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| 內容簡介： |
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高速铁路是我国科技创新领域的一张亮丽名片，确保其安全运行是高速铁路可持续健康发展的根本要求和重要前提。本书详细介绍了笔者团队多年来在高速铁路列车-轨道-桥梁系统地震灾变方面的研究成果，涵盖了系统灾变数值模拟、物理试验与混合试验模拟、地震灾变机理和减震防控技术等内容。本书特色在于强调协同开源模拟、重视灾变物理复现、计入轨道结构损坏、建立行车安全映射等方面。希望本书可为同行研究和应用提供参考。
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| 目錄：
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目 录
第1章 绪 论 / 1
1.1 概述 / 1
1.1.1 我国高速铁路发展历程 / 1
1.1.2 我国高速铁路建设特点 / 1
1.2 地震对高速铁路运营安全的影响 / 3
1.3 高速铁路列车、 轨道和桥梁 / 3
1.3.1 电力动车组 / 3
1.3.2 无砟轨道 / 7
1.3.3 高速铁路桥梁结构 / 10
1.4 列车-轨道-桥梁系统计算模型及其动力耦合 / 12
1.4.1 列车-轨道-桥梁系统计算模型 / 12
1.4.2 列车-轨道-桥梁系统动力耦合及求解方法 / 15
1.4.3 轮轨几何接触关系 / 16
1.4.4 轮轨力接触关系 / 21
1.5 高速铁路桥上行车动力性能 / 22
1.5.1 行车性能研究现状 / 22
1.5.2 动力性能评估标准 / 26
1.6 本章小结 / 34
第2章 地震下高速铁路桥上行车性能数值模拟方法 / 35
2.1 概述 / 35
2.2 地震下高速铁路桥上行车数值模拟研究现状 / 36
2.2.1 列车-轨道-桥梁系统动力学数值分析方法 / 36
2.2.2 地震下列车-轨道-桥梁耦合振动数值模拟方法 / 36
2.2.3 列车-轨道-桥梁系统精细数值模拟方法 / 40
2.3 轮轨接触法向找点法 / 41
2.3.1 法向找点法的原理 / 41
2.3.2 轮轨接触点求解 / 42
2.3.3 法向找点法计算步骤 / 42
2.3.4 空间轮轨接触关系可视化 / 43
2.3.5 算例及验证 / 43
2.4 地震下列车-轨道-桥梁系统仿真CS技术 / 45
2.4.1 CS技术原理 / 45
2.4.2 耦合计算流程 / 46
2.5 基于OpenSees平台的地震下列车-轨道-桥梁系统仿真 / 48
2.5.1 OpenSees简介 / 49
2.5.2 原理阐述 / 49
2.5.3 数值算例 / 51
2.6 基于Simpack平台的地震下列车-轨道-桥梁系统仿真 / 55
2.6.1 SOTTB程序框架 / 55
2.6.2 列车学分析模型 / 58
2.6.3 桥梁与轨道模型 / 59
2.6.4 数值算例 / 60
2.7 基于移动单元模型的地震下列车-轨道-桥梁系统仿真 / 63
2.7.1 移动单元模型 / 63
2.7.2 轮轨移动单元集成到OpenSees平台 / 63
2.7.3 数值算例 / 65
2.8 本章小结 / 67
第3章 地震下高速铁路列车-轨道-桥梁系统物理试验模拟方法 / 69
3.1 概述 / 69
3.2 高速铁路列车-轨道-桥梁系统模型试验相似设计 / 70
3.2.1 相似设计理论 / 70
3.2.2 相似设计参数 / 71
3.2.3 相似设计有效性验证 / 73
3.3 高速铁路桥上行车试验系统架构 / 77
3.3.1 模型车设计 / 77
3.3.2 桥梁模型等效设计 / 80
3.3.3 试验系统组成 / 84
3.4 高速铁路桥上行车试验系统测试 / 91
3.4.1 试验工况 / 91
3.4.2 轨道不平顺测量 / 91
3.4.3 试验数据采集 / 96
3.4.4 试验与仿真对比分析 / 99
3.5 本章小结 / 105
第4章 高速铁路桥上行车实时混合模拟试验 / 106
4.1 概述 / 106
4.2 高速铁路桥上行车混合试验方法 / 107
4.2.1 高速铁路桥上行车实时混合试验框架 / 107
4.2.2 高速铁路桥上行车实时混合试验 / 112
4.2.3 高速铁路桥上行车离线迭代混合试验 / 115
4.3 实时混合试验算法 / 125
4.3.1 SSMEDV算法 / 125
4.3.2 SSMEDV算法特性 / 127
4.3.3 算法的混合试验应用 / 131
4.4 数值模型实时计算技术 / 133
4.4.1 移动荷载积分法 / 134
4.4.2 移动荷载积分法非线性修正 / 136
4.4.3 其他实时计算技术 / 137
4.4.4 实时混合试验中的移动荷载积分法验证 / 137
4.5 时滞补偿技术 / 143
4.5.1 自适应状态反馈控制 / 144
4.5.2 插值-预测算法 / 145
4.5.3 试验验证 / 146
4.6 混合试验数值算法评估平台 / 148
4.6.1 平台简介 / 148
4.6.2 计算流程 / 149
4.6.3 软件架构 / 149
4.6.4 有限元分析模块 / 151
4.6.5 评估指标 / 152
4.6.6 应用实例 / 154
4.7 本章小结 / 159
第5章 高速铁路列车-轨道-桥梁系统地震灾变机理 / 160
5.1 概述 / 160
5.2 列车-轨道-桥梁系统数值模型 / 160
5.2.1 列车模型 / 160
5.2.2 轨道-桥梁模型 / 161
5.2.3 自振特性分析 / 163
5.3 轨道-桥梁系统主要构件的力学性能 / 164
5.3.1 桥墩 / 164
5.3.2 主梁与摩擦板 / 165
5.3.3 支座 / 165
5.3.4 滑动层与CA砂浆层 / 166
5.3.5 剪力齿槽和剪切钢筋 / 166
5.3.6 扣件 / 167
5.3.7 底座板、 轨道板、 钢轨 / 167
5.4 高速铁路桥墩震致破坏弯剪强度模型 / 168
5.4.1 抗剪承载力理论公式 / 168
5.4.2 三折线抗剪强度模型 / 171
5.5 高速铁路桥墩震致破坏分析 / 172
5.5.1 Pushover分析方法 / 172
5.5.2 桥墩损伤评估指标 / 174
5.5.3 桥墩易损性评估方法 / 174
5.5.4 不同高度桥墩易损性分析 / 175
5.5.5 不同场地桥墩易损性分析 / 176
5.6 远场地震下轨道-桥梁系统灾变机理 / 177
5.6.1 有限元模型 / 177
5.6.2 震致破坏机理 / 178
5.6.3 基础失效造成的附加轨道不平顺 / 182
5.6.4 轨道结构等效非线性弹簧模型 / 182
5.7 近断层地震下轨道-桥梁系统灾变机理 / 184
5.7.1 近断层地震动记录选取 / 184
5.7.2 顺桥向损伤特征及原因分析 / 186
5.7.3 横桥向损伤模式与损伤特征 / 187
5.8 地震下列车-轨道-桥梁系统灾变机理 / 189
5.8.1 列车-轨道-桥梁系统模型 / 189
5.8.2 地震下列车-轨道-桥梁系统动力响应 / 191
5.8.3 桥梁破坏对震后行车安全的影响 / 193
5.9 本章小结 / 197
第6章 地震下高速铁路桥上行车性能评估指标 / 198
6.1 概述 / 198
6.2 地震下大跨度铁路桥桥上行车安全评估指标 / 199
6.3 地震下高速铁路桥上行车安全评估 / 200
6.3.1 地震下铁路简支梁桥桥上行车 / 200
6.3.2 地震下大跨度铁路桥桥上行车 / 208
6.4 基于谱强度指标地震下桥上行车安全评估 / 224
6.4.1 谱强度指标定义 / 224
6.4.2 SI指标限值 / 225
6.4.3 SI指标有效性验证 / 237
6.4.4 行车安全性影响因素 / 244
6.5 本章小结 / 252
第7章 地震下高速铁路列车-轨道-桥梁系统减震防控技术 / 254
7.1 概述 / 254
7.2 基于RFD的轨道-桥梁减震技术 / 255
7.2.1 RFD的基本原理 / 255
7.2.2 RFD的力学性能 / 256
7.2.3 设置RFD的高速铁路简支梁桥抗震性能拟动力混合试验 / 259
7.3 基于组合耗能限位支座的轨道-桥梁减震技术 / 266
7.3.1 组成及工作原理 / 266
7.3.2 力学模型及滞回特性 / 269
7.3.3 组合耗能限位支座的减隔震性能 / 271
7.4 基于TMD的列车-轨道-桥梁系统减震技术 / 273
7.4.1 TMD模型及优化方法 / 274
7.4.2 TMD参数设计及布置 / 277
7.4.3 TMD减震效果 / 279
7.4.4 桥上行车安全性影响 / 282
7.5 基于能量平衡的高速铁路桥梁性能设计方法 / 283
7.5.1 能量设计方法原理 / 284
7.5.2 性能设计方法验证 / 292
7.6 本章小结 / 299
第8章 研究结论与展望 / 300
8.1 研究结论 / 300
8.2 研究展望 / 302
参考文献 / 304
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