郭文华
- 作品数：54 被引量：253H指数：10
- 供职机构：中南大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金铁道部科技研究开发计划湖南省自然科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 基于联合概率法的重载铁路大跨钢桁梁桥剩余疲劳寿命评估被引量：1
- 2023年
- 为准确评估在重载列车开行条件下大跨钢桁桥的疲劳损伤,提出基于联合概率法的重载铁路大跨钢桁梁桥剩余疲劳寿命评估方法。通过建立包含正交异性桥面的简支钢桁梁桥精细化分析模型,采用考虑车桥振动影响的重载列车移动简谐荷载,计算重载列车通过钢桁梁桥时的结构动力响应。基于雨流计数法和Miner线性疲劳累积准则,获得单次列车过桥时钢桁梁桥控制部位疲劳应力谱,研究列车类型、行车速度、车辆载重、编组车辆节数等对钢桁梁桥疲劳损伤的影响。根据等效列车历史运营谱和考虑年运量及典型疲劳列车发展趋势的未来运营谱,采用联合概率法计算了钢桁梁桥的剩余疲劳寿命。研究结果表明:钢桁梁桥的最不利疲劳控制部位为正交异性桥面板的横肋跨中下翼缘纵向角焊缝以及纵肋与桥面板焊接连接部位;运营列车类型对横肋、纵肋疲劳损伤的影响显著;钢桁梁桥纵肋、横肋疲劳损伤度随编组车辆节数增多而增大,随车速的变化具有不确定性;疲劳部位损伤度随车辆载重增加而增大,且当车辆载重超过某临界值后,将对钢桥疲劳产生重大影响;与定值分析法相比,采用考虑列车载重、车速正态分布的联合概率法计算疲劳损伤度更准确合理,估算包含正交异性桥面板的大跨简支钢桁梁桥的剩余疲劳寿命更可靠,可为开展重载铁路大跨钢桥疲劳分析提供参考。
- 郭文华蒋晨奕
- 关键词：重载铁路钢桁梁桥正交异性桥面板
- 列车-桥梁时变系统横向振动分析理论与应用
- 曾庆元郭向荣郭文华王荣辉江锋
- 该项目为铁路桥梁与机车车辆相互作用方面的重要研究课题，属工程力学领域。项目研究宗旨是为评估列车走行安全性、舒适性和评价桥梁横向刚度提供分析理论及实用化技术。研究人员采取理论与试验相结合的思想方法，经过近20年研究，实现了...
- 关键词：
- 关键词：铁路桥梁机车车辆时变系统
- 二期恒载对大跨度斜拉桥车桥耦合振动的影响被引量：17
- 2011年
- 用多刚体模拟车辆,梁格法简化桥面板,以等效质量的形式施加二期恒载。基于车辆、桥梁空间振动模型,建立桥梁—轻轨车—汽车耦合系统的空间振动方程。采用直接积分法求解此方程,并编制相应程序。以某大跨度斜拉桥方案为例,计算其自振特性,进行大跨度斜拉桥—轻轨车—汽车耦合系统的车桥振动分析,并讨论二期恒载对自振频率和车桥耦合振动响应的影响。研究结果表明:二期恒载会使桥梁结构的自振频率减小,对桥梁结构的位移响应影响较小,但对加速度响应影响明显。
- 郭文华陈代海李整
- 关键词：二期恒载斜拉桥动力特性车桥耦合振动
- 基于正交试验的大直径盾构下穿高铁桥梁的加固措施优化设计被引量：2
- 2023年
- 结合苏州桐泾路北延工程,建立大直径盾构下穿32 m简支箱梁施工全过程的有限元模型。通过现场实测数据与数值计算结果对比初步验证有限元模型的有效性。分别选取隔离桩桩长、桩径、桩隧净距或MJS法加固区域长度、宽度、高度等因素进行正交试验,引入墩顶变形抑制系数作为加固效果评价指标,经方差分析与显著性检验判别各因素对加固效果的影响程度,最后对土层加固关键设计参数进行优化。研究结果表明:仅采用隔离桩及纵横梁加固时,桩长是影响加固效果的敏感因素,优化桩长宜取为隧道底部埋深的1.29倍,沉降及纵向位移抑制系数分别为0.856和0.843。仅采用MJS法加固时,加固区域长度是影响加固效果的敏感因素,优化加固长度宜取为承台宽度的6.11倍,沉降及纵向位移抑制系数分别为0.748和0.787;当采用单一措施进行土层加固时,宜优先采用隔离桩及纵横梁加固;当采用隔离桩及纵横梁和MJS法联合加固时,优化桩长仍取为隧道底部埋深的1.29倍,优化加固长度宜取为承台宽度的4.56倍,沉降及纵向位移抑制系数分别为0.947和0.950,可满足桥上高铁列车正常运营的墩顶变形控制要求。研究成果可为开展大直径盾构下穿高铁桥梁影响区段合理土层加固设计提供参考。
- 郭文华丁宇航赵大亮杨乔洪
- 关键词：大直径盾构正交试验隔离桩
- 黏滞阻尼器对高速列车-大跨斜拉桥耦合系统的减震分析被引量：2
- 2022年
- 以某主跨为400 m的双塔双索面斜拉桥为例,基于ANSYS和SIMPACK联合仿真分析平台,运用带悬挂系统的多刚体建立高速列车模型,应用三维有限元建立斜拉桥模型,采用Maxwell非线性力学模型模拟黏滞阻尼器,输入轨道不平顺和修正后的El Centro地震波,进行地震作用下车桥耦合系统振动分析,研究地震强度和黏滞阻尼器参数对车桥动力响应的影响。结果表明:耦合系统振动响应随地震强度的增大而增大,地震强度对耦合系统横向响应的影响大于竖向,列车脱轨系数和轮轴横向力在地震强度超过0.10g后增速明显加快;设置横向黏滞阻尼器后,耦合系统的横向动力响应均有明显下降;能起到减小耦合系统振动响应的阻尼器参数为速度指数α在[0.3,0.6]、阻尼系数在[4000,8000]kN·(m·s^(-1))^(-α)的任意组合,耦合系统减震效果最优的阻尼器参数组合为速度指数取0.6、阻尼系数取8000 kN·(m·s^(-1))^(-α),此时减震率平均值为38.3%。
- 郭文华段彬鑫张廷奎
- 关键词：高速列车斜拉桥车-桥耦合振动减隔震黏滞阻尼器
- 风障对桥上高速列车气动特性影响的风洞试验被引量：4
- 2015年
- 为考虑侧风作用下风障对桥上高速列车气动特性的影响,以高速列车与双线简支箱梁桥为原型,自主研制了缩尺比为1:20的风障-车-桥模型风洞试验模型装置。测试高速列车的头车、中车及尾车各自的气动力。分析风速、列车位于桥梁的横向位置、不同风障高度与透风率、风偏角对高速列车气动系数的影响,最后以静力轮重减载率作为风障防风效果评价指标,给出风障气动选型参数建议值。研究结果表明:雷诺数对车-桥系统的气动性能影响有限;桥梁上设置风障可明显减小列车所受气动力;列车位于迎风侧线路时运行时所受气动荷载较大;随着风障高度的增大,列车气动力系数减小;当风障增加到某一高度后列车气动系数基本不再随风障高度变化,但随着透风率增大而增大;当风偏角小于等于20°时,高度为4 m,透风率为0%风障的挡风效果较好,而当风偏角大于20°时,高度为4 m,透风率为30%风障的挡风效果较优。研究结论可为实际工程中风障气动选型提供参考。
- 张佳文郭文华熊安平项超群王嘉奇
- 关键词：风障侧风高速列车风洞试验气动力系数
- 大跨度斜拉桥空间振动计算分析被引量：10
- 1998年
- 本文提出了一种分析列车、大跨度钢桁梁斜拉桥系统空间振动的方法.文中采用21个自由度的列车空间振动模型,对斜拉桥桁架、桥塔、拉索分别采用桁段有限单元、空间梁元、空间杆元来模拟,计算了列车以不同车速通过大跨度斜拉桥的空间振动响应,所得结果可供设计参考.
- 郭文华郭向荣曾庆元
- 关键词：有限元斜拉桥
- 强风来袭,如何保证高速铁路桥上的行车安全?
- 2020年
- 随着我国高速铁路桥梁跨度越来越大,气候环境条件更加复杂,强风作用下高速铁路桥上行车安全问题面临更大挑战。为此,中南大学研究团队历经十余年的攻关,成功解决了强风作用下高速铁路桥上行车安全和运营实践中的一系列难题。对于高速铁路桥梁来说,强风是影响安全的重大因素。与平地路基相比,桥梁结构柔、桥面风速大,车辆与桥梁之间的气动干扰效应复杂、动力相互作用显著。而在中国,高速铁路桥梁占线路里程的比例平均在50%以上,最高达94.2%,公交化运行的高速列车很难避免强风环境下的桥上行车。
- 何旭辉邹云峰敬海泉郭文华郭向荣
- 关键词：行车安全高速铁路桥梁公交化桥梁结构
- 摩擦摆支座对高速列车-简支梁桥耦合系统的减隔震分析被引量：4
- 2020年
- 为研究摩擦摆支座(FPB)对地震下高速列车-简支梁桥耦合系统的减隔震作用,基于ANSYS和SIMPACK平台,建立了高速列车-多跨简支梁桥耦合系统的三维有限元模型.模型中采用104~#力元模拟FPB,将轨道不平顺和地震力作为耦合系统的激励,开展了FPB对地震荷载下车-简支梁桥耦合系统的减隔震研究.结果表明,在El Centro地震波作用下,车-桥系统的动力响应随着车速、地震强度、墩高度的增大而增大.地震强度小于0.12g时,FPB能减小车-桥系统除墩顶横向加速度以外的其他动力响应,车速越大、墩身越高, FPB的减振效果越显著;地震强度大于0.12g时,FPB会增大车桥系统的动力响应.建议在高速铁路简支梁桥减隔震设计中,墩高不宜超过16 m,摩擦摆支座的参数应根据具体桥梁进行选择.
- 郭文华洪新民王子豪
- 关键词：摩擦摆支座减隔震
- TMD对高速列车通过简支箱梁桥时的振动控制研究被引量：9
- 2008年
- 提出了一种可考虑TMD影响的列车桥梁空间振动时域分析方法,桥梁采用常规有限单元模拟,高速列车、TMD采用由弹簧阻尼器相连的多刚体模拟,直接建立车-桥-TMD时变系统运动方程,采用数值积分方法求解系统空间动力响应。以无碴轨道预应力混凝土40m双线简支箱梁为例,首先对日本S.K.S.列车通过桥梁时引起共振的临界车速进行了分析,为控制箱梁共振车速下的较大振动响应,研究TMD不同参数对箱梁振动控制效果,大量计算了列车通过加装不同参数TMD箱梁时的动力响应。计算结果表明采用TMD可有效抑制高速铁路简支箱梁的共振,并得出了一种确定共振车速和TMD优选参数的简便方法,可供工程应用参考。
- 郭文华路萍
- 关键词：振动控制简支箱梁TMD
