强风作用下桥上行车安全保障关键技术及应用-东南大学教案资料
桥梁保障技术方案
桥梁保障技术方案桥梁是连接两地的重要设施之一，其重要性不言而喻。
然而，桥梁也是一种有限寿命的结构，长期使用和自然环境的影响可能会导致龟裂、损坏等问题，甚至可能危及行车和行人的安全。
因此，如何保障桥梁的稳定性和安全性，成为了一个至关重要的问题。
本文将探讨一些桥梁保障技术方案，以期提高大家对桥梁保护的认识。
桥梁监测技术桥梁监测技术是保障桥梁安全的重要手段之一。
一旦桥梁存在龟裂、损伤、变形等问题，监测系统就能够及时发现，并采取相应措施加以修复。
常用的桥梁监测技术有：张力测量技术张力测量技术是利用应变传感器或压力传感器等测量桥梁索力的一种方法。
这项技术可用于检测索具是否处于正常张力状态，从而及时修复损坏或断裂的索具。
倾斜测量技术倾斜测量技术是通过安置测量装置，精确地测量桥梁的倾斜变化，从而检测桥梁的变形程度。
借助这项技术，可以实时监测桥塔和桥墩的运动状态，及时处理可能出现的安全隐患。
图像监测技术图像监测技术可以通过安装高清摄像头等设备，实时监测桥梁的表面情况，及时发现龟裂、裂纹等缺陷，以便对其进行维护维修。
桥梁加固技术桥梁加固技术是指采用不同的方法对桥梁进行加强和维护，以延长桥梁的使用寿命。
主要的加固方法如下：钢板加固技术钢板加固技术是将钢板粘附在桥梁结构的损坏部位上，起到补强和加强桥梁部位的作用。
这种方法成本低廉，易操作。
碳纤维加固技术碳纤维加固技术是将碳纤维组合材料粘附在损坏部位，起到加固补强的效果。
碳纤维具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点，加固效果较好。
预应力加固技术预应力加固技术则是通过在桥梁构件上施加预应力，以增强桥梁的承载能力。
这种方法需要专业的技术人员施工，但加固效果显著。
桥梁维护保养技术桥梁维护保养技术是指通过采用各种维修方法和保养措施，对桥梁进行定期检查、维修，从而延长桥梁的使用寿命，保障桥梁的稳定性和安全性。
常用的方法如下：表面维护表面维护是指对桥梁的表面进行清洗、刷漆等处理，防止其受到大气污染、紫外线等因素的影响，从而保养桥面的美观和保护桥梁的表层材料。
交通工程安全防护设施施工技术及管理措施研究
交通工程安全防护设施施工技术及管理措施研究摘要：在交通工程中，安全防护设施是必不可少的组成部分，也是保障民众安全出行的重要设施。
交通安全防护设施施工主要包括防撞护栏、隔离栅、标线及交通标志等施工内容。
为确保施工质量和交通安全防护设施的使用性能，工作人员应提高对相关施工技术的认识，并严格按照规范要求进行施工，从而创建全优工程，充分发挥其使用性能。
关键词：交通工程；安全防护设施；施工技术；管理措施1 交通安全设施的基本分类公路工程安全防护设施是指人行横道、防护栅栏、路标和沿道路设置的安全标志。
按类型的不同，大致可分为交通安全标志、边线和防护网。
交通标志按使用目的可分为警告、指示和道路建设等类型，它们之间的区别主要体现在颜色和形状上。
例如，警告标志的功能是提醒行人在穿越危险路段时保持警惕。
虽然对道路标志的颜色没有具体的规定，但在展示和使用时，大部分都是黄色和红色。
根据旋转方向和形状不同，还可分为纵纹、横纹等。
在具体应用中，通常使用浅色来提高效果。
根据设置方式的不同，安全屏障分为纵向屏障和横向屏障。
2 交通工程安全设施的施工与管理的重要性交通工程作为整个交通事业发展中的重要部分，其安全设施的施工与管理尤为重要。
大部分交通工程中都涉及大量的安全设施的施工，可以保障交通安全，例如交通工程中常见的交通指示标、道路护栏、隔离栅等，可以更加有效保障交通安全，降低交通事故的发生率。
例如，在城市交通中，陈旧的交通指示灯没有得到更新，进而出现数字显示缺失问题，在绿灯变黄灯时时间较为仓促，一些人预判不足很可能会出现违规，严重时还会发生交通事故，威胁到人们的生命安全，而通过安全设施施工质量的控制，可以促进交通工程综合质量的提升。
另外，交通工程大部分为室外作业，在实际施工过程中如果不注重管理，将会在很大程度上造成施工作业安全隐患增多的情况，这不仅会对施工人员的生命安全造成威胁，同时还不利于建设单位的稳定发展。
在这一情况下，需要加强安全设施施工建设，同时通过有效的管理方法来促进施工工作的顺利开展，为后续施工作业的开展奠定良好的基础。
高速铁路的防灾安全监控与环境保护课件.pptx
京沪高速铁路防灾安全监控系统总体构成图
以下先介绍自然灾害监测中的风监测子系统、雨量及洪水监测子系统、地震监测子系统和雪害监测及对策，然后介绍固定设施诊断与监控中的轨温监测、长大隧道安全监测、长大桥梁安全监测、路基安全监测、大型车站防灾系统和其它灾害监测及安全防护工程。至于高速列车、牵引供电系统和通信信号的安全监测和自控子系统，以及维修、紧急救援子系统，这里不再一一介绍。
概述
安全是一切交通运输方式的先决条件，是高效运输和持续发展之本，是铁路运输的生命线。高速铁路由于列车高速度、高密度运行，一旦发生事故，后果相当严重。因此，高速铁路对行车安全保障体系提出了更高的要求。除了要求保证线路、机车车辆、牵引供电以及通信信号等设备高安全性外，对各种可能发生的灾害，如自然灾害——强风、暴雨、大雪、地震，轨温及火灾，突发性灾害——坍方落石、异物侵入限界、非法侵入等，都要实施全面监测，即建立防灾安全监控系统，实施全面、准确、实时的安全监控，预防灾害的突然袭击。
为实现上述任务，高速铁路的环保工作要贯彻“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利、保护环境、造福人民”的方针，在进行高速铁路可行性研究或初步设计的同时，必须进行环境影响评价，提出环境影响分析专题报告，拟定环境保护的对策和建议，并估算用于环境保护工程的费用，将其列入工程概算，使高速铁路的环保工作落到实处。
高速铁路的防灾安全监控系统
防灾安全监控系统是综合调度中心的一个组成部分。防灾安全监控系统提供有关防灾数据（预警、限速、停运决策信息），为列车运行计划调整、控制提供依据，保证列车正常运行。日本、德国、法国等国均考虑高速铁路防灾安全监控系统，并采用了较完善的安全设施保障列车行车安全。例如，日本新干线对风、雨、洪水、雪、地震、异物侵限进行监测，当达到报警控车条件时立即对列车限速，当地震报警时立即切断接触网电源；法国高速铁路对风、地震、异物侵限进行监测，当风、地震、异物侵限监测达到报警控车条件时立即对列车限速。我国也要求高速铁路设置防灾安全监控系统。
强风作用下列车过桥安全性评定标准探讨
强风作用下列车过桥安全性评定标准探讨李奇;吴勇;吴定俊【摘要】基于轮轨滚动接触蠕滑理论和准定常抖振力,建立风-车-桥系统空间耦合振动分析模型并编制相应的计算程序.研究不同车速、不同风速下轻轨列车通过大跨度斜拉桥的走行性.结合列车走行特性,对列车各项安全性评定标准进行具体分析.研究表明将轮重减载率作为强风作用下列车运行安全性评定标准的是不合适的.建议将倾覆系数作为强风作用下列车运行安全性主要评定标准.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2007(000)001【总页数】4页(P43-46)【关键词】风-车-桥系统;耦合振动理论;安全性;评定标准【作者】李奇;吴勇;吴定俊【作者单位】同济大学桥梁工程系,上海,200092;上海城市建设设计研究院,上海,200011;同济大学桥梁工程系,上海,200092【正文语种】中文【中图分类】U4车桥耦合振动现代理论在相当长的时间内不考虑风荷载对车桥动力响应的影响，并且研究对象很少涉及大跨度桥梁。
因此，目前国内外车桥动力性能评定标准也基本只适用于无风作用下的中小跨度桥梁。
自Tacoma大桥风毁自今，大跨度桥梁的风毁事故并不多见，而列车的风致事故却不少[1～2]。
结合国内一些大跨度铁路或公铁两用桥梁的建设，不少学者对风-车-桥系统耦合振动做了大量研究工作[3～6]。
相对于以前的车桥耦合振动，目前考虑风荷载作用后的车桥耦合振动分析主要工作集中体现在车桥气动参数的风洞试验或者气动效应的数值模拟上，而车桥轮轨相互作用模型和强风作用下列车动力性能评定标准基本没有根本性的改进。
笔者暂不在改进轮轨耦合模型上做工作，而主要基于简化蠕滑理论探讨强风作用下列车通过大跨度斜拉桥时的轮轨相互作用规律，据此分析列车运营安全性评定标准的适用性，从而为安全行车临界风速的确定提供依据。
1 风-车-桥系统模型的建立本文采用的计算原理是将车桥分成两个动力系统，分别建立动力平衡方程。
假定轮轨竖向始终密贴接触，轮轨横向耦合模型基于锥形踏面与钢轨滚动接触的蠕滑理论，同时考虑轨道不平顺与车速的耦合效应[7]。
道路交通安全保障关键技术研究及示范项目
技术研究及示范项目Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8附件1:道路交通安全保障关键技术研究及示范项目课题申请指南一、指南说明本项目围绕《纲要》和《规划》中相关的重点内容而设立，从道路交通事故分析技术、道路交通事故预防技术和道路交通安全评估技术三方而开展研究，力求分析和研究我国道路交通安全领域，特别是特大交通事故预防方面目前存在的突出问题和关键技术，在道路交通事故特征、规律和成因分析，驾驶人安全驾驶行为机理，超速行驶、疲劳驾驶导致的交通事故预防，高速公路追尾事故和二次事故预防，大型客货运车辆运行安全性，重点交通违法行为的执法取缔技术，交通事故预防措施和交通安全综合评价等方面取得明显突破。
本项目按照“统一目标、分类实施、交叉促进、突出优势”的原则，设置六个课题方向：课题一：道路交通事故分析技术研究课题二：驾驶人安全驾驶行为分析平台与监测技术研究及示范课题三：高速公路特大交通事故预防技术研究及示范课题四：大型客货车辆安全运行技术研究课题五：重点交通违法行为执法关键技术研究及示范课题六：道路交通安全评估预警关键技术研究项目实施年限：2007年7月〜2009年12月。
二、课题内容课题一：道路交通事故分析技术研究1、主要研究内容主要对道路交通事故数据挖掘技术、特大道路交通事故过程重构技术进行研究。
全而分析当前我国特大道路交通事故的规律、特征和发展趋势，深入分析相关影响因素；研究交通事故成因综合分析模型和高精度的道路交通事故模拟再现计算分析模型。
2、主要考核指标（1）提交特大交通事故预防对策研究报告。
（2）建立交通事故成因综合分析模型，完成特大交通事故综合分析系统开发。
（3）完成特大交通事故综合分析系统和交通事故过程重构再现系统示范应用，提交实证报告。
（4）申请1项以上国家专利，获得1项以上计算机软件着作权。
3、课题经费国拨经费180〜250万。
复杂风场环境大跨桥梁安全保障关键技术及工程应用
复杂风场环境大跨桥梁安全保障关键技术及工程应用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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行车中的安全技术（三篇）
行车中的安全技术行车安全是每个驾驶者都应该重视的问题，因为只有确保安全，才能保证自己和他人的生命安全。
而在现代社会，随着科技的不断发展，有许多行车安全技术也随之出现。
下面，我将为大家介绍几种常见的行车安全技术。
第一种是防碰撞系统。
现代车辆中常用的防碰撞系统包括前碰撞预警、自动紧急刹车等功能。
当车辆前方出现可能发生碰撞的情况时，车辆会通过雷达或摄像头等装置实时监测道路情况，并发出警告或自动刹车以避免碰撞发生。
这种技术大大降低了碰撞事故的发生率，并提高了驾驶者和乘客的安全性。
第二种是车道保持系统。
车道保持系统可以通过摄像头等装置实时监测车辆是否偏离正常行驶道路，并通过自动转向来纠正车辆的行驶轨迹。
这种技术在长时间高速行驶时尤为重要，可以避免驾驶者的疲劳驾驶或操作不当而引发交通事故。
第三种是自适应巡航控制。
自适应巡航控制系统可以通过雷达等装置实时感知前方车辆的距离和速度，并自动调整车辆的行驶速度和车距以保持适当的安全距离。
这种技术可以减少驾驶者因为疏忽或不注意前方情况而导致的追尾事故，提高行车安全性能。
第四种是胎压监测系统。
车辆胎压的异常往往会导致驾驶过程中的危险情况，比如爆胎。
胎压监测系统可以实时监测车辆轮胎的胎压，并在胎压异常时发出警告。
这种技术可以让驾驶者及时发现轮胎问题，并采取相应措施，避免因为胎压问题导致的交通事故。
第五种是盲区监测系统。
许多车辆都存在盲区问题，特别是在倒车或变道时。
盲区监测系统可以通过摄像头或雷达等装置实时监测车辆周围的盲区，并发出警告，提醒驾驶者注意盲区情况。
这种技术可以为驾驶者提供更全面的视野，减少盲区引发的事故。
除了以上几种技术外，还有许多其他行车安全技术，比如自动停车系统、夜视系统、无钥匙进入等。
这些技术在一定程度上提高了行车的安全性能，为驾驶者的行车安全提供了更多的保障。
然而，尽管这些安全技术在一定程度上提高了行车安全性，但驾驶者在行车过程中仍需要保持警惕，时刻保持专注，并遵守交通规则。
风环境下行驶于大跨度桥梁上的车辆安全评价及影响因素研究
风环境下行驶于大跨度桥梁上的车辆安全评价及影响因素研究. . .空气动力学学报第卷第期 ., 年月文章编号:? 一一风环境下行驶于大跨度桥梁上的车辆安全评价及影响因素研究韩万水 ,陈艾荣。
.长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室,陕西西安 ;.同济大学桥梁工程系,上海摘要:建立了风环境下行驶于振荡桥梁上的车辆受到侧向突发阵风时的车辆安全性分析方法。
定义了包括侧醯、侧滑和偏转在内的三种风致车辆事故。
在综合考虑路面粗糙度、车辆悬挂系统以及车轮相对于桥面侧向相对滑动的基础上。
提出了能够考虑桥梁的静风响应、抖振响应、汽车一桥梁耦合振动、系统的时变特性以及结构几何非线性和气动荷载非线性影响的风一汽车一桥梁系统空间耦合分析模型,编制了相应的分析程序。
以杭州湾跨海大桥为工程实例,运用所编制的程序研究了路面粗糙度、风速以及于、湿、雪、冰路面状况对行驶于桥梁上的车辆安全性的影响,给出了典型车辆在桥梁上发生事故的临界风速,并与车辆行驶于路面上的相应值进行了对比;对比表明:振荡的桥梁会降低车辆发生事故的临界风速。
关键词:风一汽车一桥梁系统;侧向突发阵风;风致车辆事故;安全评价;临界风速中图分类号: . 文献标识码:该区的气象条件,尤其是风环境下大桥上通行车辆的引言行车安全以及通行效率研究变得至关重要。
因此,为了建立灾害天气下大桥行车安全评估方法,进而制定强风作用下行驶于振荡桥梁上的车辆安全性和行车安全风速标准,交通部交通科技计划资助开展了舒适性研究不仅是一个科学问题,同时关于强风作用“灾害天气对杭州湾跨海大桥行车安全的影响和对下关闭交通的临界风速标准的确定更是一个影响广策”专题研究,本文正是该研究中风环境下行驶于大泛的社会问题。
如果桥梁上发生风致行车事故,不仅桥上的车辆安全评价方面的研究成果。
仅会因车辆破坏、桥梁损毁、人员伤亡、交通中断、货物人员滞留等带来直接和间接的经济损失,还会影响风一车一桥系统空间耦合振动分析框架受众的心理,让其出行时另择它路,甚至还会带来极. 时域颤抖振分析为不良的社会影响。
强风作用下高速铁路桥上行车安全保障关键技术及应用
强风作用下高速铁路桥上行车安全保障关键技术及应用如下：•自主研建国际领先的高速铁路风洞及横风-移动车-桥试验系统。
提出了移动车-桥系统气动力无线同步测试方法，解决了高速铁
路车-桥耦合系统气动特性识别试验验证难题。
•建立强风作用下高速铁路车-桥系统耦合振动精细化分析方法。
率先考虑了风的非平稳特性、抖振力空间相关性和车桥气动干
扰影响，发展了车-桥系统动力响应分析和安全评估理论。
•提出高速铁路车-桥系统多目标的协同抗风设计方法。
发明了百叶窗型等新型风屏障结构形式，形成了强风作用下桥上行车安
全的综合保障技术。
风荷载作用下大跨度悬索桥的动力响应及列车运行安全分析
m ⎛ λωD ⎞ 其中： C = exp⎜ − ⎟ ； ω mk = (k − 1) ∆ ω + ∆ ω ； U 2 π n ⎝ ⎠ 1
k=1,2,…N1 ； λ 是无量纲的衰减因子，取值范围约 为 7~10； U ( z ) 是主梁高度的平均风速；D 是模拟 风速点的水平间距。 2.2.2 桥梁风荷载 作用在桥梁上的风荷载由阻力 FD、升力 FL 和 升力矩 FM 三个分量组成。每个分量又包括三个部 分：由平均风引起的静风力、由脉动风引起的抖振 力以及由风与桥梁或车辆运动形成的相互作用而 (2) 产生的自激力。然而实际上，由静风力引起的桥梁 变形可以方便地根据风洞试验测得的阻力系数并 通过系统的静力平衡方程确定。所以在本文的桥梁 风振分析时，假定列车在桥上运行过程中平均风速 不发生变化，仅考虑了抖振力和自激力的作用。 (1) 桥梁抖振风力 作用于桥梁第 i 个节点的抖振力可以表示为[1]：
车桥系统风荷载由平均风和脉动风组成如图平均风作为静风荷载作用于桥塔主缆吊索桥面等结构上可引起桥梁整体较大的横向桥面行车方向列车上桥前上桥过程列车在桥上出桥过程列车出桥后风压风作用下列车悬索桥系统的振动机理fig1vibrationtrainsuspensionbridgesystemunderwindact风车桥系统动力分析模型21风车桥系统动力分析模型风荷载作用下的列车与大跨度悬索桥系统振动分析模型由车辆模型桥梁模型风荷载模型组车辆模型是由机车和车辆组成的列车每节车都是由车体转向架轮对以及弹簧阻尼悬挂装置组成多自由度振动系统
梁体、桥面系、桥上轨道等结构组成。在研究风荷 载作用下车桥体系的振动时，假定轨道与桥面之间 没有相对运动，忽略轨枕和扣件的弹性变形。 车桥系统风荷载由升力、阻力和扭转力矩三个 分量组成， 每个分量又包括： 平均风引起的静风力、 脉动风引起的抖振力、风与桥梁或车辆运动相互作 用而产生的自激力。由于静风力引起的桥梁变形可 以方便地根据风洞试验测出的三分力系数通过静 力分析确定，桥梁风荷载只考虑抖振力和自激力的 作用。由于列车通过桥梁时，带有横向平均风压的 车辆形成移动荷载列，对桥梁产生很大的冲击作 用，因此车辆风荷载包括：由平均风引起的静风力 和由脉动风引起的抖振力。为简化起见，分析中忽
山区高速公路运营保障关键技术及装备
山区高速公路运营保障关键技术及装备随着经济快速发展和城市化进程加快，山区交通基础设施建设需求日益增长。
建设和管理一条高速公路需要一系列技术和装备的支持，特别是在山区地形复杂，气候多变的条件下，更需要高度的关注和保障。
本文将重点介绍山区高速公路运营保障中的关键技术及装备。
路段監管技術山路环境多变，天气条件复杂，安全是最基本的保障。
高速公路的安全监管与警务是保障高速公路安全的重要环节。
目前在山区高速公路安全监管中广泛采用以下技术方案。
视频监控技术采用高清晰视频监控系统，覆盖主线和匝道出口等关键部位，确保全程道路实时监控。
视频监控技术在计算机数据处理、通讯传输和视频存储上应用十分广泛，有助于实时监视道路、提升警情处理效率和减少公路交通事故发生率。
室外可视化技术室外可视化技术通过摄像机的数字化拍摄，配合高速公路管理中心管理系统，实现对入口和出口的远程监控、以及居民与旅客对公共汽车、出租车等交通工具的实时监控。
光纤传感技术光纤传感技术被广泛应用在山区高速公路路段疏通和防火设备上。
高灵敏度的光纤传感器实时监测道路状况，对道路的故障和异常进行及时报告以便进行抢修，以及监测山区火灾等灾害情况，及时进行预警。
防爆装备山区高速公路在遇到自然灾害、交通管制、道路维修时要求快速应对，而且海拔高度较大，季节性温差较大，给相关装备的易用性带来了很大的影响，特别是在防爆装备的选型上要另外考虑。
防爆手电筒从夜间道路安全角度考虑，防爆手电筒是必不可少的。
防爆手电筒的选型更加强调电路配置，采用LED发光原理，具备长寿命、低功耗、高亮度的优点，并且能够有效防爆、耐火、防滑、不影响视线、不侵入性和易操作等特点。
防爆安全带安全带是司机和乘客出行时必不可少的装备。
在山区公路条件下，为了确保安全带的质量和易用性，需要重点考虑防爆、防晒等特殊要求，保证在极端环境下，安全带的正常使用。
灾害应急装备山区高速公路常常受到天气因素、道路施工等各种灾害威胁，需要紧急处理来保障公路畅通，便于车辆和乘客通过。
道路交通安全-11保障技术
授人以鱼不如授人以渔
第九章 交通安全措施
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朱明工作室
为了减少交通事故的次数，减轻事故产生 的后果，必须采取相应的安全技术措施。 • 从改善交通设施，加强管理、法制和安全 教育等方面人手，最大限度地确保道路安全 畅通。
授人以鱼不如授人以渔
第一节 交通法规与安全教育
• • • • • • 一、交通法规 二、安全教育 (1)安全教育的注意事项 (2)对交通参与者的教育 1)对驾驶员的教育 2)对骑车者的教育
授人以鱼不如授人以渔
第三节 道路交通安全宣传教育的 基本方法
一、街头、社区宣传教育
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二、新闻媒体宣传教育
授人以鱼不如授人以渔
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三、文艺宣传教育 四、机关、企事业单位、军队、学校 等的内部宣传教育
授人以鱼不如授人以渔
第四节 道路交通安全宣传教育的 实施
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授人以鱼不如授人以渔
1.道路照明
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• (5)诱导性 • 道路照明设施应具有良好的诱导性，诱导 性可分为视线诱导和光学诱导两类。 • 视线诱导是指:通过道路的诱导辅助设施， 如路面中线、路缘或路面标志等，使驾驶员 明确自身所在的位置和道路前方走向； • 光学诱导是:通过灯杆和灯具的排列、灯具 样式、灯光颜色或其强度的变化,标示道路走 向的改变或将要接近交叉口等特殊地点。
授人以鱼不如授人以渔
第二节 道路交通安全没设计
1.防眩设施 2.公路护栏 3.隔离设施 4.防护设施 5. 视线诱导设计 6. 交通标志
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.7. 路面标线
铁路行车安全技术保障体系探讨
铁路行车安全技术保障体系探讨摘要：我国是一个自然灾害多发的国家。
地震、风暴、洪水、冰雪灾害、冻雨、泥石流、滑坡、沙尘暴等各种自然灾害每年此起彼伏，由于灾害及落物等突发事件具有发生的不可预测性和巨大的破坏性，在列车运行速度较高时，哪怕是较小的灾害也可能导致危害国家财产和旅客生命安全的重大事故。
关键字：行车安全保障系统灾害预警铁路安全监测与预警系统保证铁路行车安全，对危及列车运行安全的自然灾害（风、雨、雪、地震等）、异物侵限、突发事件等进行实时监测，采集、汇总各类监测设备的监测信息，实现监测信息的分布获取、集中管理、综合运用，全面掌握灾害动态，提供及时准确的灾害报警和预警功能，依据灾害严重程度立即采取相应的紧急处置措施，防止或减轻因灾害引发的损失，避免次生灾害，并为调整运行计划，下达行车管制、抢险救援、维修等工作提供数据基础依据，是现代化铁路运输系统中不可缺少的重要技术保障。
一、系统构成铁路安全监测与预警系统由铁路总公司防灾安全管理和各铁路运输企业防灾安全监控两级系统构成，并与调度指挥、应急救援、行车安全监控、客运服务、综合维修、牵引供电、列车控制、中国气象科学数据共享服务网和国家强震监测网相关系统进行信息交换和共享。
二、系统功能铁路总公司铁路安全监测与预警系统构建全路防灾安全管理统一平台，提供防灾安全的宏观管理、信息共享、决策支持分析。
主要功能包括：全路监测网布局、报警阈值设紧急处置措施、监测设备选型、运用情况和应急预案管理等，并提供相关基础数据、监测数据等共享和交换，掌握灾害监测报警和设备运用状态，对各铁路运输企业防灾安全监控系统的运行情况进行监督和指导，通过对全路灾害监测数据分析，为铁路防灾安全监控系统建设提供决策支持服务。
三、主要子系统1、异物侵限监测子系统异物侵限监测子系统主要用于公铁、铁铁立交及其他危险路段落物坠落的监测报警，具体原则如下：(1)上跨铁路公路桥，监测公路桥上掉下的汽车、自行车和货物等较大物体；(2)隧道口，监测隧道上方掉下的石块和树木等较大物体；(3)高速公路与铁路并行处，监测从公路上冲入的汽车；(4)铁路正线线路穿越山区可能发生崩塌、落石等地段，监测正线两侧及上、下行线路间是否存在异物侵入铁路限界。
高速公路施工中的关键技术有哪些
高速公路施工中的关键技术有哪些高速公路作为现代交通运输体系的重要组成部分，其施工质量和效率直接关系到交通运输的安全与畅通。
在高速公路的施工过程中，涉及到众多关键技术，这些技术的应用对于确保工程质量、缩短工期、降低成本以及保障交通安全都具有至关重要的意义。
一、路基施工技术路基是高速公路的基础，其稳定性和承载能力直接影响路面的质量和使用寿命。
在路基施工中，以下技术是关键：1、填方与挖方技术填方施工时，要选择合适的填土材料，确保其含水量和压实度符合设计要求。
分层填筑、分层压实，控制每层的填筑厚度和压实遍数。
挖方施工则要根据地质条件和边坡设计要求，采取合理的开挖方式，如纵向开挖、横向开挖或混合开挖，同时做好边坡防护，防止滑坡和坍塌。
2、软基处理技术在一些地质条件较差的地区，如软土地区，需要进行软基处理。
常见的软基处理方法包括排水固结法、深层搅拌法、强夯法等。
排水固结法通过设置排水系统加速软土的排水固结，提高地基强度；深层搅拌法将固化剂与软土搅拌均匀，形成复合地基；强夯法则通过重锤夯实提高地基承载力。
3、路基压实技术路基压实是保证路基质量的重要环节。
采用合适的压实设备，如压路机，根据填土的性质和厚度选择不同的压实参数，确保路基达到规定的压实度。
同时，要注意压实的顺序和重叠宽度，避免漏压。
二、路面施工技术路面是高速公路直接承受车辆荷载的部分，其施工质量直接影响行车的舒适性和安全性。
1、沥青路面施工技术沥青路面具有良好的平整度和行车舒适性。
施工过程包括沥青混合料的拌合、运输、摊铺和压实。
在拌合时，要严格控制沥青和骨料的比例、温度等参数，确保混合料的质量。
运输过程中要采取保温措施，防止温度降低。
摊铺时要控制好摊铺速度和厚度，保证路面的平整度。
压实环节要选择合适的压路机和压实工艺，确保路面达到设计的压实度。
2、水泥混凝土路面施工技术水泥混凝土路面具有强度高、耐久性好的特点。
施工过程包括混凝土的拌合、运输、浇筑和振捣。
保证行车安全安全生产主要技术措施
保证行车安全安全生产主要技术措施安全生产在道路行车中起着至关重要的作用。
为了保障行车安全，各种技术措施被采用并取得了显著的成效。
本文将介绍一些主要的技术措施，以提高行车安全和保障安全生产。
1. 视觉辅助技术视觉辅助技术是现代行车安全的重要组成部分。
以下是几种常见的视觉辅助技术：a. 倒车影像系统倒车影像系统通过在车辆后方安装摄像头，将后方的景象实时显示在车辆内部的屏幕上。
借助这个系统，驾驶员可以更清晰地观察到后方的情况，从而避免倒车时造成的意外事故。
b. 盲点监测系统盲点监测系统利用车身上的传感器，检测车辆周围的盲区。
当有其他车辆或物体进入盲区时，系统会通过声音或视觉提示驾驶员。
这大大增加了驾驶员发现盲点的能力，减少了侧面碰撞的风险。
c. 自适应巡航控制系统自适应巡航控制系统（ACC）利用激光雷达或摄像头来感知与前车的距离，并自动调整车辆的速度，以保持与前车的安全距离。
ACC技术能够帮助驾驶员自动控制车辆，减少事故的发生。
2. 智能制动技术智能制动技术是一种应急反应系统，具有较高的精确度和灵敏性。
以下是两种常见的智能制动技术：a. 紧急制动辅助系统紧急制动辅助系统可以通过车辆内部的传感器和计算机来监测前方的障碍物，并在紧急情况下自动启动制动系统。
这样可以减少驾驶员对事故的反应时间，提高了安全性。
b. 自动紧急制动系统自动紧急制动系统能够根据车辆和环境的情况，自动调整制动力。
当系统检测到可能发生碰撞的情况时，会自动施加紧急制动，以避免碰撞的发生。
3. 防疲劳技术疲劳驾驶是一种严重的交通安全隐患。
一些防疲劳技术被引入以改善驾驶员在长时间驾驶后的状态。
以下是几种常见的防疲劳技术：a. 疲劳驾驶预警系统疲劳驾驶预警系统基于驾驶员的行为和生理参数来检测疲劳驾驶的迹象。
当系统检测到驾驶员可能处于疲劳状态时，会通过声音或震动提示驾驶员进行休息。
b. 目光监测系统目光监测系统使用摄像头来跟踪驾驶员的眼睛运动。
一旦系统检测到驾驶员目光离开道路太久，就会发出警告，以提醒驾驶员集中注意力。
考虑车桥间气动干扰的桥上车辆行驶安全性分析
考虑车桥间气动干扰的桥上车辆行驶安全性分析韩艳; 刘叶; 黄静文; 蔡春声; 陈甦人【期刊名称】《《湖南大学学报（自然科学版）》》【年(卷),期】2019(046)007【总页数】10页(P76-85)【关键词】桥梁工程; 风-车-桥系统; 气动干扰; 行车安全性分析; 临界风速【作者】韩艳; 刘叶; 黄静文; 蔡春声; 陈甦人【作者单位】长沙理工大学土木与建筑学院湖南长沙 410114; 美国路易斯安那州立大学路易斯安那州巴吞鲁日LA70803; 美国科罗拉多州立大学科罗拉多州柯林斯堡LA80523【正文语种】中文【中图分类】U442我国公路交通进入跨海连岛时代，长大桥梁增多，此类桥梁桥址处的风荷载往往都比较大，车辆在桥面上通行的安全性问题比在道路上更加突出，合理评估桥上车辆行驶安全性是确保大桥安全、经济运营的保障.而准确预测桥上车辆的安全性不仅需要准确模拟风-车-桥间相互耦合作用还要准确模拟风-车-桥间的相互气动干扰.过去国内外学者对车辆在桥面上通行的事故分析进行了大量研究并取得了丰富的研究成果.Cai和Chen[1-2]将驾驶员行为引入到风-汽车-桥梁耦合分析中，以整体分析和局部分析相结合的方式得到车辆侧滑位移、偏转位移和车轮反力，以此来判断车辆的行车安全性.庞加斌等[3]在考虑车速、车型、风速和路面等条件，分析了4种典型车辆的安全行车临界风速，建立了桥面行车高度的等效风速概率模型，提出了概率评估方法.Guo[4]和韩万水等[5]为能直接计算车辆侧滑位移，将车辆模型中轮胎与路面接触点定义一个独立的侧向自由度，轮胎的摩擦力表达为轮胎竖向力和侧滑速率的函数，通过风-车-桥分析计算轮胎侧滑位移，以位移量作为车辆事故判断标准.马麟[6]研究了考虑汽车运动时坐标转动特性的驾驶员行为模型和桥面车轮侧滑力模型，建立了考虑驾驶员行为的风-车-桥系统空间耦合振动分析框架及求解策略.李永乐等[7]针对车辆侧倾事故和侧滑事故的评判准则，采用概率统计方法提高了风致车辆事故分析的可靠性.殷新锋等[8]综合考虑了车流随机性和路面等级退化等因素，分析了大跨度桥梁的振动及行车舒适性．研究表明驾驶员座椅模型的各向振动可显著影响行车舒适度.虽然国内外学者均建立了准确的车桥模型，但是其车辆气动力荷载直接采用Baker[9-10]的经验公式，没有考虑车桥间的气动影响.近年来韩艳等[11-14]采用数值计算和风洞试验方法对风-车-桥耦合系统的车辆和桥梁气动特性进行了研究，研究结果发现，车辆和桥梁间的相互气动干扰对车辆和桥梁的气动力有较大的影响.韩艳等[15]研究了桥梁抖振力空间相关性对侧风作用下桥梁和车辆耦合动力响应的影响，研究结果表明：桥梁抖振力空间相关性对桥梁动力响应有显著影响，对车辆的动力响应也有一定的影响.韩万水等[16]研究了气动干扰下大跨度斜拉桥动力响应和车辆安全性，结果分析表明气动干扰对桥梁动力响应和车辆安全性影响显著，但其只考虑了一种车型.由此可见，非常有必要研究车桥间气动干扰对不同车型的桥上行驶安全性的影响.鉴于以上研究现状，本文以重庆太洪长江大桥为工程背景，基于以前的车桥系统气动特性研究基础，利用自编的风-车-桥耦合振动程序分别计算分析了不同车型下考虑与不考虑车桥间气动干扰的车桥动力响应，基于车辆事故分析模型编制车辆行车安全性评估程序，将风-车-桥耦合振动的车辆动力响应结果作为激励输入，分析研究了考虑车桥间气动干扰对桥上车辆行驶安全性的影响.1 考虑车桥间气动干扰的桥上车辆行驶安全性分析方法1.1 风-车-桥耦合振动风-车-桥耦合系统模型包括车辆模型、桥梁模型和风荷载模型，其相互作用包括车-桥相互作用、风-桥相互作用和风-车相互作用，具体车辆模型和相互作用关系推导详见参考文献[1].基于模态综合法建立风-车-桥耦合系统的运动方程，表示为：式中：下标b、v分别表示桥梁和车辆；Mv、Cv和Kv分别为车辆的质量、阻尼和刚度矩阵；Fv为作用在车辆的外荷载向量，由风车和车桥间相互作用产生；qv为车辆的位移向量；、和分别为桥梁结构的模态质量、阻尼和刚度矩阵，模态质量可以通过ANSYS求得b为模态坐标向量；分别为下层阻尼和弹簧引起的车辆阻尼和刚度矩阵和分别为气动阻尼和气动刚度矩阵；分别为车桥系统的耦合阻尼和刚度矩阵和分别为车辆作用引起的桥梁阻尼和刚度矩阵；为桥面粗糙度引起的车辆外荷载向量，其中上标r表示路面粗糙度；为风荷载引起的车辆外荷载向量；FGv为车辆自重引起的车辆外荷载向量；Pbr为桥面粗糙度引起的桥梁广义外荷载向量；和分别为桥梁系统的广义静风荷载和抖振力向量.1.2 考虑桥梁气动影响的车辆气动力系数本文主要分析小轿车和厢式货车在桥梁上的行驶安全性，图1、图2分别为2种车型考虑桥梁与不考虑气动影响的气动力系数随着风偏角的变化情况.本文旨在研究考虑车桥间气动干扰对桥上行车安全性研究，在研究车辆气动力时没有考虑栏杆和风屏障的影响.厢式货车考虑气动相互影响的气动力系数参考文献[11]，小轿车考虑气动相互影响的气动力系数参考文献[17]，2种车型的气动参数虽然取自不同文献，但是两文献中的桥梁断面均为流线型断面型式，与本文桥梁断面的型式类似，作者前期研究[13]发现桥梁断面的局部细微变化对车辆气动力系数影响很小.厢式货车和小轿车不考虑气动相互影响的气动力系数根据韩万水试验结果[5]，其研究中采用的车型与文献[11]和文献[17]相同.图1 厢式货车气动力系数随风偏角变化规律Fig.1 Aerodynamic coefficients of the van on the bridge vs the wind yaw angle图2 小轿车气动力系数随风偏角变化规律Fig.2 Aerodynamic coefficients ofthe car on the bridge vs the wind yaw angle从图1和图2可以看出，考虑与不考虑车桥气动干扰的结果相差较大，说明桥梁对车辆气动力系数影响较大，因此进行桥上车辆行驶安全性分析时有必要考虑桥梁对车辆的气动影响.1.3 车辆事故分析模型及评判标准参考Chen等[2]提出的车辆事故分析模型，如图3所示，假定车轮和桥面“密贴”.将风-车-桥耦合振动整体分析计算得到的车辆竖向、侧倾方向、俯仰方向和桥梁侧向的动力响应用到车辆事故分析模型中，从而计算出车辆侧滑位移和车轮反力.图3车辆事故分析模型Fig.3 Accident analysis model of vehicle图3（a）为事故分析的典型两轴四轮车辆坐标系统，后轮为主动轮，前轮是转向轮，分析中牵引力T施加在后轮，偏转角δ存在于前轮.翻转抗力Fi与车轮反力Ni相关，可以表示为：式中：nre为滚动摩擦系数；f和r分别表示前轮和后轮；Ni为第i个车轮的反力，即竖向接触力.由于侧滑角比较小，认为侧滑力Hi与车轮反力Ni是线性关系，可以表示为：式中：mla为回转刚度系数；αf和αr分别是前轮和后轮的侧滑角.前后车轮的侧滑角可以表示为：式中是车辆重心绕z轴的偏转角；δi是第i个轮的转向角（后轮为0°，前轮相等）；L1和L2分别是重心到前轮和后轮的距离；γ是车体重心的侧滑角，可以表示为：其中：v为车体重心相对与路面的侧滑速度，即dY/dt，Y为车体重心相对与路面的侧滑位移；V是车辆纵向驾驶速度.其中：R为旋转半径；L1、L2分别为车辆质心处到前轮和后轮的距离；λ1和λ2为与驾驶员行为有关的参数.根据力与力矩平衡，可以得到如下平衡方程：式中：Mv为车辆总质量；g为重力加速度；θg为坡度；φ 为路面拱度；Fwx、Fwy和 Fwz分别为车辆 x、y和 z方向的气动力；Mwθ、Mwφ和Mwψ分别为车辆绕 y、x，z轴的气动力矩；Jvr、Ivr、Θvr分别为侧倾惯性矩、俯仰惯性矩和偏转惯性矩；φvr、θvr和Zvr分别为车辆的侧倾角加速度、俯仰角加速度和竖向加速度；vbr为桥梁上车辆支承点的侧向加速度；由风-车-桥耦合整体分析获得，将获得的vrvr、vr和bvr作为激励输入到局部车辆事故分析模型中得到车辆侧向位移Y、偏转角和车轮反力.车辆交通事故类型有3种：侧滑、侧倾和侧偏.侧倾指车辆某车轮没有支撑力引起的翻车事故，侧滑和侧偏分别指车辆侧向位移Y和偏转角ψ过大，占用其他车道，引发其他事故.本文中只考虑侧滑和侧倾两种交通事故类型，根据Baker等[18-21]提出的交通事故评判准则，即当侧滑位移超过0.5 m时发生侧滑事故，当车辆某个轮胎的车轮反力为0或小于0时发生侧倾事故，用重心的侧滑响应和车轮反力来判断侧滑和侧倾事故是否会发生.1.4 程序实现根据前面介绍的风-车-桥耦合振动理论和车辆事故分析模型，首先通过ANSYS软件建立桥梁有限元模型，获得桥梁结构的振动模态、固有频率以及模态质量等参数，然后利用MATLAB软件编制了桥上车辆行车安全分析程序，如图4所示，程序包括风-车-桥耦合振动整体分析和车辆安全性局部分析.运用4阶龙格库塔法求解风-车-桥耦合整体振动，整体振动计算所得到的车辆竖向、侧倾方向、俯仰方向和桥梁侧向的动力响应作为激励导入到车辆事故分析模型中，同样运用4阶龙格库塔法求解车辆局部事故分析程序从而计算出车辆侧滑位移和车轮反力.图4 车辆安全性分析程序框图Fig.4 Flow diagram of driving safety assessement of vehicles2 算例分析2.1 工程背景及计算参数本文以重庆太洪长江大桥为工程背景，重庆太洪长江大桥为重庆南川至两江新区高速公路上的关键控制性工程，主桥上部为主跨808 m的悬索桥，主缆矢跨比1∶10，主梁采用钢箱梁，加劲梁高3.0 m，吊索标准间距12 m.整体布置图如图5所示.重庆太洪长江大桥的桥梁气动参数取自文献[22]，取用的是0°攻角下的气动力系数，阻力系数为0.576 71；升力系数为-0.070 19；扭矩系数为0.026 57.采用ANSYS建立桥梁有限元模型，桥梁模型取前10阶振型进行计算，计算得到的桥梁结构前10阶动力特性见表1，结构阻尼比取0.005.图5 重庆太洪长江大桥的整体布置图（单位：cm）Fig.5 Layout of Taihong Yangtze River Bridge of Chongqing（unit：cm）表1 重庆太洪长江大桥的前10阶动力特性Tab.1 Dynamic charateristics of the first 10 modes for Taihong Yangtze River Bridge of Chongqing阶次固有频率/Hz模态质量/（106kg）1 0.109 30.63 6 0.297 11.57 2 0.110 11.39 7 0.345 3.85 3 0.154 18.54 8 0.364 2.12 4 0.181 6.02 9 0.373 2.78 5 0.244 9.43 100.384 5.57模态质量/（106kg）阶次固有频率/Hz本文采用厢式货车和小轿车作为分析对象，车辆的主要参数如表2所示.顺风向的功率谱采用Kaimal谱，竖风向采用Lumley and Panofsky提出的功率谱，采用Davenport相关函数，顺风向和竖风向的相关系数均取16.频率采样点数为1 024，截止频率为2π.采用谐波合成法沿桥纵向共模拟了135个点的脉动风时程.路面粗糙度是影响车辆和桥梁动力响应的一个重要因素，通常情况下将桥面不平整度视为平稳的、各态历经的零均值Gauss随机过程，利用给定的桥面不平度功率谱密度函数得到桥面不平度序列.公路路面粗糙度的功率谱密度函数[23]表示为：式中：S（n）为路面粗糙度的功率谱密度函数（m3/cycle）；S（n0）为粗糙度系数，其值由路况确定，本文主要是针对桥面为“干”的状况研究，取“良好”路面粗糙度样本，其值为20×10-6m3/cycle；n为分散频率（cycle/m）；n0为截断频率，且等于1/2π.路面粗糙度可以用傅立叶逆变换生成为：式中：r（x）为模拟的路面不平顺样本；θk为一组在［0，2π］上服从均匀分布的随机数；N为采样点总数.图6是路面状况为“良好”的粗糙度模拟结果.表2 车辆参数Tab.2 Vehicle parameters参数单位厢式货车小轿车参数单位厢式货车小轿车车长 m 7.78 4.55 下层侧向弹簧刚度 kN/m 121 100车体质量kg4 4801 235下层竖向阻尼kN/（s·m-1）0.80.43俯仰惯性矩kN·m25 5161731下层侧向阻尼kN/（s·m-1）0.80.43侧倾惯性矩kN·m2 1 349 472 面积 m2 19.2 1.32偏转惯性矩kN·m2 100 000 25 000 车体质心到地面距离 m 1.5 0.72前轴对质量 kg 800 200 体质心到后车轴距离 m 2.6 1.48后轴对质量 kg 710 150 体质心到前车轴距离 m 3 1.14上层竖向弹簧刚度 kN/m 399 300 车体质心到驾驶员位置距离 m 1.5 0.87上层侧向弹簧刚度 kN/m 299 100 车轮横向间距之半m 1.1 0.85上层竖向阻尼kN/（s·m-1）23.216.228车体质心到中央弹簧上平面的垂向高度m0.80.45上层侧向阻尼kN/（s·m-1）23.216.228车体质心到驾驶员位置垂向距离m10.18下层竖向弹簧刚度 kN/m 351 302图6路面粗糙度Fig.6 Road roughness2.2 计算结果与分析图7 是车速为20 m/s、风速为28 m/s时风-车-桥耦合振动整体计算分析得到的车辆竖向、侧倾和俯仰加速度响应.图8是桥梁上车辆支承点的侧向加速度响应.然后将这些加速度响应代入到局部分析程序中求得车辆侧滑位移和车轮反力.图7 车辆加速度响应Fig.7 Acceleration responses of vehicles图8 桥梁侧向加速度响应Fig.8 Lateral acceleration response of the bridge图9是车速20 m/s时，厢式货车考虑车桥间气动干扰后不同风速下的侧滑位移.可以看出当风速为40 m/s时车辆侧滑位移大于0.5 m，根据侧滑事故发生判断准则，可以断定当车速为20 m/s时考虑车桥间气动干扰车辆的侧滑临界风速40m/s.图9厢式货车考虑车桥气动影响不同风速下侧滑位移Fig.9 The slip displacement of the van under the different wind speed considering aerodynamic interference图10 是厢式货车当车速为20 m/s、风速为40 m/s时考虑车桥气动相互影响时迎风侧的车轮反力比，车轮反力比定义为实际车轮反力与静止状态下车轮反力的比值，如式（15）所示：在车辆前进的过程中车轮反力比始终大于0，不会发生侧翻事故.结合图9和图10，说明在车速20 m/s，风速为40 m/s仅发生侧滑事故.图10厢式货车考虑车桥气动影响车轮反力比（V=20 m/s，U=40 m/s）Fig.10 Wheel reaction ratio of the van considering aerodynamic interference（V=20 m/s，U=40 m/s）图11 为不考虑车桥间气动干扰的车轮反力比.由图11可以判断车辆在车速为20m/s时，车辆的临界风速为24 m/s.可见考虑车桥间气动干扰的车辆临界风速大于不考虑车桥气动影响的车辆临界风速.图12给出了车速为20 m/s、风速为24 m/s时考虑与不考虑车桥气动影响的车辆车轮反力比.从图12可以看出，背风侧的车轮反力比值整体上大于迎风侧的值，尤其是对于没有考虑车桥间气动干扰的情况，这说明车辆迎风侧较车辆背风侧更容易发生侧倾.另外可以看出，对于车辆迎风侧，没有考虑车桥气动影响时，车辆行驶过程中已经出现车轮反力比小于零的情况，即车轮与路面瞬时“脱空”，从而会发生侧翻事故，但考虑车桥间气动干扰时，车轮反力比远大于零，从而不会发生侧翻事故.图11 厢式货车不考虑车桥气动影响车轮反力比（V=20 m/s）Fig.11 Wheel reaction ratio of the van without considering aerodynamic interference between vehicle and bridge（V=20 m/s）图12 厢式货车车轮反力比Fig.12 Wheel reaction ratio of the van结合图9～图12可以得出结论：在同一车速下，车辆的临界风速和事故发生的类型都与是否考虑车桥间气动干扰密切相关.图13和图14分别为小轿车和厢式货车考虑与不考虑车桥气动影响的车辆安全行驶的临界风速对比情况.从图中可以看出，车桥间气动干扰对两种车型的行车临界风速均有较大影响，考虑车桥气动干扰的临界风速均大于不考虑车桥气动干扰的临界风速，而且差值几乎均超过10 m/s.分析原因，主要是由于气动干扰对车辆气动力产生了较大的影响，如图1和图2所示，而且气动干扰对车辆各个方向的气动力均产生了较大的影响，最终综合影响引起了其对临界风速的影响.因此，车辆安全性分析中如果不考虑车桥气动影响将使评估结果偏保守，这并不有利于大桥的经济合理管理.图13 小轿车安全行驶的临界风速对比Fig.13 Comparison of critical wind speed at different speeds of car图14 厢式货车安全行驶的临界风速对比Fig.14 Comparison of critical wind speed at different speeds of the van表3和表4分别给出厢式货车和小轿车考虑与不考虑车桥气动相互影响车辆事故临界风速对比情况.从表中可以看出，对于本文两种车型，在某些车速下是否考虑车桥间气动干扰会使事故类型有所不同.对于小轿车，在低速时考虑和不考虑气动干扰的事故类型一样，较高风速时发生的事故类型不一致；而对于厢式货车，如果不考虑气动干扰，低风速时容易发生侧翻，高风速时容易发生侧滑，但是如果考虑气动干扰，发生事故类型正好相反.表3 小轿车不同车速下临界风速对比Tab.3 Comparison of accident critical wind speed at different speeds of the car车速/（m·s-1）不考虑车桥气动相互影响考虑车桥气动相互影响临界风速/（m·s-1）事故类型临界风速/（m·s-1）事故类型10 37 侧滑 39 侧滑20 36 侧翻 43 侧翻30 26 侧翻 37 侧滑、侧翻40 11 侧滑、侧翻 24 侧滑表4 厢式货车不同车速下临界风速对比Tab.4 Comparison of accident criticalwind speed at different speeds of the van车速/（m·s-1）不考虑车桥气动相互影响考虑车桥气动相互影响临界风速/（m·s-1）事故类型临界风速/（m·s-1）事故类型10 22 侧翻 27 侧滑20 24 侧翻 33 侧滑30 20 侧滑 31 侧翻40 9 侧滑21 侧翻3 结论本文基于车桥系统气动特性研究基础，以重庆太洪长江大桥为研究背景，编制了考虑车桥气动影响的车辆安全行驶评估程序，分析研究了考虑车桥气动影响对桥上车辆行驶安全性的影响，得到了以下研究结论：1）不论是对于小轿车还是厢式货车，考虑车桥气动干扰的临界风速均大于不考虑车桥气动干扰的临界风速，而且差值几乎均超过10 m/s.因此，桥上车辆行驶安全性分析时如果不考虑车桥气动影响会使评估结果偏保守，不利于大桥的合理经济管理.2）车桥间气动干扰不仅会影响车辆行驶的临界风速，还会影响车辆发生安全事故的类型.总之，对于文中类似的流线型桥梁断面，考虑车桥间气动干扰可以更全面地分析桥梁上的车辆事故发生，能让相关部门采取更合理的措施来应对强风情况，在强风条件能够做出更合适的应急措施和疏散计划.参考文献【相关文献】［1］ CAI C S，CHEN S R.Framework of vehicle-bridge-wind dynamic analysis［J］.Journal of Wind Engineering&Industrial Aerodynam －ics，2004，92（7/8）：579—607.［2］ CHEN S R，CAI C S.Accident assessment of vehicles on long-span bridges in windy environments［J］.Journal of Wind Engineering&Industrial Aerodynamics，2004，92（12）：991—1024.［3］庞加斌，王达磊，陈艾荣，等.桥面侧风对行车安全性影响的概率评价方法［J］.中国公路学报，2006，19（4）：59—64.PANG J B，WANG D L，CHEN A R，et al.Probability evaluating method of bridge deck side wind effects on driving safety［J］.China Journal of Highway and Transport，2006，19（4）：59—64.（In Chinese）［4］ XU Y L，GUO W H.Safety analysis of moving road vehicles on a long bridge under 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强侧风下高架桥上轨道列车的安全运行
强侧风下高架桥上轨道列车的安全运行
彭华;朱柏铖;蔡小培;侯博文
【期刊名称】《都市快轨交通》
【年(卷),期】2014(027)001
【摘要】城市轨道列车在高架桥上运行时会受到强侧风的影响,危及列车的安全运行.结合北京地铁13号线、昌平线等线路的实际情况,针对强侧向风下列车的安全运行问题,采用SIMPACK软件建立单车三维动力学仿真模型.以高速列车在侧向风下的空气动力学模拟计算得到的风载荷数据为基础,推导出列车在低速行驶的风荷载,分析强侧风对列车在高架线路曲线段上动力学性能的影响.结果表明,在强侧风影响下,列车的轮轨动力参数考察指标(如轮轨横向力、脱轨系数及减载率)均显著增大.最后提出在强侧风影响下,列车在不同曲线半径下安全运行的最高车速参考值.【总页数】5页(P63-67)
【作者】彭华;朱柏铖;蔡小培;侯博文
【作者单位】北京交通大学土木建筑工程学院北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院北京100044
【正文语种】中文
【中图分类】U231+.4
【相关文献】
1.强侧风下青藏线列车气动性能风洞试验研究 [J], 杨明智;袁先旭;鲁寨军;黄汉杰
2.强侧风环境下CRH1型高速列车气动性能研究 [J], 项叶琴
3.强侧风对时速350 km高速列车气动性能影响分析 [J], 谢红太
4.强侧风下中速磁浮列车在高架桥上运行时的气动特性研究 [J], 高锋;罗华军;杨颖;吴志会;张文跃;周鹏;侯磊
5.在地震力作用下高架桥梁上轨道车辆的动态分析与安全性研究 [J], 董永财;杨长春
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强风作用下桥上行车安全保障关键技术及应用-东南大学
强风作用下桥上行车安全保障关键技术及应用提名单位：詹天佑科学技术发展基金会提名奖种：国家科学技术进步奖提名意见：强风是引发车辆运行安全事故的主要气象灾害之一。
由于桥梁结构柔、离地高度大，车辆与桥梁之间动力相互作用显著，强风作用下车桥系统气动干扰效应复杂，桥上车辆的行驶安全问题较地面更为突出。
因强风导致车辆限速、限行甚至行车安全事故在世界范围内时有发生，轻则路网中断，重则车毁人亡，社会影响极大。
该项目结合国家高铁和公路网络及城轨交通快速发展的重大需求，对强风作用下桥上行车安全气动保障关键技术及应用开展深入系统的研究，研发了静止/ 移动车-桥系统气动耦合特性识别关键技术，首次建立了桥上典型车辆气动力模型；率先考虑了风的非平稳特性、气动力耦合、抖振力空间相关性、驾驶员行为和多参数随机性等影响，发展了公路、铁路、轻轨及公铁两用桥梁的风-车-桥系统耦合振动分析理论；建立列车外形、风屏障高度/形状/位置等设计参数优化匹配准则，提出考虑风屏障、车辆和桥梁等多目标的协同抗风设计方法。
该项目获国家发明专利18项，实用新型专利21项，软件著作权12项；发表学术论文111篇，获湖南省科技进步一等奖1项。
对照国家科学技术进步奖授奖条件，提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。
项目简介: 强风是引发车辆运行安全事故的主要气象灾害之一。
相比平地路基，桥梁结构柔、离地高度大，车辆与桥梁之间动力相互作用显著，强风作用下车桥系统气动干扰效应复杂，桥上车辆的行驶安全问题较地面更为突出。
因强风导致车辆限速、限行甚至行车安全事故在世界范围内时有发生，轻则路网中断，重则车毁人亡，社会影响极大。
项目组经过近20年的理论和技术创新，在公路和轨道交通移动车-桥风洞试验新技术、风车桥耦合振动理论分析新方法、车桥系统气动防风新装置及工程应用取得了突破性成果。
授权发明专利18项、实用新型专利21项、软件著作权12项，发表论文111篇，出版专著/教材2部，被评价为“达到国际领先水平” 、“突破性进展” ，主要研究成果纳入《高速铁路设计规范》，获湖南省科技进步一等奖1项。
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强风作用下桥上行车安全保障关键技术及应用提名单位：詹天佑科学技术发展基金会提名奖种：国家科学技术进步奖提名意见：强风是引发车辆运行安全事故的主要气象灾害之一。
由于桥梁结构柔、离地高度大，车辆与桥梁之间动力相互作用显著，强风作用下车桥系统气动干扰效应复杂，桥上车辆的行驶安全问题较地面更为突出。
因强风导致车辆限速、限行甚至行车安全事故在世界范围内时有发生，轻则路网中断，重则车毁人亡，社会影响极大。
该项目结合国家高铁和公路网络及城轨交通快速发展的重大需求，对强风作用下桥上行车安全气动保障关键技术及应用开展深入系统的研究，研发了静止/移动车-桥系统气动耦合特性识别关键技术，首次建立了桥上典型车辆气动力模型；率先考虑了风的非平稳特性、气动力耦合、抖振力空间相关性、驾驶员行为和多参数随机性等影响，发展了公路、铁路、轻轨及公铁两用桥梁的风-车-桥系统耦合振动分析理论；建立列车外形、风屏障高度/形状/位置等设计参数优化匹配准则，提出考虑风屏障、车辆和桥梁等多目标的协同抗风设计方法。
该项目获国家发明专利18项，实用新型专利21项，软件著作权12项；发表学术论文111篇，获湖南省科技进步一等奖1项。
对照国家科学技术进步奖授奖条件，提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。
项目简介:强风是引发车辆运行安全事故的主要气象灾害之一。
相比平地路基，桥梁结构柔、离地高度大，车辆与桥梁之间动力相互作用显著，强风作用下车桥系统气动干扰效应复杂，桥上车辆的行驶安全问题较地面更为突出。
因强风导致车辆限速、限行甚至行车安全事故在世界范围内时有发生，轻则路网中断，重则车毁人亡，社会影响极大。
项目组经过近20年的理论和技术创新，在公路和轨道交通移动车-桥风洞试验新技术、风车桥耦合振动理论分析新方法、车桥系统气动防风新装置及工程应用取得了突破性成果。
授权发明专利18项、实用新型专利21项、软件著作权12项，发表论文111篇，出版专著/教材2部，被评价为“达到国际领先水平”、“突破性进展”，主要研究成果纳入《高速铁路设计规范》，获湖南省科技进步一等奖1项。
主要成果已应用于40余座受强风影响的东南沿海及西部山区铁路、公路及城轨重大桥梁，有力保障了强风作用下车-桥系统的运营安全，社会和经济效益显著。
客观评价:本项目利用联合攻关与集成创新等手段，研发了静止/移动车辆-桥梁系统气动耦合特性识别新技术，建立了强风作用下公路和轨道交通车-桥系统耦合振动精细化分析方法，形成了强风作用下桥上行车安全的综合保障技术，成功解决了强风下桥上行车安全和运营实践中的一系列难题，项目整体技术达到国际领先水平。
1、科技鉴定与评价意见中国铁道学会组织的科学技术成果评价认为：“研究成果总体上达到国际先进水平，其中移动车-桥风洞实验系统和百叶窗新型风屏障结构居国际领先水平”。
2、科技查新教育部科技查新工作站（Z11）查新报告表明，“新技术的创新性与先进性在国内外专利及文献中均未见报道”。
3、科技奖励（1）2017年度湖南省科技进步一等奖推广应用情况该项目研究自2002年开始，秉着“边研究、边出成果、边应用”的原则，部分研究成果早在2004年便已开始推广应用。
截至2015年底，项目技术成果已在武广高铁天兴洲长江大桥、京沪高速铁路大胜关长江大桥、重庆菜园坝长江大桥、武汉沌口长江大桥等40余座大跨度桥梁得到应用，保证了桥上车辆运行的安全性与舒适性，取得了显著的社会、环保与经济效益，表明项目技术成果具有广阔的推广应用前景。
主要知识产权证明目录主要完成人情况1. 何旭辉，排名1行政职务：副院长技术职称：教授工作单位：中南大学完成单位：中南大学对本项目技术创造性贡献：对创新点1、2、3做出创造性贡献。
2. 韩艳，排名2行政职务：副院长技术职称：教授工作单位：长沙理工大学完成单位：长沙理工大学对本项目技术创造性贡献：对创新点1、2、3做出创造性贡献。
3. 邹云峰，排名3行政职务：技术职称：讲师工作单位：中南大学完成单位：中南大学对本项目技术创造性贡献：对创新点1、2、3做出创造性贡献。
4. 郭文华，排名4行政职务：技术职称：教授工作单位：中南大学完成单位：中南大学对本项目技术创造性贡献：对创新点2做出创造性贡献。
5. 王浩，排名5行政职务：技术职称：教授工作单位：东南大学完成单位：东南大学对本项目技术创造性贡献：对创新点1做出创造性贡献。
6. 苏伟，排名6行政职务：总工程师技术职称：教授级高工工作单位：中国铁路设计集团有限公司完成单位：中国铁路设计集团有限公司对本项目技术创造性贡献：对创新点3做出创造性贡献。
7. 李龙安，排名7行政职务：副院长技术职称：教授级高工工作单位：中铁大桥勘测设计院集团有限公司完成单位：中铁大桥勘测设计院集团有限公司对本项目技术创造性贡献：对创新点3做出创造性贡献。
8. 敬海泉，排名8行政职务：技术职称：讲师工作单位：中南大学完成单位：中南大学对本项目技术创造性贡献：对创新点3做出重要贡献。
9. 文望青，排名9行政职务：集团副总工程师技术职称：教授级高工工作单位：中铁第四勘测设计院集团有限公司完成单位：中铁第四勘测设计院集团有限公司对本项目技术创造性贡献：对创新点1、3做出重要贡献。
10. 刘堂红，排名10行政职务：技术职称：教授工作单位：中南大学完成单位：中南大学对本项目技术创造性贡献：对创新点3做出重要贡献。
主要完成单位及创新推广贡献本项目完成单位共计7家：中南大学、中铁大桥勘测设计院集团有限公司、中国铁路设计集团有限公司、长沙理工大学、中铁第四勘察设计院集团有限公司、东南大学、高速铁路建造技术国家工程实验室。
中南大学为本项目的主要研发单位，负责本项目总体规划和技术路线安排，组织本项目的计划于实施，并对研究成果进行全面审定，负责本课题整体成果的推广与应用。
中铁大桥勘测设计院集团有限公司组织本项目的计划与实施，并负责本项目的成果总结。
中国铁路设计集团有限公司完成东南沿海台风区高铁桥梁抗风设计研究，并推广本项目研究成果实际工程应用。
长沙理工大学、东南大学和高速铁路建造技术国家工程实验室为本项目主要参与研发单位；中铁第四勘察设计院集团有限公司利用本项目研究成果完成台风区大跨高铁桥梁的抗风设计及结构设计，并推广本项目研究成果实际工程应用。
完成人合作关系说明本项成果主要由中南大学何旭辉、邹云峰、郭文华、敬海泉、刘堂红，长沙理工大学韩艳，东南大学王浩，中国铁路设计集团有限公司苏伟，中铁大桥勘测设计院集团有限公司李龙安，中铁第四勘察设计院集团有限公司文望青等人共同完成。
项目组成员长期从事桥梁工程科研和建设（设计、施工、管理）工作，有长期稳定的合作关系，对强风作用下桥上行车安全保障理论、技术及应用进行了持续深入的研究。
合作完成人何旭辉、邹云峰、郭文华、敬海泉、刘堂红同为中南大学教师，属同一单位，同一课题组，完成人共同完成项目，合著论文，具有共同知识产权，共同获得2017年度湖南省科技进步一等奖。
主要完成的工作包括：提出了静止/移动车-桥系统气动耦合特性识别关键技术方法，解决了风-车-桥系统理论分析难以试验验证的技术难题；建立了强风作用下桥上运行车辆倾覆的分析模型，并提出了考虑车桥气动相互干扰的倾覆系数计算公式；提出了桥上典型高速列车安全运行车速和风速指标体系；基于风屏障气动综合优化结果，给出了桥上典型风屏障最优结构形式和设计参数；提出了多种新型风屏障，为自适应风屏障的实现提供了途径。
合作完成人韩艳，系长沙理工大学教授，长期从事桥梁风工程、公路风-车-桥耦合振动等研究，自2010 年起与中南大学合作承担了风-车-桥耦合振动研究，合著论文，具有共同知识产权，共同获得2017年湖南省科技进步一等奖。
主要完成的工作包括：开发一种移动汽车模型气动力测试装置，有效地模拟车辆在桥梁上的行驶状态，并准确地测试车辆的气动力，探明车辆与桥梁间的气动干扰规律，建立了桥上典型车辆气动力荷载模型；建立了能考虑车桥气动耦合效应和抖振力空间相关性等影响的风-车-桥系统耦合振动响应分析方法，进一步提高风-车-桥系统动力响应预测精度。
合作完成人王浩，东南大学教授，长期从事结构抗风研究，自2011年起，与中南大学合作开展了特殊风向场风特性研究工作，合著论文，具有共同知识产权。
主要完成的工作包括：提出了基于小波函数加权和法的非平稳风速演变功率谱密度函数估计方法，基于实测数据和数值模拟，建立了复杂地形的边界层强风精细风谱模型，针对大跨桥梁的整体振动；建立了一种可考虑TMD影响的车辆-桥梁空间振动时域分析方法，提出了利用最小峰值优化准则确定TMD参数，并给出了建议取值。
合作完成人苏伟，中国铁路设计集团有限公司教授级高工，长期从事铁路桥梁车-桥耦合振动研究，自2010年起，与中南大学合作承担了中国铁路总公司重点课题。
主要完成的工作包括：对不同跨度等级、不同设计速度、不同基础沉降等条件下的常用跨度桥梁进行车桥耦合分析，得出各工况下常用跨度高速铁路桥梁、城际铁路桥梁、客货共线铁路桥梁和重载铁路桥梁的跨中动挠度、跨中加速度、轮重减载率及车体加速度响应值，进而确定了的桥梁竖向设计基频、竖向挠跨比、梁端竖向折角、基础工后沉降及墩台顶纵向线刚度限值，为强风作用下桥梁动力设计提供了科学依据。
合作完成人李龙安，系中铁大桥勘测设计院集团有限公司教授级高工，长期从事大跨铁路桥梁设计工作，自2006年起与中南大学合作承担了天兴洲长江大桥、大胜关长江大桥、洞庭湖特大桥等大跨桥梁风-车-桥耦合振动分析、新型风屏障气动优化研究，与中南大学合作承担了中国铁路总公司重点课题，共同获得2017年度湖南省科技进步一等奖。
主要完成的工作包括：开展了高铁桥上风屏障参数优化研究，并配合项目研究依托工程的落实和实施，负责在重大桥梁工程积极推广应用配合项目研究依托工程的落实和实施，配合子课题“强风下桥上行车安全的气动优化技术”、依托工程试验与实施的部分研究工作；负责在铁路重大桥梁工程上积极推广应用项目研究成果。
合作完成人文望青，中铁第四勘察设计院集团有限公司教授级高工，长期从事铁路桥梁相关研究，自2008年与中南大学合作。
主要完成的工作包括：参与了台风区公铁平层大跨多塔斜拉桥抗风研究，提出了大跨桥梁柔性构大幅风致振动新型抑振措施控制。