基于轮轨接触几何状态的地震作用下高速列车过桥安全性指标研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51208027
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0805.工程材料
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

In earthquake-prone regions,the probability that the running safety of high-speed train passing the bridge and subjected to the seismic ground motion decreases greatly is much higher than before. The possible separation between the rail and the wheel set may occur, which illustrates that the running safety evaluation indexes based on non-separation model don't work well. The existing research methods and results have been summarized. A complex research method including theoretical analysis, experimental verification and numerical simulation is adopted. Combined with high-speed railway bridge engineering, a coupled model consisting of foundation, bridge, track, and high-speed train is established, in which soil-structure and track-train interactions are simultaneously taken into account and the possible separation between the rail and the wheel set is simulated. An effective integration method and an analysis framework are presented to solve the equilibrium equations of motion of the coupled system. The computer program for the problem concerned is compiled. The influence of train group, train speed, track irregularity level and seismic ground motion characteristics on the coupled system is investigated. Finally, the running safety evaluation indexes of high-speed train are proposed in terms of the wheel/rail contact geometry status. The research project can not only provide the theory and technical supports to guarantee the running safety of high-speed train but also improve the bridge aseismatic theory, in which there are important engineering significance and broad prospect of application.
在地震多发地区高速列车行驶在桥梁上遭遇突发地震作用从而导致运行安全性大大降低的概率日益增加。地震发生时列车轮对与钢轨之间可能发生瞬间分离,这充分说明基于轮轨密贴模型所提出的列车运行安全性评价指标不再适用。为此申请者在总结以往研究方法和成果的基础上,结合实际高速铁路桥梁工程,采用理论分析、试验验证、数值模拟相结合的研究方法,建立地震作用下既能同时考虑土与结构、轨道与高速列车动力相互作用又能模拟轮轨可能分离现象的地基-桥梁-轨道-高速列车耦合分析模型,研制适用的高效积分方法和计算框架,编制仿真分析程序,研究列车编组、列车速度、轨道不平顺等级、地震动特性等因素对耦合系统动力响应的影响规律,最终提出基于轮轨接触几何状态的高速列车运行安全性评价指标。该课题的研究既可以为保证列车运行安全性提供理论基础与技术支撑,又可以完善桥梁抗震理论,具有重要的工程意义和广泛的应用前景。

结项摘要

在地震多发地区高速列车行驶在桥梁上遭遇突发地震作用从而导致运行安全性大大降低的概率日益增加。地震发生时列车轮对与钢轨之间可能发生瞬间分离,这充分说明基于轮轨密贴模型所提出的列车运行安全性评价指标不再适用。为此申请者在总结以往研究方法和成果的基础上,结合实际高速铁路桥梁工程,采用理论分析、试验验证、数值模拟相结合的研究方法, 建立了地震作用下既能同时考虑轨道与高速列车动力相互作用又能模拟轮轨可能分离现象的桥梁—轨道—高速列车耦合分析模型,研制了适用的高效积分方法和计算框架,编制了仿真分析程序,研究了列车编组、列车速度、轨道不平顺等级、地震动特性、桥址地形特征等因素对耦合系统动力响应的影响规律, 提出了基于轮轨接触几何状态的高速列车运行安全性评价指标,最终,以地震强度为横向坐标,以列车运行安全临界速度的最大值为纵坐标,绘制了地震作用下列车安全界限图。研究表明:接触点横移量和车轮抬升量能够体现轮轨接触几何状态,可以用作车辆行走安全性的参考指标,传统安全性指标可以通过引入超限时间来进行修正;局部地形对车桥系统响应的影响不可忽略。该课题的研究既可以为保证列车运行安全性提供理论基础与技术支撑, 又可以完善桥梁抗震理论, 具有重要的工程意义和广泛的应用前景。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
考虑地形条件影响的车桥耦合系统地震响应分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    乔宏;夏禾;杜宪亭;南勇
  • 通讯作者:
    南勇
基于改进高斯精细积分法的车桥耦合振动分析框架
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    工程力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜宪亭;夏禾;李慧乐;崔堃鹏
  • 通讯作者:
    崔堃鹏
车桥耦合振动迭代求解稳定性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜宪亭;夏禾;张田
  • 通讯作者:
    张田
基于精细Runge-Kutta混合积分法的车桥耦合振动非迭代求解算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    夏禾;张田;田园;曹艳梅
  • 通讯作者:
    曹艳梅
地震作用下结构拟静力分量对车桥系统动力响应的影响分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜宪亭
  • 通讯作者:
    杜宪亭

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其他文献

横向撞击力对铁路桥梁及行车影响的模型实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    夏禾;夏超逸;张楠;杜宪亭
  • 通讯作者:
    杜宪亭
利用桥墩动力响应反推输入激励的模型试验研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    桥梁建设
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    崔堃鹏;夏禾;杜宪亭;战家旺
  • 通讯作者:
    战家旺
基于车桥耦合动力分析的桥梁动应力计算方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    中国铁道科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李慧乐;夏禾;张楠;杜宪亭
  • 通讯作者:
    杜宪亭
一种RCM有限元带宽优化改进算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    计算力学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    夏禾;杜宪亭
  • 通讯作者:
    杜宪亭
车致脉动力作用下桥上防风屏障的振动响应分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    铁道建筑
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张田;郭薇薇;杜宪亭
  • 通讯作者:
    杜宪亭

其他文献

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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

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          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]
      
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