铁路隧道施工人员与安全风险节点映射关系模型设计及应用

施工人员既是铁路隧道施工安全风险发生的主要因素之一,也是受害者,然而“施工人员”与“安全风险”的关系研究尚未得到有效关注。通过引入网络理论,基于OBS(Organization Breakdown Structure)-WBS(Work Breakdown Structure)-RBS(Risk Breakdown Structure)法和2-模网络进行施工人员与安全风险节点映射关系模型设计,用于显性化施工人员和安全风险因素节点映射关系,为研究和预防铁路隧道施工安全风险提供新思路和新工具。首先运用WBS-RBS法识别铁路隧道施工安全风险因素并构建2-模WBS-RBS矩阵,运用OBS-WBS法确定铁路隧道施工人员集并构建2-模OBS-WBS矩阵;以WBS中施工活动为链接,将2-模OBS-WBS矩阵和2-模WBS-RBS矩阵转换为2-模OBS-RBS矩阵;接着,将施工人员和安全风险因素分别作为节点,将2-模OBS-RBS矩阵中反映的双方之间的映射关系作为边,构建施工人员与风险因素节点映射关系网络;最后,采取典型对应分析,显性化施工人员与风险因素的关联程度,旨在探索处于网络核心位置的施工人员、安全风险因素及其双方映射关系;以怀邵衡铁路盛德堂隧道作为典型案例,应用该模型对施工人员和安全风险因素节点的映射关系进行分析。研究结果表明:不同施工人员与特定安全风险因素具有明显映射关系;经专家验证指出,基于上述映射关系模型实证结果符合现场工程实际,构建的模型具备实用性。研究结果可直观呈现各级施工人员与安全风险因素的主要关联关系,帮助施工人员提高安全认知,端正安全态度;也可帮助施工管理人员针对不同施工人员提出针对性风险管控建议,合理优化安全风险管理资源,为预防铁路隧道施工安全风险提供方向性指导。

铁路工程制度、管理与技术协同创新机理研究

为探索铁路工程制度、管理与技术协同创新的影响因素,验证关键影响因素对创新绩效的作用机制,通过文献综述和专家访谈法,从制度、管理与技术3个维度识别铁路工程协同创新的影响因素,通过主成分分析法进行探索性因子分析,验证关键影响因素的合理性。在此基础上,构建关键影响因素之间及关键影响因素对创新绩效的作用关系模型。采用结构方程模型对关键影响因素之间的相互作用关系及对创新绩效的作用路径进行模拟计算与结果分析。根据影响因素的作用原理与作用过程,提出铁路工程创新绩效提升途径。研究发现影响铁路工程协同创新的关键因素包括:工程法律制度、创新政策、关系型管理、契约型管理、工程技术需求和创新资源投入,这些关键因素相互作用,且每一个关键影响因素都对铁路工程项目的创新绩效有着显著的直接影响关系。为了进一步提升铁路工程项目的创新绩效,有必要发挥铁路工程协同创新制度保障作用,加大铁路工程协同创新管控力度,并构建铁路工程协同创新技术网络。研究成果可为铁路工程创新理论和方法的研究提供参考,并为实践提供借鉴。研究结果有助于制定针对性的创新策略、合理政策,并为铁路工程建设提供有效的创新绩效提升途径。

更高速度条件下铁路简支箱梁关键参数研究

针对梁体基频、竖向刚度等参数,概述我国高速铁路桥梁参数的研究思路及成果、参数设计及运营现状,采用车桥竖向相互作用程序分析铁路简支箱梁动力响应规律。结果表明,梁体基频为设计参数的控制因素,梁体实测梁体基频高于设计值和规范限值,梁体刚度存在一定的储备;时速350 km的高速铁路简支箱梁可适应更高速度420 km/h的运营要求;420 km/h速度等级高速铁路简支箱梁关键参数可参考350 km/h速度等级相关参数;40 m跨度车桥动力响应明显降低,梁体基频等动力参数不再控制梁体设计,建议开展高速铁路更大跨度简支箱梁应用研究。

30t轴重重载货车作用下常用跨度预应力混凝土简支梁动力响应的试验分析

对朔黄铁路线上7座常用跨度预应力混凝土简支梁桥,在30 t轴重重载货车作用下梁体的动力响应进行了实测,取得了大量数据。通过分析得到以下结论:实测梁体动力响应均在通常值范围内,满足安全限值要求;实测梁体挠度、应变与大轴重列车加载效应直接相关,实测值与轴重等级呈线性增长趋势,而梁体竖、横向振幅及加速度与列车轴重关系不明显;实测结果验证部分和理论分析成果为大轴重重载技术研究提供了数据支持,试验数据的处理方法可为类似试验提供参考。

铁路重载运输条件下超低高度预应力混凝土梁加固效果试验研究

简述了一种32 m超低高度预应力混凝土简支梁的荷载调配式辅助钢梁加固设计方案及施工工艺,通过加固过程的监控试验及加固前后桥梁静动力性能试验,全面评估其加固效果。结果表明：辅助钢梁与原梁共同工作性能良好,荷载调配式辅助钢梁可承担原梁30%~40%的恒载,分担原梁近20%的活载;加固后原梁跨中截面下翼缘混凝土应变、跨中挠度、竖向振幅、横向振幅实测值均得以不同程度的降低,加固效果明显;加固后的桥梁能满足30 t轴重重载运输要求,可在超低高度预应力混凝土梁重载加固中推广应用。

32m双线简支箱梁在对开列车作用下梁体竖向动力响应规律研究

将列车、双线简支箱梁分别简化为二系悬挂多刚体体系和模态函数,推导车桥系统动力方程,建立并验证车桥相互作用模型,对双线简支箱梁在对开列车作用下梁体竖向动力响应规律进行研究。研究表明:对开列车作用下,桥梁动力响应与列车运行速度及入桥距离差密切相关;列车以共同速度对开时,可引起的梁体最大挠度动力系数与单线行车作用下基本一致,但梁体动力响应值约为单线行车引起的梁体动力响应值的2倍。

高速列车引起的环境噪声及声屏障测试分析

对武广客运专线上高速运行列车引起的环境噪声及声屏障降噪效果进行了实测,测得大量噪声数据。通过分析得到以下结论：高速列车的机车辐射噪声随列车速度的增大而增大;通过路基段时的辐射噪声为82.8~91.8 dB（A）,通过桥梁段时为79.3~89.6 dB（A）,随着桥梁和路基高度的逐渐增大,辐射噪声略有减小的趋势;噪声频率主要集中在低频段（f=40~80 H z）和中频段（f=500~8 000 H z）,与桥梁区段相比,路基区段随频率的增加声能量衰减较为平缓。近期路基段铁路边界噪声值在60~65 dB（A）,桥梁段为55~60 dB（A）;中期（2018年）边界噪声的预测噪声值较近期值有明显增大,最大值接近规范限值。路基声屏障降噪效果为6~8 dB（A）,桥梁声屏障降噪效果为6~7 dB（A）;声屏障越高降噪效果越明显,3.15 m高声屏障降噪效果较2.65 m高声屏障提升2 dB（A）左右。

铁路重载运输条件下钢筋混凝土涵洞受力特征试验研究

为掌握铁路既有线钢筋混凝土涵洞实际的受力特征,评估其对重载运输的适应性,理论分析涵洞活载储备量以及货车参数、冲击作用、疲劳荷载对涵洞受力的影响;通过某重载线路的大轴重列车试验,测试大轴重试验列车和运营列车通过时钢筋混凝土涵洞的静、动力响应。结果表明:30t轴重货车对涵洞的作用效应超过运营列车;大轴重列车通过时,理论上小跨度涵洞的活载储备量明显不足,但实测状态良好涵洞的受力水平较低,仍具备一定的承载潜力;涵洞跨中挠度、钢筋应变与大轴重货车的轴重、邻轴距直接相关,而与列车运行速度、货车长度关系较小;实测涵顶填土厚度大于1.0m的涵洞仍受到活载的竖向冲击作用,但动力系数并未随着货车轴重的增加而明显增加,且实测列车活载在涵顶填土中的扩散范围大于按现行铁路规范计算的结果。需要对铁路涵洞动力系数、荷载分布等的计算理论开展进一步研究,以使其进一步地完善;在既有线上开行大轴重列车之前,应对涵洞进行综合评估,以确定其合理的改造范围。

我国客货共线铁路列车荷载图式深化研究

随着我国高速铁路网建设和投入运营,通过高效利用既有客货共线铁路发展重载运输是铁路货运发展的主要方向之一。既有客货共线铁路是货运网络的主体,由于受既有设计列车荷载标准制约,为避免大范围改造线路基础设施,铁路通用货车宜定位为轴重270 k N、载重800 k N级;新建客货共线铁路桥涵结构应能适应大轴重铁路通用货车的开行要求。根据铁路货运机车和车辆的作用特征、货车每延米重与轴重不同比增长关系等因素,为提高设计列车荷载图式对中小跨度桥涵结构和影响线加载长度短的杆(构)件加载效应,同时避免过大荷载等级系数z的取值,将中-活载(2005)图式中特种荷载集中力量值由250 k N修订为280 k N。

朔黄铁路双柱式轻型桥墩动载试验与强化改造方案研究

对朔黄铁路上行线(重车线)上两座双柱式轻型桥墩(温塘河特大桥与崧杨岔河大桥)的动力性能进行了实测,测得了两座桥梁在试验列车作用下的动力响应。试验结果表明:温塘河特大桥及崧杨岔河大桥双柱式轻型桥墩实测墩顶横向振幅偏大,横向刚度偏弱,应尽快对振动过大的双柱式轻型桥墩进行强化改造。同时提出了3种强化改造方案,宜结合桥梁大修计划实施。

市域铁路列车荷载图式的研究

铁路列车荷载图式是铁路列车对线路静态作用的概化表达形式,主要用于铁路桥涵结构的设计。本文针对市域铁路列车荷载图式,概述了我国市域铁路的运输特征和主要运营列车及参数,介绍了国内外市域铁路列车荷载图式的主要形式及特点,研究制定了我国市域铁路列车荷载图式——ZS荷载。提出的ZS荷载图式能够较好地包络不同类型运营列车的荷载效应,各跨度范围内储备基本均匀,并预留了不小于10%的荷载储备。同时,计算给出了ZS荷载图式与主要运营列车及施工、运维荷载之间的储备关系。

中国高速铁路线路工程技术发展现状与展望

随着中国“科技强国”和“交通强国”等战略的深入推进,铁路事业高质量发展全面展开,高速铁路线路工程技术取得举世瞩目的成就;同时,世界百年未有之大变局加速演进,新一轮科技革命和产业变革深入发展,亟需总结既有成果,梳理技术发展方向和研究重点,持续攻关,争取更大的发展。本文概述了中国铁路线路工程的主要技术成就,结合当前国内国际形势提出了高速铁路线路工程“更高速、更智能、低碳绿色、更安全、更舒适”的发展方向,围绕CR450科创工程和重大铁路建设,提出了下步的工作重点,可为创新平台布局与科研课题立项提供参考。

《铁路列车荷载图式》制定研究

铁路列车荷载图式是铁路列车对线路工程结构静态作用的概化表达形式,主要用于铁路桥涵结构的设计。随着我国铁路运输的发展,不同类型线路的运营列车在轴重、速度、运输密度等方面具有较大差异,单一列车荷载图式难以反映新形势下的铁路运输特征。自20世纪90年代以来,我国研究制定了适用于高速铁路、城际铁路、客货共线铁路、重载铁路的列车荷载图式,形成了铁道行业标准TB/T 3466—2016《铁路列车荷载图式》。回顾我国铁路列车荷载图式的研究和发展情况,重点对各种类型荷载图式及相应动力系数的研究思路进行研讨,并提出进一步研究方向。

鄂尔多斯市乌兰木伦河4#大桥成桥静动载试验研究

鄂尔多斯市乌兰木伦河4#大桥主桥为主跨450 m的双斜塔双索面混合梁斜拉桥。为了检测桥梁结构的静力和动力性能,评定桥梁的承载能力,为工程验收提供科学依据,对该桥进行了成桥静动载试验,同时结合理论计算,就主梁和主塔截面应力、主梁挠度、主塔塔顶纵向位移、斜拉索索力和结构振动特性等进行了对比分析。试验结果表明桥跨结构设计合理,桥梁刚度和承载能力满足设计要求。

领班-工人关系对建筑工人安全行为的影响研究

建筑业安全事故多发,给国家、行业、社会、企业和个人带来大量损失。建筑工人不安全行为是建筑安全事故的直接原因,如何激励或培育建筑工人采取安全行为已成为攻克建筑安全事故的关键问题。学术界针对建筑工人安全行为前因变量的研究多延循基于正式契约的项目治理结构,忽略了我国建筑工人开展行为决策的本土关系情境,少有学者对领班−工人关系影响工人安全行为的过程以及班组认同、班组知识共享在该过程中的作用开展研究。本研究基于前人文献假设了领班−工人关系、班组认同、班组知识共享和建筑工人安全行为之间的关系,借鉴以往成熟量表和专家讨论设计领班−工人关系、班组认同、班组知识共享与建筑工人安全行为的测量量表,选用调查问卷收集数据,综合运用验证性因子分析和结构方程模型验证本研究的假设。研究表明:领班−工人关系可间接影响建筑工人安全行为;领班−工人关系可正向影响班组认同,班组认同可正向影响建筑工人安全行为,班组认同中介影响领班-工人关系与建筑工人安全行为之间的关系;领班−工人关系可正向影响班组知识共享,班组知识共享可正向影响建筑工人安全行为,班组知识共享中介影响领班−工人关系与建筑工人安全行为之间的关系。研究成果揭示了领班−工人关系可通过班组认同、班组知识共享中介影响建筑工人安全行为,深化了工人安全行为致因机理研究,为项目管理人员开展安全管理和行业法规的制定提供借鉴。

环长株潭城市群技术创新效率测度及空间分异

研究目的:环长株潭城市群作为长江中游城市群的重要组成部分,是中部崛起战略实施的重要载体和平台,对其技术创新效率的研究和探讨,有利于长江中游城市群经济整合与协同发展。本文就测度环长株潭城市群的技术创新效率及其时序发展特征展开研究,并研究其空间演化、区域差异、空间关联格局。研究结论:(1)环长株潭城市群技术创新效率整体处于增长趋势,核心城市的技术创新效率领先于外围城市;(2)技术效率进步是技术创新全要素生产率变化的主要因素;(3)对各城市技术创新投入-产出-效率类型进行了划分,揭示了不同类型城市技术创新发展差异;(4)环长株潭城市群技术创新效率表现为“东南-中北-西南”递减的空间分异格局,各城市效率差距呈现出先缩小、后扩大的变化趋势,空间关联表现为“核心强、外围弱”的特征,存在“强者愈强”的空间关联现象;(5)本研究成果可从要素配置、创新协同、要素流动等方面为区域技术创新提供政策建议。

面向大型复杂铁路工程建设的科技创新网络绩效评价方法

为探讨如何系统、全面地评价大型复杂铁路工程科技创新绩效,建立大型复杂铁路工程建设科技创新网络绩效评价模型,通过以大型复杂铁路工程创新过程为切入点,针对各建设阶段的科技创新活动特征设定评价指标,并将指标进行系统分类。研究基于“信息沟通—技术研发—创新产出—创新风险”的四维科技创新网络绩效评价体系,以提升科技创新绩效评价的全面性、系统性,分析工程建设科技创新综合绩效水平。阐述创新网络在各个阶段存在的问题,提出提高大型复杂铁路工程建设科技创新绩效的3点对策与建议,为创新组织的管理和协调工作提供思路,为大型复杂铁路工程项目健全组织架构和增设联系路径提供方向,使科技创新能更好地发挥对解决工程建设难题的攻坚作用。

高速铁路简支箱梁桥准静态变形对车桥动力响应的影响研究

针对高速列车运营阶段简支箱梁桥准静态变形对轨道平顺性的影响而引起的行车安全性问题进行了分析研究。首先建立了车辆-桥梁耦合动力相互作用模型,分析了桥梁准静态变形对轨道不平顺的影响,然后以轨道不平顺作为外部激励,分析了高速铁路简支梁桥在多因素作用影响下的准静态变形对车桥动力响应的影响。分析结果表明:梁体准静态变形对桥梁的动力响应影响很小;梁体徐变上拱对车辆竖向的动力响应影响较大,温度旁弯及墩顶横向变位对车辆横向的动力响应较大;梁体徐变上拱、温度效应引起的梁体旁弯幅值达到20 mm及墩顶变位幅值达到50 mm时,桥梁及列车各动力学参数均在行车安全范围内。

复杂艰险山区铁路建设项目模块化管理绩效评价研究

对项目模块化管理绩效进行综合评价,可以衡量复杂艰险山区铁路建设项目模块化管理实施效果,进而推动模块化管理在复杂艰险山区铁路建设项目实践中的成功实施与持续改进,提高项目建设效益。立足于绩效评价过程及结果2个维度,借助逻辑框架法挖掘复杂艰险山区铁路建设项目模块化管理的绩效输入及输出渠道,从投入、产出及效果3个方面定义项目模块化管理成功标准,以此为依据选取绩效评价指标,构建包含6个1级指标和43个2级指标的复杂艰险山区铁路建设项目模块化管理绩效评价指标体系。基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)-熵权法的组合赋权法,综合确定指标权重,通过层次分析法和熵权法分别得出指标主客观权重以后,基于线性加权思想,计算组合权重并建立模块化管理绩效综合评价云模型,通过输出评价云图及云图之间的相似度得出评价结果。最后,将上述方法应用于某复杂艰险山区铁路建设项目,评价综合云与评价基准云的叠加效果及二者的相似度,计算结果均表明该项目模块化管理绩效评价结果为“良好”,与工程实际情况一致,说明绩效评价体系合理。研究成果能够应用于工程实践,为推进模块化管理方法在复杂艰险山区铁路建设项目中的应用实践、提升项目模块化管理水平提供借鉴和参考。

高速铁路轨道工程的研究热点与演化路径分析

对高速铁路轨道工程领域近年来的研究热点及演化路径进行深入分析,以准确把握该领域的学术研究前沿。采用文献计量与科学知识图谱方法,对2010—2020年间高速铁路轨道工程领域的理论研究进行统计与计量分析。研究结果表明:我国学者已成为高速铁路轨道工程领域学术群体中的核心力量;近年来高速铁路轨道工程领域中的研究热点涉及桥轨系统、轨道疲劳与损伤等,而试验研究与数值分析是当前主流的研究方法。本研究可为今后的高速铁路轨道领域的理论研究与技术发展提供参考。