波流-地震联合作用下高速铁路深水桥梁动力响应及行车安全控制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51878173
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0804.结构工程
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Earthquake cause vibration of high-speed railway deep-water bridge violently and threaten the running safety of the train on bridge. Based on the principle of large scale coupling system and through simplifying the interaction models of wave current-seismic-pier and developing the unit module, this project sets up a new coupling vibration model of train-track-bridge with wave current and seismic dynamic boundary. In this model, the train, track, bridge, seismic and wave-current are considered as a unified system, and the explicit-implicit mixed integral method with variable step size is developed to improve the solving efficiency based on the dynamic characteristic distinction. After that, based on the sensitivity analysis, the control parameters of wave current field and seismic field are confirmed, and the dynamic response characteristics of the coupled systems are revealed. At last, based on the correlation analysis, the empirical formulas of control parameter value with the basic frequency of structure and the calculation method of running safety limits for high-speed railway train running over the deep-water bridge are put forward, and the failure mechanism of high-speed railway deep-water bridge-train systems is revealed. The achievement will make a good reference to the running safety control theory and engineering application of high-speed railway deep-water bridge subjected to wave current and seismic excitations.
地震致使高速铁路深水桥梁剧烈振动并威胁其上列车的行车安全。本课题基于耦合大系统原理,将列车、轨道、桥梁、地震力、波流力作为统一系统,在原有列车-轨道-桥梁动力模型的基础上考虑波流-地震联合作用,通过简化波流-地震-桥墩相互作用模型,编制仿真分析模块,建立可考虑波流-地震动力学边界的列车-轨道-深水桥梁耦合振动分析程序,并基于耦合系统的动力特征分区,开发变步长显式-隐式混合积分算法来提高求解效率;基于灵敏度分析,明确波流-地震联合作用场的控制参数,揭示波流-地震联合作用下高速铁路列车-轨道-深水桥梁系统的动力响应特征;基于相关性分析,得到波流-地震联合作用场控制参数随桥梁结构主频变化的经验公式,提出高速铁路深水桥梁桥上列车的行车安全界限计算方法,揭示高速铁路深水桥梁-列车系统的动力破坏机理。本项目的研究成果可为波流-地震联合作用下高速铁路深水桥梁桥上列车的行车安全控制及工程应用提供科学依据。

结项摘要

地震时高速铁路深水桥梁面临地震力、地震附加动水力、波浪力、水流力等荷载的联合作用,会致使高速铁路深水桥梁剧烈振动并威胁其上列车的行车安全,如何确保高速铁路深水桥梁桥上列车的行车安全是目前亟待解决的关键性技术难题。本课题基于铁路耦合大系统原理,将列车、轨道、桥梁、地震力、波浪力作为统一系统,在原有列车-轨道-桥梁动力模型的基础上考虑波浪-地震联合作用,通过波浪-地震-桥墩相互作用模型,编制仿真分析模块,建立了可考虑波浪-地震动力学边界的列车-轨道-深水桥梁耦合振动分析程序,在此基础上研究了单独地震附加动水力、波浪力、波浪-地震联合作用对高速铁路深水桥梁车桥系统动力响应的影响,同时弄清了波浪-地震联合作用对桥上列车行车安全性的影响。研究表明:①地震动水力对高速铁路跨海斜拉桥及桥上钢轨的横向动力响应影响显著,而对其竖向动力响应几乎无影响。对于高速铁路跨海斜拉桥,不考虑地震动水力会使桥上列车的行车安全性指标偏小,其中列车的脱轨系数、轮重减载率和轮对横向力会分别偏小4.5%、4.4%和6.0%;②波浪单独作用时,随着波浪重现期的增大,车桥系统的横向动力响应均增加而竖向动力响应几乎不变,波浪荷载会显著降低列车的乘坐舒适性并显著增加桥上列车的脱轨风险;③对于高速铁路跨海斜拉桥,考虑波浪-地震联合作用十分必要,相比地震单独作用工况,100年重现期波浪-地震联合作用工况下的三项列车行车安全性指标的平均增幅为13.8%、12.5%和10.6%;④对于高速铁路跨海斜拉桥,地震是影响桥上列车行车安全的主要因素,但当考虑波浪-地震联合作用后桥上列车的行车安全性会进一步降低。综合三项列车行车安全性指标,单独地震作用下,该高速铁路跨海斜拉桥的安全车速阈值为250km/h;而一般波浪-地震联合作用和极端波浪-地震联合作用下桥上列车的轮对横向力会超限,计算范围内无安全车速阈值。本项目的研究成果可为高速铁路深水桥梁的行车安全控制及工程应用提供理论支撑。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(0)
地震动分量对车-轨-桥系统动力响应影响研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    桥梁建设
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷虎军;孙昱坤
  • 通讯作者:
    孙昱坤
考虑地震动水力的跨海斜拉桥减震控制研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    铁道科学与工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷虎军;孙昱坤
  • 通讯作者:
    孙昱坤
非一致地震激励下大跨铁路斜拉桥车桥耦合振动研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    地震工程与工程振动
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷虎军;李书斌;黄炳坤
  • 通讯作者:
    黄炳坤
地震作用下千米级高速铁路悬索桥行车安全性研究
  • DOI:
    10.13465/j.cnki.jvs.2020.10.034
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷虎军;刘伟;黄炳坤
  • 通讯作者:
    黄炳坤
波浪-地震联合作用下跨海斜拉桥横向减震控制研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    防灾减灾工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷虎军;朱广平;孙昱坤;林上顺
  • 通讯作者:
    林上顺

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

大质量法在桥梁非一致弹塑性地震响应分析中的误差与改进
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷虎军;黄炳坤;刘伟;黄江泽
  • 通讯作者:
    黄江泽
非一致地震激励下列车—轨道—桥梁耦合振动及行车安全性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中国铁道科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷虎军;李小珍
  • 通讯作者:
    李小珍
行波效应对矮塔斜拉桥弹塑性地震响应的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    铁道工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李小珍;刘桢杰;雷虎军;洪沁烨
  • 通讯作者:
    洪沁烨
非一致地震输入阻尼对车桥系统地震响应的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    铁道科学与工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷虎军;黄江泽;李小珍
  • 通讯作者:
    李小珍
地震作用下445 m上承式高速铁路拱桥行车安全分析
  • DOI:
    10.13238/j.issn.1004-2954.201712220007
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    铁道标准设计
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷虎军;黄江泽
  • 通讯作者:
    黄江泽

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

雷虎军的其他基金

地震作用下基于复合隔震体系的高速铁路桥梁行车安全控制研究
  • 批准号:
    51608120
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码