铁道标准设计

Railway Standard Design

顾问: 何华武  孙永福 卢春房  周  镜
            江欢成  梁文灏   聂建国  杜彦良       
            陈政清  王复明   郑   健   仲建华
             冯夏庭  李术才  刘汉龙
名誉主任:刘 辉
主任委员:李寿兵
副主任委员:王洪宇 陈红念
委员:
于兴义 马庭林 王玉泽 王 平 王东辉
王争鸣 王 进 王星华 王修华 王俊峰
王清明 方 勇 邓运清 石先明 田志军
白宝英 朱 丹 朱永全 朱 颖 乔 健
刘学毅 刘家锋 闫 斌 许三平 许玉德
贠 虎 孙 立 孙树礼 乔俊飞  苏国明
杜文山  李文江 李永利 李兆平 李红侠
李远富  李 芾 李汶京 李国宁 李国良
肖广智  肖明清 吴麦奎 吴明友 汪吉健
汪  胜 沈建明  张学伏 张忠良      陈良江
周江天 周诗广 赵 勇  赵庶旭 胡所亭
姚令侃 姚楚峰 倪光斌  徐升桥 高宗余
高 亮 黄足平 郭  锴  曹永刚  龚彦峰
崔殿华  盛黎明  辜小安 甄春相 雷慧锋
蔡小培  颜 华  薛吉岗 薛春晓 魏宏伟
(以姓氏笔画排序)
主编:刘家锋

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  • 某地铁车内噪声超标原因分析

    许孝堂;胡跃山;宋红光;陈萍;金学松

    针对某地铁车内噪声超标问题,从车辆、轮轨、线路三个方面展开研究,系统测试分析了车辆的牵引、空调系统,车辆、轨道结构,轮轨粗糙度等因素对车内噪声的影响特性。研究表明,牵引、空调系统、不同轨道形式对运行车辆车内噪声影响较小。车内噪声的显著频带为 400~800Hz、1105Hz,与车轮非圆没有直接关系;1105Hz 与钢轨打磨后磨痕有关。车内噪声主要与以下三个因素有关:一是透射噪声,车辆内移门存在漏风问题,车外噪声传入车内;二是结构传声,轮轨或轨道以上频段的振动激励经过轴箱-构架-车体传递,进而激励车内内装等结构振动产生辐射噪声;三是在以上频段,不同轨道的垂向衰减率低于标准规定下限值。此研究对地铁车辆降噪有一定的参考价值。

    2018年08期 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K]
  • 某铁路怒江至伯舒拉岭段主要工程地质问题及地质选线

    霍欣

    某铁路铁路怒江至伯舒拉岭段构造复杂,地形陡峻,不良地质作用强烈,存在高压构造突涌水、越岭段深埋长大隧道高地应力、高地温及隧道进出口高位危岩落石等工程地质问题,严重影响铁路走形。为指导铁路选线,在详细地质调绘及分析钻探、物探成果的基础上提出了本段地质选线的原则:(1)线路应绕避断裂及大型推覆构造,垂向上远离推覆构造与原岩的接触带,避开高程4500~4800m岩溶强发育段;(2)在高地应力区,通过展线拔高线位或通过傍河隧道降低隧道埋深;(3)线路应以大角度通过地热异常带,并设置傍河隧道以优化辅助坑道条件;(4)线路应抬高线位高程或选择易整治且整治范围较小处通过高位危岩落石发育区。通过对本段三处重点方案的地质比选,CK方案的怒江桥位、康玉隧道、夏里至察达沟谷段的地质条件相对较好,方案较优。

    年期 [查看摘要][在线阅读][下载 872K]
  • 京张高铁八达岭长城站建造关键技术及创新

    刘建友;吕刚;岳岭;刘方

    八达岭长城站是我国第一座深埋地下的暗挖高铁车站,位于八达岭长城地下。设计施工中存在埋深及提升高度大、疏散救援困难、环保要求严格、两端隧道跨度大,地质条件复杂、群洞布局断面和工作面多以及运输困难等诸多关键技术难题。通过设计三层三纵的群洞结构、采用长大电扶梯和斜行电梯、研发超大跨度隧道修建技术、复杂洞室群隧道修建技术、超长耐久性隧道修建技术、微震微损伤精准爆破技术、地下车站噪声控制技术、BIM设计施工技术、智能防灾救援疏散系统、隧道结构智能健康监测系统、隧道绿色建造技术以及掌子面地质信息智能图像预报技术等关键创新技术,成功攻克了八达岭长城站建设中的遇到的技术难题,并为类似工程的设计与施工提供参考与借鉴。

    年期 [查看摘要][在线阅读][下载 699K]
  • 弹性吊索对接触网锚段关节弓网受流影响分析

    吴亚飞

    高速铁路接触网工程建设过程中,锚段关节因结构安装特点无法安装弹性吊索,但冒然取消弹性吊索可能会对接触网锚段关节弓网受流造成影响,因此对其研究有重要意义。根据有关标准和工程实践,首先拟定250km/h和350km/h两个速度等级的接触网设计参数,再结合弹性吊索参数及接触网锚段关节安装和取消弹性吊索确定了8种工况,分别建立接触网仿真模型,对弓网动态性能仿真计算后,得出不同工况下接触网动态性能。经分析得出的结果为:250 km/h速度等级接触网弹性吊索长度宜取14 m,张力宜取2.8 kN,锚段关节宜安装弹性吊索;350 km/h速度等级接触网弹性吊索长度宜取18 m,张力宜取3.5 kN,锚段关节宜安装弹性吊索;该结果为设计速度250km/h、350km/h高速铁路接触网系统设计和施工提供参考依据。

    年期 [查看摘要][在线阅读][下载 560K]
  • 成都地铁5号线一、二期工程列车编组6A改8A合理性分析

    杨沛敏

    规划设计过程中,城市总体规划、线网规划、预测客流发生变化,综合考虑城市规划、线网规划、线网客流、运营现状、运能适应性、投资影响及车站功能等多种因素,对成都地铁5号线一、二期工程列车编组6A改8A合理性进行分析,结论为:(1)在规划设计阶段,当城市总体规划、线网规划、预测客流发生变化时,应重新对列车编组方案进行计算研究;(2)站立密度标准及列车编组方案应结合城市经济水平、线网规模、现状及预测客流情况、乘客舒适度要求等因素综合权衡后确定;(3)成都5号线列车编组6A改8A后,工程投资仅增加原可研批复的5.96%,而运输能力提高了33.3%,6A改8A合理。

    年期 [查看摘要][在线阅读][下载 308K]
  • 地面轨道交通方式在旅游景区的适用性分析

    沈增涛

    为了分析地面轨道交通方式在旅游景区的适用性,论文以普陀山智轨为例,从景区规划、客流需求、交通资源利用等方面论述了智轨系统与景区需求的契合程度。普陀山作为宗教性质的景区,整体发展趋于成熟,年游客总量仍有小幅增长的空间,极端高峰日、高峰日、平日的时间分布特征明显,布局规划智轨线路与景区规划、客流需求、交通资源利用的适应性较强,同时可以根据不同客流状态灵活组织运营方案,提升全岛交通运行效率。智轨线路建设周期短,工程量小,可在不影响景区运营的情况下快速投入使用,对应对普陀山景区大客流冲击,提升景区发展品质,改善游客体验具有重要意义。智轨在普陀山旅游景区的应用探索可为后续推动地面轨道交通方式在旅游景区的发展应用提供借鉴。

    年期 [查看摘要][在线阅读][下载 479K]
  • CRTSⅡ型无砟轨道板离缝病害分析与整治措施

    季杰;何越磊;洪剑;路宏遥

    针对某高铁出现的轨道板上拱离缝现象,考虑车轮动载荷和不平顺序列的影响,对轨道板离缝病害进行仿真分析。利用非线性有限元方法分析不同离缝下轨道板的变形量以及应力变化,研究离缝对轨道板结构的影响;基于静力学仿真结果利用动力学方法分析不同离缝下的轨道板、钢轨以及列车的动力学响应,研究不同离缝量对列车运行的影响。结果表明:离缝4-8 mm时会对轨道板造成破坏性伤害,随着离缝范围的扩大至8 mm时,轮轨垂向力及横向力、钢轨位移分别超过极限值170kN、80kN以及2 mm;随着离缝量的增加,车辆垂向加速度、脱轨系数及轮重减载率均逐渐超过列车运行的极限值。针对轨道板上拱离缝提出了相应修复措施,通过采用植筋修复方案,使轨道板形变低于2 mm,弯曲应力降低至40 MPa以下,显著改善由离缝带来的不利影响,对提高列车运行的安全性,具有重要的现实意义。

    年期 [查看摘要][在线阅读][下载 577K]
  • 四线隧道密贴下穿既有车站施工参数优化分析

    高太平;闫建龙;申健昊;李刚;李昊炎;沈宇鹏

    为确保既有结构在隧道下穿施工中的安全,以北京地铁19号线四线隧道密贴下穿既有4号线新宫站工程为背景,通过现场监测和数值模拟,分析既有结构在不同导洞开挖顺序、开挖进尺、掌子面错距、临时支护拆除长度等工况下的沉降变形特征。研究结果表明:(1)导洞开挖顺序为“先上后下、先边后中”引起的既有结构沉降变形最小;(2)其他条件一定时,既有结构沉降随着开挖进尺的增大而增大,本项目开挖进尺取2m为宜;(3)其他条件一定时,既有结构沉降随着掌子面错距的增大而减小并最终趋于稳定,本项目掌子面错距取6m为宜;(4)其他条件一定时,既有结构沉降随着临时支护单次拆除长度的增大而增大,本项目临时支护单次拆除长度取6m为宜;(5)既有站东西两侧布设围护桩可以有效控制既有结构沉降。

    年期 [查看摘要][在线阅读][下载 1182K]
  • 基于WSR-GCM的地铁TBM施工进度风险评价

    王张军;顾伟红;李健强

    影响TBM 施工进度的因素错综复杂,在不确定因素可能导致地铁TBM施工进度偏离预期工期目标的基础上,风险评估对地铁TBM施工过程的风险管理具有重要意义。为实现TBM施工进度的有效控制,本文通过物理-事理-人理(WSR)的方法论建立TBM施工进度风险评价指标体系,分别以序关系法(G1)和熵权确定指标的主观权重和客观权重,再通过博弈论原理对两者进行结合优化,最后用得出的指标综合权重对青岛地铁 1 号线区间隧道TBM施工进度风险进行灰色聚类评价。结果表明:基于物理-事理-人理的方法论为基础,对TBM施工进度的风险因素进行界定与划分,既保证了所选指标的科学性和实用可操作性又避免了评价指标的混乱,使评价更加清晰,为准确地评估同类地铁隧道TBM施工进度风险提供重要参考。

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  • 高速铁路环保选线的研究与建议

    张明

    随着我国高速铁路的大规模建设,高铁线路设计与环保生态红线的矛盾越来越突出,用先进的环保选线设计方法进行线路方案设计显得尤为重要。在高铁线路实际设计过程中,首先要树立树立环保选线的意识,其次要强化环保选线的措施,重心前移加强环境保护的调查研究,坚决贯彻环保敏感点“一绕、二比、三措施”的综合选线方法,论述设计方案的合理性。最后在不能绕避条件下积极开展专项评审和批复工作,加强工程保护措施创建绿色工程。本文以西延高铁绕避文物保护区为例进行实例分析,得到较为合理的线路设计方案,结果表明通过以上方法,可以有效化解环保选线中面临的困难与问题,在今后的高铁选线中具有较好的指导作用。

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  • 临时限速条件下高铁ATO目标速度曲线的研究

    张江涛;武晓春

    针对线路增加临时限速后的高速列车自动驾驶问题,提出一种RH-PSO算法实现ATO目标速度曲线动态调整。列车在区间运行时,根据乘车舒适度以及ATP速度约束采用RH算法进行实时决策,针对临时限速条件实现目标速度曲线的动态调整;在列车即将进站停车阶段,采用PSO算法搜索最优巡航-惰行工况转换点并计算目标速度曲线,使其满足准点要求,并达到舒适、节能的效果。仿真结果表明,所提出的算法在不同临时限速条件下均有效地调整了目标速度曲线。与最快速度策略相比,RH-PSO算法具有较优的舒适度和节能性,在确保可以正点到达的前提下,RH-PSO算法具有较高的准点性,在无法避免晚点时,可防止晚点时间进一步放大。

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  • 销铰式索梁锚固结构传力机理及疲劳性能研究

    詹刚毅;廖轩;肖林;艾宗良

    针对销铰索梁锚固结构焊缝密集、局部应力集中明显的问题,以广州跨桂丹路刚架拱连续梁组合桥为研究对象,采用有限元理论分析与模型试验相结合的方法,对销铰索梁锚固结构的传力机理和疲劳性能进行研究。研究结果表明:(1)销铰锚固结构除部分区域存在应力集中外,整体应力水平不高,在1.5倍设计荷载下结构仍处于弹性阶段。(2)索力在结构中的传递是流畅、均匀的,但在焊缝内部的分配是不均匀的,其中耳板-桥面板、耳板-横隔板和耳板-桥面加劲板三处焊缝传递了80%以上的索力,焊缝端部存在一定应力集中,为疲劳设计关键部位。(3)在疲劳荷载下260万次循环加载后,疲劳试验模型的各关键细节均未发现裂纹,该结构疲劳性能满足要求。

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  • 新时代陕西省铁路网规划方案研究

    胡必松

    为推动新时代陕西省交通强省建设,以陕西省铁路为对象,对其路网规划方案进行系统研究。首先对陕西省铁路网现状规模、能力适应性进行分析,并与周边省市进行对比,探寻陕西铁路网存在的主要问题,在此基础上,对陕西省铁路运输需求进行预测,结合新时代陕西省铁路发展诉求,分年度提出铁路网发展目标、规划方案。最后从路网规模、覆盖率、时效性、货运网能力等角度进行方案综合评价,研究表明陕西省最终将形成“两纵五横八辐射”高速铁路网、“一核双环六辐射”城际铁路网以及“四纵八横三辐射”干线铁路网的线网结构,下一步需从运营成本、资金筹措方案及防范债务风险等方面分析方案的可行性。

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  • 城市轨道交通项目生产统筹管理系统的设计与实现

    马映登

    城市轨道交通建设是一项非常复杂的系统工程,使用传统项目管理模式,出现了勘察设计单位与工程现场不能有效协同、与业主及施工单位的沟通协调容易出现纰漏、项目远程技术支持力度不够等问题。针对出现的问题,本文通过对设计阶段与施工阶段的主要工作流程进行分析,结合行业特点,以中间件开发技术,形成统一的系统架构,研发城市轨道交通项目生产统筹管理系统,以信息化技术手段对城市轨道交通项目全过程进行管理,实现设计过程的标准化流程控制和设计信息的共享,以此满足精细化管理的要求。该系统完成后已在多条城市轨道交通项目上进行应用,工程应用表明,系统结构设计合理、业务处理流程清晰,能够有效提高工作效率。

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  • 基坑分块开挖对下卧盾构隧道的变形影响分析

    岳云鹏;刘晓玉;张龙云;李志远;刘继强;郑先昌

    为研究分块开挖基坑对下卧盾构隧道保护的有效性,以深圳市双界河路段某基坑工程为例,建立三维有限元模型,对比下卧盾构隧道竖向位移计算值与实测数据,在此基础上分析不同分块开挖方式对下卧隧道附加弯矩、内径变形的影响,并进一步研究了分块开挖与坑底土体加固共同作用下隧道的变形规律。结果表明:在分块数量相同的情况下,横向分块的开挖效果要好于纵向分块开挖,且横向分块数量越多,对隧道竖向位移控制效果越好;隧道最大附加弯矩在拱顶处,隧道整体呈拱顶、拱底处伸长,拱腰处压缩的变形趋势;坑底加固土体可有效控制隧道竖向位移,在隧道变形控制较为严格的工程中,建议在开挖前对坑底土体进行加固。

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  • 广佛江珠城铁站点区域综合开发资源分析及规划建议

    李强

    为了实现城际铁路站点区域综合开发方案的最优化和综合效益的最大化,对站点区域综合开发资源条件进行分析并反馈到规划方案编制及项目实施中具有重大意义。从综合开发的角度出发,对广佛江珠城际铁路14座新建车站周边区域的土地资源、房地产资源、旅游资源、物流资源、产业资源以及站内可开发资源进行分析;提出应以融合发展理念为指导,提高区域内城市之间、城市与开发区域之间、开发运营主体之间的协同能力,实现多方共赢;综合考虑企业财务平衡要求、客流需求和政府诉求,合理预测综合开发规模,确保适度开发;分析综合开发区域的职能分工,选择适宜开发方式及发展定位;根据站点与城市的区位关系、开发区域与站点的区位关系、城市(镇)等级与类型、城市(镇)的产业资源与发展需求,制定合理的产业体系并科学配比产业业态;通过两级开发模式和分期供地等策略的实施,确保综合开发能够有序推进。

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  • 西十高铁秦岭马白山特长隧道分合修方案研究

    刘陆拓

    研究目的:随着高速铁路快速发展,速度350km/h铁路日益增加,特长隧道分合修的问题直接影响到施工、运营等方面。本文通过对国内外特长隧道比较,结合西安至十堰高铁秦岭马白山隧道.从防灾救援、运营维修、空气动力学、施工组织及工程投资等方面对分合修方案进行比较,合修方案对于本隧道更有优势。研究结论:(1)分合修均需要设置不同形式洞内救援,人员疏散时间和通风排烟模式均满足要求(2)运营维护方面,由于在事故工况下分修两管隧道互不影响,具有一定优势;(3)空气动力学方面,由于合修断面大,相比分修对乘客及洞口建筑影响较小,略有优势;(4)施工方面,由于合修场地空间较大,效率较高;(5)分修隧道工程投资较合修方案增加约50%,合修方案优势明显;(6)本研究成果适用于高速铁路特长隧道分合修方案比选。

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  • 基于等寿命设计理念的CRTSⅢ型板式无砟轨道配筋优化

    梁爽;杨荣山;张光明;黄永辉;常逢文;胡猛

    针对非预应力轨道板在CRTSⅢ型板式无砟轨道上的适应性开展研究,将组成复合道床板的普通钢筋混凝土轨道板与自密实混凝土层考虑为等寿命的结构层,基于极限状态法对复合道床板进行配筋设计。考虑列车荷载、温度荷载和基础变形的共同作用,确定自密实混凝土层配筋,轨道板配筋时还需考虑其在制造、运输和施工时的受力状态。计算结果表明:自密实混凝土层纵向钢筋由耐久性要求确定,横向钢筋按照最小配筋率进行配筋即可满足要求;理论计算得到的轨道板下层纵、横向钢筋还需根据构造要求进行相应调整;与现有普通钢筋混凝土轨道板对比,优化后的轨道板配筋节约18.4%,复合道床板整体配筋节约4.4%。研究结果可为普通钢筋混凝土CRTSⅢ型板式无砟轨道技术在温暖地区推广使用提供理论支撑。

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  • 高速磁浮简支箱梁桥车致动力响应分析

    徐昕宇;杨国静;陈星宇;郑晓龙

    为研究600km/h高速磁浮简支箱梁桥方案的车致动力行为,基于柔性体动力学方法,建立并验证了磁浮列车通过桥梁的桥梁动力分析模型。以跨度30.96m高速磁浮简支箱梁桥为研究对象,进行了不同梁高的桥梁动力特性对比,分析了不同梁高和车速对高速磁浮桥梁动力响应的影响。结果表明:所建立移动荷载过桥动力分析方法能较好地反映磁浮列车通过桥梁时的桥梁动力响应。针对2.8m、3.0m、3.2m三种梁高,速度分别为200~480km/h、200~500km/h和200~540km/h时,桥梁竖向位移随速度变化的幅度较小,当速度分别超过480km/h、500km/h和540km/h时,桥梁竖向位移急剧增大。2.8m梁高的桥梁动力系数最大为1.319。桥梁竖向加速度随速度变化出现3个极值点,320~360km/h速度对应的桥梁竖向加速度最大,2.8m梁高对应的加速度为4.040m/s~(2)。研究可为高速磁浮箱梁桥的设计提供参考。

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  • 铁路隧道电分相结构参数与中性线过电压研究

    郑景文;刘明光;崔玮辰;彭伟;黄文勋;王强

    动车组通过电分相时产生的冲击过电压可能危及接触网绝缘和安全运行,设计中对此十分重视,往往要反复计算和方案比较。动车组过分相过电压受电分相结构及其感应电压影响较大。针对隧道内电分相结构的等值电容参数计算,利用镜像法推导其计算公式,计算了中性线的等值电容和感应电压,仿真动车组通过电分相的过电压,并与无隧道情况进行比较。结果表明,计入隧道影响时的中性线对地电容为11.21 pF/m,比不计隧道增加61.57%,互电容为11.269 pF/m,比不计隧道减小15.11%;中性线过电压比不计隧道增大30%至40%。隧道中电分相结构设计和运行,应高度重视动车组过分相的过电压升高,采取必要的防护措施。

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  • 高速磁浮大型箱梁日照温度效应分析

    黄全成;滕念管

    磁浮系统对于轨道梁的温度变形控制要求极高,现有规范对于温度梯度的规定没有考虑不同地区气候因素的影响。本文在已有文献试验数据的基础上验证了有限元拟合箱梁温度效应的正确性,然后建立了磁浮箱梁有限元模型,研究了日大气环境下箱梁在上海与青岛两地的温度效应,在此基础上研究了风速对于箱梁温度梯度的影响。结果表明:不同地区由于日照辐射、风速、大气温度等因素的不同,箱梁的竖向与横向最不利温差大小不一致,但温差分布趋势一致;竖向与横向温差梯度与规范相比存在一些区别,主要表现为温差不是单方向减小;三种方法计算的竖向温度变形中,拟合公式由于没有考虑箱梁横向温度梯度,其计算的竖向温度变形最小,规范公式与三维模型计算结果相近;风速对于箱梁的温差有较大影响,风速越大,温差越小,实际工程应考虑当地风速的大小。

    年期 [查看摘要][在线阅读][下载 580K]
  • 既有CTCS-2高速铁路实现自动驾驶关键技术研究

    易海旺;汪洋;何镭强;唐明亮;唐峻

    为解决既有CTCS-2级高速铁路列车运行仍由司机人工驾驶操作的问题,高速列车自动驾驶技术应用是我国高速铁路列控系统发展的必然趋势。2016年,CTCS2+ATO系统在珠三角莞惠及广佛肇城际铁路上投入运营,成功实现了世界上首次将自动驾驶技术运用到200km/h城际铁路。基于CTCS-2级列控系统的基础对CTCS2+ATO的技术路线、技术方案、ATO系统关键技术、系统测试和应用情况进行了深入研究,并重点阐述了车载ATO系统架构、ATO速度控制流程、自动驾驶控制模型、运行计划实时调整模型、列车定位技术、车地无线通信技术和车门/站台门联控技术等,研究成果对高速铁路广泛应用CTCS2+ATO列控系统,具有较好的参考价值。

    年期 [查看摘要][在线阅读][下载 514K]
  • 常益长铁路沅江特大桥(34+118+240+118+34)m矮塔斜拉桥设计

    林骋

    常益长铁路沅江特大桥主桥采用(34+118+240+118+34)m矮塔斜拉桥跨越沅江航道,塔梁墩固结体系。主梁采用预应力混凝土直腹板变高箱梁,单箱双室截面;桥塔采用双柱式钢筋混凝土桥塔,高跨比1/5.16;斜拉索采用强度为1 860 MPa的钢绞线拉索,每塔柱设10根索,扇形平行双索面;主墩采用圆端型双肢薄壁墩,采用低桩承台,群桩基础。通过空间有限元软件对主桥静力及动力性能、抗震性能、局部构造等进行结构安全性分析,并采用车-桥耦合振动分析验证主桥行车舒适性是否满足要求。结果表明,本桥具有良好的刚度及承载力,各项指标满足相关规范和铺设无砟轨道要求,为同类大跨无砟轨道桥梁的设计研究提供参考和借鉴。

    年期 [查看摘要][在线阅读][下载 557K]
  • 寒地铁路客运枢纽候乘空间光环境多目标优化设计

    宋海宏;谢法连;王鲁帅;郑殿炀;张慧娜

    立足寒地铁路客运枢纽候乘空间设计与自然采光性能模拟领域,探究自然采光导向下的候乘空间多目标优化设计。建立了包含建筑与环境信息集成、空间与性能映射关系建构和多目标建筑空间优化三项子流程的寒地铁路客运枢纽候乘空间光环境数字化优化设计流程。研究以哈尔滨西站候乘空间为原型,依托Rhinoceros & Grasshopper建模平台,结合Ladybug&Honeybee自然采光性能模拟平台和Octopus数据处理平台,基于自然采光性能优化目标全自然采光百分比(DA)、有效自然采光照度百分比(UDI)和全自然眩光概率(DGP)分别对建筑体形、侧窗和天窗等空间要素进行优化。通过对候乘空间光环境优化分析,阐释了基于自然采光性能考量下的寒地铁路客运枢纽候乘空间优化设计策略,为寒地建筑数字化设计实践提供了借鉴与参考。

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  • 基于EMD-PSO-ELM的基坑变形时变序列预测研究

    王景春;宋培林;王炳华;何旭升

    变形是造成基坑事故的最主要因素,为准确分析变形特性,实现变形的精准动态预测,保证基坑的安全施工。提出一种将经验模态分解(EMD)、粒子群算法(PSO)和极限学习机(ELM)组合的深基坑多维度时变预测模型。经EMD将基坑变形时变序列进行分解,获得多尺度本征模态函数(IMF);采用PSO-ELM对各IMF时变序列进行预测,等权叠加各预测值,得到模型最终预测结果,同时利用PSO-ELM模型对未经处理的时变序列进行预测。以南宁市某深基坑为例,结果表明:经EMD分解的模型预测相对误差为0.22%-0.42%,平均相对误差值仅为0.32%;未经EMD分解的模型预测相对误差为0.31%-0.75%,平均相对误差值为0.64%,经EMD分解后模型预测精度明显高于未经分解的模型精度,能较好的应用于非平稳时变预测,为深基坑变形预测提供了一种新的方法。

    年期 [查看摘要][在线阅读][下载 481K]
  • 基于损伤等效理论的AC 25kV腕臂型支持装置疲劳程序谱编制

    李枭俊;陈展;吴积钦;张涵博

    刚性接触网具有结构简单、载流量大、净空要求低等优点,已广泛应用于城市轨道交通中。疲劳程序谱是疲劳试验中加载于被测试结构上的载荷,随着刚性接触网零部件疲劳试验的推进,迫切需要制定针对刚性接触网零部件的疲劳程序谱。以AC 25kV刚性接触网腕臂型支持装置为研究对象,基于疲劳损伤理论、雨流计数法及古德曼等寿命公式,通过损伤等效的方式将变幅应力循环等效为恒幅应力循环,给出以原始载荷谱中零均值应力最大幅值循环作为原始载荷谱的等效载荷谱的损伤等效方案,通过实际案例对载荷谱损伤等效方案进行有效性验证,基于载荷谱等效方案,得到AC 25kV刚性接触网腕臂型支持装置疲劳程序谱。

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  • 应用YOLO深度卷积网络的轨道图像定位算法

    张雯柏;郑树彬;李鹏程;郭训

    将摄影测量技术应用于铁路轨道检测是未来轨检技术的发展趋势。对轨道图像扣件的快速定位,是判断扣件是否缺损,匹配连续图像以及对轨道线形三维重建的基础。由于实际中轨道图像易受到拍摄角度、光照等因素影响,同时有砟轨道图像具有背景复杂、色彩单一、特征分布多变等特点,使得传统基于钢轨、轨枕布设关系的扣件定位算法具有局限性,对弯道和上下行道岔咽喉区域的扣件定位鲁棒性差。将近年在计算机视觉领域发展迅猛的深度学习算法引入铁路轨道检测,利用YOLO端对端输出的网络特点,根据图像全局信息直接对扣件的Bounding Box和类别进行迭代回归,输出扣件位置信息。试验检测50份测试数据,检测正确率达到94%,检测速度54 fps,可以达到实时检测的要求。

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  • 基于车载的轨道扣件同步采集系统设计及实现

    李鑫;彭乐乐;钟倩文;郑树彬

    线阵相机常用于轨道扣件检测时图像获取,在拍摄轨道扣件图像时受车辆变速和振动的影响,获取的图像信息容易出现失真现象;为了解决该问题,设计了一种基于车载的轨道扣件同步采集系统。通过建立测速及补偿模型和等距变换关系,实现线阵相机等间距拍摄轨道扣件图像的触发控制,通过建立传感器同步采集模型实现多传感器信息的同步采集控制。利用FPGA实现线阵相机等距触发控制和传感器信号同步采集功能。最后,搭建轨道检测小车对该系统进行实验验证,并在相同的测试条件下与基于常规光电编码器直接触发采集的方法进行对比;实验结果表明,基于车载脉冲等距触发采集的方法在变速条件下采集的轨道扣件图像不失真,并能准确同步采集各传感器信息。

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  • 新建高速铁路受限地段路基设计实践—以商合杭高铁为例

    吴成杰

    新建铁路与运营高速铁路衔接时,在引入既有车站且受限地段,必须控制营业线路基附加变形和确保运营安全。以新建商丘至合肥至杭州高铁接入既有车站为工程背景,阐述新建线路在不同条件下不同类型受限地段的路基工程设计、施工方案,目前国内尚处于探索与积累经验阶段,对其采用的综合加固处理设计及施工方案,解决了新建高铁引入既有车站受限地段施工时,对运营高铁产生不利影响的问题。现场施工表明,设计方案合理,效果良好。以此积累了经验,提供技术思路与借鉴。

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  • 小半径曲线叠落盾构隧道下穿京沪高铁隔离桩设置参数研究

    吴镇;张秀山;王磊

    基于济南轨道交通R1线工程小半径曲线盾构隧道下穿京沪高铁,采取数值模拟手段研究了隔离桩桩长、桩间距等不同设置参数下,对既有高铁桥梁结构的保护效果。计算结果表明:增加隔离桩桩长可以提高保护效果,反之降低;隔离桩桩间距增加,保护效果有所降低。通过计算分析,隔离桩采用桩间距1.2m、桩长39m(桩端位于隧道底部以下4m)较为合理。采用室内模型试验针对桩间距1.2m、桩长39m隔离桩设计方案进行验证,试验结果表明:盾构隧道所下穿的两侧承台沉降变形均较小,承台沉降最大值仅0.5mm,隔离桩设置可有效减少盾构施工对高铁桥桩影响。现场全自动化监测结果显示,承台沉降及水平位移的最大值均未超过0.4mm,小于控制值1.0mm。现场监测结果与数值模拟、模型试验结果比较一致,验证了数值模拟和室内模型实验结果的可靠性。

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  • 几内亚西芒杜40t轴重重载铁路专用线列车设计活载选用探讨

    杜振华

    铁路列车荷载图示是铁路桥涵设计的重要依据和核心参数。几内亚西芒杜重载铁路专用线运行轴重40t矿石车,其活载效应超出了我国现行设计规范的规定。为确定适用于本项目的列车活载图示,本文结合几内亚西芒杜重载铁路专用线的特点,在调查国内外重载铁路列车活载图示以及40t轴重重载铁路机车及货车现状的基础上,分析对比了不同列车荷载图示及40t轴重矿石车的荷载效应,以及采用不同的活载发展储备系数对本项目投资的影响,得出了40t轴重重载铁路桥梁不宜采用ZH活载(Z=1.5)或Load Model 71(α=1.46)进行设计,可采用1.1倍的实际运营车辆荷载进行设计的结论,建议在制定40t轴重重载铁路列车活载图示时同步开展40t轴重重载运输条件下冲击系数的研究。

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  • 郑焦城际铁路黄河特大桥工程地质条件研究

    张劳恩

    新建郑焦城际铁路郑州黄河特大桥(钢桁梁)位于京广线郑州黄河大桥下游,桥址区不良地质及特殊土种类繁多,分布范围广。其中,地面沉降对桥位的选择影响极大;而地震地质灾害评价对主桥的梁型选择、桩长的确定至关重要。采用搜集资料、现场调查、公式计算及数值模拟等方法,查明了桥址区的地面沉降情况,建议在原京广铁路黄河桥东侧沉降相对较小处选择合适桥位;采用钻探、静力触探、剪切波速等勘探手段,查明了桥址区场地地震地质灾害,建议采用大跨度(大于100m)钢梁跨越黄河主河道,并采取适当增加桩长等措施,以克服砂土液化、软土震陷的影响。经后期施工验证,本项目工程地质勘察成果符合性强,达到了优化桥位、降低工程造价的目的,取得了明显的经济效益。

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  • 轨道交通高架车站结构抗震性能化设计

    王伟涛

    基于西安轨道交通高架车站结构设计,为了对高架车站结构在不同水准地震作用设防目标的性能状态及损伤状态进行分析;对地震三阶段结构及构件的计算参数及性能水准进行定义,采用有限元软件MIDAS及PKPM、YJK软件进行建模计算,分别对结构进行小震作用下弹性计算,小震作用下弹性时程补充计算,设防烈度地震作用下结构验算,罕遇地震作用下结构静力弹塑性验算及动力弹塑性验算。找出高架车站结构在地震作用下全生命周期内的受力状态和损伤情况,其在抗震三水准设防目标下进行的抗震性能化设计基本满足规范限制的要求,对性能水准计算的薄弱结构及构件进行适当加强。结果表明:结构在小震、中震作用下满足规范及性能水准的要求,在大震作用下仅局部转换梁不能满足性能要求;通过计算分析找出结构性能化设计的操作思路和计算方法,为以后类似工程提供借鉴和参考。

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  • 铁路常用跨度标准梁技术发展与创新

    杨鹏健;周勇政;高策;王凯林

    标准梁是我国铁路桥梁的主要型式。为进一步适应铁路桥梁高质量发展需要,本文系统介绍了高速铁路简支箱梁、客货共线铁路简支箱梁和T梁、盐通梁、高速铁路40m简支箱梁等标准梁通用图的技术发展与创新,计算了各系列标准梁的主要技术经济指标。技术经济性对比结果表明:客货共线铁路简支箱梁技术性能优于简支T梁,全寿命周期总成本比简支T梁低约27%;盐通梁技术性能满足规范要求,与高速铁路简支箱梁相比每孔节省投资约4.9万元;40m简支箱梁技术性能与现行32m箱梁基本相当,每延米造价高约3.5%,但采用40m箱梁可减少桥墩数量,墩高越高,经济性越好。提出了加强桥梁标准和关键技术基础研究、推动BIM 技术在铁路桥梁建设中的应用等建议。

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  • 基于BENTLEY平台的铁路箱涵设计应用研究

    崔振宇

    铁路涵洞工程是铁路工程的重要组成部分。箱涵在铁路涵洞工程中应用最为广泛。为了满足铁路涵洞的设计计算及建模需求,解决涵洞BIM正向设计的难题,利用C#语言在Bentley软件平台进行二次开发,继承上游专业(如线路专业、地质专业等)的模型和数据,进行三维可视化人机交互快速创建涵洞模型。研究表明:通过整合现有的桥涵专业设计技术,能够更加智能高效创建铁路涵洞三维构造模型及钢筋模型。基于精细化涵洞BIM模型,能够更加直观、清晰地发现二维设计中存在的不足,提升设计质量。同时,由涵洞BIM模型可以直接生成图纸、统计工程量,大大的提升设计效率。

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  • 地铁折返站折返能力计算及其参考图研究

    张雨洁;王文波

    列车折返能力不仅是确定城市轨道交通全线列车运输能力的基础,也是整个城市轨道交通系统运营组织的关键。一般情况下,车站折返能力大小决定了线路的最大通过能力,因此为保证整个地铁的最大通过能力、节约设备费用、降低运营成本,必须要合理有效的设计折返站车站型式。本文调研了国内外部分城市起终点站采用的折返方案现状,对典型站前站后折返车站进行分析,立足于对主要折返流程进行的细化模拟计算,总结出影响折返能力的诸多因素:如系统能力、线路条件、道岔型号、车辆参数、停车时间等,并进行详细分析,从而提出折返站应优先推荐采用站后折返型式、分期建设线路采用站前折返时宜尽快延伸、站前折返可通过增加停车线来改进折返流程、提高道岔型号以提高折返速度和减少线间距缩短道岔区占用时间以提高系统能力等方案。

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  • 盾构隧道管片非定型嵌缝材料力学特性分析

    龚彦峰;蒋雅君;唐瞾;潘基先;魏晨茜

    嵌缝防水是盾构隧道防水组成部分中最内侧的构造,在实际工程中多为非定型高分子材料。由于对嵌缝材料的防排水作用有不同认识,国内外相关研究较少。本文通过分析嵌缝材料特性和黏结面理论,采用有限元软件ABAQUS分析了混凝土强度、嵌缝材料硬度、黏结面刚度和不同嵌缝形式等因素对嵌缝防水层非定型嵌缝材料受力的影响,得出结论:防水设计时应采用高强度钢筋混凝土管片;嵌缝材料应选择黏结面刚度低、材料弹性模量低、硬度小的材料,且嵌缝材料设计黏结强度应该介于钢筋混凝土管片保护层拉伸强度和计算所得黏结面最大应力之间;为防止嵌缝材料脱落,缓解嵌缝处应力集中现象,嵌缝采用倒退拔式更加合理。

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  • 隧道大变形机理及分类分级探讨

    张广泽;冯君;易勇进;柴春阳;强新刚;王振友

    为研究隧道工程大变形发生的机理及等级,从区域地应力场、地层岩性、地质构造、松动圈扩展出发,对大变形的发生机理进行了综合分析。在此基础上,对隧道大变形进行了分类分级,并对控制技术进行了探讨。得到以下结论:(1)隧道大变形的产生往往受到区域地应力场、地层岩性、地质构造及其挤压程度的共同影响。(2)根据大变形发生的构造部位,可以将大变形分为断层型、碎裂型和顺层型三种。断层型发生在区域断层带;碎裂型发生在褶皱核部、转折端以及构造节理密集带;顺层型发生在褶皱翼部,它以隧道轴向与岩层走向小角度相交为条件。缓倾岩层是顺层的特例,易发隧道底鼓。(3)工程前期现场资料缺乏的条件下,宜在最大主应力近于水平的前提下,根据地层岩性、地质构造、相对变形量,结合工程经验,参考相应规范及其他相关研究成果,进行综合判定。(4)大变形应采取“强支护、预加固、快封闭”的控制理念。

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  • 高速道岔车辆动力学指标研究与过岔计算

    李金城;丁军君;李芾;牛悦丞;杨阳

    高速道岔是高速线路中的重要组成设备,拥有比区间线路更加复杂的结构,岔区结构不平顺使车辆过岔时存在较大的轮轨冲击,威胁车辆过岔安全。为选取合理的评价指标对车辆过岔性能进行评价,总结了国内外动力学标准对车辆过岔指标的相关规定,从平稳性、稳定性和安全性三方面对车辆过岔动力学评价指标进行对比分析。选取适用于岔区的动力学评价指标,以高速动车组直向和侧向通过18号道岔时动力学性能为例进行计算分析,计算结果表明车辆过岔动力学性能均在道岔动力学评价指标内,车辆过岔性能满足动力学指标要求。在进一步的道岔动力学仿真研究中,应理论与试验相结合,制定更为完善的岔区动力学评价指标。

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  • 城市轨道交通PPP项目运营风险评价

    李旸;任旭

    为克服城市轨道交通项目投资规模大、运营成本高等难点,在城市轨道交通项目中引入PPP融资模式,在有效缓解了政府财政压力的同时提升了城市轨道交通的服务质量和运营效率。但目前国内PPP模式的发展仍未成熟,运营阶段因经营管理不善、运营环境恶劣等风险而发生亏损,陷入困境的PPP项目屡见不鲜。为有效评估城市轨道交通PPP项目运营阶段风险,首先对风险因素进行识别并基于系统动力学方法建立了运营风险系统存量图,依据AHP-熵值法建立变量间的函数关系,以此构建城市轨道交通PPP项目运营风险演化的系统动力学模型,通过仿真模拟分析了PPP项目在运营阶段各个风险指标熵值的变动趋势,结果显示在运营期应重点关注经营管理风险和经济风险,并制定对应的风险应对措施,以期为项目在运营阶段有效规避风险提供借鉴意义。

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  • 基于BIM的清华园隧道施工管理关键技术研究及应用实践

    杨威;鲍榴;王万齐;王辉麟;解亚龙

    为解决穿越北京主城区地质复杂、接口面多、风险大和环境保护要求高等隧道施工管理难题,从地质、主体结构和周边风险建筑物等多种三维模型参数化建模,生产数据、施工参数和风险监测等多源异构数据处理分析以及统一的建模编码体系等方面进行关键技术研究。采用基于WebGL为浏览器展示层的CarsView图形引擎技术,前后端分离架构进行研发铁路隧道施工BIM管理系统,并在国内首条铁路单洞双线、大直径、高风险的清华园隧道中成功实践应用,实现了进度优化调整、质量信息追溯、安全风险管控的目标,提升了隧道施工数字化、信息化与精益化管理水平,为探索建维一体化技术路线,打造工程建设全生命周期数据链条奠定了基础。

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  • 《山地(齿轨)轨道交通技术规范》主要内容解析

    余浩伟;徐银光;林世金

    《山地(齿轨)轨道交通技术规范》是国内首部关于齿轨铁路的设计规范,为使广大设计人员更好地理解和应用,对规范的编制背景、总体思路与原则、适用范围、主要技术内容等进行解读。(1)规范编制是满足国内齿轨铁路建设的需要,是进一步丰富我国轨道交通技术标准体系的需要。(2)规范适用于新建1000mm轨距,采用齿轮齿轨驱动或齿轮齿轨+钢轮钢轨驱动,最高运行速度不超过120 km/h,最大坡度不超过480‰的山地(齿轨)轨道交通工程设计。(3)Ⅰ型车具备轮轨黏着与齿轨并用特征,能适应坡度不大于250‰的坡道;Ⅱ型车能适应坡度不大于480‰的坡道,但只能应用于纯齿轨路段。(4)坡度大于40‰的地段采用齿轮-齿轨驱动系统,可适应的最小曲线半径为150 m,应重点考虑大坡度引起的纵向力对路基、桥梁结构以及轨道稳定性产生的影响。

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  • 高铁联调联试数据智能分析及管理总体设计研究

    端嘉盈;王万齐;沈海燕

    随着高速铁路和智能技术快速发展,对联调联试的智能化水平提出了更高的要求。智能高铁联调联试专业复杂、可靠性要求高,是保证高铁顺利开通、安全运营的关键手段,亟需对联调联试工作进行智能分析及管理。本文结合我国智能高铁联调联试特点,对高铁联调联试数据进行智能分析及管理的内涵和建设目标进行了分析,在此基础上设计了高铁联调联试数据智能分析及管理的建设蓝图、逻辑架构以及高铁联调联试智能分析管理平台的总体架构,提出了联调联试数据智能分析技术,并对其中综合展示子平台的车载综合展示取得的初步成果进行详细介绍。高铁联调联试数据智能分析及管理可实现高铁联调联试跨专业数据融合、数据智能化分析、测试结果综合评价、改进效果推演预测、一体化决策及可视化展示等,为联调联试总体指挥和科学决策提供支持。

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  • 哑铃型咬合桩围堰水流力作用试验研究

    刘勇;祝兵;张程然;张家玮

    内陆河流的桥梁基础在施工期间可能遭遇洪水侵袭,对围堰基础和内部支撑产生影响。桥梁围堰水流力的研究对围堰的设计、施工具有重要的理论意义和实用价值。本研究针对哑铃型围堰,开展1:100模型试验,将数值模拟结果与试验结果进行对比验证,分析哑铃型围堰结构在水流作用下的受力特点,研究其在不同流速、吃水深度、水流夹角下的水流力作用。研究结果表明:试验中较高流速下的水流力系数基本平稳,且水流力与流速平方成正比;水流力与吃水深度几乎成正比关系;随着流向角增大时,顺向水流力减小,横向水流力非线性增大;试验结果与采用原始比例的数值模拟结果能够基本吻合。研究为同类型桥梁基础结构的设计和施工提供必要的理论基础和技术支撑。

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  • 城市轨道交通专用桥横向刚度的规范对比分析

    马虎;任文渊;向活跃;谢佳桃;李永乐;何孟松

    随着我国城市轨道交通的发展,大跨度城市轨道交通专用桥梁逐渐增多,大跨度城市轨道交通专用桥宽度窄,横向刚度较小,已成为设计中的控制性因素之一。为分析城市轨道交通专用桥梁横向刚度限值标准,对比了我国现有铁路桥梁规范和城市轨道交通桥梁规范对于桥梁横向刚度的规定,如横向挠跨比、宽跨比等。搜集了部分大跨度铁路桥梁和城市轨道交通专用桥的横向刚度限值,并与规范进行了对比分析。结果表明:我国城市轨道交通桥梁横向挠跨比的限值规定偏保守,当跨度远超规范适用范围时,仍要求满足横向挠跨比的规定时,可能会明显增加建设的成本; 对于大跨度城市轨道交通专用桥,可通过风-车-桥耦合振动研究行车安全,作为对桥梁横向刚度评价的指标之一。

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  • 暗挖地铁车站空间交叉部位施工对地层管线变形影响及控制措施研究

    陈建华;李明皓;李兆平;王海涛;张兴昕

    暗挖车站施工横通道与车站主体结构空间交叉部位具有施工工序多、受力体系转换复杂、地层沉降叠加效应显著、对地下管线影响大等特点。以北京地铁16号线红莲南里站L1施工横通道与车站主体结构交叉部位为研究背景,建立交叉部位三维有限元计算模型,分析了L1横通道交叉部位施工阶段的地层位移、管线变形和支护结构应力变化规律,计算结果表明:横通道与车站主体结构空间交叉部位施工在车站纵向地表沉降影响范围为25m左右,横通道两侧的10m范围为沉降叠加效应显著区域;横通道侧壁支护结构拉应力超过设计允许值;洞口部位的车站主体结构拱部出现拉应力。根据数值模拟结果,对交叉部位的横通道施工方案、车站主体结构开挖方案及支护措施进行了调整。沉降监测结果表明,地表沉降和管线变形得到了有效控制。

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  • 某铁路隧道工程施工废水处理对策研究

    汪建元

    在深入分析某高原铁路隧道工程隧道施工废水来源、水量、水质特性及周边水环境现状的基础上,明确该工程水环境保护面临的突出挑战就是隧道施工废水量大不得不排与隧址区水环境极其敏感限制其外排的矛盾。为此,在同类工程现场调研、广泛文献调研和深入开展现场踏勘的基础上,提出“清污分流、多渠道回用、以混凝+沉淀+过滤”工艺(毗邻Ⅱ类水体时增加吸附深度处理)为核心的末端治理、连续在线监测及加强环境管理等综合性隧道施工废水处理对策,减轻隧道施工废水排放的不良水环境影响,解决了该工程隧道施工废水排放受限的难题。本研究可为主体工程隧道施工废水处理提供技术支撑。

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  • BIM技术在沪通铁路站场路基设计中的应用研究

    卞友艳

    近年来,BIM技术已经从概念普及进入应用普及阶段,铁路工程中BIM技术的应用研究也得到快速发展,然而,站场路基因其涉及专业多,成为BIM技术推广重点和难点之一。为研究BIM技术在铁路站场路基设计中的应用,基于Bentley平台,结合沪通铁路BIM试点项目,探索站场路基多专业协同设计的解决方案。首先利用ProjectWise搭建协同管理平台,随后通过PowerCivil创建数字地模并进行线路平纵设计,再利用其横断面模板和廊道功能开展站场路基设计,同时基于Bentley平台开发插件实现框架桥涵和地基加固桩的参数化建模,最终进行多专业模型整合。研究表明,ProjectWise可以实现多专业协同设计,PowerCivil的基本功能结合相应的二次开发可以满足铁路工程站场路基基本应用,并初步实现正向设计功能,但精细化设计还需要进行全面二次开发。

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  • 浮置板断簧条件下的列车-轨道耦合系统动力特性分析

    王小韬;赵子诚;周文涛;刘德志

    针对昆明地铁4号线工程设计实践,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立列车-钢弹簧浮置板轨道垂向耦合动力学模型。分析了钢弹簧容易发生断裂的位置,研究了钢弹簧的断裂位置和断裂数量对列车-轨道耦合系统垂向振动的影响。结果表明:浮置板中部附近的钢弹簧更容易发生断裂;断簧数量越多,车体垂向加速度、钢轨和浮置板的垂向位移及其垂向加速度、钢弹簧支点力越大,且沿轨道纵向恢复地越慢;在断簧数量相同的情况下,板端断簧时的车体、钢轨、浮置板的垂向加速度比板中断簧时的大,板端断簧时的钢弹簧支点力比板中断簧时的小;如果断簧数量大于2对,板中断簧时的钢轨、浮置板的垂向位移将超过板端断簧时的垂向位移;当断簧位置出现在板端时,板端扣件会受到压缩力和拉伸力的循环作用,不利于扣件的使用寿命。

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  • 铁路隧道紧急救援站停车导向标志设置研究

    段铮

    研究目的:(1)为提高紧急救援站停车导向标志的可读性,综合考虑诱导活塞风的要求,研究其与线路中线合适的交叉角度。(2)根据停车导向标志的可读性,研究列车进入紧急救援站导向区间及停车区间的行车速度。研究方法:(1)根据停车导向标志的功能,首先确定火灾列车驶向紧急救援站时驾驶员对停车导向标志的认读、判断及采取措施的过程。(2)通过现场试验确定不同角度情况下的停车导向标志与给读点间的距离。(3)通过计算确定不同车速情况下驾驶员从容读完标志,做出正确判断并将列车准确停靠所需的最短距离。研究结果:(1)驾驶员使用停车导向标志需经过发现、识别、判断和行动四个步骤,以调整火灾列车的行驶状态,最终安全、准确、顺利的将火灾列车停靠在紧急救援站内。(2)停车导向标志与线路中线的夹角越大,其与可读点间的距离则越大。(3)列车行驶速度越快,驾驶员做出正确识别、判断和行动所需的距离越长。研究结论:(1)停车导向标志与线路中线的夹角以30°为宜。(2)火灾列车进入紧急救援站导向区间时,车速应控制在80km/h以下。(3)火灾列车进入紧急救援站内时,车速应控制在30km/h以下。

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  • 大型桥梁沉井下沉过程中的水流力数值模拟

    魏凯;杨雄欣;刘强;姜沫臣;周聪

    跨江桥梁大型沉井在下沉定位过程中会受到复杂的水流力作用。采用雷诺时均Navier-Stokes方程(RANS)和RNGk-ε湍流模型,考虑开挖基坑的影响,在计算流体动力学(CFD)软件中建立某桥梁大型沉井在不同入水深度时的三维足尺数值模型,计算了不同流速、不同入水深度时沉井周围及内部流场特性、湍流特征和沉井动水压强,分析了沉井受到的水流力随入水深度的变化规律。研究表明:开挖基坑会增大边界层高度,同时降低断面平均流速;在沉井定位下沉过程中,水流最大流速位于沉井四个角点处;沉井外围近壁面底部和基坑表面形状变化处水流湍流强度较大;沉井会受到非均匀分布的动水压强,最大值出现在四个角点处,且动水压强随着沉井入水深度增加而增大;CFD数值计算得到的水流力随入水深度增加先增大后减小。

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  • 渗流作用下砂层冻结模型试验研究

    苏彦林;岳祖润;李晓康;张松;周圆

    在地下水渗流地层进行冻结法施工时极易发生工程事故,为评估冻结效果,确保施工安全,应对冻结壁发展规律及其厚度计算进行深入研究。本文基于相似准则,通过室内模型试验,研究了静水和不同渗流速度下饱和砂层冻结温度场分布规律,同时基于巴霍尔金温度场解析解,提出了适用于渗流条件下冻结壁厚度的计算方法。研究表明:静水冻结时,饱和砂层冻结温度场呈对称分布,冻结壁交圈后温度场和巴霍尔金温度场解析解基本一致;渗流冻结时,冻结壁交圈时间变长,交圈位置偏向下游,上下游温度场差异性明显,渗流速度介于2.3-2.5m/d时,冻结壁难以交圈;所提出的渗流条件下冻结壁厚度公式计算结果和模型试验实测值较为吻合。研究结果对渗流地层冻结规律认识及冻结效果评估具有指导意义。

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  • 考虑动载作用冻土桩基传递函数及其影响系数研究

    张召阳;吴亚平;杜兆金;陈林海;蒋硕

    为了研究动载对冻土桩基传递函数的影响,制作了室内冻土-混凝土单桩模型,在静载的基础上对模型桩施加不同频率和不同大小的正弦波动荷载,分析了冻土桩基的桩土相对位移、桩身轴力以及桩侧冻结应力沿桩体埋深的变化规律,并根据试验结果进行理论推导得出考虑动荷载作用的冻土桩基传递函数及反映动载影响的动荷载系数。结果表明:桩土相对位移与桩身轴力沿桩体埋深逐渐减小,桩土相对位移沿埋深近似呈1/4正弦波长变化,桩侧冻结应力沿桩体埋深先增大后减小,在桩体埋深1/2处达到最大值;随着动载频率的增大,桩顶位移、桩土相对位移及轴力减小而桩侧冻结应力增大;桩侧冻结应力沿桩体埋深的传递函数可表示为桩土相对位移与动载频率的函数,据此得到动载影响系数沿埋深的变化,其大小随着动载频率及动载占比的增大而增大。

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  • 浅埋大断面黄土隧道地表裂缝特征及形成机理浅析

    令永春;赵永虎;苗学云

    地表裂缝是浅埋黄土隧道常见的工程灾害之一,通过现场调研和理论分析,对董志塬区长段落浅埋大断面黄土隧道地表裂缝的特征和形成机理进行初步总结,并提出针对性施工建议。结果表明:黄土隧道地表裂缝沿隧道中线向两侧呈对称分布,地面整体呈“锅底状”下凹形。地表裂缝宽度与隧道埋深呈负相关,裂缝间距与隧道埋深呈正相关。隧道埋深分别在20m、50~60m内时,地表裂缝间距分别为1.5~2.1倍、1.9~3.5倍洞径。地表裂缝发育主要经历“孕育期-急剧变形期-平稳期”三个阶段。降雨当天及降雨后1~3d内,地表沉降变形量达到稳定变形量的50%以上,降雨量对地表变形及地表裂缝的发展具有一定的“预兆性”和“前瞻性”。黄土隧道地表裂缝主要是由于开挖扰动而形成的潜在滑动楔形体向隧道内部临空面滑动、黄土层内的洞穴裂隙等压缩沉降、洞顶上覆土体自重与支撑体系强度不平衡等因素综合导致的。

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  • 印尼雅万高铁时速350km简支梁设计研究

    苏伟;施威;张上;马辰龙;王琦

    印尼雅万高铁地处高烈度震区,部分地区地震动峰值加速度超过9度抗震设防烈度。减轻桥梁上部结构自重是减小地震力的有效方式,因此针对时速350 km的32 m简支箱梁进行了优化设计。雅万高铁简支梁采用大规格预应力钢束减小腹板厚度、减小梁高、减小底板厚度及宽带等方式减轻梁重, 并进行车-桥动力仿真分析及足尺梁试验,验证简支梁静力、动力指标均满足要求。最终雅万高铁32 m简支箱梁梁体质量为696 t,有效降低了全桥地震效应,减少了工程投资,其研究方法和工程经验可供类似的项目借鉴。依托雅万高铁时速350 km简支梁,国铁集团发布了行业通用参考图-通桥(2018)2326,并在盐通铁路全线使用,取得了较好的经济效益和社会效益。

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  • 铁路高瓦斯隧道油气评价及处治技术研究——以黔张常铁路唐家寨隧道为例

    朵生君

    目前铁路隧道建设中遇到的高瓦斯隧道越来越多,瓦斯风险的评价和处治技术对瓦斯隧道的安全施工尤为重要。以唐家寨隧道出口段油气处治工程为例,通过地质调查探查分析了唐家寨隧道出口段瓦斯地质条件,采用钻孔取芯和室内试验的方法测试了油气参数,并进行了瓦斯风险评价,依据瓦斯评价结果从隧道开挖支护、施工措施和瓦斯检测三个方面制定了油气处治方案。评价结果表明:隧道油气来源于二叠系下统栖霞组灰岩夹炭质页岩地层中,为非煤系瓦斯隧道;出口段有害气体为含油含气的瓦斯气,气体中甲烷最高浓度10%,含有CO等有毒成分,隧道为高瓦斯隧道,无瓦斯突出危险性;采用隧道全封闭支护及全断面注浆封堵、加强通风和设备改造以及瓦斯监测和超限处理等处治方案对隧道瓦斯进行处治和预防,实施效果良好,隧道顺利通过了油气段,为其他同类隧道处治提供参考。

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  • 复杂艰险山区列车再生制动对牵引网电压影响及相关抑制措施研究

    黄文勋

    复杂艰险山区修建高标准铁路的需求日益紧迫。这些铁路技术标准高、长大坡道多、列车再生制动功率大。当再生制动能量反送回电网时将引起牵引网电压高,易引起列车车顶间隙放电、导致列车制动失效,严重时将影响铁路的正常运行。以国内某典型牵引变电所负荷数据为例,定量评估了长大坡区段的列车日再生制动能量特性,分析再生制动功率引起的牵引网电压抬升情况;然后建立相应的仿真模型,并利用实测数据进行验证;基于所建仿真模型,模拟分析客货列车在不同制动条件下进行再生制动时对牵引网电压抬升的影响;最后研究了抑制再生制动对牵引网电压抬升的工程措施。

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  • 桥上CRTS II型板式无砟轨道层间关键构件的地震响应规律及参数影响分析

    冯玉林;蒋丽忠;周旺保;何彬彬;聂磊鑫;谭志化

    以考虑两侧引桥与路基的高速铁路CRTS II型板式无砟轨道-连续梁桥系统(HBBSS)为例,研究轨道系统中各关键构件的地震响应规律及参数影响分析,基于有限元方法建立HBBSS地震分析模型,分析HBBSS中各关键构件的地震响应规律以及刚度变化对HBBSS地震响应的影响分析。结果表明:HBBSS中各关键构件的地震损伤顺序依次为滑动层、CA砂浆和剪切钢筋;剪力齿槽和扣件在设计标准规定的设防烈度下难以损伤;CA砂浆、滑动层及剪切钢筋是HBBSS地震响应的重要影响因素,在抗震设计中应加以关注。

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  • 荷载变化条件下不同深度榫槽对隧道结构承载性能的影响

    张伯林;郑军;张书丰

    为了研究盾构隧道接头部位的榫槽深度对盾构隧道承载性能的影响规律。考虑纵缝榫槽等结构的细部构造,建立了三维精细化盾构隧道数值模型进行计算分析,并与足尺试验进行了对比验证。结果表明试验及数值的数据基本吻合,采用该模型计算是合理可行的。研究结论:(1)正常承载及超载情况下截面弯矩和轴力对纵缝榫槽深度改变不敏感,当隧道结构遭遇极为严重的卸载情况时,截面弯矩和轴力才表现出随纵缝榫槽深度增加而增大;(2)卸载情况下不同纵缝榫槽深度对应的隧道结构横向、竖向收敛变形均显著大于超载情况;(3)增加纵缝榫槽深度可在一定程度上提高隧道结构抗变形能力,但当榫槽深度超过20mm后,再增加榫槽深度对提高隧道结构承载力无明显效果。

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  • 悬挂式单轨交通系统连续轨道梁桥静力分析与截面参数比较研究

    邱靖权;郑凯锋;熊籽跞

    悬挂式单轨交通系统具有投入成本少、适应地形能力强、能耗低以及运输能力适中的优势,在中等城市中有着广阔的发展前景,并且在国外已经得到了非常广泛的应用。本文结合一座(40+60+40)m悬挂式连续钢轨道梁桥设计,根据相应设计规范,利用MIDAS/CIVIL软件建立基于梁单元的全桥空间有限元模型,分析该桥在不同荷载组合下的应力与变形;并研究比较了各截面参数对结构强度、刚度以及用钢量的影响;最后以用钢量最省为目标对该桥提出新方案,以达到降低工程成本,减小施工难度的目的。研究结果表明:原方案下结构在最不利的荷载组合下的变形与受力均远未达到规范容许限值;提出新方案后,结构用钢量节省16.4%,且受力与变形均在容许范围内。因此新方案能够在减少桥梁用钢量的同时,满足结构承载能力的要求。

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  • 基于Cadna/A的高速铁路单侧高层住宅声屏障降噪效果研究

    杨忠平

    高速铁路引入城区时,不可避免地对沿线的声环境敏感点尤其是高层住宅造成影响。为掌握高速铁路对高层住宅的噪声影响特点,指导工程设计采取可行的降噪措施,基于Cadna/A软件,建立西延高铁与某处声环境敏感点的噪声影响预测模型,以距离铁路20 m处的高层住宅为重点研究对象,预测西延高铁运营对该高层住宅的噪声影响,分别模拟3 m、10 m高直立式声屏障和半封闭声屏障的降噪效果。结果表明:在一定工况条件下,路基轨面以上5.5 m处,铁路噪声影响达到最大;3 m高直立式声屏障对敏感点地面至轨面以上2.5 m降噪效果明显,10 m高声屏障对高于轨面29.5m的楼层降噪效果有限,半封闭声屏障对各层降噪效果明显,采取半封闭声屏障可确保该高层住宅噪声影响达标。

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  • 城际铁路无砟轨道PC部分斜拉桥变形及线形控制研究

    陈刚;李伟军

    铁路桥梁铺设无砟轨道,结构变形和成桥线性直接影响轨道的平顺性、列车运营安全性和舒适性,尤其大跨度桥梁结构刚度小、施工控制难度大,需深入研究。采用有限元法建立全桥模型,分析不同作用和工况下的结构变形、索对结构竖向刚度贡献、索对温度变形的抑制作用、梁体残余变形;采用车-桥耦合动力分析模型,计入索梁温差影响进行行车动力仿真分析;联合施工方开展了铁路PC部分斜拉桥无砟轨道分阶段单元化动态化线形控制施工技术研究。结果表明:桥梁竖向刚度良好,温度作用对结构变形影响显著,经梁体残余变形对比分析提出推荐施工方案,斜拉索对结构变形抑制明显;索-梁温差对车辆运行性能影响较小;按研究的施工方法,无砟轨道施工完后梁体线形与设计线形基本吻合,满足无砟轨道铺设要求。

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  • 站厅分离式地铁高架车站低影响开发设计策略研究——以西安地铁5号线王道站为例

    赵瑞泽;林子琦;刘剑春

    伴随我国城镇化进程的加快,城市轨道交通建设飞速发展。然而受全球气候变暖的影响,极端天气频频出现,导致其在暴雨来临时存在安全隐患,不利于轨道交通的建设和运行。一方面,铁路廊道作为重要的城市基础设施,需要杜绝雨洪灾害的影响,另一方面,其也有必要服务于城市整体的海绵城市建设。本论文选取轨道交通中的站厅分离式地铁高架型车站进行低影响开发设计策略研究,通过对其特征研究,提出一套从前期场地分析、措施选取计算到后期场地布置的整体的低影响开发设计策略,并以西安地铁5号线王道站为例对提出的设计策略进行探索实践,最后使用XP Drainage软件对案例设计进行模拟验证。从理论与实践两个层面探索了站厅分离式地铁高架车站低影响开发设计的关键要素和策略。同时也为其他类型的地铁高架车站低影响开发设计提供借鉴,对当前我国城市轨道交通建设具有积极的现实意义。

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  • 兰张高铁十八里堡特大桥56m UHPC组合简支梁设计研究

    刘琛;陈应陶;杨少军;高明昌;王飞华

    UHPC材料是一种新型纤维增强水泥基复合材料,利用力学性能高的特点建造桥梁后可以实现桥梁结构轻型化。国内公路和市政桥梁中均已有应用先例,而铁路桥梁主体结构未见应用。兰州至张掖高速铁路十八里堡特大桥拟建造56m UHPC组合简支梁桥以解决大跨度混凝土桥梁地震响应大这一技术难题,十八里堡特大桥UHPC简支梁的建造应用将拓宽国内铁路桥梁建设中主体结构只有钢和混凝土两种建筑材料的限制。该桥已完成设计研究分析,研究结果表明:(1)拟建造应用的56m UHPC简支梁仅为同等跨度普通混凝土梁梁重的72%;(2)提出UHPC组合薄壁简支梁剪力键的主要构造形式;(3)提出UHPC组合简支梁的主要施工方法;(4)提出UHPC组合简支梁双层梁有限元计算模型分析UHPC薄壁箱梁受力特征,计算分析UHPC与普通混凝土组合梁相对收缩效应和相对徐变效应。

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  • 淤泥地层中盾构上穿近接地铁线施工稳定性研究

    骆瑞萍;陈保国;闫腾飞;王程鹏

    淤泥地层盾构隧道上穿邻近地铁隧道施工难度大、风险高。为了研究淤泥层中盾构上穿近接既有地铁线路的影响规律及控制效果,以深圳地铁5号线右线上穿近接地铁11号线为背景,提出采用旋喷桩联合袖阀管注浆加固技术来提高地基强度并降低对已运营地铁线路的扰动,结合数值模拟和自动化监测数据结果分析了淤泥地层中盾构上穿近接既有地铁线施工稳定性控制效果,并给出盾构掘进参数的建议值。结果表明:旋喷桩联合袖阀管注浆加固技术可对线路起到长期保护作用;盾构施工过程中,地铁5号线上部地表隆起和沉降量在3mm范围内浮动;在该加固技术条件下,建议土仓压力、注浆压力、推进速度、同步注浆量取值分别为0.14~0.20 MPa,1.5~2.0 MPa,25~35 mm/min,6.5~7.0 m~(3)/环。

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  • 新标准下地铁车站防排烟设计若干问题探讨

    姚富宏

    近年来国内城市轨道交通工程发展迅速,国家工程建设规范、标准体系也在逐步完善,2018年相继发布实施的GB 51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》、GB 51298-2018《地铁设计防火标准》对地铁工程防排烟设计具有重要指导意义。以上标准因发布时间、编制背景等不同,使设计人员在理解及执行条文的过程中,产生了诸多疑问及困惑。本文根据国家现行规范,并结合工程实际,对“烟规”在地铁工程中的适用性,新标准下地铁车站防烟分区划分原则、排烟量计算及风机选型、防排烟风口间距、防排烟管道耐火极限、防排烟风机机房设置、排烟防火阀与防排烟风机的连锁控制方式等常见的设计问题进行了分析、探讨,供同行参考。

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  • 国外铁路项目设计工作方法与特点研究

    翟鹏程;郭润平;谢卫民;伍丽蓉;张煜

    随着中国铁路“走出去”倡议的实施,中国标准体系下各设计阶段主要工作内容及方法在国外项目的应用差异性问题日益凸显。为提高中国企业参与国外铁路勘察设计进程,本文依据多个海外项目设计经验,通过对比分析国内外铁路设计过程的各阶段工作方法与特点,分别对国外项目前期研究、项目设计和工程实施三个阶段的主要工作内容及审批程序进行了分析。研究认为,国外铁路项目设计各阶段工作内容与我国设计标准体系有一定差异,但存在对应关系;其中,可行性研究报告是前期研究阶段重要成果文件,编制深度可参考国内的预可行性研究;设计阶段一般细分初步设计和详细设计两阶段,文件编制深度由国内的可行性研究逐步过渡到初步设计;实施阶段重点落实施工图工作。文章对中国铁路勘察设计技术在海外项目的推广和应用有指导意义。

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  • 高速道岔尖轨转换锁闭力计算分析

    于浩;王平;徐井芒;钱瑶;孙晓勇

    为优化高速道岔尖轨转换扳动力的计算,应用有限元方法分别建立道岔尖轨轨腰力计算模型与外锁闭装置受力计算模型,提出一种计算高速道岔尖轨转换锁闭力的方法。以高速铁路18号单开道岔及新外锁闭装置为例,探究锁闭装置对尖轨转换计算的影响,揭示尖轨转换锁闭力随夹异物大小、夹异物位置变化的规律。结果表明,新外锁闭装置对尖轨转换计算产生的影响不容忽视。尖轨转换锁闭力在密贴尖轨锁闭过程中其最大锁闭力与既有的尖轨轨腰力相比可降低约21%;当牵引点处存在夹异物时,该牵引点处的锁闭力随夹异物尺寸的增加而明显增大,但对其他牵引点处的锁闭力影响较小;夹异物尺寸越大外锁闭装置从开始锁闭至达到最大锁闭力所需的锁闭杆位移越大。

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  • 平潭海峡公铁两用大桥双线64m节段拼装简支梁创新技术

    陈国顺;王德志

    平潭海峡公铁两用大桥是新建福州至平潭铁路的关键控制性工程,受海洋大风环境的影响,建设条件异常复杂。平潭侧引桥采用双线64m预应力混凝土简支箱梁,节段预制造桥机整孔拼装施工。为适应桥址恶劣的大风环境,研发了SPZ2700×2/64型箱梁节段拼装双孔连做造桥机,采用先进的风速预警系统及设备自动化控制系统的集成技术,提高了节段梁定位精度与拼装效率,降低了台风期间工程安全风险;针对海洋腐蚀环境对桥梁结构耐久性进行了研究,对梁体节段预拱度和线性控制进行了分析,确保梁部节段拼装施工质量可靠、线形精准。介绍复杂恶劣海洋大风建设环境下,双线 64m大跨度简支箱梁结构设计、节段预制施工、线形控制及耐久性等创新技术,对推动我国铁路混凝土桥梁预制拼装技术的提升,复杂海洋环境下桥梁结构耐久性技术的应用有借鉴意义。

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  • 成渝中线高铁速度目标值研究

    马红伟

    成渝中线高铁连接成渝双城经济圈核心城市,为满足运输需求,在既有成渝铁路通道的基础上,建设更高标准的铁路通道对于实现两大中心城市的高效、优质连接,形成具有国际影响力的世界级城市群意义重大,同时对于落实交通强国战略、引领高速铁路发展具有深远意义。结合轨道交通发展形势,首先对轮轨系统、高速磁浮系统、真空管道运输系统等不同系统制式的运营特点、发展前景、适用环境进行系统分析,甄选出与路网融合性强、技术储备成熟的轮轨系统;进而对350km/h、350 km/h预留400km/h、400km/h不同速度等级的高速轮轨铁路采用综合分析法、比较法进行定性、定量分析,推荐采用运输质量高、综合经济性优的400km/h速度目标值的高速铁路。研究结论不仅满足成渝城市群的发展需求,为项目建设提供有力的技术支撑,同时符合我国轮轨技术发展方向,为高速铁路发展提供参考。

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  • 地铁全封闭声屏障自然排烟仿真研究

    刘磊;康钟绪;张良焊;吴瑞;户文成

    采用基于流体动力学的三维数值仿真方法研究地铁全封闭声屏障的自然排烟性能。以实际某地铁高架全封闭声屏障结构为基本研究对象,仿真研究顶部通长开口方案下不同火源强度时的烟气扩散性能,并研究声屏障内火灾排烟过程的时空特征以及平行和垂直声屏障方向环境风对排烟的影响,最后研究开口面积降低后,周期开口、无开口的全封闭声屏障方案的排烟性能。研究表明,在有顶部通长开孔的情况下,环境冷空气从两侧顶部开口进入声屏障并携带烟气通过顶部开口释放,烟气在声屏障内的扩散范围较小,6min内的烟气扩散过程均不会影响火源两侧及另一侧轨道空间作为人员疏散通道;火源强度增大后对声屏障内烟气和温度影响范围的影响不大;不同方向环境风对烟气的扩散影响明显,平行环境风有利于烟气的扩散,垂直环境风对烟气的扩散有拟制作用;顶部改为周期开口方案,开口投影面积比5%,间距50m,高温烟气主要通过附近的开口释放,声屏障顶部聚集的烟气厚度有所增厚,但仍不能对高1.5m的平面产生明显影响,火源两侧和另一侧轨道空间仍可作为安全的人员疏散通道使用;无开口方案的排烟性能受声屏障长度影响,长度超过200m部分区域的高温烟气已经达到地面,高度1.5m处水平面温度大部分已超过65℃,无法满足安全要求。

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  • BIM技术在清河站建设中的应用研究与实践

    解亚龙;王万齐;李琳

    在分析国内外客站BIM应用和标准研究的基础上,以高铁站房清河站作为研究对象,编制了BIM实施大纲,制定了建模标准和编码规范,开展了BIM施工应用关键技术研究,建立了清河站办公区域、主体结构、钢结构、幕墙、机电管线等专业BIM模型;基于BIM技术开展图纸会审,避免后期返工;利用场布模型开展场地优化布置,优化基坑支护方案;利用三维管线模型优化了管线密集区管线排布方案,解决了旅客换乘区域管线净高问题;利用超声波等手段探明老站房地下遗留管线,建立了完整全面的老站房管线BIM模型,指导老站房平移;利用BIM模型生成装饰装修材料清单,优化材料采购。同时,依据站房工程管理应用需求搭建清河站BIM施工应用管理平台,综合运用实景沙盘、三维GIS电子沙盘及VR虚拟现实等先进技术,汇总统计进度、安全、质量等数据,通过各种常见的图表形式为管理层提供“一站式”决策支持,实现对清河站的综合管控,最终形成一套普适性的研究成果为其他高铁站房管理提供借鉴。

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  • 裂点的河流地貌演变效应及铁路选线原则

    苏玥;姚令侃;魏永幸;黄艺丹;SARFRAZAli

    拟建中巴铁路是我国“一带一路”倡议中南下通道的重要组成部分。中巴铁路廊道位于喜马拉雅、喀喇昆仑、兴都库什三大山系的交汇区,裂点分布密集,类型齐全。为了增强对裂点地貌效应的认识并合理利用,以中巴经济走廊红其拉普—塔科特段为研究区,首先基于铁路选线对地貌观测尺度的需求,提出了裂点规模的判据并建立了不同类型裂点的判识方法;然后通过对裂点上下游山地灾害数量的对比,证实了裂点上游河段更稳定的规律;最后基于不同类型裂点河流地貌演变效应的分析,提出构造型裂点上游的河流相基座阶地、滑坡型裂点形成的淤积地貌均为铁路布线的良好地形,对于冰川型裂点形成的开阔地形,须确认属小冰期冰川未到达的区域方可利用。

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  • 海洋型冰川塑造地貌特征与铁路选线程式

    邓桃;姚令侃;黄艺丹;陈诺

    我国将在青藏高原南缘新建一批干线铁路和跨境铁路,必须通过没有建设经验的海洋型冰川区。海洋型冰川具有很强的灾害和塑造地貌效应,目前主要关注其灾害威胁,对冰川地貌的利用研究甚少。首先对海洋型冰川塑造的冰川槽谷、谷肩、冰碛台地以及冰川堵江古堰塞湖盆等地貌的可利用性进行了分析;提出了海洋型冰川区铁路选线的程式为:首先了解区域冰川的基本情况;然后通过直接作用区和间接作用区的判定,确定铁路可行域;最后通过冰川塑造地貌的专题研究,针对主要备选方案,提出利用冰川地貌优化线路方案的方略。最后以川藏铁路帕隆藏布流域为例,论述了在短直方案中利用冰川槽谷布线、沿主河方案时利用冰碛台地走高线位的措施。研究对海洋型冰川区铁路选线具有普适性的指导意义。

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  • 重载铁路复杂断裂构造区遥感地质选线

    谢猛

    以瓦日铁路穿沂沭断裂带工程地质选线为例,提出重载铁路复杂断裂构造区选线原则和以遥感构造解译为先导的地质选线方法。根据踏勘、初测阶段的选线要求,选择不同层次的遥感数据组合,可以充分发挥各自特点,达到相互印证、互为补充的目的。根据方案研究区内主干断裂、隐伏断裂、活动断裂和断陷盆地的特点,选择有针对性的遥感图像处理方法,可以进一步突出解译目标,提高解译效果。通过对遥感解译成果、既有资料、地面调查和勘探验证成果的综合分析,将方案研究区划分为稳定区(Ⅰ)、基本稳定区(Ⅱ)、较稳定区(Ⅲ)、欠稳定区(Ⅳ)和不稳定区(Ⅴ)5个区域,为方案研究提供了可靠的地质依据。得到结论:采用以遥感构造解译为先导的地质选线方法,可以快速准确获取选线所需的地质信息,为地面调查和勘探验证工作提供指导,有效提高方案研究的效率和质量。

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  • 强震作用下多跨简支梁桥碰撞效应的非线性响应分析

    李军歌;周超

    为了研究强震作用下多跨简支梁的非线性碰撞对结构响应的影响,基于SAP2000建立某多跨简支梁有限元模型,考虑支座和碰撞单元的非线性特性。对多跨简支梁自振特性分析探究了该简支梁的振型及频率。最后探究了碰撞单元刚度、间隙值及支座刚度三个非线性参数对碰撞效应的影响规律。研究结果表明:该桥前几阶振型主要以纵漂和竖向运动为主,表明在纵向地震动下,产生较大的纵向位移,导致碰撞及落梁现象;碰撞单元间隙值对碰撞效应的影响程度要大于碰撞单元刚度对碰撞效应的影响,且当碰撞刚度值约为9.9×10~(9)N/m,间隙宽度Open值取为0.14m时,碰撞力与碰撞次数达到最大,即碰撞效应达到最不利情况;在很大程度上支座刚度影响墩顶位移与墩底截面的内力,但对碰撞单元的碰撞力与碰撞次数影响不大。强震作用下多跨简支梁的非线性碰撞研究可为简支梁防撞措施的设计提供参考。

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  • 高速铁路电力贯通线负荷需要系数设计标准研究

    孙建明;王海飞;薛曼玉;熊伟;李达义

    随着高铁建设规模的日益扩大,电力贯通线负荷也逐渐增加。由于设计规范并未对电力贯通线中通信、信号、信息等负荷的需要系数进行明确规定,也没有统一的计算方法,造成实际选择的调压器容量、贯通线截面与理论值相差很大,存在变压器利用率低的现象。本研究针对这些存在的问题,为了制订更为准确的电力贯通线负荷需要系数选取标准,首先对各类负荷进行相应调研,结合调研各类负荷的特征,对高速铁路电力贯通线各类负荷的实际运行工况、设计容量及需要系数进行理论分析,确定需要系数选取的理论值,然后选用核密度估计算法,对各类负荷的需要系数进行算法取值分析,最后与理论值进行对比,验证该方法的正确性,并总结出电力贯通线负荷需要系数设计标准。

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  • 软土地层地铁盾构隧道结构病害数值模拟及分析

    李庆桐

    地铁盾构隧道在服役过程中,其衬砌结构表面难以避免地存在不同严重程度的结构病害,如裂缝和渗漏水。为了能够客观地评定结构病害的严重程度,迫切需要研究结构病害主要参数与结构服役性能之间的力学关系。本文以地铁盾构隧道衬砌结构表面的裂缝和渗漏水病害为研究对象,基于地层结构法,采用接头弱化的盾构隧道三维实体有限元模型,建立了可以同时模拟裂缝和渗漏水两种结构病害的三维实体有限元模型,揭示了裂缝和渗漏水病害共同存在情况下衬砌结构服役性能的变化规律。研究表明:随着裂缝病害长度、宽度和渗漏水病害渗透系数等参数大小的单调递增,裂尖最大应力均呈现出单调增大的趋势;十字缝处发生渗漏时的裂尖最大应力最大,其次是纵缝处,最小的是环缝处;病害参数对裂尖最大应力影响的主次顺序为裂缝宽度、裂缝长度、渗漏水渗透系数、渗漏水位置。

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  • 动车组列车存车线有效长度研究

    孙海富

    目前高速铁路设计规范对动车组列车存车线有效长度没有给出明确的设计标准,各项目采用的设计标准不同,特别是对于工程复杂、拆迁较大的地段,具备进一步优化的空间。对动车组列车存车线有效长度进行分析,结合行车方式,提出动车组列车存车线有效长度设计标准建议。动车组以列车方式接入动车段(所),1列16辆编组、1列8辆编组、2列8辆编组动车组存车线有效长分别为525 m、310 m、610 m。动车组以调车方式接入动车段(所),1列16辆编组、1列8辆编组、2列8辆编组动车组存车线有效长尽头式分别为500 m、285 m、560 m;贯通式分别为510 m、295 m、580 m。

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  • 川藏铁路低温灌注钢管混凝土拱肋水化试验研究

    周大为;邓年春;石拓

    为研究青藏高原地区低温环境下钢管混凝土拱肋混凝土灌注后的水化放热规律。以川藏铁路拉林段藏木雅鲁藏布江特大桥为背景,采用恒温箱模拟低温环境,分别对φ1.6m、φ1.4m管径的钢管混凝土构件进行长期连续温度场监测试验,对低温条件下核心混凝土水化放热规律、水化放热模型、混凝土水化温度预测公式及变参条件下极值温差变化规律进行研究。结果表明:核心混凝土水化放热呈现出显著的大体积混凝土水化放热规律,复合指数式水化放热模型能够较好地反映低温灌注条件下管内混凝土温变状况,指数式计算模型可以较好地预测低温条件下管内混凝土温度变化情况,极值温差随参数变化呈现出较好的函数变化规律。

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  • 基于多维空间相似理论的铁路桥梁智能设计方法

    高玉祥;董晓峰;韩峰

    利用既有案例及经验能提高线路设计的速度和质量,但对于通过既有工程实例来进行铁路桥梁设计的方法还不多见。为了提高桥梁方案的设计水平,提出基于多维空间相似理论的铁路桥梁智能设计方法。通过分析影响桥梁工程设计的因素,提取出主影响因素并将其划分为不同类型的属性单元,设计单元的入库规则,建立基于GIS的铁路桥梁案例库。借助于案例库的分析功能和筛选算法,寻求与新建项目相似度最高的既有实例来实现桥梁方案设计。以具体的工程为例,进行了方法的验证。结果表明:该方法可应用于铁路桥梁设计,能为以后的线路方案智能化设计提供参考。

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  • 九度地震区近断层高速铁路简支梁桥新型减震榫结构设计及减震性能研究

    陈长征;户东阳;李聪林;李冲杰;卢三平

    高速铁路的高速性及平稳性要求,往往使高速铁路桥梁整体刚度比较大,在高烈度地震作用下,易使桥梁发生强烈的地震响应,近断层范围内易使墩梁发生较大的相对位移,为保证高速铁路桥梁的安全性,需进行减隔震设计。本文基于某九度地震区近断层高速铁路桥梁工程,提出一种新型减震榫适用于高速铁路简支梁桥,该新型减震榫具有三向抗拉及耗能功能,与双曲面支座共同组成减隔震系统;对减震榫进行结构设计,并利用ANSYS有限元分析软件对减震榫进行仿真分析,研究了减震榫水平滞回性能及竖向抗拉性能。研究结果表明:在九度地震区近断层范围内,该新型减震榫滞回曲线饱满、稳定,耗能效果良好,竖向抗拉性能满足要求,为桥梁下部结构优化设计提供依据,并产生很好的经济效益和社会效益。

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  • 西安机场城际铁路引入咸阳国际机场线路方案研究

    苏碧成

    为了有效解决西安咸阳国际机场与城市之间的交通拥堵,缓解机场枢纽交通压力,西安机场城际铁路引入咸阳国际机场线路方案根据机场总体规划、既有设施条件,结合线路技术标准,研究了与机场主航站楼无缝衔接的机场站位;采用合理的曲线半径绕避机场环境敏感区,确定了合理的线路走向方案;纵断面满足机场飞行区沉降要求的同时设计为节能坡度;横断面设计两线净距大于1倍隧道洞径,减小左右线盾构施工相互影响;通过课题研究,采用安全、可靠、可行的桩基托换技术下穿T2/T3航站楼连接引桥,确保不中断机场正常运营的前提下完成项目建设。

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  • 高速铁路列车运行速度提高对车体加速度的影响分析

    杨飞;赵文博;孙加林;龙亦语

    随着既有高速铁路运营列车不断恢复设计速度运行,亟需研究列车运行速度提高对车体加速度的影响规律,进而判断列车提速是否满足乘客舒适性指标。通过对综合检测列车实测数据的统计分析及车辆动力学仿真计算,研究不同运行速度条件下的车体振动加速度变化规律以及相互之间的关联关系。结果表明:综合检测列车不同速度实测条件下,车体加速度比与运行速度比的1.46次方呈正比关系;轨道谐波不平顺激励仿真分析下,车体加速度比与运行速度比的1.54次方呈正比关系;轨道随机不平顺激励仿真分析下,车体加速度比与运行速度比的1.43次方呈正比关系。因此可以得出车体振动加速度比大致与运行速度比的1.5次方呈正比,以期为铁路达速提速、轨道状态评判以及养护维修工作提供理论指导。

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  • 四线隧道密贴下穿既有车站注浆加固圆砾石地层效果研究

    寇鼎涛;高太平;闫建龙;申健昊;李刚;李昊炎;沈宇鹏

    为研究注浆加固在浅埋暗挖隧道下穿既有车站工程中对卵石圆砾地层的加固效果,以北京地铁19号线四线隧道密贴下穿既有4号线新宫站工程为背景,以数值模拟和现场监测相结合的方法分析既有结构在不同注浆加固范围及注浆强度工况下的沉降变形特征。研究结果表明:(1)土体开挖过程中既有结构沉降逐渐回升,二衬施作过程中既有结构沉降迅速增大。(2)施工过程中对地层进行深孔注浆预加固可有效控制既有结构的沉降变形;(3)其他条件一定时,既有结构沉降随注浆加固范围的增大而减小并最终趋于稳定,综合考虑施工安全及施工成本,本项目注浆加固范围取隧道轮廓线外2m为宜;(4)其他条件一定时,既有结构沉降随注浆强度的增大而减小并最终趋于稳定,在控制既有结构沉降方面,其他条件一定时,增大注浆加固范围比增大注浆强度更有效。

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  • 黔张常铁路白垩系红层滑坡成因分析及防治建议

    杨德宏

    黔张常铁路位于湖南省西北部的白垩系红层地区,由于人类工程活动、降水等因素影响,使铁路沿线存在许多潜在的红层滑坡,影响着铁路的安全运营。以黔张常铁路某路堑工程北侧发生的大型白垩系缓倾红(顺)层滑坡为例,采用地质调绘、地面测量、地质勘探、数值模拟等手段,总结滑坡的平面形态特征和空间结构特征,分析该滑坡的形成机理,其形成主要受人类工程活动、地层岩性、地质构造、降水强度、水文地质特征的影响和控制,归纳了滑坡形成的4个阶段:原始边坡应力重分布阶段、原始边坡裂缝和软弱结构面发育阶段、降雨导致原始边坡稳定性加速降低阶段、滑坡的形成和稳定阶段,对同类型滑坡提出了预防为主、防治结合的措施建议,可以为类似滑坡的防治工作提供参考。

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  • 落石冲击UHPC棚洞板砂土层缓冲性能研究

    杨少军;吕梁;钟汉清;余志祥;高明昌;刘琛

    砂土作为常用的缓冲材料,广泛用于山区落石防护结构。为评估其对落石冲击UHPC棚洞板的缓冲性能,运用LS-DYNA软件建立UHPC棚洞板及不同厚度砂土层的有限元模型,分别模拟50kJ、100kJ、150kJ、200kJ能级下的落石冲击作用,在此基础上从落石冲击力、砂土层耗能比例、板的动力响应等多方面对比不同厚度砂土层的缓冲性能。结果表明:(1)60cm厚砂土层下,各能级落石冲击力峰值较30cm时降幅均超过40%,90cm厚砂土层下,各能级落石冲击力峰值降幅相对变缓,而结构恒载却显著增加;(2)60cm和90cm厚砂土层下,各能级砂土层耗能比例均已超过90%,混凝土主压应力峰值和钢筋拉应力峰值均不超过材料强度,且在相同能级下的对应数值差距很小;(3)60cm是较为适宜的砂土层厚度,能够满足200kJ能级的防护要求。

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  • 基于位移影响矩阵的高铁站房混凝土框架结构预应力损失计算方法

    曾月;丁峰;赵一超;卓彪;刘艳辉

    预应力混凝土框架结构被广泛应用于高铁站房,由于预应力的损失可能导致结构存在一定的安全隐患和服役风险,能即时准确获取构件预应力损失程度,对判断站房的使用安全性是至关重要的。为计算该结构预应力筋的预应力损失程度,本文基于位移影响矩阵原理,建立预应力损失程度与结构中梁监测点处位移变化值之间的关系方程,提出一种计算该结构预应力筋预应力损失程度的方法。研究表明:该方法能较精确地计算出预应力筋的损失程度,可用于高铁站房预应力混凝土框架结构的预应力损失监测。当单位预应力损失量为25%时,计算得到的预应力损失程度误差最小。预应力混凝土框架结构的梁跨中位置的位移变化对计算预应力损失的敏感性最好。主梁发生预应力损失时,会使与之相连的次梁监测点处位移发生变化;次梁发生预应力损失时,对其它梁监测点处的位移没有影响。

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  • 新建兰渝高铁线路走向方案研究

    杨晖

    依据国家西部陆海新通道总体规划,构筑西部大开发交通物流经济深度融合的运输新通道,通过分析兰州至重庆沿线区域经济社会发展及交通状况,研究提出兰渝高铁东、中、西三个线路走向方案。据此分别从沿线区域经济发展、交通需求、工程地质、生态保护及路网条件、工程投资等方面进行综合比选分析。综合应用环保选线、地质选线、工程选线等方法宏观定性分析,通过因素分析法基于不同影响要素进行定量评价,得出兰渝高铁经天水、广元、重庆走向方案相对最优的初步结论。

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  • 中韩CBTC系统互联互通研究及应用

    冯浩楠;马晓姣;董成文;李娜;王云霞

    城市轨道交通的互联互通是轨道交通控制系统重要发展趋势。基于中国和韩国的CBTC系统互联互通标准,从系统总体需求、系统架构、系统功能、系统接口、系统测试和工程应用六个方面对中韩两国CBTC互联互通的研究成果进行对比分析。通过对比发现:中国互联互通CBTC系统应用于新建线路,互联互通标准除在系统设计和接口规范进行规定外,在工程应用、安全评估等方面也做出详细规定,便于工程应用实现;韩国互联互通CBTC系统具备全自动驾驶功能和既有轻轨线路改造应用的经验,值得学习借鉴。

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  • 高速铁路大跨度四线钢桁斜拉桥桥塔设计

    谢远超

    椒江特大桥主桥为(84+156+480+156+84)m四线钢桁斜拉桥,半漂浮体系。桥塔为花瓶形混凝土塔,由塔座、下塔柱、中塔柱、上塔柱、下横梁、上横梁六部分组成,塔高为190m,塔内设检修平台、爬梯及电梯等相关附属。为确保桥塔设计合理,通过对桥塔塔形、塔高进行研究分析,确定合理的桥塔参数,并进一步细化桥塔截面设计,确定索塔锚固体系,对施工方案和耐久性措施进行研究。通过对桥塔各项指标进行检算,对桥塔抗震性能进行分析,结果表明桥塔各项性能均满足规范要求。

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  • 基于新型吊弦的高速铁路接触网受流特性研究

    李鑫;刘文正;孙成;伊金浩;徐旻

    在高速铁路接触网的实际运营中,由于接触网振动、疲劳寿命等原因,吊弦断裂的故障时有发生,不利于弓网之间稳定受流。为了提高弓网受流质量同时解决吊弦断裂的问题,本文根据京津城际铁路接触网实际结构参数,在有限元软件MSC.Marc中搭建仿真模型,分析吊弦参数对于接触网刚度分布和接触力的影响。结果表明,线密度小、杨氏模量小的吊弦有利于改善接触网刚度分布,进而改善弓网受流质量。通过进行不同材料的比较,在满足铁道行业标准相关规定的条件下,选取Kevlar29纤维作为新型吊弦材料。采用新型吊弦可以改善接触网刚度分布,降低接触力的幅值和变化幅度,提高弓网受流质量。同时,能够改善机械损伤和电气腐蚀等造成吊弦断裂的问题。

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  • 铁路房屋建筑BIM工程量自动统计研究

    刘玉玉

    正向设计是当前BIM技术在设计阶段的应用趋势,铁路沿线房屋建筑工程量及为庞大,在BIM正向设计过程中实现工程量的自动统计能够有效提升设计文件质量和效率。如何在铁路工程实体分解结构(EBS)的框架下进行铁路房屋建筑BIM工程量自动统计是业内亟待解决的问题。本研究基于Autodesk平台从房建专业工程实体分解结构着手进行构件划分,并利用编码筛选在样板文件中置入标准化的明细表,通过软件二次开发实现自动读取明细表数值并置入工程量表,最终实现铁路房屋建筑BIM工程量自动统计。该研究成果将为铁路其他相关专业工程量自动统计提供参考,推动BIM正向设计在铁路工程建设中的标准化应用。

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  • 倾斜摄影测量技术在铁路工程中的精度分析及应用

    李丹

    作为三维可视化大场景的基础,倾斜摄影测量技术实现了铁路工程空间数据的直观化和可视化。基于倾斜摄影测量技术的野外控制点布设方案作为三维模型精度控制的关键步骤,目前尚未制定相关技术标准。本文基于某铁路建立试验区设计了14种像控点布设方案,对不同方案的空中三角测量精度和模型精度进行分析,总结出最优像控点布设方案。此外,以多个铁路工程应用为例探讨了倾斜三维实景模型在铁路工程不同阶段的实际应用,表明采用倾斜实景模型有效提高了铁路勘察设计的精度与效率,可在后续工程实践中广泛使用。

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  • 不同轨道结构对地铁车内噪声影响实验研究

    刘存真;李莉;卜征;张云飞;吴亚楠

    随着城市轨道交通的不断发展,人们对乘车声环境的舒适性要求也越来越高。本文采用现场测试的方法,研究了列车以不同运行速度途径普通整体道床、减振扣件、预制橡胶浮置板、钢弹簧浮置板道床时的带司机室拖车Tc、带受电弓动车Mp和不带受电弓动车M三节相邻车厢内不同位置的噪声。结果表明:钢弹簧浮置板轨道车内噪声最为显著;车内等效A声级噪声在80 Hz和800 Hz左右有明显峰值;车内噪声受到受电弓和动力设备的影响,不同车型的相同位置噪声差距显著;整辆车上的每个测点在25~50 Hz的低频范围内都有一个噪声峰值。最后本文对实现城市轨道交通车内噪声测试的互通性提出了规范轨道状态、车辆速度、测点位置等参数的建议。

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  • 受电弓离线过程弓网电弧电气特性研究

    徐旻;刘文正;伊金浩;李鑫;赵潞翔;孙成

    受流问题是制约电气化铁路提速的因素之一,而弓网电弧电气特性是反应高速列车受流问题的重要指标。本文基于自主设计搭建的弓网离线电弧实验平台,分别探究了在弓网在稳态离线状态与动态离线过程中燃弧尖峰电压、稳定燃弧电压、电弧电阻、功率的变化规律,对弓网电弧进行了伏安特性分析。并对燃弧尖峰电压的变化规律进行了曲线拟合,探究了电流大小对弓网离线过程电弧电压的影响。实验表明,弓网电弧伏安特性曲线关于原点不对称;在弓网离线过程中,燃弧尖峰电压随弓网间隙距离的增加呈指数增长关系;以受电弓滑板为阴极时,稳定燃弧电压及电弧电阻较小;电流增大,燃弧尖峰电压减小,重燃弧次数明显增加。研究结果可为提高列车受流质量研究提供参考。

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  • 高速铁路陡坡路基h型桩板墙关键设计参数分析

    廖超

    为深入研究陡坡路基h型桩板墙设计关键参数对结构的影响,提出关键设计参数建议值,以便设计参考。采用数值分析软件建立计算模型,分析h型桩板墙的横梁设置位置、横向桩间距及主桩锚固长度对结构内力的影响。主要得出以下结论:(1)横梁布置距主桩桩顶的最佳距离为0.30L~0.35L;(2)锚固段为岩质地层时,横向最佳桩净间距为6~7m,主桩锚固段最佳长度约为2L/3;(3)锚固段为土质地层时,横向最佳桩净间距为7~8m,主桩锚固段最佳长度约为0.8L;(4)横梁设置位置及锚固深度不影响承载板对结构内力的改善作用,但横向桩间距过大时满铺设置承载板对结构不利, 锚固段为岩质地层时,当横向桩间距大于8m时,不宜在横梁上满铺设置承载板;锚固段为土质地层时,当横向桩间距大于9m时,不宜在横梁上满铺设置承载板。

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  • 基于RGB-D视频的地铁异物风险检测方法研究

    刘伟铭;李静宁;杜逍睿

    地铁异物影响乘客出行安全和列车行车安全,同时随着自动驾驶时代的到来,采用先进技术检测地铁异物风险是保障地铁安全的重要途径。深度传感器广泛应用在目标检测等领域,弥补彩色信息不足。因此本文采集地铁列车门及屏蔽门间风险区域的RGB-D视频,设计了融合深度和颜色信息的异物风险检测算法。首先,提出RGB-D+背景建模(ViBe)算法的异物目标检测方法,通过新增深度模型和融合深度和颜色的像素模型,并在模型更新策略中增加深度判断条件,实现对异物目标的准确检测;然后通过基于RGB-D+最小外接矩形法的异物尺寸近似计算方法,完成异物风险判断。研究结果表明,提出的RGB-D+ViBe异物目标检测方法在不同光照环境下达到90%以上的准确率,鲁棒性和准确性明显高于基于单一图像的ViBe算法;同时异物尺寸方法检测精度达到1mm,能够准确判断异物风险。

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  • 基于梁-非线性弹簧模型的盾构隧道双层衬砌结构力学特征研究

    申兴柱;段军朝;徐朝阳;张能;王士民

    随着我国盾构隧道数量的日益增多,越来越多的穿江越洋隧道开始逐步使用双层衬砌。采用经典梁-弹簧理论,考虑管片接头的非线性特征,建立盾构隧道双层衬砌结构抗剪压计算模型,分别对不同二次衬砌弹性模量、不同水压及地层抗力系数条件下的盾构隧道双层衬砌结构的受力及变形特性进行分析,获得上述因素对盾构隧道双层衬砌结构横向力学特性的影响规律。研究结果表明:二次衬砌弹性模量对双层衬砌结构的受力影响相对较小,在一定范围内水压的增大可以在一定程度上改善双层衬砌结构的受力状态,当地层抗力系数小于30MPa/m时管片和二次结构受力受地层影响较大,结构受力及变形处于不利状态。研究成果对今后盾构隧道双层衬砌结构的设计具有一定的参考价值。

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  • 重载铁路高墩大跨刚构连续梁桥设计研究

    李伟龙

    刚构-连续梁桥随着跨度、墩高、联长的增加,结构设计中对刚臂墩个数、合龙顺序、中跨合龙顶推力的选取以及结构稳定性等成为关键技术问题。以神瓦重载铁路永兴沟高墩大跨刚构连续梁桥为工程背景,通过理论计算和数值模拟相结合的方法,研究确定主桥采用3个刚臂墩,先合龙刚构-连续跨、再合龙刚构跨、最后合龙边跨的合龙顺序以及3000kN合龙顶推力等设计参数,有效地改善了梁、墩结构的受力状态;同时经计算可知,主桥在施工阶段及运营阶段均有良好的稳定性。

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  • 基于瑞典条分法的铁路边坡极限状态设计研究

    郭海强;王占盛;李安洪;徐骏;谢清泉

    在参与修编Q/CR9127-2018《铁路路基设计规范(极限状态法)》过程中,发现铁路路基边坡的极限状态设计表达式、分项系数及设计验证校准等方面仍不完善。针对该问题,首先提出铁路路基边坡极限状态设计表达通式;其次,通过考虑变量相关性的方法计算出不同设计速度下的路基边坡分项系数;最后,通过大量的铁路路基边坡(路堤、路堑)算例进行设计验证。结果表明,所提出的一般工况下设计表达通式和分项系数,能够统一路堤、路堑极限状态设计表达式并有效减小设计偏差。研究结果可解决现行《铁路路基设计规范(极限状态法)》关于路基边坡设计所存在的问题。

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  • 城际铁路大跨跨线桥桥式方案研究

    李伟

    广佛江珠城际铁路立交主桥一次跨越五条铁路线,桥址建设环境复杂。为选择合理的大跨跨线桥桥式方案,结合既有铁路现状、桥跨布设等控制条件,选择方案一(32+170+50+40+32m钢-混混合梁独塔斜拉桥)和方案二(160m简支钢桁梁)2种桥型方案在结构形式、技术创新、经济性能、施工方案和对既有铁路影响等方面进行对比分析。结论:独塔混合梁斜拉桥和简支钢桁梁两个方案均技术可行,且在铁路桥梁领域有一定的创新性。方案一桥式布置合理、结构受力明确,施工便利安全,对运营铁路影响小,创新性的采用混合梁能充分发挥钢混两种材料性能,减小转体跨度和重量。基于安全性、施工难度和后期管理养护等因素,选择方案一为推荐方案,采用一次平转法施工,转体吨位达3.5万t。

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  • 考虑多土层的波-流荷载下跨海桥梁桩基动力响应分析

    潘良;祝兵;张家玮;康啊真

    为得到桥梁桩基在多土层地质情况下对波流荷载的响应特性,建立了多土层土体、单土层土体、泥面处固接的单桩与群桩三维有限元模型。采用Morison公式计算波流荷载,基于有限元计算得到各个模型在不同荷载工况下的响应,并考虑上部流体群桩效应对群桩动力响应的影响。结果表明:单桩的多土层土体模型结果与单土层土体模型结果差异很小,单桩响应随波流参数影响显著;以工程案例中布置型式的群桩为例,随入射角的增加,其承台处位移变大,桩身最大主应力先增加后减小;在相对桩距较小的情况下,上部流体群桩效应显著增大动力响应。实际群桩施工设计可简化土体性质等同为表层土体,在较小桩间距情况下不可忽略上部流体群桩效应。

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  • 基于动力学的线路设计方案优选方法研究

    王鹏然;韩峰

    铁路选线设计是铁路设计的重要组成部分,随着铁路列车运行速度的提高,列车运行的安全稳定性及旅客乘坐舒适度等指标需在选线工作中得以重视。为此,基于传统的线路方案选择方法,运用熵权法确定各评价指标权重,结合基于动力学的线路评价方法,提出基于动力学的线路设计方案优选方法。同时选取阳安线的部分区段作为工程实例,运用SIMPACK多体动力学仿真软件,构建列车-轨参数一体化模型,采用ABAQUS有限元仿真软件,构建轨道结构模型,为模拟恶劣工况,添加美国五级轨道不平顺谱进行车-轨系统动力学仿真分析,通过对线路参数优化并进行方案的综合分析,得到了较优的线路设计方案,也验证了基于动力学的选线优化设计方法的可行性。

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  • 基于IGM-BP算法的城轨越区切换研究

    魏伟;刘晓娟;张雁鹏;李瑶

    针对城市轨道交通列车在越区切换过程中因受到多径效应、同频干扰等因素的影响,引起接收到的参考信号接收功率(RSRP)值波动较大,导致乒乓切换频繁发生的问题,通过结合TD-LTE标准的A3事件,提出一种改进的GM-BP神经网络(IGM-BP)算法。根据车载数据终端(TAU)接收到的t时刻前4组RSRP值建立灰色模型GM(1,1)并得到一组预测值,将预测值取均值作为期望值,为改善灰色预测算法对数据的波动性适应不理想的问题,再利用BP神经网络算法修正通过灰色预测算法得到的预测值,从而得到期望的RSRP值。仿真结果表明,与传统切换算法和灰色预测算法相比,利用IGM-BP算法可以使RSRP值波动幅度减小,降低乒乓切换率,提高切换成功率。

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  • 公铁两用隧道地铁泵房段轨道梁设计

    张珍珍

    为保证工程安全性,武汉市轨道交通7号线一期工程三阳路公铁两用过长江隧道需利用轨道梁间空隙作为废水泵房集水池。通过对轨道梁构造措施进行优化设计及结构受力分析检算,解决了轨道梁稳定性技术问题,并完成了轨道梁结构设计及相关专业接口设计。结果表明:通过延伸轨道梁两侧长度,增设横梁等构造措施及设置隧道管片植筋可保证轨道梁的稳定性及列车水平荷载有效传递;轨道梁作为弯拉构件,设计荷载应考虑列车荷载及混凝土收缩影响进行配筋设计,纵向钢筋配筋率应不小于0.25%,横向钢筋配筋率不小于0.2%;轨道梁区别于一般整体道床接口设计,应着重考虑与隧道、给排水系统、杂散电流、接触轨等专业的接口设计,并保证后期运营期间的安全防护。

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  • 编组站轨枕埋入式无砟轨道裂缝稳定性评估及轨枕松动修复研究

    张光明;杨荣山;魏春城;梁爽;胡猛;常逢文

    针对编组站驼峰缓行器前端的轨枕埋入式无砟轨道新旧混凝土界面开裂问题,基于断裂力学理论建立了轨枕边缘道床板裂缝稳定性计算模型。通过轨枕周边裂缝处的应力强度因子评价了裂缝稳定性;提出了裂缝修复材料的合理参数取值,并验证了有效性和可行性。结果表明:温度荷载是影响埋入式轨枕周边裂缝稳定性的主要因素,降温幅度越大,轨枕周围道床板的容许初始裂缝深度越小,轨枕越容易松动;为有效限制修复后裂缝的扩展,采用环氧树脂混凝土对编组站缓行器前端无砟轨道的轨枕松动病害进行修复时,应在环境温度15℃左右的春秋季节进行修复工作,修复层厚度在40mm左右为宜。

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  • 双块式无砟轨道早期温度场分布及开裂机理分析

    韩超;陈家豪

    双块式无砟轨道道床板会出现早期开裂现象,该病害与轨道早期温度场分布特性有关。为明确轨道早期温度场分布特性,本文基于热工学原理和气象测试数据,考虑双块式无砟轨道的施工特点,建立早期温度场计算模型,并对早期温度场分布特性进行分析。结果表明:道床板浇筑完成后温度场呈先增加后减小的变化趋势,其最高温度约出现在第21h时刻,且比日最高气温高10.6~12℃。道床板温度梯度沿着垂向呈线性分布,而沿横向呈明显的非线性分布特征,最大横向温度梯度出现在道床板与轨枕界面处,其值可达67℃/m。在该温度梯度荷载下,会出现道床板与轨枕界面早期开裂,随后应力集中转向轨枕角处,并进一步发展为道床板表面横向贯穿裂缝。

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  • 高速铁路有砟轨道对弓网动态性能影响分析

    关金发;于素芬;孔勇;张毅

    为研究350km/h有砟轨道对弓网动态性能的影响,建立有砟轨道-车辆-弓网耦合动力学模型,采用了离线计算方法,首先进行轨道-车辆动态耦合计算,得到受电弓底座的振动位移,再输入到弓网动态耦合计算,最终得到弓网动态响应指标。利用该方法,分析不同运行速度下有砟轨道的弓网动态性能,研究表明:350km/h及以下CRH380B型动车组通过有砟轨道接触网的双弓接触力所有指标满足标准要求;有砟轨道-车辆对弓网动态性能的影响非常小,在计算弓网动态性能时可忽略轨道-车辆的影响。

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  • 高速铁路减振型无砟轨道扣件弹条疲劳损伤差异性研究

    刘玉涛;王豪;段玉振;亓伟

    为研究高速铁路减振型无砟轨道扣件弹条疲劳损伤的差异性,以减振型双块式无砟轨道为例,建立车辆-轨道耦合系统动力学模型,计算了168块单元式道床板板端、板中与板尾扣件弹条的疲劳损伤,并对其进行概率统计分析,结论为:(1)板端扣件弹条最大应力较板中扣件增加12MPa,弹条最小应力较板中扣件减小6MPa;(2)弹条应力循环中存在两个幅值较大的循环、两个幅值中等的循环和数量较大而幅值较小的循环,板端错台使得板端扣件弹条大循环的应力幅值较板中扣件增加18%,除此之外,还增加一些幅值在10MPa到40MPa范围内的应力循环;(3)板中扣件弹条疲劳损伤平均值为1.3×10~(-8),板端扣件弹条疲劳损伤平均值为2.0×10~(-7),约为板中扣件的15.4倍,板尾扣件弹条疲劳损伤平均值为4.3×10~(-8),约为板中扣件的3.3倍,需采取措施减小板端、板中和板尾扣件弹条疲劳损伤的差异性。

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  • 粗砂套壳料的袖阀管注浆场地试验研究

    雷浩;吴红刚;牌立芳;张少龙

    袖阀管注浆过程中,套壳料的浇筑及养护是袖阀管注浆成功的关键。以陇海线某段铁路路基处理为依托,开展粗砂作为套壳料的改进袖阀管注浆场地试验研究。利用加速度及土压力在注浆过程中的响应测试,并通过试验后对袖阀管注浆周边土体进行开挖解剖,以此对改进套壳料的袖阀管注浆加固效果进行评价。试验得出以下结论:(1)通过加速度及土压力响应可以看出,土体的扰动效应与测点至袖阀管桩底距离呈负相关,且在靠近袖阀管底处土压力和加速度响应最为强烈;(2)注浆完成后对周边土体进行下剖分析表明,在一定压力作用下,浆液劈裂土体后水平成层,劈裂浆脉呈现出“碗口状”,且注浆完成后的袖阀管与劈裂浆脉形成“骨架”空间结构,提高了地基承载力,以此来达到加固路基的效果,验证了改进措施的有效性和可行性;(3)通过与传统套壳料的袖阀管注浆效果对比分析,表明粗砂作为套壳料时更易劈裂土体,浆液可以快速沿整个桩身扩散至土体,注浆效果明显,造价低且施工周期较短,能够较好地满足实际工程需要。

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  • 地下水对多年冻土区桩基承载性能的影响研究

    唐丽云;杨柳君;贾海梁;申艳军;白苗苗;张慧梅

    随着全球气温的升高,降水增加以及地下冰融化,将改变冻土区水文地质,极大的增加地下水出现的可能性,地下水作为动态的热源将威胁冻土区桩基工程的服役性能。为探究地下水对多年冻土区桩基温度场及承载性能的影响,基于查拉平大桥桩基的地勘资料及传热学理论建立冻土区桩基的热分析模型,在考虑大气温度升高的条件下,分别对无地下水,及距离桩底5 m处温度为0.6、0.8 ℃和1.0 ℃地下水桩基的温度场进行30年的预测,并计算桩基容许承载力,分析地下水对桩基承载力的影响。结果表明,地下水的存在对多年冻土区温度场造成剧烈的扰动,使得周围冻土升温甚至融化,且0.6 ℃、0.8 ℃及1.0 ℃的地下水在30年后的融化范围分别为9.18 m、11.17 m及13.22 m,与大气温度升高相比地下水对桩基温度场的影响范围更为广泛。因地下水的作用减弱了桩-土界面的冻结强度及桩端土体的承载性能,在0.6 ℃、0.8 ℃及1.0℃地下水作用下,桩基容许承载力损失率分别为27.62%、32.54%及33.84%,造成桩基承载力严重下降。

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  • 基于能量法的柔性棚洞防护结构可靠性分析

    石川清;刘成清;夏春兰

    为提供一种落石冲击作用下柔性棚洞防护结构的可靠性设计方法,基于能量法根据柔性棚洞结构耗能构件主要是钢绳索和钢丝网的特点建立了抗力函数,将落石的重力势能作为效应函数与抗力函数联立得到了结构的功能函数。根据所建立的功能函数,利用MATLAB软件,一次二阶矩法计算一实际工程在不同落石规模下的可靠度。参照国内相近规范选定3.7作为目标可靠指标对其防护能力进行了评估,分析随机变量对结构可靠性的影响程度,提出柔性棚洞可靠性的设计流程。可靠度计算表明:柔性棚洞结构的可靠度随着落石重力和下落高度的增加而减少,灵敏度分析表明钢丝绳截面面积、屈服强度的大小及波动对结构可靠性的影响大于其他因素。

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  • 轴线偏移对多跨钢桁梁顶推施工应力影响分析

    王金良;陈士通;陈树礼;冯志超

    国内目前对顶推偏移的研究多集中于纠偏问题,而对偏移引起桥梁应力变化的研究较少。为明确桥梁轴线偏移对顶推施工过程中钢桁梁杆件内力的影响,结合京张高铁官厅水库特大简支钢桁梁桥,利用madis/civil软件建立空间模型,对钢桁梁顶推施工过程中横向轴线偏移进行数值仿真计算,探析桥梁轴线偏移对钢桁梁杆件内力影响的一般规律。研究表明:各次顶推过程的中期和后期,杆件应力对轴线偏移量的敏感程度较高;轴线偏移出现在第1次顶推过程中时,对杆件应力极值影响最为明显;在第2~第9次顶推过程中的杆件最大应力状态均出现在导梁的末端下弦杆中且与轴线偏移距离呈线性递增趋势。

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  • 基于路网运营效率提升的高速铁路线路建设评价

    赫富静;田志强;孙国锋;刘耀宗

    由于现有的高速铁路线路建设评价存在赋值不准确、评价指标相关性较高等问题,使得评价结果不够客观。针对以上问题,从提升路网运营效率的角度对已建成的高速铁路线路进行综合评价,对于今后建设优质线路、优化高速铁路网络结构具有重要的作用。通过分析高速铁路线路六项评价指标,运用TOPSIS法和主成分分析法分别建立了高速铁路线路建设及运营效果的综合评价体系,借助SPSS软件对最近三年修建的高铁线路进行评价指标分析,并对评价结果进行优劣性排序,可以得出渝贵高铁、郑徐高铁、宝兰高铁优越性较高,沪昆高铁、杭黄高铁优越性较低。分析结果表明,本文设计的评价方法能够合理、客观地反映不同高速铁路线路在网络化条件下运营效率的差异,为今后铁路建设提供参考。

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  • 盾构接收掘进中有限土体划分及土仓压力设定研究

    刘军;陈达;韩旭;马烁

    盾构无障碍接收过程中,土仓压力对地表沉降和围护结构变形的影响均较为明显,对于这一阶段土仓压力的设定,目前的理论研究较少。针对这一问题,以库伦土压力理论和有限土压力理论为基础,建立开挖面前方有限土体的计算模型,根据土体滑裂面倾角分析,确定了从半无限土体到有限土体的分界位置;通过对有限土体极限平衡状态的分析,得到接收阶段土仓压力设定的理论公式,并与数值模拟和工程监测数据相比较。结果表明:根据有限土体滑裂面位置判断有限土体分界位置的方法是可靠的;在接收掘进阶段,土仓压力设定可利用实时的有限土体模型计算,计算结果与实际工程状态相符,且对于地表沉降和围护结构变形的控制均较为良好。

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  • 某运营铁路隧道拱顶衬砌背后长大空洞整治技术

    樊永杰;龚伦;王立川;张致心;卢锋;刘世强;仇文革

    本文针对西南地区某运营铁路单线隧道拱顶衬砌背后长段落大型空洞的质量缺陷问题,在分析该质量缺陷具有高风险、整治措施具有高要求、整治过程具有高难度等特点的基础上,通过资料调研、工程类比、数值分析和压力监测开展整治措施研究,经研究得成果:采用轻质材料进行充填,可有效消除大型空洞对运营铁路隧道的安全隐患,并可降低整治过程中的难度和风险;提出了泡沫混凝土块+注浆充填、PE球+注浆充填、PVC管+注浆充填等3种措施,均能确保整治过程中既有隧道的安全;经工程实践验证,3种加固技术均能满足要求并具有操作性强、安全性高、工效高等特点,也能有效改善隧道的受力状态,使隧道更安全;可为类似缺陷或病害提供借鉴。

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  • 基于区块链的轨道交通BIM模型安全管理方法

    段熙宾;王冰峰

    近年来,越来越多的轨道交通项目采用BIM来完成设计及实施工作。然而,目前针对工程项目全生命周期中BIM模型文件安全管理方面的研究还较为欠缺。本文提出一种基于区块链技术的BIM模型文件安全管理方法,该方法创新性地采用双私有链模式:项目总链和BIM文件操作链,两条链分别面向不同的用户群体和存储不同的数据。项目总链主要面向项目管理人员,存储BIM模型阶段性成果信息;BIM操作记录链主要面向各专业设计人员,存储BIM模型操作信息。为验证本文方法的有效性,将其应用于某轨道交通项目的设计过程中,结果表明:本文提出的方法能够对BIM模型操作记录数据和BIM模型阶段性成果记录的入链永久性存储,可有效保障设计过程中BIM模型文件的流转及其异常操作的责任溯源,提高了BIM模型文件的安全管理水平。

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  • 面向动态多列车运行场景的能耗计算方法

    王凌;高豪;郭进;张亚东;林青

    研究一个运行间隔内同一供电区间中列车数量及运行方向的动态特性影响下的地铁多列车运行能耗计算问题,充分考虑再生制动利用和牵引电网电压对制动过程影响,结合再生制动与电阻制动投入的切换机理,提出一种将列车动力学模型与牵引供电模型相结合的多列车运行能耗计算模型,并给出一种基于高斯-赛德尔迭代法的模型求解算法,实现动态多列车运行场景下的能耗精准计算。基于上述研究思路搭建一个面向动态多列车运行场景的能耗仿真计算与分析平台,并利用成都地铁三号线线路数据进行仿真,仿真结果表明,该能耗计算方法能够对动态多列车的运行场景进行准确分析,并能从电能角度出发实现列车运行能耗的精准计算,能够对列车节能过程中的驾驶策略与运营安排起指导作用。

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  • 地震作用下悬挂式单轨车桥系统动力性能分析

    徐翔;蔡成标;何庆烈;朱胜阳;杨泽钰

    为研究地震对于悬挂式单轨车桥系统运行安全性和平稳性的影响,以成都双流悬挂式单轨交通试验线为对象,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了悬挂式单轨车辆-轨道梁桥耦合动力学模型,将地震波以大质量法输入系统,研究不同地震动强度以及车辆不同运行速度对于悬挂式单轨车桥系统振动响应的影响。结果表明:随地震动强度增大,悬挂式单轨车桥系统各振动响应均近似呈线性规律增加,桥墩墩顶和跨中横向振动加速度受地震动强度影响明显,变化幅度较大,车体和跨中垂向振动加速度随地震动强度变化较小;随列车运行速度增大,悬挂式单轨车桥系统各振动响应增加幅度较小,走行轮轮载变动系数受行车速度影响较大,变化幅度较大;当地震动强度大于0.2g时,轨道梁跨中垂向相对位移变形较大,车体运行振动强烈;当列车运行速度大于40km/h时,走行轮轮载变动系数大于0.65。

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  • 地铁车站扩建改造工程对原有结构受力影响分析

    安东辉;邵文

    以广州地铁3号线华师站为例,通过三维有限元分析软件建立模型,研究已运营地铁车站在无预留条件下进行换乘改造对原有结构受力的影响。充分考虑到新建车站与既有车站结构的整体性,将车站底板及侧壁边界上土体对结构的约束作用采用只受压的面弹簧进行模拟,重点分析车站侧墙大开洞及新建结构梁柱施工行为导致的原有车站顶部主梁、顶板和侧墙内力及变形的变化情况。结果表明:(1)车站改造前后结构顶部主梁跨中和支座处弯矩均有不同程度的改变,但变化范围在10%以内;(2)顶板和侧墙各方向上的弯矩值随着改造工序的推进呈先减小后增大的趋势,最终弯矩及挠度有所增大,且顶板在侧墙开洞位置附近的挠度远大于其他部位;(3)车站改造后地基反力明显增大,由于结构的不对称性,侧墙拐角处及东侧侧墙底部压力通常较大;(4)车站改造后各力学指标满足规范要求,但对重要构件需加强构造措施,并做好防水与监测工作。

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  • 基于改进YOLO V3算法的轨道扣件缺陷检测

    韦若禹;李舒婷;吴松荣;郑英杰;刘东

    目前轨道线路养护主要采用人工巡检方式,针对其存在的准确率不足、效率低下等问题,本文提出一种基于改进YOLO V3的轨道扣件缺陷检测方法。首先通过K-means算法对缺陷目标候选框的尺寸进行聚类分析;其次根据检测目标普遍较小的情况改进YOLO V3的层级结构,即选取两组尺度特征对扣件缺陷的位置和类别进行预测;最后将取自某地铁线路的轨道图像数据制作成轨道扣件缺陷数据集,用改进前后的YOLO V3网络模型进行对比实验,结果表明,改进后YOLO V3模型的平均准确率均值提高了20.64%,达到95.62%,检测速度提高了82.5%,达到58.4fps,能够准确且快速地识别出轨道扣件中的缺陷。

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  • 地震作用下简支梁桥纵向碰撞模拟

    游四方;郑史雄;贾宏宇;赵灿晖;杨光强;杨健

    为研究地震作用下简支梁桥纵向碰撞响应以及间隙宽度、碰撞刚度等因素对碰撞的影响,通过有限元软件SAP2000进行建模分析,首先通过接触单元法进行碰撞模拟,并对比各设计参数取值对碰撞的影响;其次基于大质量法,实现多点激励的输入模式,探究行波效应作用下桥梁响应的变化。研究表明:不同的结构设计参数对桥梁结构动力特性影响差异不尽相同,碰撞间隙对碰撞力的大小起控制作用;桥墩高度决定了桥墩是受弯矩还是剪力控制设计,墩高比为1.00和1.16时的墩底弯矩分别比墩高比为0.84时增加71.7%、73.5%,墩底剪力为墩高比取0.84时的53.9%、39.5%;刚度在不大于主梁刚度时对结构影响较小;行波效应中视波速越小,简支梁桥碰撞越严重。

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  • 中欧重力式挡土墙设计方法差异研究

    郭海强;徐骏;李安洪;赵海鑫

    随着我国“一带一路”倡议的实施,轨道交通的海外项目逐步推进,中、外(欧洲)设计标准的差异成为困扰工程设计人员的关键问题。针对该问题,分别采用中、欧岩土设计标准,从设计参数、外力计算、外部稳定性检算等方面进行详细对比分析,并通过设计实例予以说明。对比分析结果表明,中欧重力式挡墙设计方法在设计参数选取、外力计算、外部稳定性验算等方面均存在差异,这三个方面的差异均会导致挡土墙尺寸的设计结果不同。当抗倾覆及偏心控制设计时,中国标准设计挡墙尺寸偏小;抗滑动控制设计时,中国标准设计设计挡墙尺寸偏大。研究结果可为国内设计人员全面了解中、欧岩土工程设计方法的差异提供帮助。

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  • 交流牵引网的π型和分布参数仿真模型的对比分析

    邢慧珍;田铭兴;孙立军

    目前,对电气化铁道交流牵引供电系统的电气特性的研究主要还是通过仿真软件来实现。为分析不同的输电线路的模型在研究过程中产生的影响,论文基于输电线路两种常用的数学模型,利用MATLAB/simulink仿真平台对某具体普速电气化铁路的复线牵引网简化电路进行仿真分析。根据等效电路推导出牵引网电压的计算公式;基于搭建的集总参数和分布参数仿真模型得到两种牵引网模型在空、负载时牵引网电压、网压降落变化情况以及牵引网的阻抗与频率特性;最后通过与实际数据的对比分析,验证模型的正确性,进而得到这两种模型的适用场合。该研究表明不同的牵引网线路模型在研究中有不同的影响。

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  • 北京动车段三级修检修库工艺设计研究

    王永强

    北京动车段作为国内最早建成运营的动车段,为满足动车组三级修高效、顺畅的检修作业需求,本文通过分析动车组三级修作业内容及工艺流程特点,研究确定三级修检修库的长、宽、高等工艺尺寸及平面布局,提出了三级修关键设备的配备以及三级修检修库的关键技术及解决方案等,较好地解决了动车组三级修检修作业的需求,尤其是固定式架车机、侧移式接触网、过轨式起重机等关键技术的采用,保证了动车组三级修作业的安全可靠并较大地提高了作业效率,经过十多年的运营考验,验证了三级修库设计的合理性及关键设备的可靠性。

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  • 高速磁浮列车线缆雷电间接效应的耦合特性研究

    王京;王庆峰;张健穹;李相强

    磁浮列车与传统轮轨列车相比,磁浮列车由于没有接触网的防护,容易受到直接雷击,雷电流通过车体时产生强烈的瞬态电磁辐射,导致车内线缆上产生感应电压,感应电流。本文利用CST微波工作室分析在雷电流作用下,高速磁浮车的线缆类型、线缆屏蔽层接地方式、线缆位置、以及多路径击穿条件下对线缆感应电压和感应电流耦合特性的影响,此外,为了验证模拟的正确性,搭建高速磁浮列车线缆耦合实验平台,研究结果表明:线缆贴近车体位置布线、双绞线的选用以及屏蔽线缆双端接地的方式能够有效抑制磁浮列车内部线缆耦合电流,同时降低导向/制动电磁铁和导向/制动轨之间的电压击穿阈值也能减小耦合电流,整个研究对磁浮列车雷电间接效应防护奠定了基础。

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  • 面向列控系统的多目标测试序列集生成方法

    赵晓宇

    为高效生成满足测试案例全覆盖的最优测试序列集,首先,根据《CTCS-3级列控系统系统需求规范》和有色Petri网(CPN)建模规则构建列控系统模型,通过ASK-CTL公式和非标准状态空间查询法对模型进行验证;其次,采用基于改进深度优先搜索算法(IDFS)的测试案例集生成算法自动生成满足路径全覆盖和节点全覆盖的测试案例集;最后,以测试序列重要度、测试序列路径长度和平均测试案例覆盖率为共同优化目标,通过基于改进最大最小蚁群算法(IMMAC)的多目标测试序列集生成算法自动生成最优测试序列集。以列控系统的部分运营场景为研究对象,实现测试序列集的生成过程。结果表明:该方法可自动生成测试序列集,并且本实例中测试序列的重复度降低86%,提高测试生成效率。

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  • 临港长江公铁两用大桥混合结构围堰施工技术

    刘勇;祝兵;薛世豪;张程然

    宜宾临港长江公铁两用大桥为国内首座公路与高铁合建钢箱梁斜拉桥,桥梁主桥全长1073m,桥跨布置为(72.5+203+522+203+72.5)m。为解决主桥3#墩深水基础施工问题,制定采用了“混凝土咬合桩+双壁钢围堰”混合结构围堰施工方案。混合结构围堰采用“哑铃型”设计,平面尺寸85.4m×50.0m,总体高度25.2m,为该类型混合结构围堰在国内施工中的首次运用。根据现场施工实际情况,建立有限元分析模型,依据施工期间可能出现的各种荷载情况,验算混合结构围堰设计的合理性。结果表明,混合结构围堰施工期间,结构变形、应力等均满足相应规范需求,可为同类型桥梁围堰基础施工提供新的设计思路及参考。

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  • 基于BIM+FE技术的铁路隧道吸能防护系统研究

    刘沛;赵亮亮;董凤翔

    为了改善某小曲线半径盾构隧道在发生列车碰撞事故时的耐碰撞性能,以“BIM+FE”的方法,利用Bentley PowerCivil建立某隧道的BIM模型,采用HyperMesh14.0建立由该隧道和某9编组动力集中动车组构成的FE碰撞系统模型。参考EN 15227标准和隧道设计规范,建立一种基于蜂窝铝和锥形变截面方管的两级隧道吸能防护系统,利用LS-DYNA平台,分析了该系统的撞击性能,并比较了安装吸能防护前后衬砌承受撞击力和横向位移的变化情况。研究表明:“蜂窝铝-锥形方管”分级吸能结构可降低撞击力初始峰值,并使变形有序;变截面方管的锥度便利了褶皱往其中空区域有序溃缩,弧箱型蜂窝铝结构提高了压溃过程的平稳性;采用文中的隧道吸能防护系统,使隧道衬砌结构按照设计意图变形,显著改善隧道洞身的碰撞安全性,进一步开拓了BIM模型的应用范畴。

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  • 双线盾构隧道下穿机场跑道沉降特征分析

    张恒新;张孟喜;王晓鸿;李磊

    依托上海地铁10号线下穿虹桥机场工程,结合三维有限元数值模拟,分析了双线盾构隧道下穿引起的跑道沉降规律,并与既有研究成果和现场监测数据进行了对比分析。主要得出了以下结论:1)不同监测截面处由单线和双线隧道下穿引起的最大沉降差值,约为2mm,且双线隧道下穿引起的最大跑道面沉降为8.9mm,未超过10mm的限值;2)双线隧道下穿完成后,地表最大沉降发生在右线隧道左边缘上方地表处,且地表沉降槽呈现“V”形而非“W”形;3)跑道的存在极大的限制了周围土体的变形,对于减小土体沉降起到有益作用。且跑道最大倾斜率约为0.01%,远小于0.1%的限值。4)右线隧道先行施工导致的最大沉降点沉降量约占总沉降量的85%,施工过程中要严格控制初次扰动,以减小跑道沉降。

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  • 路基冻胀对CRTSⅢ型板式无砟轨道受力和变形的影响研究

    徐新玉;崔建荣

    为研究严寒地区高速铁路路基冻胀对CRTSⅢ型板式无砟轨道的影响,建立CRTSⅢ型板式无砟轨道-路基空间耦合有限元模型,分析路基冻胀位置、冻胀波长和幅值对CRTSⅢ型板式无砟轨道受力和变形的影响。结果表明:路基冻胀作用位置对轨道结构的受力和变形影响较大,路基冻胀发生在底座板板中时层间离缝和轨道受力最大;轨道结构各层的位移、层间离缝和受力均随路基冻胀幅值的增大而增大,随路基冻胀波长的增大而减小;路基冻胀幅值限值随路基冻胀波长的增大而增大;综合考虑底座板与路基基床表层的层间离缝和底座板混凝土允许拉应力限值,当路基冻胀波长为20m时,建议冻胀幅值应小于10mm。

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  • 跨度188m铁路悬浇上承式钢筋混凝土拱桥设计与分析

    涂杨志

    瓮马铁路板布河大桥主桥采用跨度188m铁路悬浇上承式钢筋混凝土拱桥,拱上结构采用8孔24m简支T梁。为研究该桥桥式方案的受力特性,首先阐述了主桥的方案构思、施工方法以及总体设计,然后通过空间有限元软件对本桥进行静、动力仿真分析,以及整体稳定性与列车走行性进行了分析。结果表明,对于时速120km/h客货共线铁路拱桥为方便施工拱上结构可采用简支T梁;悬浇拱桥通过调整施工阶段临时扣索及背索索力可达到合理的成桥状态,结构的强度、稳定性及列车走行性均能满足要求。研究所得结论对该桥式方案的设计与施工具有一定的参考价值。

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  • 高速铁路路基地段双块式无砟轨道线间排水优化

    刘永存

    以国内广泛应用的CRTS双块式无砟轨道为例,研究路基基床表面翻浆冒泥的产生机理,并结合无砟轨道防排水的相关研究成果和既有线病害整治经验,针对线间防排水提出了一系列的优化方案。研究结果表明:(1)受高铁线路纵坡值的影响,位于小坡度值段的路基线间封闭层容易产生积水滞留,在高速运行动车组反复动应力影响下,是导致积水下渗,路基基床表面出现翻浆冒泥的主要原因;(2)通过线间采用纤维混凝土、优化横向切缝嵌缝材料尺寸、集水井附近配筋加强措施,可增强封闭层密封防水性,改善其早期抗裂性能、抑制后期裂纹发展并从整体上改善混凝土的服役期工作性能;(3)通过加密集水井、加厚封闭层并在封闭层顶面形成纵坡排水或在封闭层内部设置排水明沟排水均可有效增加排水效果,满足线间积水快速引排的需要。

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  • 柱壁贴附通风在地铁车站公共区通风空调系统中的创新应用

    孙心明;篮杰;余伟之

    柱壁贴附通风模式是继传统混合式通风、置换通风等气流组织之后的一种新型送风模式。为改善地铁车站公共区气流组织,基于贴附通风设计原理,以郑州地铁车站站厅层公共区为例,通过CFD模拟研究适合地铁车站公共区使用的柱壁贴附通风系统,对其适用条件、设计方法以及应用优势进行相关分析探讨。研究表明,与传统混合通风模式相比,采用柱壁贴附通风模式的送风量约减少20.0%,冷负荷约减少16.2%,具有较好的节能效果。柱壁贴附通风适用于地铁车站等大空间建筑通风空调系统气流组织,且具有更均匀的温度场分布效果、更舒适的人体感受、更高的通风效率。

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  • 基于城市空间一体的地下车站建筑设计研究—以北京地铁环球影城站为例

    崇志国

    城市轨道交通和城市的发展两者之间具有非常紧密的联系,为了更好地适应城市总体规划与发展,需要对城市轨道交通进行科学合理的设计,从而使其可以与城市空间进行更好地融合。以北京地铁环球影城站项目为例,重点对城市轨道交通地下车站的设计工作进行探讨,其研究目的是在缓解交通压力的基础上,将城市轨道交通车站和整个城市空间进行更好的融合,并改善地下空间的空间品质。通过对交通组织的优化和城市地域文化的融合,将总结出的一体化方法运用于设计实践,在赋予地下车站以文化内涵的同时,也有助于城市形象的提升,并为与城市空间一体的地下车站设计实现路径提供新的方法与参考。

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  • 一种电气化铁路接触网补偿装置在线监测系统的研制

    李苏晨;王硕禾;唐卓;刘旭

    针对电气化铁路供电安全检测系统中缺少对接触网补偿装置运行状态实时监测的问题,研制了补偿装置在线监测系统。该系统的监控终端以树莓派作为核心控制器,采集现场图像、温湿度以及坠砣至地面的距离,利用云服务器将数据上传至数据库进行存储和分析;为解决工程中误报问题,在数据超限报警时加拍现场图像,利用数字图像处理技术实现二次判断并发出报警信息,形成闭环控制;工作人员可通过远程监控客户端的人机交互界面获取监测结果,并且可以对历史数据进行查询和下载。经实测,现场实测坠砣至地面的距离与系统测量数据的误差为0.08%,在允许范围内;当有异物遮挡测距探头时,摄像功能能够判断为异物入侵,可以有效避免误报警。该系统性能稳定,控制精度较高,实现了对补偿装置的实时监测,为机车的安全运行提供保障。

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  • 悬挂式单轨双线曲线轨道梁的设计研究

    赵晓梅;吴琰;马骉

    悬挂式单轨的轨道梁既是承重结构,又兼作车辆的走行和导向轨道。为保证列车运行的安全性和舒适性,车辆系统对轨道梁在列车荷载作用下的变形有严格的要求。由于轨道梁为底部开口的薄壁钢结构,抗扭刚度较小,导致曲线轨道梁适用跨径较小,给工程建设带来困难。本文提出在左右线轨道梁之间设置横梁的结构方案,增加轨道梁的整体刚度,有效减小曲线轨道梁的弯扭变形。为验证设计方案,对横梁的截面形式、设置间距、横梁连接构造等进行计算分析和对比。采用壳单元建立分析模型、针对列车静活载工况进行有限元分析。计算结果表明,当半径为60m时,采用横梁结构设计可将简支曲线轨道梁适用跨径从16.5m提高到23m。横梁采用箱形截面与工字形截面相比,竖向位移减小约14%。此外,轨道梁与横梁连接处设置过渡段可明显降低应力集中,使结构受力均匀。综合考虑受力、经济性等因素,建议曲线轨道梁跨径20m左右时,设置2道横梁。研究表明,本文提出的横梁结构可大幅增加曲线轨道梁的适用跨径,提高列车运行的安全性和乘坐舒适性。

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  • 装配式车辆基地设计特点及创新

    迂军杰

    装配式建筑是建筑工程未来的发展方向,为了研究装配式建筑在地铁车辆基地的适用范围和特点,需要根据地铁车辆基地特点进行系统的分析和研究。通过对沈阳地铁10号线桑林子车辆基地应用案例归纳研究,提出装配式地铁车辆基地具有以下特点:(1)装配式结构设计施工速度快,可以缩短工期;(2)装配式钢结构作业平台和轨道桥能够改善室内工作条件、提升室内环境;(3)装配式陶土板外立面能够提升地铁车辆基地外观形象;(4)装配式检修库更有利于远期扩建的实施。针对国内地铁车辆基地厂房面积大、构建规格较为统一、构建数量多的特点,建议检修库、运用库、物资库、工建料棚可根据工期需要采用装配式设计。并通过实际数据对比证明装配式车辆基地施工速度快,扩建包容性好;室内作业条件和库外环境优于传统地铁车辆基地。

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  • 陡坡地段三排桩板结构路基承载特性仿真研究

    刘杰;赵莉香;周珩;王迅;王武斌

    为研究陡坡段三排桩板结构路基的承载特性,首先通过有限元软件ABAQUS采用强度折减法研究桩板结构加固前后陡坡稳定性,验证结构作用效果;其次分析了在ZK荷载作用下,三排桩板结构的受力变形特点;最后对比研究了不同类型桩板结构于陡坡路基中的承载特性。结果表明:陡坡地段采用三排桩板结构路基可较好的提高边坡稳定性;承载板上弯矩最大值多发生于桩间位置处,沿线路方向弯矩最大值为299.5kN·m,沿顺坡方向弯矩最大值为389.4kN·m,线路方向弯矩较顺坡方向弯矩小约30%,竖向剪力最大值约为500kN;桩结构受力最大位置为与承载板连接处,最大弯矩、剪力值分别为169.4kN·m、130.8kN;三排结构较双排桩板结构在陡坡路基承载特性和控制变形方面均具有一定优势。

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  • 兰州西动车所咽喉区及存车线信号机设置方案优化研究

    袁俊喜

    针对兰州西动车所咽喉区纵深较长,存车线有效长较短的实际情况,根据动车所行车方式由调车改为列车,以及一条存车线存放两列动车组的运输需求,为提高兰州西动车所动车组到发及存放能力,在现行技术标准基础上通过优化行车组织,提出在咽喉区适当位置设置接发车进路信号机的方案,通过对影响存车线有效长度的有关因素分析,提出不同编组的动车均以短进路方式接入股道的存车线信号机设置方案,有效的解决了兰州西动车所动车组密集到发能力受限和股道有效长度不足的问题,保证了兰州西动车所改造工程的顺利实施。

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  • 都市圈城际轨道交通互联互通研究——以深惠城际与其他城际互联互通为例

    赵旭

    为提高城际轨道交通服务水平,实现网络资源共享,构建互联互通的城际轨道交通网是必然趋势。本文采用系统分析方法,从城际轨道交通的功能分类和互联互通的内涵出发,围绕客流需求、资源共享、线路能力、工程方案、技术标准等诸多因素,论证了实现城际轨道交通互联互通的关键技术。最后以深莞惠都市圈中的深惠城际与其他城际互联互通研究为例,验证了方法的可行性,表明城际轨道交通互联互通的实现受到需求(包括客流和资源共享需求)和供给(包括线路能力、工程方案和技术标准)的双重制约。

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  • 黄土区高铁路基挤密桩桩间土挤密效果检测与影响因素研究

    韩侃;赵永虎;李红义;王秉勇

    对挤密桩桩间土挤密效果的研究众多,但多数研究都停留在定性分析上,结合中卫—兰州高速铁路路基试验段的挤密桩工程,对桩间土的挤密效果进行了量化试验,并对其影响因素和施工工艺等进行总结。研究结果表明:桩间土挤密系数受桩间距、加固地基土原始含水量、现场成孔工艺和施工顺序的影响较大,且桩间土在平面不同位置和竖向不同深度处的挤密效果也不同。现场采用了增湿的方法,当天然土平均含水量接近最优含水量时,挤密效果最佳。检测取样的方法直接影响土样的原状性和检测结果的准确性,建议采用开挖探井或优化钻机取土器的方法取样。本研究成果可为湿陷性黄土区挤密桩的挤密效果检测和施工提供参考。

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  • 上砂下岩地层中矿山法隧道下穿建筑物技术研究

    张秀山

    以青岛市地铁3号线万年泉路站~李村站区间隧道下穿中国银行李村支行、万隆商厦建筑物为例,从注浆加固砂层、加强隧道初期支护措施、岩层开挖施工控制及地面预加固等方面提出上砂下岩特殊地层条件下隧道下穿建筑物变形控制措施。采用数值模拟手段研究了上部砂层注浆加固后隧道应力及地表变形规律,并对比分析了注浆加固、不加固两种工况下地表变形情况。计算结果表明,隧道开挖后地表沉降值随洞身范围内砂层分布区域增加而增大,揭示了地表沉降主要是由洞身范围内砂层开挖引起;砂层注浆加固对控制地表变形效果明显,将地表变形值控制在允许范围内,可优化建筑物地表预加固措施。现场监测结果显示,隧道施工期间洞内拱顶沉降及净空收敛最大值分别为4.5mm、1.57mm,建筑物最大沉降量仅为3mm,累计变形以隆起为主,远小于建筑物变形控制指标,验证了设计方案可行性,为类似地层隧道修建提供重要借鉴意义。

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  • 川道型城市轨道交通线站位规划方案研究

    高杰

    为实现川道型城市轨道交通线站位的合理布局,以西宁市独特的单中心“十”字型城市结构聚集效应和城市总体规划研究成果为基础,从研究线网规划和近期建设规划的功能定位与建设目标入手,通过对轨道交通1号线车站的发展定位和站点功能进行划分,对车站的运营服务水平、所处区位、商业组团以及与重要城市综合体的接驳进行分析,在宏观上对轨道交通的线站位设置和规划方案进行了合理性研究。同时以中心广场站为实例,以其现状土地利用、未来规划条件、周边公共服务配套和道路交通为依据,对站点的公交接驳、开发定位、规划特色和地下空间方案提出规划建议。通过前期规划阶段对轨道交通线站位展开充分研究,有利于进一步优化线路方案,布局川道型城市达到“葡萄串”式的开发规模效应,促进川道型单中心城市向多中心结构发展。

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  • 深圳至大亚湾城际铁路运输组织方案研究

    姬燕男

    城际铁路的运输组织方案直接影响运输效率、运输能力以及服务便捷性,会对客流产生导向作用。以深圳至大亚湾城际铁路为例,依据预测的跨线客流量,在满足服务频率的前提下对跨线列车开行方案进行分析,结合客流特征,在满足短途通勤客流需求的前提下,兼顾长途客流的时效性需求,创造性地提出本线需开行大站停和站站停两种列车;进而根据列车编组和定员设计了列车运行交路和全日开行计划,在对本线及跨线区段高峰小时和全日能力适应性及利用率进行详细分析计算的基础上,提出研究年度如运量进一步增长,可采用减少大站停列车对数、增开站站停列车对数和压缩追踪间隔等措施进一步提高运输能力。研究结论有力地支撑了深圳至大亚湾城际铁路的建设,并为粤港澳大湾区其他城际铁路的运输组织方案提供参考。

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  • 轨道交通既有线改造为全自动运行系统的关键问题分析

    宋仲仲

    全自动运行系统代表着轨道交通未来的发展趋势,目前国内已逐渐在新建线路中普及应用,但在既有线改造中却鲜有提及。我国一线城市初期开通的线路已陆续进入更新改造的窗口期,为探究轨道交通既有线改造为全自动运行系统的关键问题,在分析其必要性及适应性的基础上,从土建、系统、运营、施工等方面针对项目实施过程中的技术要点进行全面论述,研究结果表明:对既有线进行全自动运行改造具备一定可行性;需基于轨道交通线网层面统筹全自动运行系统的发展;针对具体线路详细论证其进行改造的必要性;应在新建全自动运行线路的基础上逐步推进改造计划;对于适宜进行全自动运行改造的线路,应从网络层面提前开展前期研究;政府需加强政策引导,全面推进轨道交通高质量发展。

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  • 基于蚁群算法的列车节能驾驶策略优化算法研究

    褚心童;张亚东;郭进;高豪;李耀;刘芯宏

    针对城市轨道交通运输中列车牵引耗能大的问题,本文将优化列车推荐速度曲线和改进ATO驾驶策略相结合,提出一种基于蚁群算法的列车节能驾驶策略优化算法。首先建立列车推荐速度曲线优化模型,其次结合司机驾驶经验提出基于蚁群算法的列车推荐速度曲线优化计算方法,然后设计节能巡航驾驶策略对ATO原有驾驶策略进行改进。最后以北京地铁亦庄线实际数据对算法进行了仿真验证。仿真结果表明,使用该算法控制行车时,在满足区间运行时间约束条件下,站间能耗可降低22.92%,计算时间为1.3s。该算法收敛速度快,节能效果明显,对降低列车牵引能耗具有一定现实意义。

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  • 悬挂式单轨轨道梁及其附属设施综合维修技术方案研究

    杨阳;王孔明;钱科元;吴柯江

    悬挂式单轨交通系统轨道梁架空建设,内部空间极为狭窄,不便于人工检测维修,国内外尚无低成本、快捷、高效的轨道梁综合维修体系。为解决上述问题,分析悬挂式单轨轨道梁综合维修对象、维修内容及关键设备。研究建立了 “维修制度-快速综合检测、自动化检查、综合工班人工维修”的综合维修体系,提出采用轨道梁内部和外部智能巡检维修车的悬挂式单轨轨道梁自动化综合维修技术方案,实现对轨道梁、桥墩、道岔、供电、通信、信号设备设施自动化和人工辅助相结合的智能巡检、维修作业。研究结果表明:通过多专业人员及设备整合,本研究提出的悬挂式单轨综合维修体系相对于地铁提高效率约30%、降低定员约70%。并以大邑空铁试验线项目为例进行工程应用,效益显著。

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  • U形槽路堤立臂有限土体主动土压力计算方法研究

    汪来;肖世国

    为确定U形槽路堤结构立臂上有限土体主动土压力,基于U形槽结构对称性特征,采用两段折线型滑面假设,通过极限平衡方法推导出有限土压力计算公式,定量反映了填土重度、内摩擦角与黏聚力、填土-立臂界面外摩擦角与黏聚力、U形槽宽度与立臂高度、顶面外荷载等因素对土压力的影响;实例分析表明:本方法计算的有限土压力比既有相关方法约超出20%~30%,但明显小于半无限土体的库伦主动土压力,填土内摩擦角、填土-立臂界面外摩擦角及U形槽宽度对有限土压力均呈非线性影响,对U形槽立臂可依据土压力通过混凝土结构抗裂性检算采取底端局部扩角45°的变截面型式。

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  • 一种基于GNSS的站内列车精确定位方法

    马梓尧;王海峰;齐志华;张启鹤;范宇

    铁路车站道岔密集、站场环境复杂,基于GNSS的站内列车定位面临诸多困难,引入贝叶斯理论和卡尔曼滤波方法,提出一种站内列车精确定位方法。首先,在电子地图中用直线轨段来刻画站场轨道网络拓扑,接下来推导出直线轨段占用识别的随机模型,结合电子地图利用贝叶斯推断对列车直线轨段占用进行估计;利用卡尔曼滤波将GNSS位置信息与速度信息融合处理,去除GNSS信号质量不稳定所产生的定位误差,获得列车的精确位置。在实际铁路车站进行了列车行车GNSS数据采集,与常规的垂直投影列车定位方法进行了仿真对比分析,结果表明,本文方法在完成直线轨段占用定位的实时性方面提升了17.6%,列车位置估计误差可以降低到1m以内,满足列车在站内精确定位需求。

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  • 大跨度桥上无砟轨道铺设弹性隔离缓冲垫层的研究与应用

    张政

    为探明大跨度桥上无砟轨道铺设弹性隔离缓冲垫层对系统动力特性的影响,基于铺设CRTS双块式无砟轨道的某高速铁路大跨度双塔斜拉桥工点,建立了车辆-轨道-桥梁动力耦合精细化分析模型,研究不同弹性隔离缓冲垫层刚度对系统力学性能的影响规律,并在此基础上提出了垫层刚度的合理取值。研究表明:垫层刚度的选取对轨道频响具有较为显著的影响;刚度在0.02~0.2N/ mm~(3)范围的轨道结构频响的第一主频均在20~100Hz范围;垫层刚度为0.1N/ mm~(3)时,钢轨、道床板的位移频响要小于范围内的其他刚度频响,从轨道结构的振动传递特性考虑,0.1N/ mm~(3)为较合理的垫层刚度取值;对不同垫层刚度影响较显著的动力学指标进行“归一化”处理,建议垫层刚度的取值范围为0.07~0.11N/mm~(3)。结合谐响应分析结果,建议将垫层刚度取为0.1N/mm~(3)。

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  • 极限状态法与容许应力法在铁路桥梁设计应用中的差异性比较

    邓江涛

    随着极限状态法在铁路桥梁工程中逐渐应用开来,对极限状态法与容许应力法二者间相互关系也不断被深入认识,为了掌握极限状态法的应用特点以及比较两种方法在实际工程应用中的差异,依托商合杭铁路工程,以一座(48+80+48)m连续梁为工程实例,开展基于极限状态法的全过程结构设计,并采用复算及同精度设计两种方式,完成了极限状态法与容许应力法在技术上和经济上的比较分析。基于极限状态法对(48+80+48)m连续梁各检算指标的安全度分析表明,截面承载能力及抗裂性往往是控制设计的主要指标,设计时应优先满足承载能力和抗裂性两个指标。采用容许应力法进行复算,结果表明,相同结构尺寸及钢束布置下,容许应力法更为保守。采用容许应力法进行同精度设计,结果表明,容许应力法较极限状态法工程量略有增加,钢束增加10.09t,造价增加9.93万元,研究结果对极限状态法下的结构设计具有参考意义。

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  • 基于BIM的高铁连续梁施工应力监控方案设计及应用

    赵亚宁;王浩;郜辉;祝青鑫;王飞球;谢以顺

    为保障预应力混凝土连续梁桥施工阶段的结构安全,解决现有施工监控技术的不足,以新建连徐铁路跨沂河西大堤(40+72+40)m预应力混凝土连续梁桥为工程依托,借助BIM技术,开展了预应力连续梁桥施工应力监控设计及应用研究;根据施工图纸,建立了桥梁与监测设备的BIM模型;通过监测方案的设计与实施,分析了BIM技术在仪器安装、线缆排布、监测数据与模型关联、监测数据自动预警等方面的优势。研究结果及工程实践表明:三维BIM模型可直观展示监测仪器布设,辅助决策线缆排布,通过二次开发将应力监测数据与传感器模型关联,可以实现了应力监测数据的阈值预警,提升了施工监控的效率;监测数据表明桥梁施工期间梁体应力满足设计要求,施工过程安全可靠;研究结果为高铁连续梁桥施工监控设计与应用提供了重要参考。

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  • 雅万高铁20kV电力贯通线无功补偿方案研究

    周介圭

    基于印尼配电网20kV电压等级的实际情况,印尼雅万高铁采用20kV全电缆电力贯通线配电方案。针对全电缆贯通线路由于容性电流大而导致的电压分布不合理、功率因数不合格和线路损耗较大的问题,以雅万高铁Karawang配电所至Walini配电所间综合负荷贯通线为例进行无功补偿方案研究。首先建立此段线路的π型等值电路模型,并在此基础上进行了补偿方案和容量的设计,最后利用Matlab软件,采用前推后代法对该线路补偿前后在不同负载率下进行潮流计算和仿真。仿真结果表明采用本文提出的补偿方案可有效降低线路损耗,首端功率因数由超前改善为滞后,全负载范围内末端电压偏差最大值为3%,各参数均满足设计规范要求,证明了补偿方案的有效性和可行性。本文研究成果将为雅万高铁建设提供技术支撑。

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  • 川道型城市轨道交通制式及车辆选型研究

    高杰

    为实现川道型城市轨道交通骨干线路系统制式、车辆选型及编组方案的合理选择,以西宁市独特的城市规模、城市形态、社会经济发展水平和客流状况、前期规划研究成果为基础,通过对相关制式系统的优缺点和适用性比选分析确定合理的系统制式及车辆选型,通过对运能适应性、服务水平和运营管理等因素比选分析确定推荐的车辆编组方案。依此成果对车辆选型和编组方案进行资源共享及线路条件的适应性分析,并对工程投资、车辆购置费和运营成本进行综合比较,得出优化结论:推荐西宁市轨道交通骨干线路采用B型车4辆编组,在土建、场段规模上建议按B型车6辆编组预留。研究川道型城市轨道交通制式与车型编组需要充分考虑走廊客流的聚集效应,兼顾城市现状与远期规划发展,才能科学合理地满足城市交通需求。

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  • 北京地铁13号线清河站两端地上区间照明方案研究

    潘元欣

    为满足行车安全和运营维护要求,北京地铁13号线清河站两端地上区间照明灯杆高度由原6.1 m调整为4.0 m,地上区间灯具布置方式与既有线保持一致。由于缺少区间碎石道床类路面的亮度系数,采用点光源照度计算方法,对在不考虑反射光通量产生照度的地上区间照明方案进行讨论和研究。利用DIAlux照明计算软件进行模拟计算,提出采用常规照明方式,截光型灯具交错布置,灯具光源距轨平面不小于2.5 m能够满足地上区间平均照度要求,为进一步提高路面亮度总均匀度和纵向均匀度还需增加灯具高度角70°以外的光强值。

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  • 重载铁路水泥改良膨胀土路基动力特性数值研究

    商拥辉;尹方芳;徐林荣;陈钊锋

    相比普铁与高铁而言,列车动载作用下重载铁路路基的动力特性更突出。依托蒙-华重载铁路工程背景建立“列车-有砟轨道-基床-地基”三维数值模型,对不同荷载条件下重载铁路水泥改良膨胀土路基的动力特性进行分析。同时,结合室内动三轴试验,获取水泥改良膨胀土填料临界动应力,并建立填料累积变形经验模型,综合“强度-变形”指标对重载铁路水泥改良膨胀土路基的长期动力稳定性进行评估。结果表明:路基动应力受轴重影响敏感性大于车速,轴重25~30t重载列车动载作用路基面动应力是预留客运列车作用时的1.2倍;不同列车荷载作用下重载铁路改良膨胀土路基的动应力沿深度逐渐衰减,动力影响深度是基床设计厚度(2.5m)的1.2~1.6倍,但影响范围内路基动应力水平远小于填料临界动应力范围,说明路基动强度稳定满足要求;结合动三轴试验“应变-振次”稳定性曲线,建立考虑振次、应力水平等多因素的水泥改良膨胀土填料累积变形经验模型,预测400万振次基床表面累积变形为5.5~6.5mm,其中前150万振次累积变形量占比达85%以上,说明路基动变形稳定满足要求;数值结果与文献测试数据吻合,验证模型的合理性。研究成果可为膨胀土地区重载铁路路基精细化建设养修提供理论参考。

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  • 中国铁路桥梁“走出去”的几点思考

    许三平

    中国铁路取得了举世瞩目的成就,桥梁的结构形式、结构跨度、设计理论、施工工艺和装备水平都得到了长足发展,随着“一带一路”倡议的提出,中国的铁路技术开始走出国门,走向世界。我国铁路虽然已形成了较为完整的技术标准体系,但在国际上尚未得到完全认可,面临重重技术壁垒。结合铁路桥梁“走出去”面对的困难,从世界各国标准体系对比分析、各国设计理念及方法比较、桥梁设计综述等方面进行了探讨。建议从优化、完善、推广国内技术标准,提升桥梁设计理念、培养综合国际人才,加强与国际组织的交流与合作等方面着手,为铁路桥梁“走出去”提供有益的探索。

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  • 雅江缝合带角不弄巨型古滑坡发育特征及形成机制研究

    杨德宏;陈兴强;黄勇;常帅鹏

    为了研究藏东南地区古滑坡的发育特征和形成机制,以发育于雅江缝合带的角不弄巨型古滑坡为研究对象,在现场调查、资料收集等工作的基础上,通过分析地质条件分析和建立运动学模型,对该滑坡进行研究。研究表明:①该滑坡属于典型的高速远程巨型岩质滑坡;②构造、地震、活动断裂等内在因素是形成高速远程巨型岩质滑坡的主控因素;③高速远程巨型岩质滑坡的形成主要包括节理裂隙形成阶段、失稳启动阶段、高速滑动阶段、高速碰撞解体阶段、冲击消能夯实阶段共5个运动状态。通过研究角不弄巨型古滑坡的发育特征,可以对藏东南地区同类型滑坡的研究和预防提供参考。

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  • 铁路预应力混凝土连续梁节段预制胶拼法建造技术研究

    苏伟;周岳武;季伟强;邢雨;张悦

    为形成我国铁路预应力混凝土连续梁节段预制胶拼法建造技术,通过调研、理论计算、对比分析、试验论证等方法以及工程实际应用对其技术指标、方案及构造设计、节段拼装方案、耐久性设计、经济性等进行了研究,研究成果主要有:(1)系统提出了铁路预应力混凝土连续梁节段预制胶拼梁主要技术指标要求;(2)为方便节段预制、存放及运输,节段预制拼装连续梁立面布置宜根据跨度选择等高方案或增加跨中等高段的变高方案;(3)提出连续梁一次半联满挂拼装工艺、“小节段预制、多节段拼装” 的平衡悬臂拼装工艺和逐跨拼装工艺;小跨连续梁可采用一次半联满挂拼装工艺和逐跨拼装工艺,中、大跨连续梁可采用一次拼装多对预制节段即“小节段预制、多节段拼装” 的平衡悬臂拼装工艺;(4)当桥长超过1km时,节段预制拼装方案具有较好的经济性能。

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  • 京张高铁八达岭铁路隧道衬砌极限状态设计方法研究

    童祥;吕刚;赵东平;刘建友;吴楠

    由于荷载和材料参数的随机性,采用相同安全系数设计的隧道结构可靠性可能并不一致。基于概率理论的极限状态设计方法可消除上述问题,并可定量地描述隧道结构的可靠性,是未来隧道结构设计方法的发展方向。理解极限状态法在设计理念、设计参数、计算公式及评价标准等方面与传统方法的区别是正确应用该方法的前提。以京张高铁八达岭铁路隧道衬砌结构设计为例,依据《铁路隧道设计规范(极限状态法)》,针对一般隧道衬砌及大跨度衬砌结构,分别给出了极限状态设计方法及流程,详细说明了不同极限状态应采用的荷载组合、评价标准及注意事项,论文提出的设计流程和方法可为全面理解和应用新规范并开展铁路隧道结构设计提供参考。

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  • 高速铁路单线盾构隧道装配式隧底回填结构设计研究

    唐伟

    为提高单线盾构隧道隧底回填的施工进度和施工质量,并解决隧底回填现浇施工中存在的与联络通道施工干扰大、交叉作业、施工组织安排及洞内物料运输组织困难等技术问题,本文以某高速铁路单线盾构隧道为工程依托,对装配式隧底回填结构进行深入研究。结合具体工程技术条件,借助盾构工法机械化施工的优势,对隧底回填分块预制、整块预制、整块预制+两侧布设纵梁3个方案进行综合比选分析,并对选用方案在工程实施中进行验证。研究结论:隧底回填整块预制+两侧布设纵梁结构形式能够提高隧底回填的整体性和抗变形能力;可以实现隧道回填与盾构掘进及管片拼装同步实施,能够提高隧底回填施工质量和施工效率,改善隧底回填施工环境,提高盾构隧道的综合施工进度。

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  • 铁路枢纽综合开发实践经验与反思——以重庆沙坪坝站为例

    董斌杰;李田生;张国强;马文俊

    重庆沙坪坝铁路枢纽,是我国第一座应用站城融合理念、利用铁路上盖空间进行大规模综合开发的铁路枢纽,对其成功经验的总结有助于我国其他铁路车站利用线上空间进行综合开发的顺利实施。通过梳理沙坪坝铁路枢纽规划、设计历程,分析了铁路枢纽综合开发中需要面临的利益主体诉求差异大、上盖平台结构确定难、审批流程复杂等难点,并总结沙坪坝铁路枢纽综合开发成功的经验,包括“路-地”共赢、顶层共识、协同报批、规划设计建设“三同步”、项目规划设计阶段多专题协同攻关等经验。在此基础上,对铁路枢纽综合开发实践中尚未得到很好解决的一二级联动开发、综合开发收益反哺运营、综合开发产权空间界面的切分等进行了探讨并提出了解决思路。研究成果从铁路车站综合开发实施主体的角度提出了 “路-地”合作、规划设计报批与组织模式、一二级联动开发等方面的实施建议。

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  • Q/CR9157-2020《铁路三维地理信息数据技术规范》内容解析

    黄一昕;杨全亮;蒋函珂;范登科

    三维地理信息技术已广泛应用于铁路工程的规划、设计、建设、运营维护各个阶段,其形成的信息化服务平台极大地提高了项目数字化和智能化水平。Q/CR9157-2020《铁路三维地理信息数据技术规范》在总结既有经验的基础上,科学性、系统性地规范了我国铁路工程三维地理信息数据的生产、更新、管理和应用。本文对该标准进行了深入解读,包括阐明标准的编制背景及相关地理信息标准的研究现状,对标准的编制依据、主要内容进行深入分析。通过分析可知,本标准有助于推动我国铁路工程三维地理信息数据相关技术的进步,提高我国铁路工程全寿命周期的信息管理的水平。对完善贯穿铁路设计、建设、运营、管理和维护全生命周期的“数字铁路”,加快提高我国铁路的信息化水平起到重大作用。

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  • 北京铁路枢纽丰台火车站改建工程自然通风设计方案探讨

    孔华彪;周添;孙兆军

    北京铁路枢纽丰台火车站采用双层车场的特殊结构形式,高架候车厅区域出入口多且开启时间较长,设计方案考虑过渡季在该区域利用自然通风代替传统设计的机械通风。为验证自然通风设计方案的可行性,探究预期实践效果,通过STREAM软件对两种门窗设计方案下的自然通风效果进行了模拟分析、对比,并基于优化方案进行了节能及经济性分析。分析结果表明:经过合理的优化设计,自然通风可以满足过渡季大部分时间室内舒适度度要求,甚至可以在空调季部分低负荷时间段使用;在工程设计中应充分利用热压作用,通过合理的通风口高程布置来增强自然通风效果,而不是简单的加大通风口面积;采用自然通风在节约运行费用以及初投资方面有巨大优势。

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  • 城区闲置铁路改造思路探讨—以娄邵铁路为例

    易磊

    为了实现交通基础设施领域的供给侧改革,盘活现有铁路资源,需要对闲置铁路改造进行研究。首先梳理了国内外闲置铁路再造案例,总结出三种主要改造模式,结合娄邵铁路工程条件以及沿线环境分析,提出“交通+”的模式。其次,在新型交通制式选择上,比选了有轨电车、智轨、BRT三种中低运量制式,结合本工程实际选择有轨电车。再次,提出沿线相交道路的改造方案,并在轨道沿线规划贯穿城市的生态慢行廊道,同时以轨道为载体开发旅游及文创产品。最后,从投融资模式的角度,提出以土地一级开发收益来平衡改造建设投资的“社会投资人+EPC”模式,总结出闲置铁路改造标准流程,为同类工程改造方案的制定提供借鉴和参考。

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  • 高速铁路无砟轨道结构与下部基础摩擦系数研究

    尹银艳;刘玉涛;赵云哲

    Q/CR 9130-2018《铁路轨道设计规范(极限状态法)》对于整体温度和混凝土收缩作用下无砟轨道结构轴向力计算式中摩擦系数因缺乏试验研究,仅在条文说明中给出建议取值。对现浇混凝土与凿毛混凝土层间静摩擦力开展试验研究,并通过对多个摩擦系数取值方案进行试设计,分析对CRTSⅠ、Ⅲ型板式无砟轨道底座板配筋的影响,主要结论为:(1)1 m~(2)混凝土与凿毛混凝土面层间结合力在401~474 kN之间,静摩擦系数在0.51~0.96之间;(2)摩擦系数采用优化方案,底座板配筋比采用现行规范建议取值时的配筋更接近通用参考图配筋;(3)提出摩擦系数取值可优化为:路基地段取1.2,隧道地段取0.8。研究成果可为铁路轨道极限状态法设计标准的完善和推广应用提供数据支撑。

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  • 基于压缩压胀分区的高铁地基水平位移分析方法

    郭帅杰;宋绪国;陈洪运

    高铁路基工程中通常采用填土路堤结构,地基深层水平位移场将直接影响临近高铁或其他构筑物的工程安全。鉴于高铁地基通常为深度方向上的层状地基,而Boussinesq或Mindlin位移解仅适用于均质地基变形分析,研究建立一种基于Boussinesq水平应力场进行地基水平压缩压胀分区的水平位移分析方法。通过路堤堆载引起的高铁地基水平应力特点以及地基水平压缩压胀分区定义,应用分层总和法实现不同深度位置处高铁地基水平位移的分析评估。根据同数值仿真结的果对比分析,验证了该方法关于高铁路堤堆载引起的水平位移场解答的正确性。研究结果表明,地基深层水平位移水平分布存在极值点,极值点连线大致为45°倾角直线,并可作为地基深层水平位移压缩压胀分区的界限,基于压缩压胀分区的高铁地基水平位移分析方法能够直观的反映出此分布规律。

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  • 城际铁路长联大跨连续梁桥设计关键技术研究

    鄢玉胜;张鹏举;曹增华

    随着我国城际铁路建设步伐的加快,长联大跨连续梁桥的应用越来越多,为解决长联大跨连续梁设计中的几个关键技术问题,依托西安北至机场城际铁路渭河特大桥的设计,采用理论计算和数值模拟相结合的方法,建立主桥模型进行计算,研究该桥临时支座解除时机、地震效应特点、大梁缝轨道方案等诸多设计问题,解决了该桥的临时支座设计解除时机、抗震设计难度大和大梁缝轨道平顺性难保证等问题。通过研究表明,采用合理的临时支座解除时机、抗震设计方法和轨道方案等关键技术能较好地解决地长联大跨连续梁桥在城际铁路中的应用。

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  • 基于机载LiDAR技术的现代齿轨铁路线路设计方法研究

    王月新

    国内齿轨铁路的研究尚处起步阶段,由于其采用齿轮传动力克服了轮轨黏着极限,在地形起伏较大的山地型城镇(社区)、山区旅游交通线路中具有较强的适用性。以湖南省某工程为实例,创新性地利用低空机载LiDAR技术,提出一种复杂地形下现代齿轨铁路的线路设计方法:1)齿轨铁路选线应首先根据自然特征和工程技术要求确定合理的技术标准,再结合功能定位及其他因素综合确定线路走向方案;2)对于旅游交通,线路方案综合比选中要充分考虑旅游观光属性,满足旅游客流特点;3)机载LiDAR技术通过区域点云采集、数据处理、点云融合及对植被、建筑物等非地表点的过滤后形成成果,可较为精准、直观地获取地形、断面数据,辅助局部方案的优化以及重难点方案的决策。相关结论可为齿轨铁路在国内的建设与运营提供参考,为齿轨铁路的选线研究工作提供新思路与新方向。

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  • 基于列车时刻表的“一带一路”节点城市高速铁路网络空间演变研究

    齐苗苗;段晓峰

    高速铁路发展是“一带一路”建设的重要保障,对“一带一路”沿线节点城市网络空间演变具有重要的影响。为深入研究这一问题,从地理空间视角出发,借助高速铁路列车时刻表数据和高速铁路网络分布地图,运用社会网络分析法研究了“一带一路”节点城市的高速铁路连接网络体系格局特征,用空间句法研究了节点城市铁路网络空间形态,研究结果表明:1)高铁引发“一带一路”城市间网络连接度增长明显;2)网络空间层级关系明显,城市等级和综合实力与网络连接度呈正比关系;3)铁路网的整合度提高,深度降低,连网程度提高,覆盖面变广。利用高速铁路列车时刻表数据、空间句法可以用来研究城市网络空间。

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  • 高速铁路泥岩地基膨胀变形试验及渗透试验研究

    王斌文;马丽娜;张戎令;王起才;张唐瑜;李佳敏

    为研究水在不同渗流方向下对高速铁路无砟轨道泥岩地基膨胀性及渗透性的影响规律,以兰新高铁DK1345+200里程为试验点,借助自主研发的测试仪器,进行在不同上覆荷载下膨胀变形及水平、竖向渗流原位试验。结果表明:不同荷载下泥岩膨胀量随注水时间的变化呈“S”型分布;泥岩膨胀受上覆荷载的约束作用,荷载越大,泥岩膨胀受到的约束作用就越强,膨胀量就越小,反之越大;不同位置处土样的水平及竖向体积含水率均经历缓慢增长、骤然增长和基本稳定3个阶段;在同一位置,荷载越大,土体越密实,体积含水率越小,渗透性越弱。建立了荷载与膨胀量计算模型,实测数据与模型计算结果吻合度较高,具有一定的推广性。

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  • 基于关联规则和变权重系数的列控车载设备工作状态评估方法

    樊连会;武晓春;郭荣昌

    为了提高列控车载设备运行中工作状态评估的准确性并为设备检修提供依据,根据信息数据关联规则和因素空间理论的变权综合概念,提出一种基于关联规则和变权重系数的列控车载设备工作状态评估方法。通过分析列控车载设备的历史运行故障数据,得到17种故障特征与8种故障类型的关联性,并建立综合状态量集合。根据关联规则置信度确定单项状态量的常权重系数,然后根据单项状态量评分、常权重系数、变权重计算公式求出各个综合状态量所对应的变权重系数。最后根据变权重系数和综合状态量评分计算列控车载设备的整体运行状态评分值,从而判断列控车载设备所处的工作状态。实例分析表明,本文所提方法准确率比关联规则方法提高了6%,能够准确评估列控车载设备运行中的工作状态。

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  • 接触带空间位置对隧道初期支护变形与结构应力影响研究

    于介;刘俊平;范世鸿;丁丰亮;杨文波;谷笑旭

    为探究接触带对隧道支护结构的影响,以贾塬隧道为依托,针对红黏土砂岩夹泥岩接触带空间位置对隧道初期支护变形和结构内力的影响,采用有限差分数值计算方法进行分析,重点探讨隧道上方接触带位置对隧道拱顶下沉、水平收敛及支护内部应力的影响规律,并结合隧道断面形状进行了分析。研究结果表明:(1)随着接触带分界面相对隧道拱顶的高度不断增加,初期支护变形值和最大应力值不断减小,且相对高度对竖向位移的影响大于水平位移的影响,并对其应力分布无明显影响;(2)接触带对隧道初期支护的影响随着相对高度的增加呈曲线变化,当接触带分界面超过拱顶上方15m后,不再对隧道有明显影响;(3)通过对不同隧道断面形状进行分析,红黏土砂岩夹泥岩接触带对隧道的影响高度在1倍洞径以内。

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  • 基于图论推理的高速铁路信号系统网络诊断方法研究

    徐德龙;鲁剑锋;窦伟;杨璘

    维护终端是高速铁路信号系统的一个组成部分,是进行系统状态监测和维护的一个重要手段,也是系统智能运维技术的载体,计算机联锁系统为典型的地面信号系统。在对计算机联锁系统网络监测需求研究的基础上,采用图论模型方法,对其主机和内部网络、外部网络通道状态进行模型显示;基于特定的计算方法解决了通道显示问题;并基于图论模型和模糊推理的混合推理方法对典型的交换机故障、通道故障进行推理分析。经过研究证明,针对图论和推理进行适应性的改进能够解决复杂的高速铁路信号系统内部网络监测和故障诊断问题,能够提升系统的可视化和维护水平。

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  • 紧邻铁路深厚淤泥层基坑支护对策及影响研究

    于廷新

    沿海地区淤泥层深厚,大量基坑造成紧邻铁路位移超标,严重影响安全运营。目前类似基坑支护及影响研究尚不成熟、亟待研究。依托紧邻铁路的深厚淤泥层基坑实例,采用小应变土体硬化高级模型(HSS)进行三维数值分析,并对各施工阶段现场监测,通过理论计算、数值分析、现场监测的对比分析,得出深厚淤泥层基坑对土体及铁路影响规律、保护铁路的被动区加固等对策。结果表明:数值分析法与实际监测基本吻合,结果可靠,弹性地基梁法结果偏小;铁路沉降及垂直铁路方向位移较大,两者基本相等,由基坑中部向两侧逐渐减小,沿铁路方向位移较小;桩深层水平位移最大值位于基坑底附近,坑外地表沉降最大值位于距坑边1.5倍基坑深度附近,基坑影响范围达5倍基坑深度;对铁路侧被动区采用搅拌桩裙边加固,其他侧被动区采用搅拌桩墩式加固,减少了铁路位移及造价。

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  • 温州市域铁路S1线减振道床减振效果测试与分析

    刘玉涛;张健强;罗伟;韩志刚

    为掌握市域轨道交通橡胶隔振垫道床的振动特性及实际应用效果,对温州市域S1线桥面和地面振动进行了系统测试与分析,得到如下结论:(1)直线地段,轨道结构高度780mm橡胶隔振垫道床的减振效果为10.4dB;曲线地段,轨道结构高度610mm橡胶隔振垫道床的减振效果为9.5dB,轨道结构高度780mm的橡胶隔振垫道床的减振效果为10.2dB。(2)两种橡胶隔振垫道床在频率12.5~25Hz范围内并不能起到减振效果,反而会放大振动。在频率大于31.5Hz时,两种隔振垫道床才能起到减振效果。(3)距轨道中心线10m范围内地面振动衰减较快,并且主要是频率20Hz以上的中、高频振动的衰减,20Hz以下的低频部分变化较小。距轨道中心线10~15m范围内,曲线地段两种橡胶隔振垫道床的地面振动出现局部放大。(4)距轨道中心线10~15m范围内,曲线地段两种隔振垫道床的地面振动满足混合、商业中心区环境振动标准,直线地段轨道结构高度780mm隔振垫道床的地面振动能够满足特殊住宅区环境振动标准。

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  • 基于地应力场特征的川藏深埋隧道岩爆等级预测研究

    乔志斌

    地应力和岩爆是隧道动态设计的重要因素,针对川藏地区某深埋硬岩隧道地应力场特征与岩爆等级不明确的现状,提出了基于地应力场特征的深埋隧道岩爆等级预测方法。采用基于神经网络替代模型的加速优化算法进行地应力反演,分析了其主应力特征及与埋深的关系,并基于该隧道开挖过程中的弹性应变能特征预测该隧道开挖后的岩爆等级。结果表明,该隧道隧址区最大主应力值达到58 MPa,地应力场为σ_(H)>σ_(V)>σ_(h)。侧压力系数随埋深先上升后下降,埋深400 m时,侧压力系数为2.8,埋深达到2 500 m时,侧压力系数接近1,隧洞位置侧压力系数为1.13。岩爆预测结果表明,该隧道岩爆段共11 750 m,占全隧90.1%,强烈岩爆段达到5 600 m。本方法获得的地应力反演结果较准确,岩爆预测结果为实际开挖中的岩爆发生情况所验证,研究成果对深埋岩爆隧道设计和岩爆防控具有显著的借鉴意义。

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  • 基于PCA-Shapley值的地铁盾构施工风险灰色聚类评价

    赵辉;马胜彬;卜泽慧

    为对地铁盾构施工风险进行科学评价,构建了基于PCA-Shapley值的地铁盾构施工风险灰色聚类评价。通过主成分分析法(PCA)对风险因素集进行降维处理,进一步归纳整理得到风险评价指标体系;考虑到指标之间的关联性,采用Shapley值法进行风险指标赋权;同时为解决风险评价的灰色性,采用灰色聚类评价法对施工风险进行具体评估,降低了风险指标信息缺失带来的评价结果失真影响;最后将该模型应用到青岛地铁1号线“安安”区间盾构施工风险评价中,得到综合评价值为6.715,结果表明风险等级为“较低”,其中施工环境风险等级为“一般”,设备和材料风险、人的风险和施工技术风险均较低。在该区间地铁盾构施工过程中需要重点监测和控制地下地质条件、地下管线老化和地面沉降风险等带来的影响。

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  • 混凝土强度分布对温升荷载下宽窄接缝损伤模式的影响

    张雯皓;刘学毅;郭恒;肖杰灵;刘笑凯;董佳佳

    强度不足是高温下宽窄接缝损伤的主要原因之一,通过建立基于混凝土塑性损伤理论的宽窄接缝有限元模型,分别研究了宽接缝与窄接缝强度一致、窄接缝强度高于宽接缝强度和宽接缝强度高于窄接缝强度等工况下三种典型损伤模式与强度分布的关系。计算表明:温升作用下,窄接缝的破损是由窄接缝处强度低导致的受压损伤,受宽接缝强度影响小;宽接缝破损是由于宽接缝强度低所导致的拉压复合损伤并受窄接缝强度影响;宽接缝与窄接缝交界处断裂属于突变的受拉损伤;窄接缝强度越高于宽接缝强度,宽接缝越易损伤,但会提高宽接缝与窄接缝交界处断裂所需温升。损伤模式与强度分布相关,为避免接缝破坏,建议保证窄接缝混凝土至少为C55等级,宽接缝混凝土至少为C45等级但低于窄接缝混凝土等级。

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  • CBTC系统计轴接口优化方案研究

    冯浩楠;王鲲;邢科家;郜洪民

    计轴系统是CBTC系统中的安全关键设备,现有CBTC系统计轴接口方案存在信息通道单一、继电器过多等缺点。提出一种新的接口方案实现计轴系统接口优化,通过对车站接口机进行改造,设计5个功能接口实现与CBTC系统中相关系统通信,增加的计轴信息传输通道实现继电器节省和CBTC系统信息的整合,车站接口机内的控制权限管理模块实现了中心和车站的ATS系统设备的统一接入和集中管理,保障了多个ATS子系统设备对同一计轴系统进行控制时的权限控制及传输安全。测试结果验证了CBTC系统计轴接口优化方案的可行性,为降低CBTC系统建设和维修成本,提高系统信息传输效率提供了解决方案。

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  • 近场地震作用下高速铁路简支梁桥行车安全性影响研究

    户东阳;陈克坚;李聪林;吕雷

    为评估近场地震作用下渝昆高铁典型规则与非规则简支梁桥的行车安全性,分别建立了等墩高10跨简支梁桥与某实际非规则铁路简支梁桥有限元模型,首先对不同抗震方案进行了比选,在此基础上,计算了各桥梁动力特性,选取桥址周围实际近场地震动作为输入,考虑列车不同行车速度,对四种不同桥梁结构进行了列车-桥梁耦合系统时程分析。选取列车脱轨系数、轮轨减载率、列车水平加速度、竖向加速度指标评价列车行车安全性,对比研究了不同墩高桥梁结构、地震动输入强度、行车速度对安全行车的影响。结果表明,不同安全性评价指标对列车行车速度和地震动强度的敏感性不同,非规则简支梁桥的行车安全性需更加引起注意。其结果可为近场高速铁路简支梁桥抗震设计提供参考。

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  • 铁路设备房屋机器人巡检系统安全研究与应用

    陈志颖

    研究目的:为了预防无人值守车站、信号中继站设备发生安全事故,研究机器人远程巡检系统,达到对无人值守机房远程监控的目的。通过对影响列车运行安全的关键设备需求进行分析和功能分类,建立系统九个关键模块,分析采集的关键设备变化信息,并进行安全功能分析,进而构建机器人安全巡检系统,最终达到对系统的远程监控安全的目的。研究结论:(1)通过分析信号设备房屋关键设备维护需求,建立机器人功能系统结构;(2)配置视频、热成像等关键设备,实现机房设备状态信息的有效采集;(3)结合现场维护需求,建立软件数据模块,与硬件功能对应,实现现场数据采集、分析与预警。结果表明:该系统可以有效实现设备与人员的远程在线监测和预警,达到事故预防的效果。

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  • 基于都市圈融合发展理念的成都市域快线13号线互联互通方案研究

    王学贵

    为了实现城市副中心、都市圈城镇与中心城区的快速联系,构建联通城郊的城市快线网,推进多网融合发展,是实现现代化都市圈发展的有效途径和有力支撑,因此研究线路的互联互通就显得十分必要和迫切。结合都市圈融合发展对轨道交通线路实现互联互通的需求,通过成都市域快线13号线与衔接线路互联互通的必要性、客流需求分析、运营组织模式、互联互通车站配线方案、列车跨线列车交路及系统方案的实现等方面进行了多方案分析,论证了现代化都市圈发展理念下实现互联互通的必要性和方案的可行性。以成都13号线为例,对与其衔接的市域范围内的23号线、S2号线、S3号线实现互联互通的配线设置方案、列车开行交路及对系统方案实现的影响等做了分析研究,理论与实例相结合,形成了都市圈融合发展条件下互联互通方案设计的基本理念及思路。

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  • 川藏铁路昌都至林芝段最大坡度研究

    秦鉴

    川藏铁路具有显著的地形高差、复杂的地质条件、急剧的气候变化以及脆弱的生态环境。显著的地形高差和复杂的地形条件导致线路桥隧比重高,为适应地形,绕避不良地质,降低工程量及各种潜在风险,需要采用大坡度布线。连续长大坡道方案可缩短隧道长度、减小施工难度、降低工程风险、节省工程投资,但也增加了运营安全风险和运输组织难度,对列车牵引制动性能要求更高。本文结合国内外最大坡度的运营经验,基于安全、经济、合理、可靠的设计原则,对川藏铁路昌都至林芝段采用24‰、30‰和35‰最大坡度方案,从工程适应性、工程数量及投资、运营安全性、运输质量和运输能力等不同方面进行详细比选,并经综合分析推荐采用30‰最大坡度方案。

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  • 高速铁路用ω型弹条性能研究及结构改进

    黄浩志;王安斌;高晓刚

    为了研究高速铁路用ω型扣件弹条在服役时的性能,避开轮轨磨耗激励对弹条的伤损影响,以现有W1型弹条为研究对象,先利用锤击法对现有W1型弹条进行了组装模态试验分析并用建立弹条约束刚度的方法对弹条组装模态进行了仿真验证,后对W1型弹条进行了结构空心改进,并对改进后的弹条进行了静力计算及组装模态分析,结果表明:W1型弹条在1000 Hz以内主要有两阶固有频率,分别为580.74 Hz和701.08 Hz,建立的W1型弹条扣件有限元简化模型对弹条组装模态计算结果与试验结果的误差在4%以内;在1000 Hz以内,空心弹条仿真组装模态分析结果相比原有W1型弹条的两阶主要频率提高3%以上,同时在同等预紧力下,空心弹条的应力低于现有弹条,且扣压力满足9kN以上的要求。

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  • 高速铁路悬臂U形路基结构设计分析方法研究

    郭帅杰;宋绪国;陈洪运

    为解决高速铁路悬臂U形路基的结构设计问题,系统开展了基于极限状态设计理念的悬臂U形路基结构设计分析方法研究。基于昌景黄铁路试验段项目,对悬臂U形路基的结构型式、外荷载类型、荷载组合方式等开展了系列研究,提出了悬臂U形路基结构承载能力、抗疲劳性能、裂缝控制及挠度变形设计分析方法。分析结果表明:悬臂U形路基结构相较于传统路基占地面积减小约60%,结构设计中需采用五种基本荷载组合方式进行极限状态设计,提出的高速铁路悬臂U形路基设计分析方法能够满足实际工程的设计需求,列车荷载是影响悬臂U形路基结构工作性能的关键因素,能够显著影响悬臂墙混凝土和受拉钢筋的抗疲劳性能以及结构挠度变形。

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  • 普速铁路105m柱板式空心高墩细节设计研究

    李兆章

    黄韩侯铁路纵目沟特大桥5号主墩高105m,采用柱板式空心墩,为探索新型高墩最佳受力状态,保证施工和运营安全性,采用Midas/ Civil软件对下横梁以下墩身混凝土收缩特性进行计算分析,根据工程设计经验结合现场实际状况对主桥墩高设置、基础设计进行优化,采用缩尺模型试验对高墩破坏形态进行模拟。研究结果表明:高墩墩底实体段和空心段交界处,混凝土收缩引起的局部拉应力最大可达7.3MPa,通过全截面配置普通钢筋解决;受地形条件控制,适当提高承台、降低墩高在山区铁路设计中效果明显,桩基础采用大直径、不等桩长布置形式更合理;缩尺模型试验构件原型选取连接板纵横向宽度对比明显的墩身较理想,采用半圆形楔形块将地锚螺栓杆与地面连接牢固等措施保证实验数据准确。新型桥墩结构的成功建设,体现出细节设计是保证整体结构安全性、耐久性、可实施性和合理性的关键和基础。

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  • 高速铁路无砟轨道扣件弹条疲劳损伤统计分析

    刘玉涛;段玉振;王豪;亓伟

    线路运营过程中,在扣件螺栓预紧力、弹条材料强度和轨道不平顺等随机性因素影响下,扣件弹条折断存在一定随机性。对扣件弹条折断的随机性进行研究,掌握扣件弹条疲劳损伤的概率分布特征,对工务部门制定扣件弹条的更换维修计十分重要。为此,以高速铁路单元双块式无砟轨道为例,建立车辆-轨道耦合系统动力学模型,计算100块单元式道床板板端、板中与板尾扣件弹条的疲劳损伤,并对其进行了概率统计分析,研究不同通过轴重下扣件弹条的折断概率,结论为:(1)单元式道床板板端、板中和板尾扣件弹条的疲劳损伤都服从对数正态分布,板端和板尾扣件的数学期望与方差相差不大,板中扣件的数学期望为板中与板尾扣件的2.1~2.4倍,方差为板端与板中扣件的7.7~14.2倍;(2)对三者的疲劳损伤进行统计分析可知,4车编组通过造成的扣件弹条疲劳损伤服从数学期望为2.44×10~(-7),方差为2.39×10~(-12)的对数正态分布;(3)高速铁路WJ-8型扣件弹条在累计通过轴重1100Mt以下具有极高的可靠性,建议累计通过1100Mt前将扣件弹条全部更换。

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  • 铁路基础OD数据管理分析系统研究

    胡必松

    为满足铁路基础OD数据快速统计、分析和预测,采用C#语言和.NET平台进行铁路基础OD数据管理分析系统开发。在系统需求分析的基础上,从系统数据组织、系统功能模块设计、系统体系结构设计、系统功能模块关系与处理流程等方面进行系统设计,最后进行系统效果及评价分析。系统实现了OD小区指定品类分年度查询、指定年份分品类查询、OD生成量预测、OD分布量预测、OD数据图表分析等功能。应用结果表明:系统结构完整、界面友好、操作方便、运行高效,可为铁路基础设施规划建设、铁路行车组织、运营管理等提供决策辅助支撑。

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  • 莞惠城际轨道交通桥梁设计特点与技术创新

    柳学发;徐升桥;任为东;刘俊

    莞惠城际轨道交通采用新标准、新制式、新模式,跨越河流多,广泛分布软土,景观要求高,首次采用CRH6型城际动车组,不与国铁跨线运营,当时尚没有城际铁路设计规范,旨在建成新型城际轨道交通示范工程。根据采用的动车组以及可能上线的运架梁车、长钢轨运输车、救援车辆荷载效应,兼顾结构的适用性和安全储备,研究提出了设计活载采用0.6UIC及相应梁体刚度等技术标准。结合岭南建筑审美习惯,在分析各种梁型和墩型的基础上,提出了不同于客运专线铁路、城市轨道交通和城市高架的流线形梁型和流线形墩型。通过对多种方法的对比分析,认为软土地基中桩基设计采用弹性半无限体内的应力分布法,既可简化计算,又可保证工程安全,并提出了适当加大桩径、加强配筋的设计原则。对主跨150m混凝土连续梁、主跨180m混凝土连续梁拱影响徐变各因素的计算分析认为梁高对徐变影响大,控制上下缘应力差对减少徐变非常有利,铺轨时间对徐变影响较大且铺轨时间早于60d时徐变呈非线性增大,张拉龄期、合龙顺序对徐变影响不大,并提出了大跨度预应力混凝土梁徐变控制的系列措施。

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  • 基于组合赋权-TOPSIS的艰险山区铁路长大坡道线路方案评价方法研究

    杨昌睿;李远富;邹鑫;蒋频;樊敏

    针对艰险山区铁路建设中出现的长大坡道和线路方案决策时难以系统量化指标权重的问题,提出了基于改进层次分析法(AHP)、改进熵权法和逼近理想解排序法(TOPSIS)的长大坡道线路方案评价方法,选取工程技术经济、工程地质、运营安全、生态保护四个方面12个评价指标,构建了山区铁路长大坡道线路方案综合优选评价体系,利用改进AHP-熵权法计算各指标的主观、客观权重,并进行组合赋权得到综合权重,结合TOPSIS法计算各线路方案与理想解的贴近度,并以渝昆高铁筠连至昭通段4个长大坡道线路方案对评价方法进行验证,计算各线路方案综合优越度,得出30‰坡度集中使用方案最优。结果表明所提评价方法和评价体系具有较好的合理性和适用性,可为山区铁路长大坡道线路方案优选提供可靠的决策支持。

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  • 粤港澳大湾区铁路网规划方案研究

    姬燕男

    为推动粤港澳大湾区铁路建设,从粤港澳大湾区国家战略定位出发,在对粤港澳大湾区发展背景分析的基础上,对现状铁路网存在问题进行阐述,结合珠三角城际铁路网规划、各区域轨道交通网规划,提出规划中尚且不足之处。进而,以粤港澳大湾区区域空间结构为基础,参考其他大湾区的规划思路,提出“外拓通道、内筑网络”的粤港澳大湾区铁路网构架。通过预测2030年的客流密度,提出了北向对外、东向对外、西向对外和西北向对外铁路通道布局;考虑大湾区内主要节点的快速联系,将内部城际铁路分为广深港主轴、广珠澳主轴、跨珠江口主轴以及极轴放射四个方面,提出其规划方案;为进一步促进港澳融入内地交通圈,提出了港澳一体化衔接规划方案。

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  • 受电弓碳滑板异常磨损与高频振动机理分析

    黄超;王安斌;何宇;高锋

    受电弓碳滑板在服役状态下的异常磨损现象,不仅增加了维护成本,而且会严重影响弓网系统的安全性和稳定性。本文研究了碳滑板高频振动对异常磨损的影响并进行了优化设计。首先,建立非线性受电弓垂向结构模型和推导出弓头的运动微分方程,并对碳滑板进行了模态试验和有限元模态计算,结果表明:数值模拟与实验结果的模态频率误差在3.4%之内,模态振型弯曲分布基本一致;其次,通过碳滑板横向振动和垂向振动与相对应的磨损机理分析,验证了碳滑板异常磨损的轮廓与高频垂向模态振型的形状相吻合,对应的模态频率分别为240Hz和580Hz;最后,建立碳滑板振动特性的优化模型,通过变参法得出优化设计的模态试验结果,结果表明:优化方案对碳滑板异常磨损现象具有良好的控制效果,且方案三对降低模态频率和降低振动加速度响应峰值效果最明显。

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  • 都市圈综合轨道交通线网布局评价指标研究

    吕颖

    都市圈综合轨道交通线网布局结构复杂,需构建科学全面的评价指标体系甄选最佳的方案。基于系统工程与多目标评价原理,首先研究了规划者、需求者、投资者、运营者等不同主体的核心利益诉求,同时立足线网效益本身将评价划分为技术评价、经济评价、社会评价、环境评价四个层次。进一步,建立以线网结构性、需求满足性、建设实操性、运营效率性、空间协调性为目标准则层的评价指标体系,以全面评判综合轨道交通线网布局方案的合理性、适用性。研究成果可为都市圈的综合轨道交通线网规划方案的比选与优化提供参考决策。

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  • 强风地区高速铁路接触网锚固系统简约化研究

    王玉环;郭凤平;周少喻;关金发

    运营实践证明,在充分满足接触网系统功能的前提下,连接零部件数量缩减、设备集成及结构简约可使得系统各级维修、维护量急剧下降。以兰新高铁为例,在荒漠大风等外部恶劣环境下运行,接触网部分关键子系统可进行简约化,但系统简约化与可靠性的关系并非成正比关系,系统可靠度有可能会降低,因此为了保证系统不低于原系统可靠度,采用可靠性再分配原理来论证其可行性,为新设备研发或新设备选型提供必要的技术条件。研究适用于风区特别是新疆特殊风区的简约化接触网系统是当前铁路牵引供电系统防风研究的新课题,对进一步提升荒漠风区接触网系统安全可靠性、减少运营维护工作量有着重要意义和社会价值。

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  • 高速铁路轨道控制网局部快速复测技术研究

    张江

    为了解决运营期高速铁路重点段轨道控制网复测面临的较难单独安排天窗时段的难题,提出采用轨道快速检测时全站仪不整平自由设站数据进行CPIII复测构网的作业方法,以提高天窗综合利用效率。分析60m及120m两种设站间距下的观测网形,建立基于罗德里格矩阵的单站解算模型、整网平差模型、不稳定点分析模型及精度评估模型;基于大量不整平自由设站实测数据的统计结果,提出以坐标不符值2mm为限差的不稳定点判别准则,并采用1.5km轨道控制网复测数据对所述方法进行验证,结果表明:不稳定点识别判定可靠、操作简便;7个模拟不稳定点的平差解算成果与原成果的坐标差小于2mm,数值正确,对重点段轨道控制网复测的工务运营养护实践具有应用价值。

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  • 基于CBR的泥石流区域铁路选线方案辅助决策模型研究

    樊惠惠;李远富;蒋频;杨昌睿;邹鑫

    为了将历史泥石流区域选线案例应用于拟建川藏铁路泥石流区域选线方案的决策中,文章建立了基于案例推理的艰险山区泥石流区域选线方案辅助决策模型。首先选取数个特征属性对泥石流案例进行定量表示,并运用梯形模糊层次分析法为各特征属性赋权;而后根据历史工程案例资料建立了艰险山区泥石流灾害案例库,在此基础上,利用灰色关联方法进行相似案例的检索,相似案例的选线方案经过适当修正后用于目标案例。最后,通过巴涅弄沟泥石流实例分析,验证了该模型的有效性。结果表明:该模型可在地形地质等工程资料尚不明确的条件下,充分利用历史泥石流案例资料,通过推理初步得到合理可行的泥石流区域选线方案,为铁路选线方案的决策提供了新手段。

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  • 上跨铁路下承式钢系杆拱桥设计与施工

    王法武

    上海市北横通道工程上跨上海火车站机务段和轨道交通3、4号线时,由于铁路与轨道交通之间无法设置桥墩,需一跨跨越。新建桥紧挨既有桥,需与既有桥桥面高程保持一致,结构高度受到限制,因此采用76m下承式钢系杆拱桥。钢系杆拱桥采用单片拱肋,主梁为单箱三室断面,采用步履式顶推施工。新建桥顶推到位后,切割既有桥人行道板,安装新建桥的翼缘板。本文介绍了该钢拱桥的结构设计特点、新老桥之间的接缝处理、顶推施工方案;建立空间有限元模型,对结构整体受力、整体稳定、疲劳、局部受力和顶推施工阶段受力进行计算分析。结果表明:在平面位置和高程受到限制时,采用单拱肋下承式钢箱梁系杆拱桥是较好的解决方案;上跨铁路钢系杆拱拱桥采用步履式顶推施工,对铁路安全影响较小。本桥的顺利实施,可为类似工程提供参考。

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  • 川藏铁路长大坡道电分相缓坡设置方案研究

    王晓栋

    川藏铁路是我国又一举世瞩目的世界工程,沿线需克服巨大的高程差,电分相的设置直接影响工程方案。采用组合方案对比法,根据川藏铁路拟采用的电分相设置方案,从缓坡坡长1km、1.5km、2km、2.5km以及缓坡坡度8‰、10‰、12‰对电分相缓坡设置方案进行组合,通过模拟牵引计算分别对动车组、普速客车、货物列车进行过分相检算。根据不同种类列车在不同缓坡设置方案的电分相出入口速度结果,采用反推法,按出口速度25km/h反推得到不同坡度方案最短缓坡长度,得出电分相出口速度受CRH380AL动车组以ATP模式过分相控制。通过对比运输质量,从减少工程规模、节约工程投资角度考虑,推荐川藏铁路长大坡道电分相设置采用缓坡坡长不小于2km、缓坡坡度不大于10‰方案。

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  • 框架板式无砟轨道梁端凸形挡台受力影响规律研究

    张世杰

    为探明框架板式无砟轨道梁端凸形挡台受力的影响规律,结合现场对某线上框架板式无砟轨道监测结果,建立框架板式无砟轨道三维精细化静力分析模型,研究不同影响因素对梁端凸形挡台受力性能的影响规律,研究表明:梁端凸形挡台与底座板相连位置所受垂向拉应力较大,容易出现混凝土拉裂;凸形挡台受力随着梁端相对位移的增加整体呈非线性增加,当梁端相对位移超过80mm时,凸形挡台的受力基本不再发生变化;扣件纵向阻力对凸形挡台的受力影响明显,当扣件纵向阻力超过7.5kN/组时,凸形挡台底部可能会发生受拉破坏,现场应重点关注扣件的服役状态;建议当凸形挡台与轨道板相对位移超过5.3mm时,应对梁端凸形挡台采取加固措施,防止凸形挡台拉裂;环形树脂的老化能一定程度劣化凸形挡台的受力。

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  • 第三系富水粉细砂岩地层基坑冻结加固研究

    向亮;尹陇娟

    第三系富水粉细砂岩地层,遇水软化稳定性差,极易产生流砂现象。以兰州地铁某地下四层深大车站基坑支护局部冻结工程为例,从冻结单管温度场分析了富水粉细砂岩地层冻结法的适用性,并结合设计方案,研究了设计参数的取值范围;根据局部冻结区域的测温管监测数据,研究了测温管温度随时间的发展规律与不同时间点的地层竖向温度分布规律;结合冻结施工过程中的地表沉降监测数据,分析了不同冻结位置的沉降变化规律。结果表明:第三系富水粉细砂岩地层单管冻结壁较大,地表与污水管线沉降变形均在10mm以内,采用整体冻结+局部差异冻结,选取适用于特殊软弱地层的冻结方案,保证了基坑顺利安全开挖,希望为类似工程提供参考。

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  • 郯庐断裂带对徐连高铁的影响及工程应对措施

    柏华军

    目前缺少地震断裂带对高速铁路跨越工程影响的系统性研究。以徐连高铁跨越郯庐断裂带为例,结合现有研究成果和规范要求,研究了郯庐断裂带对徐连高铁的影响,并采取针对性的工程措施。研究认为,郯庐断裂带潍坊—嘉山段(又称沂沭断裂带),仅安丘—莒县断裂(f_(5))为全新世活动断层,推测如果未来发生地震将产生地表水平、垂直断错,同时蠕滑变形将超出无砟轨道的可调节范围。为减少地震断裂带对工程的影响,线路采用十字交叉方案跨越地震断裂带,影响范围内采用更易修复的路基结构和有砟轨道,范围外桥梁结构进行抗震加强设计,优先选择简支梁结构,大跨度结构进行隔震设计;并对新沂南站进行安全距离避让选址。同时建议在该区域内建立地震预警系统加强地震监测,为高速铁路运营提供安全保障。本文从线路、轨道、路基、站房、桥梁等多个专业角度采取针对性措施,综合性很强,践行“科研服务工程”宗旨,具有一定的学术价值,以期为川藏铁路等类似工程的设计提供技术参考和借鉴。

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  • 城市地下工程施工监测新技术

    王立新;雷升祥;汪珂;李储军

    为了解决随着不断深入的城市地下空间探索带来的各种施工困难,需要通过监测准确了解地下结构在建设过程中的力学性能和状态,以避免施工过程中可能发生的重大事故。根据地下结构施工的特点,介绍三种新兴的尖端传感技术的原理、应用与展望,包括光纤传感、摄影测量技术和自动监控系统。它们具有高精度、自动、高频、高分辨率等显著优点,并且符合发展的潮流。此外,这些技术已达到了商业化生产水平,并且与常见的地下工程的施工特点和监测目标相一致,其彻底改变了基础设施状况评估和监测方法。为了使这些技术在未来可以广泛推广,结合实例对这些技术进行了总结,以便为今后的工程选择合适的传感技术。

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  • 温州市域铁路减振扣件设计研发

    周磊;李秋义;韩志刚

    减振扣件是市域铁路轨道系统的重要组成部件,以温州市域铁路S1线为依托,对市域铁路减振扣件开展设计研究。针对市域铁路的中等减振需求,从扣件结构的安装接口、运营条件、减振效果、防腐能力等方面进行设计研究,提出一种镶嵌式双层减振结构的减振扣件设计方案。该扣件无锁扣,安装简便易于维修;中间弹性垫板无预紧,可以充分发挥其减振性能。基于减振扣件设计的方案,建立有限元模型,对橡胶垫板及扣件节点刚度取值进行计算分析,确定扣件节点刚度为18 kN/mm;建立车辆轨道耦合动力学模型,验证了该减振扣件满足车辆运行安全性的要求。通过室内静压试验和300万次疲劳试验,确定该减振扣件的结构强度、材料性能、疲劳性能满足设计和使用要求。通过现场测试发现,列车通过该减振扣件地段时,钢轨垂横向位移均满足设计要求。通过现场减振效果测试和室内减振效果试验,减振效果达到4.8 dB,满足中等减振需求,从而确定该减振扣件适用于市域铁路中等减振轨道。

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  • 基于正交分析的地铁目标频段隔振排桩参数研究

    姜博龙

    为优化地铁目标频段隔振排桩设计与选型,本文基于带隙理论和正交分析理论,针对桩长、排数、列数、隧道埋深以及排桩到隧道距离等因素对振动衰减效果的影响规律展开研究。研究表明,在粉质黏土地层条件下:(1)各因素对竖向振动衰减影响主次排序:隧道埋深>桩长、排数>列数>排桩到隧道距离;(2)各因素对水平振动衰减影响主次排序:排桩到隧道距离>隧道埋深、排数>桩长>列数;(3)为取得较好的竖直方向衰减效果,隧道埋深小于0.8λ_(SV)时(λ_(SV)为土体剪切波波长),桩长宜取3.2λ_(SV);隧道埋深介于1.6λ_(SV)~2.4λ_(SV)之间时,可在1.6λ_(SV)~3.2λ_(SV)和4λ_(SV)~4.8λ_(SV)范围内增加桩长;排数达到3排就能取得较为稳定的隔振效果。

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