一种高速铁路轨道桥梁系统的震后损伤快速预测方法

    公开(公告)号:CN116894364A

    公开(公告)日:2023-10-17

    申请号:CN202310891605.3

    申请日:2023-07-20

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高速铁路轨道桥梁系统的震后损伤快速预测方法,包括获取目标对象的结构特征和场地特征数据,明确目标对象的场地类型;构建目标对象的有限元模型;获取原始地震动数据,针对获取的数据进行预处理;确定损伤状态,构建“地震动‑损伤状态”数据集;采用构建的数据集,通过训练并更新深度神经网络模型,构建震后损伤状态预测深度神经网络模型;在实际地震发生后,采用构建的震后损伤状态预测深度神经网络模型,完成高速铁路轨道桥梁系统的震后损伤状态预测;本发明方法选择数据驱动的方式,采用“地震动‑损伤状态”数据集训练深度神经网络模型,进而针对损伤状态实现预测;本发明方法的效率提升、费用降低、操作便捷。

    一种通过锁扣限位分阶段耗能的桥梁装配式减隔震装置

    公开(公告)号:CN114990994B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202210869221.7

    申请日:2022-07-22

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种通过锁扣限位分阶段耗能的桥梁装配式减隔震装置,包括多个减震单元,分别通过安装座及销轴以倾斜状态排列安装于主梁和墩顶支座的一侧,减震单元包括下部钢板、上部钢板和耗能块;下部钢板和上部钢板正交布置,其中一块钢板的相交段沿长度方向嵌装多个耗能块,另一块钢板的相交段夹持所有的耗能块并通过紧固件与耗能块连接;两者的相交段上端通过拉索连接后通过紧固件锁定。整个装置为锁链式结构,小震时耗能块与嵌装孔孔壁贴合压紧,装置轴向受拉或受压,限制梁体位移,拉索受拉伸长。地震结束后,通过拉索复位。较大地震时,耗能块逐个受弯破坏消耗地震能量,耗能块破坏后通过下部钢板和上部钢板的受拉变形继续消耗地震能量。

    一种高铁多跨桥梁-纵连无砟轨道系统的自振频率计算方法及应用

    公开(公告)号:CN115495823A

    公开(公告)日:2022-12-20

    申请号:CN202211213846.4

    申请日:2022-09-30

    Abstract: 本发明公开了一种高铁多跨桥梁‑纵连无砟轨道系统的自振频率计算方法及应用,将钢轨、轨道板、底座板、轨道层间构件、主梁、支座、桥墩、承台及桩土等纳入考虑范围,建立多跨纵连轨道‑主梁‑支座‑桥墩‑承台‑桩土一体模型,构建基于Timoshenko梁理论一体模型各组分的能量方程,采用改进的傅里叶级数,并结合Rayleigh‑Ritz法和Hamilton原理,通过对总能量泛函求极值,进而获得一体模型在竖向和纵向振动影响下的自振频率,并采用数值方法进行验证;进而分析考虑和不考虑系统各构件参与、轨道层间构件损伤、各层构件刚度变化等对轨道‑桥梁系统自振频率的影响规律,为高速铁路列车走行安全及抗震设计提供重要的参考和理论依据。

    一种内置耗能装置的装配式摇摆桥墩及其预制和装配方法

    公开(公告)号:CN114622483B

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202210419670.1

    申请日:2022-04-20

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种内置耗能装置的装配式摇摆桥墩及其预制和装配方法,桥墩的空心墩体分为墩底段、墩顶段和它们之间的多节标准段预制,标准段预制时内腔固定沿其高度方向的防屈曲耗能装置,墩顶段预制时在内腔固定安装座;墩底段与现浇混凝土基础的轴向中心锚固无粘结预应力钢筋,横向两侧铰接杆式阻尼器;墩底段与标准段通过插筋定位装配,杆式阻尼器通过钢制连杆与防屈曲耗能装置的耗能构件铰接;相邻标准段通过插筋定位装配,上、下耗能构件之间通过钢制连杆铰接;标准段与墩顶段通过插筋定位装配,防屈曲耗能装置的耗能构件通过钢制连杆与墩顶段内壁的安装座铰接。具有现场施工快捷、桥墩整体性好、抗侧刚度强、减震效果显著的优势。

    一种铁路轨道-桥梁系统地震风险转移的端刺耗能装置

    公开(公告)号:CN114875725A

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202210618835.8

    申请日:2022-06-01

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种铁路轨道‑桥梁系统地震风险转移的端刺耗能装置,设置于台后锚固机构的底座板和大端刺之间,主要包括上支座板构件、下支座板构件和滑块组件;上支座板构件和下支座板构件之间通过剪力销钉连接,上支座板构件的顶面与底座板锚固,下支座板构件的底面与大端刺锚固;滑块组件嵌装于上支座板构件和下支座板构件的纵向中心,滑块组件的两端分别与上支座板构件、下支座板构件通过球面贴合,纵向中心嵌装有组合蝶形弹簧。耗能装置内部设置剪力销钉,小震时可将底座板内部纵向力传递至路基上,大震时剪力销钉被剪断,底座板与大端刺断开连接,提高了路基段轨道结构和台后锚固机构的安全性,可在大震时保护路基段轨道结构和台后锚固机构。

    一种装配式自复位抗震钢桁架梁体系

    公开(公告)号:CN114775788A

    公开(公告)日:2022-07-22

    申请号:CN202210271706.6

    申请日:2022-03-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种装配式自复位抗震钢桁架梁体系,包括两平行布置的型钢柱和它们之间可拆卸连接的上弦梁、下弦梁及上、下弦梁之间连接的多根腹杆,它们的下端铰接于同一滑杆上,下弦梁上设置有滑槽构件,滑杆位于滑槽构件的滑槽中,滑杆两端与滑槽构件的端板之间设置有SMA阻尼器;上弦梁和下弦梁之间连接有软钢阻尼器。小震时主要通过上下弦梁之间的软钢阻尼器耗能,通过SMA阻尼器减少地震能量输入,通过预应力钢锚索复位。中大震时,通过软钢阻尼器、SMA阻尼器共同耗能,通过SMA阻尼器和预应力钢锚索复位。震后仅需更换软钢阻尼器。

    一种高速铁路桥梁震致损伤后轨道映射变形的计算方法

    公开(公告)号:CN111310270B

    公开(公告)日:2022-06-07

    申请号:CN202010123856.3

    申请日:2020-02-27

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高速铁路桥梁震致损伤后轨道映射变形的计算方法,包括以下步骤:S1建立基本假设;S2建立桥梁结构变形与无砟轨道结构变形间映射关系计算模型;S3模型求解。本发明提出适用高速铁路中各种轨道结构形式的高速铁路桥上轨道不平顺与轨下部件地震损伤变形间映射关系计算方法。定量分析高速铁路桥梁中,桥墩、支座及轨道结构各关键构件累积损伤与轨面变形的映射关系;本发明克服现行高速铁路桥上轨道不平顺与轨下部件地震损伤变形间映射关系计算方法中未考虑轨道结构层间接触的非线性的不足;本发明克服现行高速铁路桥上轨道不平顺与轨下部件地震损伤变形间映射关系计算方法中未考虑路基边界条件的不足。

    一种设有减震耗能装置的铁路摇摆空心高墩

    公开(公告)号:CN114293460A

    公开(公告)日:2022-04-08

    申请号:CN202210151274.5

    申请日:2022-02-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种设有减震耗能装置的铁路摇摆空心高墩,包括圆端形的空心墩体,所述空心墩体的轴向中心设置有与基础锚固的无粘结预应力钢筋,空心墩体内腔中设置串联的阻尼耗能装置,空心墩体与基础之间通过圆弧面嵌合装配。解决了空心桥墩墩身较柔、抗剪能力较差的问题。通过桥墩摇摆隔震以及多个阻尼器耗散地震能量的方法,避免桥墩在地震下破坏。减震耗能装置铰接串联多个阻尼器将空心桥墩连接固定至基础上,在桥墩摇摆提离时通过阻尼器耗散地震能量,并通过阻尼器限制桥墩的摇摆幅度。简言之,本发明通过桥墩摇摆隔震及减震耗能装置,保证在遭遇较大地震时,桥墩的自身结构不会损坏,震后更换造价较低的小构件便可实现桥梁的快速修复。

    中空夹层多腔钢管混凝土构件及其制备方法

    公开(公告)号:CN109403205A

    公开(公告)日:2019-03-01

    申请号:CN201811603466.5

    申请日:2018-12-26

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种中空夹层多腔钢管混凝土构件及其制备方法,其中,中空夹层多腔钢管混凝土构件包括同心布置的内钢管和外钢管,在该内、外钢管之间填充有混凝土,在所述内钢管外壁上绕其轴心均布有若干横隔板,各横隔板沿内钢管轴向通长布置,各横隔板的外端部与设置在外钢管内壁的凹槽卡接相连,在外钢管内壁及内钢管外壁上均设有凸齿,在横隔板侧面沿轴向均布有若干剪力槽,在外钢管外沿其环向粘贴有若干由碳纤维复合材料制成的外筒,该外筒不与外钢管端部连接。本发明耐腐蚀性强,钢管壁和混凝土之间脱开现象少,钢管不易发生局部屈曲,混凝土三向受压状态均匀。

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