新型装配式CRTSⅢ型板式无砟轨道“直铺法”施工技术

以货运重载铁路新建铁路临沂临港铁路工程为实例,设计研发了一种新型的装配式CRTSⅢ型板式无砟轨道结构,采用预制装配式底座板,通过集中化、工厂化、机械化的生产方式,极大减少了支撑、模板等周转料具的投入,同时提高了混凝土施工质量。创新提出并应用了路基表层、底座板、轨道板间设置锚固体系限位,底座板与路基表层间设置快凝微表处混合料找平层结构,轨道板与底座板间设置橡胶与聚氨酯组合的减振垫结构等技术,可充分地利用路基沉降评估期的技术间歇时间,开展线上工程与线下工程平行施工,解决传统工艺无法连续作业和高效转序的技术难题,实现了无砟轨道快速化、经济化、优质化的建造目标。

膜片式流体滤波器研究

针对载流薄板振动式流体滤波器的不足,结合鼓式消声器的工作机理,顾及滤波器适应液压系统的高压、稳态大流量、低压缩性及耐腐蚀等工况要求,提出了一种仿生膜片式流体滤波器,分析其工作机理并建立动力学模型,初步确定膜片式流体滤波器结构参数。其后,仿真分析了其动态特性,试验验证了理论分析的正确性。结果表明,在滤波器工作基频处的插入损失接近20 dB,2倍频处的插入损失接近15 dB。同时基频在115~180 Hz范围内,压力脉动衰减达到15 dB以上,说明滤波具有一定的带宽,具有较好的工程应用价值。

纤维水泥土力学性能的试验研究

为了解加入纤维对水泥土力学性能的影响,对素水泥土及纤维水泥土进行了无侧限抗压和疲劳试验。研究结果表明,添加纤维可小幅度提高水泥土的抗压强度;与素水泥土相比,纤维水泥土在达到应力峰值时的应变明显增大,破坏后的残余强度也有所提高;纤维的加入提高了水泥土的延性,减少了裂缝的开展,改善了其力学性能;添加纤维后水泥土抵抗疲劳的能力明显增强;掺入纤维对水泥土抗疲劳能力的提高程度远大于其对水泥土无侧限强度的提高程度;水泥土的应力水平和疲劳寿命之间具有单对数线性关系;在循环荷载作用下水泥土表现为低应力性破裂特征。

循环荷载作用下纤维水泥土动力特性

通过动三轴试验,研究水泥土中掺入不同掺量的聚丙烯纤维和玄武岩纤维条件下,其动应力σ_d、动弹性模量E_d随动应变的变化规律。试验结果表明:水泥土的动强度和动弹性模量与围压、掺入纤维的种类和纤维掺量有关;随着纤维掺量的增多,水泥土的动强度和动弹性模量增大,动变形减小。从滞回曲线和微观的角度分析,掺入玄武岩纤维的水泥土动力性能最好,聚丙烯纤维水泥土次之,素水泥土(无纤维)较弱;最大动弹性模量E_(dmax)随着围压和纤维掺量的增大而增大。玄武岩纤维水泥土在不同围压下的E_d/E_(dmax)归一化曲线相互聚拢,表明E_d/E_(dmax)对围压的依赖程度降低。

水泥土流变特性的试验研究

利用土体流变试验机对温州地区水泥土进行了流变试验,研究结果显示:水泥土具有较强的流变性,水泥土的流变特性随轴向应力水平的增大而加剧;同一围压下,轴向应力水平越大,应变速率也越大;水泥土的瞬时变形非常显著;随着围压的增大,流变变形有减小的趋势,围压对水泥土的流变变形起限制作用。水泥土的流变特性可以采用经验模型和三维Burgers模型进行描述。对水泥土的电镜照片进行分析,发现水泥土内部存在着许多裂纹、孔隙等初始损伤。随着应力水平提高,水泥土体内部出现新的损伤;应力水平越大,持续时间越长,损伤积累越多,因此水泥土流变特性随应力和时间增加而加剧,稳态速率增加。

水泥土三轴蠕变特性试验研究

通过三轴不固结不排水蠕变试验对温州软黏土加入水泥制成的水泥土进行蠕变分析,探究水泥软黏土在不同围压、水泥掺入比、海砂掺量下,不同应力水平对水泥土变形特性的影响,结果表明:水泥土三轴蠕变试验曲线呈衰减、稳定和加速三个阶段特征,且加速蠕变瞬时发生;在相同的应力水平下,围压越大,水泥掺入比越大,水泥土试样应变量越小,破坏应力越大;掺砂可以缩减长期荷载作用下的应变幅值,对实际工程有利.提出一种更加简便的经验拟合公式,对水泥土蠕变试验数据进行拟合,拟合度较高,由此建立了适用于水泥软黏土的非线性蠕变模型.

素水泥土及纤维水泥土动力特性试验研究

利用动三轴试验仪对温州地区水泥土进行了试验,研究结果显示:(1)水泥土试样的动应力-动应变曲线、动弹模-动应变曲线均符合双曲线形式,水泥掺量对水泥土动应力的影响最为明显,水泥掺量、纤维掺量、动荷载频率对水泥土动弹模的影响非常明显。(2)随着水泥掺量、动荷载频率的提高,水泥土样发生破坏时的动应变明显变小;随着纤维掺量的提高,水泥土样发生破坏时的动应变明显变大,掺入适量的纤维可以提高水泥土的塑性;当应力水平超过水泥土的"临界动应力"时,水泥土的塑性变形急剧增大直至土体破坏。(3)工程设计时,应控制上部结构传下的总应力不大于加固土体处的临界应力,且应避免荷载频率与水泥土体的固有频率相近。