钢轨内部温度力大小的主要评价指标.周期轨道结构中带隙特性有利于更深入地理解轨道结构中振动波的传播特性,并为铁路振动和噪声控制提供了一个新的思路.; 冯青松杨舟郭文杰陆建飞梁玉雄雷晓燕; 关键词：弹性波带隙振动传递特性钢轨温度力

减振扣件对地铁隧道-地表振动特性影响分析被引量：13: 2020年; 研究目的:不同减振扣件对地铁隧道-地表环境振动的减振效果特性有所差异,列车运行引起的隧道和地表的振动在时域和频域上有较大区别,目前对减振扣件减振效果评价多采用不同断面进行对比分析,但其结果会受到隧道断面周围结构的影响。基于此,本文通过对普通扣件和减振扣件下列车运行引起的隧道结构及地表振动进行现场实测分析,并建立车辆-轨道-隧道-大地耦合动力分析数值模型,研究减振扣件对隧道结构-地表的减振效果。研究结论:(1)减振扣件能有效控制道床和隧道壁上的振动响应,当采用减振扣件后,道床上峰值变小且峰值出现频段向低频偏移,隧道壁上减振扣件在卓越频率范围内出现振动放大现象;(2)地面测点的振动加速度峰值和Z振级随距离振源的位置增加呈现出减小的趋势,但是在15~30 m范围内出现增大的现象,说明在该区域范围内出现振动放大的现象,但放大区间有所不同,应根据具体工程选择合适的扣件;(3)地面同一测点振动加速度峰值和Z振级呈现出W形的变化趋势,因此在进行地面振动控制时应充分考虑控制点所处位置,根据具体情况采用合理的控制措施;(4)本研究成果可为轨道交通中隧道和地表振动控制措施选择提供理论依据。; 冯青松张运来陈艳明刘庆杰; 关键词：环境振动

双周期声子晶体梁弯曲振动带隙特性分析被引量：4: 2020年; 提出一种双周期五组元声子晶体梁结构,用以研究弯曲波的带隙特性。在无限结构条件下,将其等效为铁木辛柯梁,利用传递矩阵法推导、计算其能带结构,并与简单二组元声子晶体梁结构的带隙进行对比分析,结果表明内部周期的存在主要影响带隙的宽度。在有限结构条件下,利用有限元法研究双周期五组元声子晶体梁的振动传递特性,证明理论推导的正确性,并得到双周期五组元声子晶体梁的弯曲波衰减特性。结果表明,双周期五组元声子晶体梁可以看作是一种滤波器,弯曲波沿波传播方向在禁带中逐渐衰减,而在通带中传播不衰减。最后讨论参数对带隙的影响,研究发现内部周期的存在能够解决低频与宽频相悖的问题,通过改变内部周期数,能够成功产生低频、宽频带隙,可为低频减振降噪设计提供新的思路。; 冯青松杨舟梁玉雄陆建飞雷晓燕; 关键词：振动传递特性

双振源激励下地铁车辆段上盖建筑物振动特性被引量：24: 2019年; 以广州某地铁车辆段为研究对象,实测了试车线与库内检修线引起地面振动的加速度,分析了两类振源的衰减规律与差异;建立了车辆段上盖建筑物有限元模型,将实测地面振动数据采用大质量法进行多点激励,分析了双振源激励对上盖建筑物楼板振动的影响。研究结果表明:列车通过时,试车线地面振动主要频率为60~80Hz,检修线主要频率为20~40Hz;试车线荷载振源强度大于检修线,约为6dB;试车线振动衰减率约为1.07dB·m^-1,检修线振动衰减率约为1.69dB·m^-1,说明检修线引起地面振动强度的衰减速度比试车线更快;与非一致激励相比,一致激励对上盖建筑物楼板10Hz以下振动影响显著,各层加速度级在2.5Hz处存在明显峰值,这与建筑物楼板的固有频率有关;试车线荷载激励下,底层楼板振动主要频率范围为40~60Hz,顶层出现在20~40Hz,峰值中心频率集中在40.0Hz处;检修线荷载激励下,各层楼板振动主要频率范围为0~40Hz,峰值中心频率集中在31.5Hz处;对比单一振源激励,双振源激励使建筑物楼板Z振级增加了0~3.5dB,这在地铁车辆段上盖建筑物的环境振动评价中应充分重视。; 冯青松王子玉刘全民罗信伟李纪阳; 关键词：铁道工程地铁车辆段有限元模型

简支梁桥上嵌入式轨道无缝线路优化分析被引量：8: 2018年; 为分析有轨电车嵌入式轨道桥上无缝线路梁轨相互作用机理并获得最优参数组合,根据梁轨相互作用原理,建立了多跨简支梁桥上嵌入式轨道桥上无缝线路力学分析模型,采用正交试验方法研究钢轨类型、高分子材料纵向阻力、桥墩纵向刚度、桥台纵向刚度和桥梁跨数这5种因素对嵌入式轨道桥上无缝线路力学特性的影响.研究结果表明：采用小阻力高分子材料可明显减小钢轨附加作用力,但轨板相对位移和断缝值有较大增长;当高分子材料纵向阻力约为5.0×10^6 N/m时,轨板相对位移达到限值,高分子材料产生拉裂破坏;最佳简支梁桥上有轨电车嵌入式轨道无缝线路设计方案为钢轨类型60R2槽型轨、高分子材料纵向阻力2.0×10^7 N/m、桥墩纵向刚度3.0×10^7 N/m、桥台纵向刚度2.0×10^8 N/m,桥梁跨数根据实际工程而定.; 冯青松孙魁罗信伟刘庆杰; 关键词：现代有轨电车简支梁无缝线路正交试验

基于响应面法的双块式轨枕多目标优化分析被引量：2: 2020年; 为得到双块式轨枕的最优设计参数组合,采用通用有限元软件ANSYS建立双组桁架双块式轨枕的计算模型,详细分析上主筋直径、下主筋直径、连接筋直径、桁架总高度和下主筋间距对双块式轨枕力学特性的影响。基于Box-Behnken试验设计方法,建立堆放工况下桁架钢筋等效应力和垂向位移的响应面函数,并以钢筋等效应力和垂向位移为优化目标函数,对双块式轨枕进行多目标优化分析。结果表明:随着下主筋直径、连接筋直径和桁架总高度的增加,桁架钢筋等效应力和垂向位移均逐渐减小;下主筋直径、连接筋直径、桁架总高度和下主筋间距对于堆放工况下的双块式轨枕力学性能的影响较显著,而上主筋直径对双块式轨枕力学性能的影响相对较小;当上主筋直径、下主筋直径、连接筋直径、桁架总高度和下主筋间距分别为10,9,8,113 mm和70 mm时,双块式轨枕具有较好的力学性能。; 尹华拓冯青松孙魁罗信伟杨祖宾马晓川; 关键词：双块式轨枕响应面法多目标优化

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