高速铁路人-车-轨-桥耦合分析系统研发与应用

本书基于作者团队在高速铁路人-车-轨-桥耦合振动领域的理论研究成果与工程实践经验,聚焦高速铁路桥梁设计、施工和运维中面临的振动控制与行车安全等关键问题,提出了考虑非线性桩-土作用、空气弹簧、弓-网系统、智能阻尼器等多因素耦合的数学模型及其数值求解方法,发展了从常规线路到风载、道岔等特殊工况下的动力学分析理论,并介绍了车-桥耦合仿真分析平台的开发、集成及工程应用方法,系统构建了适用于高速铁路桥梁耦合振动的分析理论与技术体系。本书可供从事高速铁路桥梁设计、施工、运维工作的工程技术人员,以及相关领域研究的科研人员参考,也可供桥梁工程及相关专业的高等院校师生阅读参考。

第1 章　绪论………………………………………………………… 0011. 1　高速铁路桥梁概述…………………………………… 0021. 2　人-车-轨-桥耦合研究概述…………………………… 0041. 3　车-桥耦合分析系统现状……………………………… 0071. 4　本书主要研究内容…………………………………… 007第2 章　车-桥耦合动力学基础…………………………………… 0112. 1　桥梁动力学…………………………………………… 0122. 2　高速列车动力学模型………………………………… 0552. 3　轮轨接触计算………………………………………… 0722. 4　轨道不平顺…………………………………………… 0872. 5　车-桥的耦合计算……………………………………… 0942. 6　车-桥耦合振动的评价标准…………………………… 1022. 7　本章小结……………………………………………… 107第3 章　非线性桩-土作用对车-桥耦合振动的影响…………… 1093. 1　土-结构相互作用的计算方法和研究现状…………… 1103. 2　非线性桩-土相互作用………………………………… 1163. 3　桩-土-桥-车动力分析模型的建立…………………… 1263. 4　桩-土-桥-车动力仿真分析…………………………… 1303. 5　本章小结……………………………………………… 138第4 章　非线性空气弹簧与弓-网动态特性对人体舒适度的影响……………………………………………… 1414. 1　研究现状……………………………………………… 1424. 2　带有非线性空气弹簧的车-桥耦合分析……………… 1464. 3　弓-网耦合系统动态特性研究………………………… 1544. 4　整合系统中人体舒适度评价………………………… 1674. 5　本章小结……………………………………………… 176第5 章　车-桥耦合振动的MR-TMD 智能控制……………… 1795. 1　结构与阻尼器振动控制概述………………………… 1805. 2　车-桥-MR-TMD 模型中阻尼器的建立与参数选择…………………………………………… 1865. 3　车-桥-MR-TMD 耦合方程的建立和求解……………… 1925. 4　MR-TMD 对桥梁振动控制分析……………………… 2005. 5　本章小结……………………………………………… 210第6 章　轮径差对列车动力学性能的影响及车轮磨耗分析…………………………………………… 2136. 1　研究现状……………………………………………… 2156. 2　轮径差对列车动力学性能的影响…………………… 2186. 3　车轮磨耗计算………………………………………… 2296. 4　轮径差对车轮磨耗的影响分析……………………… 2396. 5　其他因素对车轮磨耗的影响分析…………………… 2446. 6　本章小结……………………………………………… 250第7 章　风载作用下车-桥耦合系统响应及桥梁疲劳寿命预估……………………………………… 2537. 1　桥梁风载和疲劳计算理论的发展及现状…………… 2547. 2　考虑预应力作用的车-桥耦合动力学模型…………… 2597. 3　风载作用下的车-桥耦合系统响应分析……………… 2657. 4　桥梁结构的疲劳寿命预估及其规律分析…………… 2747. 5　悬索桥风载影响及其疲劳寿命预估分析…………… 2857. 6　本章小结……………………………………………… 300