波纹板加固技术在铁路病害涵洞中的应用研究

涵洞是铁路的重要组成部分,也是日常管养中最容易忽略的铁路设备,涵洞结构的劣化状况和受力性能直接影响线路的安全与稳定。针对提速改造条件下重载铁路涵洞出现的承载能力不足、沉降过大、错位和耐久性降低等诸多问题,基于有限元分析、试验检测和工程应用等方法,开展拼装波纹板加固涵洞机理分析、波纹板关键参数加固涵洞性能与敏感性分析,以及波纹板加固涵洞实际工程应用技术研究。研究结果表明:既有涵洞采用波纹板加固技术后,涵洞结构整体刚度显著提高,涵洞顶板受力和变形明显降低,加固效果较好;同样尺寸条件下,相对于矩形和三角形波纹板结构,采用圆弧形波纹板加固涵洞后,其顶板跨中最大竖向位移和最大应力值均能减小20%及以上,圆弧形波纹板具有更好的加固效果;主力组合荷载作用下,随波纹板波高和波距增加,波纹板Mises应力表现为逐渐减小趋势,且Mises应力与涵洞跨度基本成反比关系。16座涵洞现场实测结果表明,采用波纹板加固后,不同跨径盖板涵和框构涵受力和变形显著降低,跨中挠度及动应变较加固前降低幅度均超过40%,波纹板技术在重载铁路病害涵洞中具有较好的加固效果。

小半径曲线上P75钢轨打磨廓形设计及应用研究

以国内某重载铁路R400 m曲线P75钢轨为研究对象,建立了轮轨接触模型和轮径差曲线描述模型,选取代表性车轮踏面和钢轨廓形,采用轮径差曲线逆向求解法优化了轮轨接触区域钢轨廓形,并依据打磨量最小化原则设计得到了曲线钢轨打磨廓形。建立了实测参数下的车辆-轨道多体动力学仿真模型,对比分析了实测廓形和设计廓形匹配下的动力学指标。按钢轨廓形设计要求,在该R400 m曲线上实施了钢轨打磨试验和轮轨动力学测试。研究结果表明,优化后轮径差曲线趋于平滑,车辆曲线通过能力得到提高,抗脱轨能力得到保持;轮轨关系得到显著改善、轮轨接触点交叉跳跃和集中问题得到缓解;轮轨横向力减小20%以上,脱轨系数减小16%以上,钢轨法向接触应力减小32%以上,轮轨蠕滑力减小26%以上;实施打磨后,轮轨横向力减小34%以上,脱轨系数减小35%以上,钢轨振动加速度减小35%以上;打磨后3个月轨面疲劳伤损未见明显发展,钢轨使用寿命由前一换轨周期的8个月延长至13.5个月。仿真分析和打磨试验验证了钢轨廓形设计方法在重载铁路小半径曲线的应用效果。

基于风况预测误差自适应的海上风电场尾流偏转控制方法

风电场尾流偏转控制是降低尾流效应、提升整场发电量的重要手段。风况预测值是风电场尾流偏转控制的重要输入,其误差给实际控制效果带来巨大影响,甚至导致全场发电量“不增反降”,极大限制了风电场尾流偏转控制技术的工程应用。以某海上风电场实际运行数据为例,探索了分钟级风速和风向预测误差对风电场尾流偏转控制效果的影响,提出了风况预测误差自适应的海上风电场尾流偏转控制方法及基于深度神经网络的控制模型。研究结果表明:与不考虑风况预测误差自适应的传统风电场尾流偏转控制方法相比,所提方法的全场发电量提高了1.77%。

气候变化影响下多年冻土区铁路路基热稳定性分析

全球气候变暖加剧了青藏高原气候暖湿化,威胁着高原铁路路基及下伏多年冻土的热稳定性,但以往研究缺乏综合考虑铁路沿线气候、多年冻土及路基稳定性的系统分析。针对这一研究的不足,基于铁路沿线气象和多年冻土路基地温监测数据,分析铁路沿线多年冻土区气温降水、天然场地年平均地温与天然上限、路基人为上限及路基左右路肩沉降变化,揭示气候暖湿化背景下铁路多年冻土路基热稳定性变化,为多年冻土区铁路建设和维护提供参考。结果表明:近20年来,铁路沿线年均气温和年均降水量的平均值分别增加了1.2℃和80mm;相较于2007年,2020年铁路沿线天然场地多年冻土年均地温平均升高0.1℃,多年冻土天然上限平均下降0.58 m,路基人为上限平均抬升2.34 m,路基左路肩平均沉降大于右路肩,存在阴阳坡效应。整体而言,铁路多年冻土路基状态稳定,运行状态良好,建设运营期间采取的一系列工程措施有效,但面向未来气候加剧变化趋势,应提前谋划多年冻土保护新技术。

某在役重载铁路32 m预应力混凝土T梁后装声屏障适应性分析

随着我国货运铁路重载扩能运输的发展,大轴重、长编组引起的噪声污染日趋严重,后装声屏障已成为减小噪声污染的主要措施之一,但通过扩能改造提升的在役重载铁路桥梁原设计时并未考虑后装声屏障对桥梁结构的影响。为研究在重载铁路桥梁上后装声屏障的适应性,以在役铁路桥梁主梁型32 m简支T梁(专桥-2059A)为研究对象,采用数值模拟与结合现场实测桥梁现状分析的方法,基于不同荷载组合作用,开展T梁加装声屏障后主梁、声屏障与桥梁连接的位置及道砟槽板适应性分析,并对T梁翼缘板及声屏障结构的潜在薄弱位置进行破坏分析。研究结果表明:T梁加装声屏障后,主梁纵向强度受梁体L/8~L/4处抗剪控制,其中梁体L/8处抗剪安全系数为1.70,小于规范要求值1.80;声屏障与桥梁连接位置安全储备不足,其中,在最不利荷载组合作用下,挡砟墙钢筋应力超过容许值1.25倍、裂缝宽度超过容许值0.54 mm;道砟槽板在最不利荷载组合作用下,其钢筋应力安全储备剩余23.2%、裂缝宽度比规范容许值小0.07 mm。综合考虑3种分析,该类型T梁不宜后装声屏障;在最不利情况下,T梁及声屏障结构破坏顺序依次为预埋化学锚栓处、挡砟墙处、声屏障立柱与水平杆交接处、道砟槽板变高度处、翼缘板根部处。

酸洗搪瓷钢密着性能影响关键因素研究

为提高酸洗搪瓷钢的密着性能,研究了酸洗搪瓷钢密着性能的影响因素,包括烧搪时间、脱脂效能、表面色差和表面粗糙度,对不同脱脂程度、表面状态及粗糙度的试样进行涂搪和烧搪,并采用落球冲击法对密着性能评级。结果表明:在850℃进行烧搪时,烧搪时间从5 min延长至10 min,密着等级从2.0级提高至1.0级。同时,烧搪5 min时,脱脂不充分、保护渣增碳所致色差和降低粗糙度都会降低钢板和瓷釉之间的密着性能,其中脱脂不充分和色差的影响可通过延长烧搪时间至10 min进行改善,但延长烧搪时间后,粗糙度对密着性能仍存在显著影响。

大轴重运输条件下小跨度板梁静动力适应性研究

大轴重运输条件下,重载铁路小跨度梁病害损伤频繁出现,致使其承载能力和使用性能逐渐降低,安全与稳定问题日益凸显。为研究常见类型小跨度板梁在大轴重运输条件下的静动力特性,以某重载铁路12.0 m跨度低高度整体式预应力板梁(简称整体梁)和并置式普通钢筋混凝土板梁(简称并置梁)为对象,基于现场试验和数值模拟方法,开展静力性能试验、动力性能试验、承载能力分析和提速、提轴条件下动力适应性分析,探索小跨度低高度板梁在大轴重运输条件下的差异性和适用性。研究结果表明:设计静活载作用下,小跨度并置梁和整体梁均处于弹性工作状态,2种类型板梁荷载-挠度、荷载-应变等关系曲线均呈线性变化,且应变和挠度实测数据均小于理论计算值;相同静力荷载作用下,实测整体梁跨中挠度、应变等关键参数均小于并置梁,整体梁具有更大的刚度和承载能力。正常运营列车和提速、提高轴重列车作用下,整体梁横向和竖向频率分别为27.26 Hz和11.21 Hz,其自振频率较并置梁有大幅提高;同时,相同动力荷载作用下,整体梁跨中横向振幅、横向加速度、竖向振幅、竖向加速度和动力系数较并置梁均有明显降低,整体梁具有更大的横向刚度和整体稳定性,满足35.0 t轴重及80 km/h的列车通行。

预应力碳纤维板加固重载铁路T梁的效果研究

随着部分货运铁路扩能改造为重载运输铁路,在役钢筋混凝土桥梁不仅承受重载列车的大轴重,同时,列车加载次数也显著增加,极大地影响了桥梁的正常使用功能,导致梁出现开裂、钢筋锈蚀等病害,因此,需要采用加固技术来合理提升梁的承载能力和适应性。以一孔运营了20年的跨径12 m在役钢筋混凝土T梁为研究对象,选择其中1片未加固T梁开展静力加载弯曲破坏试验,探讨在役钢筋混凝土T梁在不同荷载作用下的损伤演化规律;同时对另1片梁通过在梁底张拉5块预应力碳纤维板进行加固并开展弯曲破坏试验,对加固效果进行验证;通过理论计算及现场试验探究试验梁加固前后在不同等级荷载作用下的钢筋应力、裂缝和变形发展规律。研究结果表明:采用体外预应力碳纤维板加固后,在役钢筋混凝土T梁的梁体刚度得到有效提高;虽然采用预应力碳纤维板加固无法提高梁体的抗裂性能,但对于梁上已产生的裂缝发展起到了有效控制,提高了构件的使用性能;在最不利列车荷载作用下,梁体混凝土及钢筋应力分别下降24.15%、47.68%,裂缝宽度下降66.68%、跨中挠度下降16.31%,且计算结果与试验结果基本一致,加固效果显著,能够满足运营需求。

钢轨打磨对小半径曲线钢轨滚动接触疲劳的影响研究

为研究钢轨打磨对小半径曲线钢轨滚动接触疲劳的影响,基于国内某重载铁路小半径曲线和运行车辆建立实参数轨道-车辆多体动力学仿真模型,对钢轨打磨前后轮轨接触几何关系、轮轨接触应力和轮轨蠕滑力进行分析,现场测试打磨前后车辆通过该曲线的轮轨力,结合Burstow钢轨损伤函数模型对该曲线轨面裂纹萌生寿命进行分析。结果表明:钢轨打磨后,轮轨接触点集中问题得到缓解,轮轨接触应力、轮轨蠕滑力减小和轨面裂纹法向分力减小,实测轮轨力减小,相同载荷下对应的载荷循环数增大。各项指标较打磨前更有利于抑制钢轨滚动接触疲劳的萌生及扩展,轨面裂纹萌生寿命明显延长。打磨后3.5个月轨面裂纹未见明显发展,仿真计算结果与实际情况吻合良好。

吡啶类离子液体催化乙酸冰片酯合成的工艺研究

目的优化乙酸冰片酯的合成工艺,探索离子液体在酯化反应中的应用,为发展乙酸冰片酯的绿色合成工业提供参考。方法基于文献分析,设计、合成了吡啶类离子液体,并探讨其应用于酯化反应的可能性。采用响应面法的Box-Behnken试验设计,通过数学模型优化合成工艺。试验以乙酸冰片酯的收率为指标,进行单因素试验,考察不同反应物投料比、反应时间、催化剂用量的影响;在此基础上,利用响应面法进行多因素试验,建立数学模型进行寻优计算,得到各因素的最佳组合;最后进行验证试验。结果合成乙酸冰片酯的最佳条件为:冰片和乙酸酐质量比为1∶3,反应时间为11 h,催化剂用量为冰片质量的10%。验证试验所得实际收率为85.10%,与预测值接近。结论吡啶类离子液体作为催化剂,催化活性高、易分离、对环境友好,本合成工艺具有操作简单、原料易得、产品收率高、反应条件温和的特点,具有重要的应用价值。

断层对煤层瓦斯封闭性定量方法研究

断层对煤层瓦斯具有封闭和通道的双重作用,这主要取决于断层的封闭能力。针对断层对瓦斯封闭能力定量化表征方法,结合断裂带结构发育多元学说,分析了断裂带结构参数(两盘煤层对接系数、泥质含量、紧闭系数等)对断层封闭性的影响规律;考虑了诱导裂隙带宽度与渗透率的相关性,提出了一个断裂带泥岩等效厚度的计算公式和一种渗透率补偿算法,以此为基础,依据低速渗流理论,实现了断层极限封闭压力计算,继而对断层封闭性进行量化表征。研究结果表明:(1)断层封闭性主要受控于断裂带内部结构与断层端面受力状态,考虑顶底板围岩封闭能力和煤储层压力,利用断裂带结构参数和断层封闭压力可对断层封闭性进行综合定量表征;(2)诱导裂隙带煤层渗透率与距端面距离负相关,离端面越远,综合渗透率越低,最后趋近于原始煤层渗透率;(3)等效泥岩厚度越大,断层极限封闭压力越高,断层封闭性越好;(4)沁水盆地郑庄-樊庄区块的寺头断层封闭性计算结果显示,该断层封闭压力高于4.67 MPa,大于储层压力3.83 MPa。然而,该断层走向上的封闭能力存在差异,北东向断层端面封闭性好,西南向断层端面封闭能力则相对较差。研究成果对于科学判识断层的瓦斯封闭能力,指导井下煤与瓦斯突出预测及地面煤层气高效开发具有重要技术支撑作用。

HPLC法测定加味甘露消毒丹中大黄素的含量

目的建立高效液相色谱(HPLC)法测定加味甘露消毒丹中大黄素的含量。方法参考2015年版《中国药典》中的提取方法提取加味甘露消毒丹中的大黄素,采用Agilent ZORMAX SB-C_(18)色谱柱(4.6 mm×150.0 mm,5μm),进样10μl,以甲醇为流动相A,0.1%磷酸水溶液为流动相B,梯度洗脱15 min,柱温为常温,在254 nm的检测波长下测定大黄素含量。结果加味甘露消毒丹中大黄素在2.000~8.000μg(R^(2)=0.9998)范围内与峰面积呈良好线性关系,加样回收率为100.17%(n=6),相对标准差(RSD)为1.87%,该方中大黄素平均含量为13.9368~14.8311μg/g。结论建立的HPLC法可用于测定加味甘露消毒丹中大黄素的含量,该方法简便快捷、准确可靠,分离效果理想,重复性良好,为加味甘露消毒丹的质量控制提供实验依据。

痛风过程中微小RNA、长链非编码RNA和环状RNA介导降尿酸、抗炎及调控骨代谢的协同调节作用

背景:在过去十年中,对痛风发病机制、影响、诊断方法和治疗的理解方面取得了重大进展,但痛风的发病机制尚未明确。大量实验研究表明微小RNA(miRNA)、长链非编码RNA(lncRNA)和环状RNA(circRNA)与痛风的发生发展密切相关。目的:阐述微小RNA、长链非编码RNA和环状RNA在痛风不同进程中作用机制的进展。方法:以“痛风;高尿酸血症;痛风性关节炎;长链非编码RNA;微小RNA;环状RNA;RNA”为中文检索词,以“Gout;Arthritis,Gouty;Gouty Arthritis;Arthritides,Gouty;Gouty Arthritides;Hyperuricemia;RNA;Gene Products,RNA;RNA Gene Products;RNA,Non Polyadenylated;Non Polyadenylated RNA;Ribonucleic Acid”为英文检索词,分别检索中国知网、PubMed、万方、Embase、维普等数据库,检索文献时限为2013-2022年。通过阅读文献标题及摘要进行筛选,剔除低质量、重复性、内容不相关的文献,纳入相关性较高的53篇文献进行综述。结果与结论:微小RNA、长链非编码RNA和环状RNA有望成为降低尿酸水平、修复免疫平衡、减轻炎症反应及调控破骨细胞活化的新靶点、新策略,成为痛风治疗的生物标志物。启发在后续的研究中,应当加强表观遗传学在人体作用机制的研究,同样应该重视对于多种非编码RNA的协同调节作用的探讨。

《义务教育化学课程标准(2022年版)》解析——新旧课程标准差异性评析及使用建议

《义务教育化学课程标准(2022年版)》以学科实践为抓手,聚焦核心素养,优化了课程内容结构,丰富了跨学科主题内容,新增了学业质量标准,指导建议更加细致、全面、可行,语言表述更加准确、规范、精炼,彰显了统领性、时代性、系统性、指导性和科学性。教师使用时要领会主旨,把握育人要求;转变观念,聚焦核心素养;落实行动,坚持精准克难;强化实践,推进教法升级,促进基础化学教育高质量发展。

基于脂代谢和炎症反应探讨两种湿热证痛风性关节炎大鼠模型的构建

目的比较两种不同湿热证GA大鼠模型在脂代谢和炎症反应的差异,以探索安全、稳定、可重复性高的湿热证GA模型。方法44只SD大鼠随机分为正常对照组(n=10)、GA对照组(n=10)、模型组A(n=12)和模型组B(n=12)。观察造模期间各组大鼠一般情况及死亡率;周长法测定踝关节肿胀度;酶联免疫吸附(ELISA)法检测血清脂代谢(TG、TC、LDL-C、HDL-C)和炎症因子(NF-κB、IL-1β、TNF-α、IL-6)。结果模型组A死亡率8.3%(1/12),模型组B死亡率25%(3/12);与正常对照组和GA对照组比较,模型组A和模型组B血清TG、TC和LDL-C表达显著升高(P<0.01),而HDL-C表达显著降低(P<0.01);与模型组A相比,模型组B的TG和HDL-C趋势有所升高,TC和LDL-C趋势降低,但无统计学意义(P>0.05)。与正常对照组比较,GA对照组、模型组A和模型组B的NF-κB、IL-1β、IL-6和TNF-α表达显著升高(P<0.01);与GA对照组比较,模型组A的NF-κB和TNF-α表达有所升高(P<0.05),模型组B的NF-κB、IL-1β、IL-6和TNF-α表达有所升高(P<0.05);与模型组A比较,模型组B的IL-1β、IL-6和TNF-α表达有所升高(P<0.05)。结论两种方式均可成功诱导湿热证GA病证结合模型。二者既有共性也有各自特点,高脂高糖饮食是脂代谢紊乱的直接影响因素,生物因子较单纯的高温高湿环境对大鼠炎症影响更明显。

偏航工况下漂浮式机组非定常气动特性研究

采用自由涡尾迹法探索漂浮式风电机组在偏航工况下,受平台纵摇影响时功率与气动特性变化规律。研究结果表明:随着偏航角的增加,输出功率以二阶余弦函数下降,推力以一阶余弦函数下降;动态局部轴向诱导因子最小值产生从0°~22°的相移;法向力系数曲线分解所得基频与二倍频分量振幅和偏航角正相关,三倍频分量与偏航无相关性;其中,风轮旋转与纵摇运动耦合导致法向力系数产生相对运动频率更高频的三倍频分量。

钢轨铣磨和打磨对钢轨滚动接触疲劳和磨耗的影响

根据重载铁路小半径曲线区段和运行车辆实际参数,建立实参数轨道-车辆多体动力学仿真模型,分析钢轨铣磨前后和打磨后的轮轨关系、滚动接触疲劳和钢轨磨耗耦合竞争关系。结果表明:钢轨铣磨能有效去除轨面病害,但不能有效改善轮轨关系;钢轨打磨可有效改善轮轨接触关系,降低轮轨横向力、轮轨振动加速度和法向接触应力,有效控制病害发展。对于小曲线半径区段,上股钢轨铣磨前以磨耗为主,铣磨后磨耗减小但疲劳伤损严重,打磨后钢轨疲劳损伤和磨耗基本达到平衡;下股钢轨铣磨前疲劳损伤大且磨耗快,铣磨后与打磨后的疲劳损伤、磨耗指数均明显下降。建议对较严重的钢轨滚动接触疲劳实施先铣磨后打磨的综合维修,最大程度延缓钢轨病害和磨耗的发展。

油田井场多能互补综合能源系统逆功率保护

针对油田井场多能互补综合能源系统中的逆功率保护问题,通过对电流突变和故障特征进行分析,提出利用电流突变量识别逆功率产生的原因,进行逆功率保护。介绍了所提出的油田井场多能互补综合能源系统逆功率保护的原理,并给出了保护动作逻辑。

变电站10kV高压并联电容器熔断器频繁熔断的分析

针对某变电站10 kV高压并联电容器熔断器频繁熔断故障,从接线方式、熔断器选型、继电保护、投切参数、高次谐波等方面进行了原因分析,并提出应对措施。

高速铁路道岔综合维修整治方案

针对一高速铁路18号道岔叉跟尖轨剥离掉块频发的问题,通过现场调研综合分析了叉跟尖轨疲劳伤损产生原因,并结合目前道岔大机打磨受限情况,提出了道岔几何尺寸调整与道岔小机群打磨相结合的综合维修整治方案。结果表明:病害产生的原因包括欠打磨疲劳伤损未得到及时消除、廓形不良与几何尺寸恶化共同作用加剧了动车组道岔通过时轮轨横向冲击振动;本文提出的综合维修整治方案能够有效弥补小机单独打磨作业时的缺陷,在提高作业效率的同时彻底消除钢轨鱼鳞伤,修正钢轨廓形,改善轮轨接触关系,提高动车组道岔通过时的运行品质。