高速地铁列车竖向振动特性分析

高速地铁列车是一种运行速度可达160 km/h远高于普通地铁最高速度80 km/h的新型地铁列车。其车辆力学特性与高铁列车基本相同,其轨道运行条件与普速列车轨道运行条基本相同。地铁列车竖向振动影响列车上部结构供电及受力性能,目前高铁及普速列车在各自轨道上运行时列车的振动特性研究较为成熟,但高铁列车在普速铁路上运行时的振动特性的研究尚属空白。聚焦高速地铁列车在普速轨道上运行时的车辆振动特性,基于OpenSees软件建立普速及高速地铁列车的车-轮-轨二维有限元模型;利用我国普速轨道谱考虑其频谱特征随机生成20个440 m长轨道不平顺样本;通过有限元法分析了普速和高速地铁列车在不同运行速度及不同平顺程度下的竖向位移响应及统计参数,研究了高速及普速地铁列车竖向振动随运行速度的变化规律。研究表明：高速地铁列车与普速地铁列车的不平顺轨道振动远大于平顺轨道振动。高速列车与普速列车在竖向振动随速度变化特性上存在差异,高速列车的竖向振动位移幅值远小于普速列车,相较于普速列车振动更加稳定。     

无砟轨道路基列车动载激励及动力响应三维数值模拟

针对高速铁路列车荷载激励输入特性及无砟轨道路基在动载作用下的动力响应问题,建立了轨道—路基三维有限元数值模型,确立了单元结构类型、路基本构模型及结构材料参数的选取方法及依据。根据列车荷载分布特点及其激励输入特性,采用2车厢8轮对车辆离散模型,通过Fourier变换获得了相邻车厢两个转向架通过轨道时轨下扣件点的反力时程曲线,在此基础上利用实测数据验证了模型的合理性和适用性。以运行速度300 km/h,轴重为170 kN的高速列车为例,分别计算CRTSⅡ型板式无砟轨道路基及双块式无砟轨道路基的竖向动应力、竖向动位移及动加速度,揭示上述响应规律与轨道路基结构之间的相关性。     

京津高铁列车运行引起的地表振动观测与分析

在京津城际高铁的廊坊段,使用了1000多个数字地震检波器进行连续长时间观测.位于高铁高架桥轨道下方的检波器记录了列车通过时引起的地表振动.数据分析显示,列车经过轨道不同位置处引起的地表振动信号差异较大,而同一位置处不同列车引起的振动则具有很好的相似性,表明影响振动波形的主要因素是高架桥梁及轨道,可以利用长期观测数据来作为轨道及高架结构失稳的预警.对振动信号频率分析的结果表明,列车经过时以及经过后的十几秒时间内存在着能量较强的简谐波振动,可能和轨道及桥梁结构有关.使用轨道下方的采集信号与2~4 km外的另外一条观测测线信号进行互相关处理,可以得到信噪比很高的虚震源记录,表明列车振动信号可以沿地表传播几公里甚至更远.     

列车荷载下巴准重载铁路高路堤路基累积变形研究

针对巴准重载铁路高路堤典型断面,采用三维非线性有限元与经验公式相结合的方法,建立了可考虑列车-轨道动力相互作用的重载列车振动荷载引起的高路堤路基累积变形计算方法。首先,基于列车-轨道垂向耦合动力系统理论,建立重载列车-轨道动力耦合体系数值模型,并实施重载列车-轨道耦合系统动力分析;其次,建立轨枕-道床-路基-场地动力系统的三维有限元模型,并输入求解的列车振动荷载作为外部激励;最后,采用Li和Selig推荐的改进土体累积变形预测模型并结合有限元分析结果,分析了未加固和应用土工格栅加固的高路堤路基累积变形的基本特征与规律。发现土工格栅可显著减小路基的动力累积变形作用。     

高速列车-桥梁竖向随机振动的时域分析方法

提出时间相关多维有色噪声形式的轨道不平顺激励下列车-桥梁耦合系统协方差响应的时域递推方法。用白噪声滤波法生成轨道不平顺有色噪声过程,在宽频带内识别滤波器参数以同时实现滤波成型和波长截断功能。提出基于高阶Pade近似的累次时滞系统,以实现列车多轮对下轨道不平顺激励的大时滞再现;再结合成型滤波器构造列车下轨道不平顺激励的一致白噪声模型。建立列车-桥梁垂向振动的状态方程,将其与激励模型联立得到一致白噪声激励下的列车-桥梁扩阶状态方程。将方差递推法推广到时变系统,求解列车-桥梁系统的随机振动。分析结果与Monte Carlo模拟法符合良好,表明了方法的正确性。     

高速铁路弹塑性路基及轨道的地震反应特性研究

高铁列车运行时突发地震会对路基及轨道产生振动危害,严重影响列车的安全运行。为此,文中建立轨道系统-弹塑性路基-地基三维精细化有限元模型,分析高速铁路弹塑性路基和轨道在不同列车速度v(50、70、100、130 m·s~(-1))下的地震反应特性,结果表明:地震与列车共同作用下,路基和轨道的位移振幅主要受地震作用影响,而车速变化对路基位移幅值的作用较弱,对轨道的作用较强;地震发生时,列车以不同车速运行会对路基和轨道的频谱曲线产生不同程度的波动影响,其中在车速50 m·s~(-1)时波动最为剧烈,且总体向高频移动,并出现多个振动主频,此时路基和轨道的加速度峰值分别为单独移动荷载的2.3和1.3倍,路基及轨道加速度显著提高;地震作用下,列车的脱轨系数与横向位移在车速50 m·s~(-1)时显著增大,超过列车安全运行的标准;推测车速50 m·s~(-1)(180 km·h~(-1))为列车脱轨的临界速度。     

地震-列车移动荷载耦合作用下高铁路基振动特性研究

基于轨道结构-路基-地基动力相互作用理论,建立考虑地震-列车移动荷载耦合输入的轨道结构-路基-地基动力学模型,研究高速铁路路基及轨道在耦合荷载作用下的振动响应问题.通过编制DLOAD子程序并与ABAQUS有限元计算程序联立,实现地震荷载与列车移动荷载耦合作用的施加,以高速铁路桩承式路基及自由式路基为研究对象,对地震-列...     

轨道不平顺随机过程的数值模拟

轨道不平顺是列车-轨道系统的动力响应的主要影响因素,不平顺样本是列车-轨道系统动力分析模型中不可缺少的参数.根据随机理论原理推导了轨道不平顺谱的空间、时间域的相互转化关系,得到了时域功率谱的表达式.分析了目前广泛应用几种轨道不平顺随机过程的模拟方法的原理及作法,通过对功率谱快速数值算法的分析给出了一种新三角级数模拟方法,该方法与逆傅氏变换法具有等效性,同时也论证了逆傅氏变换方法样本是高斯过程.最后通过实际算例的分析论证了新三角级数法与傅氏逆变换法在简便、合理等方面的优点.     

高速列车运行引起的地基振动测试与分析

为分析高速列车运行引起的地表处振动峰值加速度随距轨道中心线距离的变化特征,选择8个不同场地类型及路基形式的工程场地进行高速列车运行引起的地表振动加速度测试。研究结果表明,高速列车引起的地表振动加速度随距轨道中心线距离的变化特征因场地条件和路基形式的不同存在显著差异;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类场地条件下,高速列车引起的地表三分量振动加速度均随距轨道中心线距离的增加而减小,且距轨道近距离处峰值加速度衰减较快,远距离处衰减较慢,Ⅰ类场地条件下,高速列车引起的地表振动加速度随距轨道中心线距离的增加呈先增大后减小的趋势;对于相同路基形式的高速铁路,Ⅲ类场地条件下地表振动峰值加速度随距轨道中心线距离的增加减小速度最快,Ⅱ类场地次之,Ⅳ类场地衰减最慢。     

轨道高低不平顺谱分析

基于国内外轨道高低不平顺功率谱密度拟合函数,通过编程数值计算分别对比研究了普通线路谱和高速线路谱对行车平稳舒适性、安全性、轮轨动力效应的影响.结果表明,铁科院干线谱和原长沙铁道学院谱激励下列车的平稳舒适性略优于美国六级谱,而前者的轮轨动力效应介于美国六级谱和美国五级谱之间,后者则与美国六级谱相当;时速120 km等级普通线路谱和时速160 km等级提速线路谱引起的列车行驶平稳性介于美国五级谱和六级谱之间,轮轨动力效应与美国六级谱较一致;铁科院郑武线高速谱和时速200 km等级提速线路谱引起的列车平稳舒适性介于德国高干扰谱和低干扰谱之间,而前者引起的轮轨力大于德国轨道谱,后者则与德国低干扰谱相当.同时采用三角级法给出各轨道谱的时域样本,作为车辆-轨道垂向耦合动力分析模型的轮轨激励输入,仿真计算了青藏客车YZ25T在普通轨道谱激扰下以时速90 km/h行驶和高速轨道谱激励下以时速200 km/h行驶时的轮轨竖向作用力,较好地验证了基于轨道谱密度函数的轮轨力效应分析结果.研究成果可为列车行驶振动反应分析中轮-轨不平顺激励谱的选择提供参考.     

Two- and three-dimensional modelling of half-space and train-track embankment under dynamic loading

Two modelling approaches for the analyses of half-space and train-track embankment on half-space subjected to dynamic loads are presented and compared. A three-dimensional (3D) modelling approach is performed by a coupled Boundary Element–Boundary Element method (BE–BE) and a two-dimensional (2D) one by a coupled Boundary Element–Finite Element method (BE–FE). Both approaches employ time domain algorithms. The comparison between the results of the presented approaches points out whether a problem can be treated as a 2D or as a 3D case. As an application, a parametric study of the wave propagation problem in a train-track embankment with an underlying half-space is presented.     

地球系统科学综述

首先从人类面临全球性的重大问题、地球系统的全球化和地球系统科学的关系与传统地球科学三个方面介绍了地球系统科学提出的背景,阐述了地球系统科学国内外研究现状．然后,详细介绍了地球系统科学的概念与研究方法,主要包括研究思路、基本概念、地球系统过程、全球——区域信息获取、海量信息处理和分析及地球系统模型等．第三,构建了地球系统科学理论基础．主要包括：地球系统的连续动态系统、离散动态系统、地球系统的随机性、地球系统的自组织和地球系统的简单巨系统与复杂巨系统,重点介绍了地球系统科学子系统与各圈层相互作用的动力学模型与效应．第四,概述了地球系统的数字表达一数字地球和地球系统科学是可持续发展战略科学基础．最后,简述了中国开展地球系统科学研究的方向和面临的主要科学问题。     

三向地震模拟振动台竖向激振系统分析

我国自行设计的三向大型地震模型振动台的竖向激振系统采用动态激振系统与静力平行系统一体的结构方案，静力平衡系统采用压力闭环控制构成了动态激振缸的加载系统，本文以带有随机干扰的激振系统模型为基础，对这种具有加载系统的多自由度系统进行了分析和仿真研究。     

福建地震现场应急通信系统的运行维护管理

探讨了福建省地震局所配备的现场应急通信系统运行维护(简称运维)的管理.将现场通信系统细分为现场局域网系统、卫星通信系统、现场后勤保障系统和现场单兵通信系统进行维护.从运维管理组织、运维管理制度、运维管理场所、存在的问题及对策等方面论述了如何加强系统维护保养,提高应急装备运用和管理能力.     

国家数字地震台网中心的技术系统

详细阐述了国家数字地震台网中心技术系统的组成部分与地震数据流程。计算机网络系统和地震数据硬件系统是整个台网中心技术系统的基础;地震数据接收与自动定位系统、人机交互系统、半自动CM T系统、地震数据格式转换系统和地震数据管理与服务系统这5个地震专业应用系统实现了台网中心的二个基本任务: 防震减灾和为地震基础研究服务。     

Chirp浅剖仪在水域地质调查中的应用

基于线性调频技术的Chirp声学浅剖仪系统,较好地解决了探测深度以及分辨率这两个最令人关心但又互为矛盾的问题。该浅剖仪系统主要由导航系统、信号控制系统、信号发射系统、信号接受系统以及测深系统等5部分组成,理论上,其纵向地层分辨率为十几厘米左右,最大探测深度在百米左右,具体视地层以及水质等条件而定。考虑到该系统的特殊性和复杂性,对其关键操作进行了较为详细的描述。最后介绍了该系统在活断层调查、管线走向调查以及水底抛石调查等不同类型水域岩土工程勘察中的成功应用,表明其具有良好的应用前景。     

交通系统地震服务性能分析

本文论述了交通系统的震害,建立了城市交通系统地震救灾服务功能模型及评估方法以及救灾功能的可靠性分析方法,提出了基于可靠度的系统地震服务功能的分析方法和最佳路径优化方法,并以可靠度和道路长度作为协调参数,运用优化方法解决了交通系统安全性和经济性之间的矛盾,提出了交通系统加固优化的实用的分析方法。最后以某城市交通网络系统为例进行了分析研究,为城市交通系统防震减灾研究提供理论基础。     

沈阳市天然气管网系统抗震可靠性优化研究

供气管网系统抗震可靠性优化提供了系统改造决策的依据，是对系统抗震可靠性分析研究的深化。结合供气管网系统抗震分析的递推分解算法，介绍了利用遗传算法进行供气管网系统抗震优化分析的方法，以沈阳市供气管网系统为例，进行了实际工程的优化研究。     

Layer structure,petroleum accumulation system and characteristic of subtle reservoir of continental basins in eastern China:Taking Jiyang depression for example

The concept and division method for petroleum accumulation system,based on layer structure,are presented according to characteristics of layer structure and reservoirs. The petroleum accumulation system of Jiyang depression can be divided into four levels,namely petroleum accumulation system combination,petroleum accumulation system,oil-gas reservoir combination and reservoir. The petro-leum accumulation system combination includes three types of genetic pattern: other-source bur-ied-ridge accumulation system combination in pre-Paleogene,medium-deep layer self-source accu-mulation system combination in Paleogene,and shallow layer other-source accumulation system combination in Neogene. This paper also describes the reservoir types and their distribution charac-teristics of different petroleum accumulation system combinations and their interior units.