[1]何宝华.风屏障透风率对侧风下货运专线简支箱梁桥车桥耦合振动影响研究[J].高速铁路技术,2023,14(04):56-62.[doi:10.12098/j.issn.1674-8247.2023.04.011]
　HE Baohua.A Study on Effect of Ventilation Rate of Wind Barrier on Vehicle-bridge Coupling Vibration of Simply Supported Box Girder Bridge of Freight Dedicated Line under Crosswind[J].HIGH SPEED RAILWAY TECHNOLOGY,2023,14(04):56-62.[doi:10.12098/j.issn.1674-8247.2023.04.011]
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风屏障透风率对侧风下货运专线简支箱梁桥车桥耦合振动影响研究()
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《高速铁路技术》[ISSN:1674-8247/CN:51-1730/U]

卷:
14卷
期数:
2023年04期
页码:
56-62
栏目:
出版日期:
2023-08-30

文章信息/Info

Title:
A Study on Effect of Ventilation Rate of Wind Barrier on Vehicle-bridge Coupling Vibration of Simply Supported Box Girder Bridge of Freight Dedicated Line under Crosswind
文章编号:
1674-8247（2023）04-0056-07
作者:
何宝华
国能新朔准池铁路（山西）有限责任公司，山西?朔州 036002
Author(s):
HE Baohua
CHN Energy Xinshuo Zhunchi Railway（Shanxi）Co. ，Ltd. ，Shuozhou? 036002 ，China
关键词:
风屏障; 风-车-桥耦合; 动力响应; 货运列车; 简支箱梁
Keywords:
wind barrier; wind-vehicle-bridge coupling; dynamic response; freight train; simply supported box girder
分类号:
U441
DOI:
10.12098/j.issn.1674-8247.2023.04.011
文献标志码:
A
摘要:
为探究强风作用下风屏障透风率对货运专线铁路车桥耦合振动的影响，通过数值模拟计算不同透风率风屏障桥梁在不同位置行车时的车桥系统三分力系数，根据弹性系统动力学总势能不变值原理建立考虑风荷载的车桥系统耦合振动方程，对横风作用下货运列车通过设置不同透风率风屏障的简支箱梁桥时的车桥动力响应进行计算。结果表明：（1）桥梁横向位移受到风屏障透风率和列车行驶位置的影响，存在某一个透风率使得桥梁横向位移最小；（2）风屏障透风率从20%增加到60%，列车的脱轨系数和轮重减载率呈增大趋势，迎风车的两项参数均大于背风车；（3）重车的横向摇摆力大于空车，横向摇摆力随风屏障透风率增大的幅度受列车重量影响较小。
Abstract:
In order to explore the effect of the ventilation rate of wind barrier on vehicle-bridge coupling vibration of freight dedicated railway under strong wind，this paper calculated the three-component coefficient of vehicle-bridge system of bridges with wind barriers with different ventilation rates during train operation at different positions by numerical simulation，established the vehicle-bridge coupling vibration equation considering wind load according to the principle of the constant total potential energy of elastic system dynamics，and calculated the vehicle-bridge dynamic response of freight trains passing through simply supported box girder bridges with different ventilation rates under crosswind. The results show that：（1）The lateral displacement of the bridge is affected by the ventilation rate of the wind barrier and the position of the running train，and there is a certain ventilation rate that minimizes the lateral displacement of the bridge.（2）When the ventilation rate of wind barrier increases from 20％ to 60％，the derailment coefficient and wheel unloading coefficient of the train show an increasing trend，and both parameters of windward vehicle are greater than those of leeward vehicle. （3） The lateral swaying force of the loaded vehicle is greater than that of an empty vehicle，and the increased range of lateral swaying force with wind barrier’s ventilation rate is less affected by train weight.

参考文献/References:

［1］龙卫国，蒋丽忠，陈令坤. 重载列车过桥时桥梁的垂向动力分析［J］. 振动与冲击，2013，32（12）：140-143，149. LONG Weiguo，JIANG Lizhong，CHEN Lingkun. Vertical Dynamic Analysis of a Bridge during a Heavy Haul Train Passing Through［J］. Journal of Vibration and Shock，2013，32（12）：140-143，149.
［2］李奇，吴定俊，李俊. 混编货车通过中小跨度桥梁时车桥振动分析［J］. 同济大学学报（自然科学版），2007，35（2）：171-175. LI Qi，WU Dingjun，LI Jun. Train-bridge Vibration Analysis of Mix-marshalling Freight Trains’ Traversing Medium and Small Span Bridges［J］. Journal of Tongji University （Natural Science），2007， 35（2）：171-175.
［3］向俊，曾庆元. 轻重车辆混编对列车脱轨安全性的影响分析［J］.长沙铁道学院学报，2002（3）：1-6. XIANG Jun，ZENG Qingyuan. Analysis of the Effect of the Train Formation on the Safety of Train Derailment［J］. Journal of Changsha Railway University，2002（3）：1-6.
［4］郭向荣，曾庆元. 高速铁路结合梁桥与列车系统振动分析模型［J］. 华中理工大学学报，2000，28（3）：60-62. GUO Xiangrong，ZENG Qingyuan. Analytical Model of the System Vibration in High Speed Combination Girder Bridge and Train［J］. Journal of Huazhong University of Science and Technology，2000， 28（3）：60-62.
［5］曾庆元. 弹性系统动力学总势能不变值原理［J］. 华中理工大学学报，2000，28（1）：1-3，14. ZENG Qingyuan. The Principle of Total Potential Energy with Stationary Value in Elastic System Dynamics［J］. Journal of Huazhong University of Science and Technology，2000，28（1）：1-3， 14.
［6］曾庆元，杨平. 形成矩阵的“对号入座”法则与桁梁空间分析的桁段有限元法［J］. 铁道学报，1986，8（2）：48-59.ZENG Qingyuan，YANG Ping. The “Set-in-right-position” Rule for Forming Structural Matrices and the Finite Truss-element Method for Space Analysis of Truss Bridges［J］. Journal of the China Railway Society，1986，8（2）：48-59.
［7］郭向荣，何玮，朱志辉，等. 横风作用下货物列车通过大跨度铁路斜拉桥的走行安全性研究［J］. 中国铁道科学，2016，37（2）：41-47. GUO Xiangrong，HE Wei，ZHU Zhihui，et al. Running Safety of Freight Train Passing Long-span Cable-stayed Railway Bridge under Cross Wind［J］. China Railway Science，2016，37（2）：41-47.
［8］骆宁安，杨文武，韩大建. 大跨度桥梁脉动风场的随机模拟［J］.华南理工大学学报（自然科学版），2002，30（3）：57-60. LUO Ning’an，YANG Wenwu，HAN Dajian. Stochastic Simulation of Wind Turbulence Field for a Long-span Bridge［J］. Journal of South China University of Technology （Natural Science），2002，30（3）：57-60.
［9］郭向荣，曾庆元. 京沪高速铁路南京长江斜拉桥方案行车临界风速分析［J］. 铁道学报，2001，23（5）：75-80. GUO Xiangrong，ZENG Qingyuan. Analysis of Critical Wind Speed for Running Trains on a Schemed Yangtze River Bridge at Nanjing on Beijing-Shanghai High Speed Railway Line［J］. Journal of the China Railway Society，2001，23（5）：75-80.
［10］王厚雄，高注，王蜀东，等. 挡风墙高度的研究［J］. 中国铁道科学，1990，11（1）：14-23. WANG Houxiong，GAO Zhu，WANG Shudong，et al. A Study on the Height of Wind Break Wall［J］. China Railway Science，1990， 11（1）：14-23.
［11］张健. 铁路防风栅抗风性能风洞试验研究与分析［J］. 铁道科学与工程学报，2007，4（1）：13-17. ZHANG Jian. Wind-tunnel Test Investigations and Analysis on Wind Break Performances of Wind Fences on Railway［J］. Journal of Railway Science and Engineering，2007，4（1）：13-17.
［12］吕娜，刘伟，谢海清，等. 叶片式导风屏障挡风性能优化研究［J］.高速铁路技术，2022，13（1）：78-82，88. LV Na，LIU Wei，XIE Haiqing，et al. Study on Optimization of Wind-proof Performance of Vane-type Wind Deflector［J］. High Speed Railway Technology，2022，13（1）：78-82，88.

相似文献/References:

[1]吕 娜,张英虹,谢海清,等.基于风-车-桥耦合振动的导风屏障防风效果研究[J].高速铁路技术,2023,14(03):32.[doi:10.12098/j.issn.1674-8247.2023.03.007]
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2022-06-14
作者简介：何宝华（1976-），男，教授级高级工程师。
更新日期/Last Update: 2023-08-30