重载铁路简支梁桥墩纵向水平刚度限值

研究目的:桥墩纵向水平刚度是桥梁结构及桥上无缝线路设计的核心参数,本文基于梁轨相互作用原理和重载铁路线路特点,建立线-桥-墩一体化计算模型,分析简支梁桥墩纵向水平刚度对梁轨相互作用的影响,在综合考虑轨温变化幅度、线路设计速度、钢轨类型、线路坡度等因素下,确定重载铁路常用跨度简支梁桥墩纵向水平刚度限值。研究结论:(1)当重载铁路采用60 kg/m钢轨时,制动工况下的梁轨相对位移及钢轨强度均为桥墩纵向水平刚度控制指标;当采用75 kg/m钢轨时,控制指标仅为制动工况下的梁轨相对位移;(2)对于30 t轴重平坡单线铁路,12 m、16 m、20 m、24 m、32 m、40 m和48 m跨度简支梁桥墩纵向水平刚度限值分别为190 kN/cm、240 kN/cm、290 kN/cm、340 kN/cm、490 kN/cm、650 kN/cm和810 kN/cm;(3)线路坡度会影响桥墩纵向水平刚度限值,坡度为15‰的线路对应桥墩刚度限值约为平坡线路对应值的1.10~1.25倍;(4)本文提出的重载铁路常用跨度简支梁桥墩纵向水平刚度限值可为桥墩加固及养护提供参考。

山地米轨铁路有砟轨道结构稳定性研究

研究目的:本文以某山地米轨铁路为例,研究坡度250‰以上有砟轨道结构的稳定性和极限坡度。首先进行米轨混凝土枕的道床阻力测试试验,并建立轨排结构有限元模型,分析坡度和扣件阻力对轨排结构稳定性的影响;接着建立米轨有砟轨道三维有限元模型,研究坡度与竖曲线半径对有砟道床稳定性的影响;最后,根据扣件阻力、道床阻力与大坡道有砟轨道稳定性的关系提出米轨有砟轨道极限坡度和竖曲线半径的建议值。研究结论:(1)通过试验测试,得到了道床阻力-位移关系,结果表明轨排结构的稳定性随坡度增大而减弱,在扣件阻力不大于10 k N/组时其极限坡度为500‰;(2)有砟道床的稳定性随着坡度的增大而逐渐减弱,在列车荷载作用下,有砟道床保持稳定的最大坡度为500‰;(3)变坡点凸形竖曲线附近道床稳定性弱于直坡道地段,且其稳定性随着竖曲线半径的增大而逐渐增强,在坡度为250‰的情况下,为了保持有砟道床稳定竖曲线半径不能小于400 m;(4)本文研究成果可为米轨铁路大坡道有砟轨道结构稳定性分析提供理论与试验依据。

基于声子晶体理论进行轨道系统减振效果研究

研究目的:针对高速铁路下穿机场航站楼引起的振动噪声问题,分析传统轨道减振技术针对高铁下穿航站楼时存在的弊端,基于声子晶体理论,引入新型声子晶体减振垫层,以降低60~80 Hz特殊频段的振动水平,减少列车运行对机场航站楼内人员的影响。本文以成都至自贡高铁线下穿天府机场航站楼为例,采用多刚体动力学软件UM(Universal Mechanism)与有限元软件ANSYS联合仿真,通过建立两种不同下部基础的列车-轨道-隧道刚柔耦合动力学模型,对新型声子隔振垫和普通隔振垫的减振效果进行对比分析,验证新型声子减振垫的减振效果。研究结论:(1)基于声子晶体局域共振禁带机理设计的新型声子晶体隔振垫轨道各结构低频范围的振动峰值有所减小,且在特定频段(63~100 Hz)减振性能更为显著,其中在80 Hz频段范围减振效果最佳,较普通隔振垫减小9.9 dB,在高铁下穿航站楼时具有良好的减振效果;(2)本研究成果可用于临近或下穿机场及特殊建筑时的高速铁路无砟轨道减振降噪。

一种应用于轮轨滚动接触的非赫兹型简化计算模型

本文基于经典的STRIPES接触模型,提出一种求解轮轨非赫兹滚动接触行为的快速计算方法。相比于STRIPES接触模型,该方法采用变化的渗透量比例系数,并且采用FaStrip算法求解切向接触问题。为了验证所提方法的有效性,本文运用该方法模拟一系列轮轨滚动接触行为,并与STRIPES模型和CONTACT程序进行对比。结果表明,相比于STRIPES接触模型,本文所提方法能够得到更准确的接触边界、法向压应力和蠕滑曲线,并且考虑了切向应力的非线性分布。该方法可进一步应用于车辆轨道动力学和轮轨磨损计算中以提高分析精度。

逆断层黏滑错动下隧道抗错断力学机制研究

研究目的:由于断裂活动的复杂性和工程示范样本的缺失性,逆断层黏滑错动过程隧道抗错断力学机制尚未清晰揭示。因此,本文以某交通隧道逆断层黏滑错动段为原型,采取强制位移法开展1∶30抗错断模型试验,对逆断层黏滑错动下隧道衬砌结构应变、受力进行对比分析,以揭示逆断层黏滑错动条件下隧道抗错断力学机制。研究结论:(1)逆断层黏滑错动具有显著区域性特征,黏滑错动过程主要影响Ⅱ-Ⅱ~Ⅴ-Ⅴ断面范围内,远离错动面衬砌结构受错动影响较小;(2)隧道衬砌结构纵向主要为压应变超限受损,最大纵向压应变位于固定盘侧Ⅴ-Ⅴ断面;活动盘侧环向压应变超限位于Ⅲ-Ⅲ断面的拱顶,固定盘侧环向拉应变超限位于Ⅳ-Ⅳ和Ⅴ-Ⅴ的拱顶、环向压应变超限位于仰拱;(3)活动盘侧最大接触压力位于Ⅱ-Ⅱ断面仰拱,错动前后相差近2倍;固定盘侧最大接触压力位于Ⅴ-Ⅴ断面拱顶,错动前后相差1. 1倍;黏滑错动对活动盘侧围岩压力影响近似为固定侧1倍;(4)本研究成果可为逆断层黏滑错动地质地段隧道抗错断设计和施工提供理论依据。

高原无砟轨道混凝土抗裂性能提升技术研究

研究目的:高原铁路沿线低气压、低湿度、大温差的环境特点极易引起无砟轨道道床混凝土早期开裂,为提升高原铁路无砟轨道道床混凝土抗裂性能,本文研究骨料级配、内养护剂以及高原引气剂对无砟轨道道床混凝土收缩开裂的影响。研究结论:(1)调整骨料级配、掺入内养护材料与掺入高原引气剂均可提升混凝土在高原环境下的抗裂性能,具体表现为延长混凝土圆环开裂时间,降低道床混凝土裂纹数量和最大裂纹宽度;(2)内养护材料与高原引气剂复合使用时混凝土抗裂性能最佳,其道床板裂纹数量较基准组下降75.4%,最大裂纹宽度由0.45 mm减小至0.22 mm,其次为掺入内养护材料、掺入高原引气剂、调整骨料级配;(3)基于试验结果,本文建议高原极端环境道床混凝土的抗裂性能提升技术为:砂率35%~40%,小石比0.25~0.28,粉煤灰20%~25%,膨胀剂8%,内养护剂0.15%~0.25%,高原引气剂0.02%;(4)本研究成果可为高原极端环境下的无砟轨道道床混凝土抗裂性能研究提供参考。

米轨铁路钢枕有砟道床横向阻力试验与仿真

研究目的:为探究米轨铁路钢枕道床横向阻力变化特征,本文开展米轨铁路钢枕道床横向阻力试验,并基于离散元法建立并研究米轨钢枕有砟道床横向阻力,通过试验结果验证米轨钢枕有砟道床离散元模型,同时采用离散元法分别探究砟肩堆高、道床肩宽和道床边坡坡度对米轨铁路钢枕道床横向阻力的影响。研究结论:(1)轨枕横向移动2 mm时米轨钢枕道床横向阻力均值为7.48 k N,比离散元仿真值7.26 k N大3.03%,采用离散元法研究米轨钢枕道床横向阻力是可靠的;(2)随着砟肩高度的增加,米轨钢枕道床横向阻力在不断增大,并且在砟肩堆高100~150 mm时,米轨钢枕的道床横向阻力幅值明显增加,而砟肩高度超过150 mm后对米轨钢枕道床横向阻力的影响较小;(3)米轨钢枕道床横向阻力随着道床肩宽的增加而不断增大,并且道床肩宽在400~500 mm时,米轨钢枕的道床横向阻力幅值明显增加,而道床肩宽超过500 mm时,米轨钢枕道床横向阻力幅值增加较小;(4)随着道床边坡坡度的减小,米轨钢枕道床横向阻力在不断增大,并且道床边坡在1∶1.5~1∶1.75时能显著提高米轨钢枕道床横向阻力;(5)本研究成果可指导米轨铁路钢枕有砟道床的设计与施工,并可为米轨铁路无缝线路设计理论提供参考依据。

高速铁路无砟轨道拨接技术研究

无砟轨道的钢筋混凝土道床具有良好的结构纵横向稳定性、刚度均匀、轨道几何形位保持能力强等优点,保证了高速列车平稳运行,但无砟轨道拨接对施工时间和精度要求较苛刻。某车站基础病害整治设计分析比选了无砟、有砟轨道拨接多个方案,最终采用无砟轨道钢制承轨台拨接方案。对该拨接方案的轨道部件进行仿真计算分析,确保了该方案设计安全可靠。经过精心施工,实现了高速铁路无砟轨道在4.5h天窗内成功拨接,当天便开行了高速动车组;确保了基础病害整治期间,不影响客运专线运量。整治完成后,正线在天窗时间内回拨复位,在72h内高速动车组实现了300km/h达速运行。

高速道岔护轨垫板设计研究

利用大型通用有限元软件ANSYS建立了高速道岔新型护轨垫板结构实体分析模型,以12号道岔为例,在不同的荷载工况作用下,对护轨垫板进行静力分析,优化了垫板结构尺寸,并且对垫板应力分布和变形情况进行了分析,对其进行了疲劳强度检算。

关于山区高速铁路轨道工程设计的几点思考

本文针对山区高速铁路的特点,结合山区高速铁路工程设计、施工及运营状况,综合介绍了轨道工程在山区高速铁路设计中需重点思考的轨道结构选型、无缝线路设计、轨道变形控制技术及梁端结构设计等问题.针对上述问题,提出对应的技术解决方案,对山区高墩大跨桥的无缝线路设计、轨道平顺性及梁端轨道设计等给出了最新研究成果及设计建议,以期为山区高速铁路轨道工程设计提供参考。

曲线段有砟道床横向阻力分布及其影响研究

研究目的:为确定曲线段道床横向阻力分布及其对无缝线路稳定性的影响,对某曲线半径为800 m的曲线线路开展道床横向阻力现场原位测试,测试直线、缓和曲线及圆曲线段的道床横向阻力。基于测试结果,建立直线-缓和曲线-圆曲线一体化无缝线路稳定性计算模型,分析缓和曲线段道床横向阻力分布对无缝线路稳定性的影响,从而为无缝线路设计提供指导。研究结论:(1)道床横向阻力测试中应避免反向顶推轨枕,以确保前后测试数据的一致性和重复性;(2)曲线段道床横向阻力存在显著差异,圆曲线中点、直线测点的道床横向阻力分别是缓和曲线中点阻力值的1.21倍、1.37倍;(3)缓和曲线段无缝线路的最小临界温升小于圆曲线段,并受缓和曲线段道床横向阻力分布的影响;(4)为避免缓和曲线段无缝线路先于圆曲线段线路发生失稳,确定了道床横向阻力不同分布下曲线半径300~1 000 m对应缓和曲线中点道床横向阻力最小值;(5)本研究成果可为无缝线路稳定性分析提供指导。

轨道框架阻力下桥上无缝线路梁轨相互作用

研究目的:基于轨道框架道床阻力的试验研究成果,建立包含梁缝、梁端悬出长度等局部细节的有砟轨道桥上无缝线路轨-枕(框架)-梁-墩一体化计算模型,提出轨道框架组建原则,构造组建轨道框架的迭代算法,以某(68. 8+120+68. 8) m大跨连续梁桥为例,分析轨道框架阻力下的梁轨相互作用规律,以期为桥上无缝线路设计提供指导。研究结论:(1)本文提出的轨道框架组建算法具有自适应的能力,可依据梁轨相互作用剧烈程度确定轨道框架内轨枕根数,实现线路阻力的自动调节;(2)考虑轨道框架阻力会造成钢轨伸缩力和挠曲力大幅度降低,断缝值大幅度增加,甚至超过规范限值,故建议桥上无缝线路伸缩、挠曲及断轨工况计算中应考虑轨道框架的影响;(3)轨道框架阻力对钢轨制动力影响较小,降低值不超过5. 0%,可采用传统单根轨枕阻力进行计算;(4)本研究成果可为桥上无缝线路设计提供指导。

中小企业应收账款管理的探讨

近些年来,由于我国市场经济的迅猛发展,企业商业信用的过度扩展,很多中小各种企业的应收账款比例不断增大。本文从应收账款基本概念及形成原因谈起,着重分析了当前我国中小企业应收账款存在的一些问题以及应收账款管理的基本管理方法,提出了完善应收账款管理的建议。

高地应力软岩大变形隧道内轨道工程接口设计探讨

西南艰险山区铁路选线受地形限制,往往以隧道形式通过。山区隧道埋深大、区域构造强烈、地质条件复杂,高地应力、较强残余构造应力、断层破碎带、涌水等问题普遍存在。复杂的地质环境加上施工过程中的诸多干扰因素极易引起围岩大变形,大变形不仅增加施工难度,处置措施不当还将引起的隧底变形和无砟轨道上拱等问题。针对这一问题,本文以现有隧道软岩大变形的机理为讨论依据,着重分析了大变形对隧道和轨道工程的影响,指出了现行设计接口中的局限性,提出了相应的解决措施和建议。

非赫兹型滚滑接触荷载作用下钢轨体内应力状态模拟分析

基于迹线法、Kalker的三维非赫兹滚动接触理论和半空间势函数理论解,分析不同接触荷载与接触状态下的轮轨接触差异。结果表明:接触荷载类型、饱和度、摩擦因数都是影响钢轨体内应力分布的重要因素;接触荷载类型主要影响钢轨体内的应力水平,对最大von Mises等效应力发生的位置没有影响;接触斑内黏滑分布和纵向应力整体分布情况主要由饱和度控制;摩擦因数越大,蠕滑饱和时最大von Mises等效应力越大,且越容易发生在表层;与非赫兹型接触荷载+部分滑动状态相比,赫兹型接触荷载+全滑动状态的最大von Mises等效应力更大且更易发生在表层,相同加载次数下钢轨会产生更大的塑性变形。以赫兹型接触荷载+全滑动状态为前提的简化轮轨接触疲劳预测模型得到的疲劳预测结果偏于保守。

大跨度钢管混凝土拱桥桥上轨道平顺性检算及设计优化

文章以成渝客运专线资阳沱江特大桥工程为研究对象,研究大跨度钢管混凝土拱结构变形对高速铁路无砟轨道静态高低平顺性的影响,研究表明:(1)大跨度钢管混凝土拱结构变形温度敏感性强,对轨道长波平顺性影响较大,对短波、中波平顺性影响较小。结构收缩徐变对轨道高低不平顺的影响初期较为明显,后期逐步减小并且具有单向不可逆性;(2)应开展桥梁-轨道一体化设计,统筹梁体合拢温度、无砟轨道施工温度等关键设计参数,减小桥梁变形对轨道平顺性的影响;(3)应执行设计-施工-维护一体化理念,优化设计参数,严控施工条件,适时开展维修养护,减小并逐步消除收缩徐变影响;(4)研究成果可为大跨度钢管混凝土拱桥桥上无砟轨道的广泛应用提供有力的技术支持。

提速道岔混凝土岔枕Ф50复合套管强度分析

通过有限元方法建立混凝土岔枕中Ф50复合套管的实体模型,对现有复合套管与改进结构形式后的两种复合套管分别进行三种工况下的受力分析,通过比较得出受力分析结论:采用塑料套管外加钢套的复合套管结构代替既有的结构,其受力更加合理,且能解决既有锚固结构中塑料套管一旦损坏后难以修复的问题。