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世界桥梁 2016年第1期44卷 64-69页

作者：李盼到王新山刘一平程京伟北京市市政工程设计研究总院有限公司北京100082 大连理工大学桥梁工程研究所辽宁大连116024

刚构体系钢轨道梁桥的主梁中支点应力和桥墩配筋率对结构受力及工程造价影响较大,为掌握设计参数对主梁中支点应力和桥墩配筋率的影响程度,采用有限元软件建立3种典型桥梁(等截面3×25m连续、变截面单跨40m门架式及变截面x+80m+x连... 详细信息

刚构体系钢轨道梁桥的主梁中支点应力和桥墩配筋率对结构受力及工程造价影响较大,为掌握设计参数对主梁中支点应力和桥墩配筋率的影响程度,采用有限元软件建立3种典型桥梁(等截面3×25m连续、变截面单跨40m门架式及变截面x+80m+x连续刚构体系钢轨道梁桥桥型方案)计算模型,分别计算不同梁高、墩柱尺寸、平曲线半径等参数下主梁中支点应力和桥墩配筋率的变化规律。结果表明:针对主梁中支点应力和桥墩配筋率的影响,等截面连续刚构体系钢轨道梁桥对主梁高度及平曲线半径较为敏感,变截面单跨门架式刚构体系钢轨道梁桥对桥墩尺寸及平曲线半径较为敏感,边跨跨度、中支点梁高、桥墩尺寸及平曲线半径对变截面连续刚构体系钢轨道梁桥的主梁中支点应力和桥墩配筋率的影响较大。

关键词：跨座式单轨交通刚构体系钢轨道梁等截面变截面门架式设计参数有限元法桥梁设计

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跨座式单轨交通列车运行车外噪声试验与分析

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铁道机车车辆 2021年第5期41卷 24-31页

作者：薛军平杜子学文孝霞重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆交通大学轨道交通研究院重庆400074

跨座式单轨交通线路结构和运行环境条件的特殊性决定了其运行噪声是城市交通噪声的重要组成部分。掌握跨座式单轨交通运行噪声源的主要构成和辐射特性,是采取有效降噪措施提高其运行品质的前提和保证。以重庆跨座式单轨交通3号线为对象... 详细信息

跨座式单轨交通线路结构和运行环境条件的特殊性决定了其运行噪声是城市交通噪声的重要组成部分。掌握跨座式单轨交通运行噪声源的主要构成和辐射特性,是采取有效降噪措施提高其运行品质的前提和保证。以重庆跨座式单轨交通3号线为对象,对列车典型运行工况车外辐射噪声开展现场试验,运用时频小波变换技术和噪声能量贡献分析方法对所测噪声数据进行处理分析。结果表明:列车正常运行时的主要噪声源由胎轨噪声、电机噪声和弓网噪声等构成,其中胎轨噪声的能量贡献最大,具有辐射远、衰减慢的特性,而弓网噪声受线路弓网接触状态的影响较大;在进出站或能量制动有效作用行驶工况时,电机噪声的能量贡献最大;此外3种噪声源的大小均随列车运行速度的提高而增加。

关键词：跨座式单轨交通噪声源小波分析现场试验

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跨座式单轨交通PC轨道梁面裂纹检测技术研究

跨座式单轨交通PC轨道梁面裂纹检测技术研究

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作者：让晓勇重庆大学

学位级别：硕士

随着城市轨道交通的快速发展，跨座式单轨交通已成为一种有效提高运量的城市轨道交通方式。然而PC轨道梁在运营中会产生裂纹，对列车运行安全构成了威胁。目前梁面裂纹的检测主要依靠人工巡检，这种方式效率低、可靠性差、户外操作不安... 详细信息

随着城市轨道交通的快速发展，跨座式单轨交通已成为一种有效提高运量的城市轨道交通方式。然而PC轨道梁在运营中会产生裂纹，对列车运行安全构成了威胁。目前梁面裂纹的检测主要依靠人工巡检，这种方式效率低、可靠性差、户外操作不安全。因此，开展跨座式单轨交通PC轨道梁面裂纹检测技术研究具有重要的现实意义。\n 在国家科技支撑计划项目“跨座式单轨交通装备研发”的资助下，根据课题要求结合重庆轨道交通二号线的的实际情况，设计了基于机器视觉和数字图像处理技术的轨道梁面裂纹检测系统。该系统分为车载图像采集和离线图像处理两个子系统。图像采集子系统是采用高精度线阵CCD数字摄像机、图像采集卡和光电编码器等设备组成。在离线图像处理子系统中，通过对图像进行预处理、分割、识别和分类，最后给出检测结果。\n 论文的主要研究内容如下：\n 1.设计了由图像采集子系统和离线图像处理子系统组成的轨道梁面裂纹检测系统。作者给出了系统的工作原理与硬件组成，进行了验证系统的硬件设计与实现，提出了基于推算和信标定位融合的裂纹定位方法。\n 2.研究了离线图像的数字处理方法。针对裂纹图像特点应用该文研究的自适应加权中值滤波和基于BEMD的均值滤波算法对图像进行去噪处理，最大方差法进行图像分割，采用BP神经网络分类器识别裂纹。通过对现场采集的图像实验证明，算法能够较好的识别出裂纹，检出率达到95.33％。\n 3.搭建了原型验证系统，编写了图像处理软件，开展了实验研究。在模拟现场的环境下，验证装置采集了模拟的轨道梁面图像，通过离线图像处理软件处理后较准确的识别出了裂纹。\n 研究结果表明验证系统能够满足课题要求，这为下一步设计实际的裂纹检测系统打下了坚实的基础。

关键词：跨座式单轨交通 PC轨道梁裂纹检测图像采集卡光电编码器图像预处理

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跨座式单轨交通中复线钢轨道梁受力性能初步探索与研究

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铁道标准设计 2017年第7期61卷 112-115,164页

作者：聂桂良朱尔玉周子云中铁十一局集团勘察设计院武汉430061 北京交通大学北京100044

跨座式轨道交通中钢轨道梁环保、经济的特点非常适合我国单轨交通发展的需要。为了更好地发展单轨交通,针对我国跨座式单轨交通体系中钢轨道梁应用、研究不足的现状,以1榀64 m的简支直线钢轨道梁为研究对象,利用ANSYS有限元计算软件建... 详细信息

跨座式轨道交通中钢轨道梁环保、经济的特点非常适合我国单轨交通发展的需要。为了更好地发展单轨交通,针对我国跨座式单轨交通体系中钢轨道梁应用、研究不足的现状,以1榀64 m的简支直线钢轨道梁为研究对象,利用ANSYS有限元计算软件建立空间模型,对在竖向荷载作用下的单线钢轨道梁和复线钢轨道梁进行受力分析,研究钢轨道梁的应力和变形等受力性能。通过将单线钢轨道梁整体与复线钢轨道梁整体计算结果进行对比分析,得出复线钢轨道梁能够更好地满足竖向荷载下的结构受力要求,承载能力明显提高,建议工程中参考复线钢轨道梁这种结构形式进行设计。

关键词：跨座式单轨交通钢轨道梁受力性能结构构造有限元分析

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跨座式单轨交通车桥系统振动影响因素及乘坐舒适性研究

跨座式单轨交通车桥系统振动影响因素及乘坐舒适性研究

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作者：刘国中南大学

学位级别：硕士

摘要：目前国内外对跨座式单轨交通列车-桥梁系统耦合振动研究不多,影响了这项技术的推广应用。本文以重庆市跨座式单轨交通工程为依托,讨论了车辆和桥梁因素对跨座式单轨交通车桥耦合振动性能和车辆乘坐舒适性的影响。本文的主要内容... 详细信息

摘要：目前国内外对跨座式单轨交通列车-桥梁系统耦合振动研究不多,影响了这项技术的推广应用。本文以重庆市跨座式单轨交通工程为依托,讨论了车辆和桥梁因素对跨座式单轨交通车桥耦合振动性能和车辆乘坐舒适性的影响。本文的主要内容和结论如下： (1)基于已有的研究中建立的车辆、轨道梁、轮胎侧偏和径向模型,得到车辆单元和桥梁单元势能、轮胎侧偏力势能和径向势能。 (2)模拟了轨道不平顺空间样本,根据弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的“对号入座”法则,建立了跨座式单轨交通列车-桥梁系统空间振动方程,用Fortran90语言编制了车桥系统耦合分析程序,通过与试验结果对比,研究了轮轨接触状态的随机性对轨道梁动力响应的影响,表明单轨列车桥梁振动中车轮与轨道梁的接触同样具有强烈的随机性,验证了本文程序正确。 (3)基于上述程序,分析了轮胎内压、车辆偏载、轨道不平顺对车桥耦合振动性能的影响。研究表明：车辆偏载对车体动力响应影响明显,纵向偏载和横向偏载对轨道梁轨道位移影响很小,横向偏载对轨道梁加速度影响明显;走行轮轮压的变化对车桥系统竖向动力响应影响很大,导向轮和稳定轮轮压的变化对车桥系统横向动力响应影响很大。 (4)基于Sperling旨标和车体加速度值标准,分析了轮胎内压、车辆载重、车辆偏载、轨道不平顺、轨道梁跨度、轨道梁刚度对车辆乘坐舒适性的影响。研究表明：在研究轮胎内压、车辆偏载、轨道梁跨度对车辆乘坐舒适性的影响时,采用Sperling指标和车体加速度标准有所区别;轨道梁横向刚度的改变对车辆横向乘坐舒适性影响很大,对竖向乘坐舒适性无影响;轨道梁竖向刚度的改变对车辆竖向乘坐舒适性影响很大,对横向乘坐舒适性无影响;轨道梁刚度对车辆乘坐舒适性影响很明显,有必要开展对轨道梁刚度限值的研究。图78幅,

关键词：跨座式单轨交通车桥耦合振动乘坐舒适性轨道梁刚度影响因素

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跨座式单轨交通运营安全风险评估研究

跨座式单轨交通运营安全风险评估研究

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作者：金波重庆交通大学

学位级别：硕士

跨座式单轨交通在国内运营时间和里程较短,相关的安全性和可靠性的研究较少,运营安全风险管理的措施还不够完善,管理经验比较欠缺。为保障跨座式单轨交通运营安全,需针对跨座式单轨交通运营事故和故障发生规律及原因进行分析研究,并对... 详细信息

跨座式单轨交通在国内运营时间和里程较短,相关的安全性和可靠性的研究较少,运营安全风险管理的措施还不够完善,管理经验比较欠缺。为保障跨座式单轨交通运营安全,需针对跨座式单轨交通运营事故和故障发生规律及原因进行分析研究,并对跨座式单轨交通系统运营安全风险进行综合评价,对具有跨座式单轨交通典型特点的设备设施进行安全可靠性预测分析。本研究具体内容如下:1)对跨座式单轨交通结构和技术特点进行分析,结合重庆轨道公司提供的跨座式单轨交通运营事故记录和设备设施故障记录资料,确定了跨座式单轨交通运营事故的主要类型和设备设施的主要故障及造成影响。2)本研究从“人-设备设施-环境-管理”四个方面着手,对影响跨座式单轨交通运营安全因素进行分析,并利用ISM模型分析影响跨座式单轨交通运营安全的直接原因、间接原因和深层次原因。在分析研究了影响跨座式单轨交通运营安全因素基础上,根据指标体系建立原则,建立跨座式单轨交通运营安全风险评估指标体系,构建具有递阶层次结构的运营安全风险评估模型,利用模糊层次综合评价方法确定了跨座式单轨交通运营安全风险评估模型中各指标的权重,并对跨座式单轨交通运营安全风险状态进行了综合评估分析。3)本研究参考地铁相关标准制定了跨座式单轨交通设备设施安全可靠性等级标准,针对具有跨座式单轨交通典型特点的设备设施“跨座式单轨车辆、道岔、PC轨道梁”展开安全可靠性预测评估研究。利用MATLAB编制T-S模糊神经网络程序对获得相关数据进行分析,预测跨座式单轨交通单轨车辆、道岔、PC轨道梁安全可靠性等级。本研究对重庆跨座式单轨交通3号线的安全风险评估结果与实际运营情况基本吻合。对跨座式单轨车辆、道岔、PC轨道梁安全可靠性等级预测结果,也与获得的故障数据显示状况基本一致,说明T-S模糊神经网络综合评估模型和综合评估方法能有效分析、评估和预测跨座式单轨车辆运营安全可靠性。本研究为跨座式单轨交通运营安全风险评估提供参考,为明确跨座式单轨交通运营安全工作重点,制定有效措施,控制和减少事故提供了一定的依据。

关键词：跨座式单轨交通安全风险评估指标体系指标权重模糊层次综合评价法 T-S模糊神经网络综合评价法

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跨座式单轨交通平移式道岔静、动力学分析

跨座式单轨交通平移式道岔静、动力学分析

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作者：李振华北京交通大学

学位级别：硕士

跨座式单轨交通是城市轨道交通的一种形式,目前,在重庆市有运营线路。跨座式单轨交通平移式道岔是针对重庆市单轨交通线路开发的一种新型道岔设备。本文以跨座式单轨交通平移式道岔的初始设计方案为基础资料,建立了平移式道岔各零部件... 详细信息

跨座式单轨交通是城市轨道交通的一种形式,目前,在重庆市有运营线路。跨座式单轨交通平移式道岔是针对重庆市单轨交通线路开发的一种新型道岔设备。本文以跨座式单轨交通平移式道岔的初始设计方案为基础资料,建立了平移式道岔各零部件以及整装的三维实体模型,完成了对原设计图纸的检验和修改；对平移式道岔在工作过程中所承受的载荷进行了系统的计算；针对平移式道岔的典型工况,运用有限元分析软件ABAQUS对设备中的关键零部件：道岔梁、台车车体、台车车架、铰接轴和花键轴进行了静力学分析,并根据相关规范与标准,对分析结果做出了评价；建立了平移式道岔整体结构的有限元模型,进行了模态分析,提取了结构的前10阶固有频率和振型,分析了道岔的振动特性；在模态分析的基础上,采用模态叠加法对平移式道岔进行了瞬态动力分析和谐响应分析,获得了道岔结构分别在横向、竖向载荷作用下的瞬态响应以及频率响应,并从结构的谐响应曲线,得出了平移式道岔的危险受激频率带为6-20Hz；最后,以平移式道岔的静力学分析结果为依据,对台车车体、台车车架和铰接轴进行了改进设计,对比改进前后的分析结果表明改进效果显著。

关键词：跨座式单轨交通平移式道岔静力学分析动力学分析有限元

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跨座式单轨交通车辆—轨道梁耦合系统动力问题研究

跨座式单轨交通车辆—轨道梁耦合系统动力问题研究

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作者：乔志北京交通大学

学位级别：硕士

本文基于车桥耦合动力学理论,依托重庆市跨座式单轨交通动力性能试验,对跨座式单轨交通车辆-轨道梁耦合系统动力学问题与轨道梁设计参数进行了研究,主要研究内容和结论如下：(1)建立了三维的跨座式单轨交通车辆模型和桥梁模型。根据Lagr... 详细信息

本文基于车桥耦合动力学理论,依托重庆市跨座式单轨交通动力性能试验,对跨座式单轨交通车辆-轨道梁耦合系统动力学问题与轨道梁设计参数进行了研究,主要研究内容和结论如下：(1)建立了三维的跨座式单轨交通车辆模型和桥梁模型。根据Lagrange公式推导了车辆的动力学运动方程,求得了车辆的刚度矩阵和阻尼矩阵；用有限元软件建立了单轨桥梁模型。(2)模拟了轨道不平顺。基于三角级数法分别模拟了铁路、公路和单轨交通的轨道不平顺,计算分析中,导向轮和稳定轮采用日本钢轨道梁轨道不平顺功率谱模拟,走行轮采用美国六级谱模拟。(3)编制了车桥动力响应分析程序。基于车桥动力相互作用理论和Newmark-β法,采用MATLAB编制了跨座式单轨交通车辆-轨道梁空间耦合系统振动响应分析程序,通过理论计算分析结果与现场试验实测数据对比,验证了理论分析和动力仿真计算程序的准确性与可靠性。(4)研究了轨道梁的基频限值和动力系数。运用静力分析和动力分析相结合的方法,求得了不同车速下轨道梁跨中截面的位移动力系数,探讨了动力系数与基频之间的关系,根据最小二乘法求出了动力系数关于基频比的线性拟合公式。(5)简支梁跨度超过22m,车速超过30km/h时,梁高设为1.6m较为合理。梁高1.6m时,车辆和轨道梁都具有良好的动力性能。(6)对22m简支梁进行了设计和验算,结果表明预应力筋布置较为合理。本文的研究成果可以应用于类似的工程计算,并为我国跨座式单轨交通的设计及技术标准的进一步完善提供一定参考。

关键词：车桥耦合跨座式单轨交通动力响应动力系数轨道梁设计参数

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跨座式单轨交通钢轨道梁地震响应分析

跨座式单轨交通钢轨道梁地震响应分析

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作者：刘国超西南交通大学

学位级别：硕士

本文以重庆市跨座式单轨交通较新线一跨40.5m简支钢轨道梁为研究对象,对其进行了地震响应分析,主要内容和结论如下：1、采用有限元软件MIDAS/Civil,建立了钢轨道梁的有限元模型,并对其自振特性进行了分析,计算得到钢轨道梁各阶固有频率... 详细信息

本文以重庆市跨座式单轨交通较新线一跨40.5m简支钢轨道梁为研究对象,对其进行了地震响应分析,主要内容和结论如下： 1、采用有限元软件MIDAS/Civil,建立了钢轨道梁的有限元模型,并对其自振特性进行了分析,计算得到钢轨道梁各阶固有频率和振型。结果表明钏轨道梁具有足够的刚度,且竖向刚度稍小于横向刚度；平联对钢轨道梁横向刚度有影响,对竖向和扭转刚度影响不大。 2、进行钢轨道梁在多荷载组合工况下应力、位移响应计算分析,得到钏轨道梁各种荷载组合作用下最大应力和位移响应,经强度、刚度验算表明结构满足强度、刚度要求；钢轨道梁最大正应力发生在箱梁跨中顶板、底板位置,最大剪应力发生在支座附近腹板处。 3、运用子空间迭代法,采用08铁路桥梁抗震设计规范标准反应谱,对钏轨道梁进行反应谱法地震响应分析,计算了钢轨道梁在设计地震作用下最大应力、位移响应。结果表明该钏轨道梁满足设计要求,平联在整个钏轨道梁结构中应力最大。 4、采用Elcenth波作为输入地震波,应用Newmark积分方法进行钏轨道梁在一致地震激励下的地震时程分析,计算了钢轨道梁的最大应力、位移响应。与反应谱法计算结果比较,最大应力、位移响应发生规律一致,但数值稍微偏小。

关键词：跨座式单轨交通钢轨道梁固有频率和振型地震响应反应谱法时程分析法

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跨座式单轨交通车辆-轨道梁耦合振动分析

跨座式单轨交通车辆-轨道梁耦合振动分析

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作者：葛延龙西南交通大学

学位级别：硕士

近年来,我国内地城市轨道交通发展迅猛,呈现制式多元化规律。跨座式单轨交通作为典型形式,具备地形适应能力强、城市空间利用率高、建设周期短成本低等优势,可有力保障城市交通快速运转,并在国内外多座城市得到应用和发展。跨座式单轨... 详细信息

近年来,我国内地城市轨道交通发展迅猛,呈现制式多元化规律。跨座式单轨交通作为典型形式,具备地形适应能力强、城市空间利用率高、建设周期短成本低等优势,可有力保障城市交通快速运转,并在国内外多座城市得到应用和发展。跨座式单轨车辆在桥上运行时受轨道梁表面不平度等因素的激励会产生车桥耦合振动,振动响应过大会降低桥梁结构的强度与耐久性,也会显著影响车辆的运行平稳性。大跨度公轨两用斜拉桥的车桥系统动力性能会关乎城市轨道交通线路的适用性。本文将基于上述问题,开展跨座式单轨交通车辆-轨道梁耦合振动分析,主要开展工作如下:(1)广泛查阅文献资料,综述跨座式单轨交通的技术特点、国内外发展概况,以及车桥耦合振动的研究内容与方式。阐述多体动力学计算原理与建模方法,梳理本文的技术路线与研究思路。(2)探究跨座式单轨车辆的走行机理与构造特点,基于多体动力学理论与建模方法,在SIMPACK中建立15-DOFs车辆动力模型。利用ANSYS建立轨道梁桥有限元模型,子结构分析后导入SIMPACK中形成轨道梁柔性体。明确走行轮、导向轮和稳定轮的力学特性,借助轮胎力元实现车辆与轨道梁子系统之间动力相互作用的传递及轨面不平度的施加,形成跨座式单轨车辆-轨道梁空间耦合动力模型。(3)结合动载试验结果验证模型的可靠性,并开展车桥动力响应的影响因素分析。研究表明,轨道梁跨中位移响应与车速的关系不显著,而轨道梁与车体振动加速度响应均随车速的提升而增大;车辆载客量的增加会明显增大轨道梁的竖向位移,车体的振动效应也会有所减缓。轨道梁结构的竖向振动与横向变形分别与车体的垂向与横向振动关系密切,轨面不平整程度对车体振动响应的影响也非常明显。(4)以某主跨468 m公轨两用钢桁梁斜拉桥为研究对象,开展车桥动力性能分析。研究表明,桥梁第一主振型为主梁纵漂,且主桥的横弯振型先于竖弯振型出现。单轨列车在过桥时竖向动力作用相对较弱,而提高车速和增加车辆编组均会提高列车的竖向动力作用;单线行车时,桥梁的横向位移明显大于双线对开行车工况;桥梁振动加速度随车速的提高而增大,且双线行车对主桥横向振动的影响更明显。单轨列车以30～100km/h的速度过桥时,乘坐舒适性满足规范要求,且垂向舒适度优于横向舒适度。

关键词：跨座式单轨交通多体动力学车桥耦合振动动力响应公轨两用斜拉桥乘坐舒适性

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