博士研究生创新基金(2011YJS261)
- 作品数：10 被引量：74H指数：6
- 相关作者：刘维宁李克飞王文斌袁扬金浩更多>>
- 相关机构：北京交通大学中国铁道科学研究院北京市轨道交通建设管理有限公司更多>>
- 发文基金：博士研究生创新基金国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：交通运输工程理学一般工业技术建筑科学更多>>
- 基于变速及曲线车轨耦合频域解析模型的地铁减振轨道动力特性研究被引量：1
- 2013年
- 地铁振动是个复杂的系统问题，涉及列车类型、轨道结构、线路状况和行车速度等诸多因素。在轨道结构周期性频域解析模型的基础上，结合地铁现场锤击试验和振源测试，建立变速及曲线车轨耦合频域解析模型，研究地铁减振轨道的动力特性，主要研究内容和结论如下。
- 李克飞刘维宁
- 关键词：地铁动力特性频域变速
- 隧道内脉冲激励下地层振动传递特性研究被引量：5
- 2013年
- 目前,对于地铁运营引起的振动在地层中的传递特性一直未有系统深入的研究。利用自动落锤激励装置锤击轨道减振与控制实验室10 m埋深隧道内轨道,研究了0～200 Hz频段振动加速度在地层中的传播衰减特性。试验结果表明:①隧道结构-地面振动加速度峰值衰减率达到81.25%,地层对振动有很强的衰减作用。②除了30 Hz附近频段传递函数幅值大于1,隧道结构到地面振动响应传递函数幅值普遍小于0.4。③隧道结构-地面1/3倍频程加速度级传递损失曲线呈V形分布,传递损失在30 Hz附近最小,且为负值,此频段振动加速度能量从隧道传递到地面有放大现象。
- 王文斌刘维宁孙宁李克飞聂志理
- 梯式轨枕轨道模态试验分析被引量：7
- 2013年
- 梯式轨枕轨道已成为控制地铁列车振动的有效措施之一,但枕下减振垫板的铺设形式如何影响梯式轨枕轨道的动力性能尚没有展开系统研究。该文通过多输入多输出模态测试方法,分析了枕下减振垫板的三种铺设方式对梯式轨枕轨道动力特性的影响。分析得出:现有的枕下减振垫板铺设方式,具有最小的一阶自振频率33Hz。单侧铺设10块枕下减振垫板的梯式轨枕轨道,具有最大的一阶阻尼比4.2%。三种枕下减振垫板铺设方式,梯式轨枕轨道前6阶阻尼比都具有先减小后增大的规律,一阶振型都沿轨道中心线对称。单侧铺设5块和7块枕下减振垫板的梯式轨枕轨道,二阶振型都沿轨道中心线反对称,和单侧铺设10块枕下减振垫板的梯式轨枕轨道正相反。分析结果为梯式轨枕轨道的工程应用提供了参考。
- 金浩刘维宁王文斌
- 关键词：模态试验自振频率阻尼比振型
- 基于脉冲试验的地铁环境振动响应传递函数预测方法研究
- 2012年
- 地铁运营引起的建筑物内振动,若对其不加防护,将影响人们的生活和工作,干扰精密仪器的正常运行,造成古建筑物的损伤;准确地预测地铁运营引起的环境振动,是解决这一问题的关键.因此,依托国家自然科学基金资助项目(51008017,50848046,50538010),采用理论分析、实验室试验、有限元仿真和现场测试相结合的方法,研究地铁运营引起的振动传递问题,并提出基于脉冲传递函数法的地铁运营引起建筑物内振动预测方法.论文主要研究内容和成果如下.
- 王文斌刘维宁
- 关键词：地铁运营地面振动建筑物振动模态
- 蚁群算法耦合LS-DYNA梯式轨枕轨道动力特性优化被引量：12
- 2013年
- 为研究枕下减振垫材料密度和弹性模量对梯式轨枕轨道动力特性的影响,提出连续函数蚁群算法耦合LS-DYNA动力有限元程序的方法。首先利用连续函数蚁群算法程序,优化设计变量;其次,调用LS-DYNA动力有限元程序,对优化参数后的有限元模型进行计算;最后,将LS-DYNA动力有限元程序计算得到的结果反馈给连续函数蚁群算法程序。利用该方法,研究得出:在可取的材料参数范围之内,梯式轨枕轨道枕下减振垫最佳材料密度为620 kg/m3,最佳弹性模量为6.25×106N/m2。将优化后的枕下减振垫用于地铁运营线,基底台座1～80 Hz频段加权VLz减小6.5 dB。因此认为,连续函数蚁群算法耦合LS-DYNA方法优化梯式轨枕轨道动力特性有效。
- 金浩刘维宁
- 关键词：蚁群算法连续函数有限元分析
- 基于现场测试的曲线段地铁地面振动传播规律被引量：36
- 2012年
- 在地铁区间为小半径曲线、地面无干扰振源并可以布置高密度测点的珍贵测试条件下,采用高灵敏度数据采集与分析系统,对北京地铁某曲线段进行地面振动测试。根据测试数据,研究地铁列车通过曲线段时引起地面振动加速度的时域和频域内传播规律。结果表明:在距离隧道中心线100m范围之内,地铁运营引起地面振动加速度的时程峰值主要在10-2 m·s-2量级,远大于背景振动下的10-4 m·s-2量级;在距离隧道中心线50m范围之内,水平振动强度是竖向振动强度的2～4倍,建议在涉及曲线段地铁的环评中应同时考虑竖向振动和水平振动的影响;水平振动加速度的主要频率成分为30～120Hz,建议在关于曲线段地铁的试验、测试和模拟中应选取较宽的频率分析范围;地面振动加速度频谱幅值随着与隧道中心线间距离的增加而呈波动性衰减。
- 袁扬刘维宁刘卫丰
- 关键词：地下铁道曲线段地铁运营地面振动现场测试
- 变速移动质量作用下轨道动力响应解析解研究被引量：4
- 2014年
- 列车进出站的振动及噪声问题不容忽视,然而目前关于列车变速移动问题的研究相对较少。为了研究进出站列车对周围环境的振动影响,在轨道结构频域周期性解析模型基础上,求解了单个及系列移动质量、移动质量系统变速移动下轨道结构的动力响应。通过求解变速移动质量下简支梁的动力响应,与已有算例进行对比,验证了计算模型的正确性。研究结果表明:移动质量作用下轨道动力响应远大于移动力作用下的动力响应;由于移动质量和轨道结构间的相互作用,轨道的动力响应中包含了较多的振荡成分;随着移动加速度的增大,轨道动力响应略有增大。
- 李克飞刘维宁吴宗臻
- 关键词：变速解析解动力响应
- 基于锤击测试的地铁环境振动预测方法的改进被引量：6
- 2013年
- 地铁运营引起的环境振动问题越来越受到人们的关注,如何在频域内准确预测地铁交通引起的环境振动是一个亟待解决的难题.通过理论推导和数值分析,对基于锤击测试的地铁振动环境响应传递率函数预测方法中理论假定和预测结果的准确性进行了研究.结果表明,可以应用多点锤击激起的振动传播体系内传递率函数替代地铁运行引起的体系内传递率函数作为预测方法理论假定的改进;应用改进后的预测方法得到的地表振动响应预测结果接近于应用数值模拟得到的地表振动响应计算结果;基于锤击测试的地铁振动环境响应传递率函数预测方法可以实现时域和频域内准确定量预测地铁交通引起的环境振动响应.
- 袁扬刘维宁王文斌
- 关键词：地铁环境振动
- 移动荷载作用下曲线轨道振动响应解析解研究被引量：9
- 2013年
- 将曲线轨道模拟为周期性离散支撑的曲线Timoshenko梁,首次推导了移动荷载作用下曲线轨道平面外振动的响应解析解。首先以Duhamel积分为基础,应用动力互等定理,得到沿曲线移动荷载作用下,半无限弹性空间体上任意点动力响应的一般表达式;然后在该式的基础上,针对轨道结构的周期性支撑特点,将荷载沿钢轨的移动问题转化为拾振点以轨枕间距为周期反方向跳跃式移动与荷载只在一个轨枕间距内移动的组合问题。以此,将一个频域积分问题转化为拾振点频域周期解的叠加问题,从而得到了曲线轨道在移动荷载作用下动力响应的解析解。曲线梁的传递函数用传递矩阵法求解。通过对曲线简支梁在移动荷载下振动响应的求解,验证了计算模型的正确性;对比曲线轨道和直线轨道在移动荷载下的振动响应结果,发现:相同荷载条件下,曲线轨道的振动响应大于直线轨道的响应,轨道振动响应频谱与荷载速度密切相关,并且曲线轨道的响应频谱更为丰富。
- 刘维宁李克飞Valeri Markine
- 关键词：移动荷载解析解传递函数
- 基于脉冲激励的地铁运营引起邻近建筑物内振动预测方法被引量：11
- 2012年
- 根据振动系统传递特性,提出一种新的环境振动预测方法——实测脉冲传递函数预测方法。通过脉冲试验测得振源与邻近建筑物内测点的振动加速度,计算得到振动系统的振动响应传递函数;将实测的地铁运营振源的振动加速度代入传递函数公式,实现对建筑物内测点的振动加速度时程、频谱、1/3倍频程和z振级的预测。应用该方法预测隧道中心楼内测点振动加速度结果表明:隧道结构与隧道中心楼内测点振动加速度传递函数峰值频段为30～50Hz,隧道中心楼内振动加速度峰值频段为40～60Hz;土层和隧道中心楼基础结构对60Hz以上频段的振动具有很强的衰减作用,楼房基础结构有效地隔断了70Hz以上的高频振动。该方法可用于预测地铁运营引起的建筑物内振动。
- Wang, Wenbin Liu, Weining Sun, Ning Li, Kefei Liu, Li
- 关键词：地铁运营环境振动脉冲传递函数
