屋面材料对雪层持水量及积雪滑落的影响

为揭示屋面材料对屋面积雪滑落的影响规律,考虑混凝土、钢、膜与玻璃等常用屋面材料,对不同材料屋面上雪层的最大持水量及屋面-雪层剪切强度展开试验研究,并引入度日模型,建立屋面积雪滑落的判定方法,分析了屋面材料对屋面积雪滑落的影响。结果表明屋面积雪的最大持水量随屋面材料粗糙度的增大而增大;除玻璃外,屋面积雪滑落的临界温度也随屋面材料粗糙度的增大而增大。研究的结果为进一步探索屋面积雪滑落的机理提供重要参考依据。

积雪条件隧道进出口路面抗滑性能与路面温度研究

为了确定隧道进出口路面积雪条件下的路面抗滑性能变化规律,采用摆式仪测量了自然降雪过程中恒山隧道和抢风岭隧道进出口间隔25m的摆值;采用红外测温仪采集了晴天且路面干燥时2座隧道间隔10m的路面温度。分析结果表明:隧道进出口呈现融化雪路面、松散雪路面和压实雪路面3种状态,3种路面的摆值依次降低;隧道进口的摆值波动幅度和范围均超过了隧道出口,隧道进口的摆值波动范围为洞口内50m至洞口外170m,隧道出口的摆值波动范围为洞口至洞口外25m;隧道内路面温度低于路基段,隧道进出口路面存在明显的温度降低震荡。由此可知,隧道进口的压实雪路面主要是由于进口处温度降低引起的,隧道出口摆值变化与路面温度关系不显著。所作研究可以为降雪条件下隧道进出口事故的预防和预警提供技术支撑。

屋面滑移雪荷载的简化计算方法

利用屋面滑移雪荷载的模拟方法,基于屋盖积雪层能量、质量平衡方程,对我国几个代表性地区的屋面滑移雪荷载进行了模拟,提出了我国南北地区滑移雪荷载系数的简化计算公式,并将简化计算的结果与一些国家规范方法的结果进行了比较.

小波变换与滑动窗口相结合的GNSS-IR雪深估测模型

GNSS干涉反射技术(GNSS interferometric reflectometry)是一种新型的地表雪深监测方式。针对当前信号分离不佳和随机估测偏差的问题,提出联合小波变换和滑动窗口构建一种多卫星融合的GNSS-IR雪深估测精化模型。该模型采用离散小波变换代替常用的多项式方法,获取高质量的信噪比序列。通过利用阈值约束下的滑动窗口筛选多卫星有效反射高度,并进行等权平均。以PBO H2O和SNOTEL的雪深数据为参考值,利用2016—2017年雪季的GNSS观测数据建立模型并验证精度。结果表明:①GNSS-IR精化模型估测结果与实测数据在整体趋势上保持高一致性;②与单颗卫星结果相比,多卫星融合估测结果在精度和稳定性方面明显改善,其均方根误差(RMSE)为10 cm,相较于PBO H2O减少了近50%。此外,考虑到地表粗糙度作为一种误差影响因素,采用新的反射高度基准修正的雪深估测相对RMSE误差约4 cm,同时估测值与实际值的相关系数达到0.98。

城轨信号系统雨雪模式列车速度防护设计方案研究

结合城轨信号系统速度防护和自动驾驶的设计原理,对列车速度防护曲线计算进行分析;针对安全制动模型中制动阶段的电空制动转化过程,提出电空制动计算模型;结合ATP、ATO子系统速度控制过程,重点针对雨雪天气列车极易发生的打滑现象,设计雨雪模式防护方案。提出通过降低列车运行速度和输出较小的紧急制动率,有效减少车辆打滑问题;同时,结合具体工程线路,在不同轮轨间黏着系数下,计算列车可保证紧急制动率,设置不同雨雪模式等级下匹配的紧急制度率和临时限速值,并对雨雪模式进行监控。最后在实验室进行功能验证,为城轨信号系统在雨雪天气下的安全控制提供借鉴。

冰雪路面抗滑特性研究

针对东北地区冰雪路面抗滑性较差的情况,详细划分了冰路面及雪路面的类型,采用实车试验法和摆式仪法,从温度、构造深度、行车速度以及轮胎胎压等方面,测量了冰雪路面的摩擦系数,指出在冰雪没有完全覆盖路面的情况下,构造深度越小,摩擦系数越低;同时随着车速提高,摩擦系数降低;冰、雪路面摩擦系数均在0℃附近达到最低值,行车安全处于危险状态。

变电站综合自动化系统性能测试及存在问题分析

针对变电站综合自动化系统性能指标存在的问题进行了分析;实测和分析了几个典型变电站综合自动化系统的性能指标,提出了改进意见;同时还对变电站综合自动化系统存在的其他问题进行了分析。

TYDR-A型道岔融雪系统滑床板强度的计算和实验校核

铁路道岔设备状态良好是铁路运输安全、正点、大密度开行的前提。冬季道岔融雪是运输部门亟待解决的问题。电热融雪方式是道岔融雪的主流方式。对铁科院通号所研制的TYDR-A型道岔融雪装置电热单元的安装方式进行了介绍;并与其他型号电热安装方式进行了比较;重点介绍了通过计算和实验验证加工后的滑床板,其强度完全满足目前铁路客运高速和货运重载的需要。

冰雪滑动摩擦研究现状及发展趋势

随着材料、检测设备和仿真软件的发展,冰雪摩擦的研究有了进一步的突破.冰和雪都拥有独特的摩擦特性,它们的微观结构、表面薄层和测试方法一直都是科学研究的重点.本文作者综述了关于冰雪与不同固体材料表面之间的摩擦学特性,简要介绍了冰雪微观形态、物态变化以及更深层次地从微观和纳观层面研究冰雪摩擦机理;重点介绍现有国内外在室内与室外进行冰雪摩擦测试的方法和测试装置的差异及影响,并结合减摩特性的摩擦机理研究在运动器材设计中的运用进行了简要总结.最后,在未来的发展中应更加注重这几个方向的研究,为国内冰雪摩擦领域研究及冰雪运动器材设计产业提供理论支持.

铜仁奥体中心体育场车辐式张拉索膜罩棚结构设计研究

针对铜仁奥体中心体育场椭圆形车辐式张拉索膜罩棚结构,对其结构体型、雪荷载分布、整体稳定性、抗倒塌性能、索夹抗滑移承载力进行了专项研究。研究结果表明:车辐式索网结构内环与外环平面投影形状相似,径向索沿环索法向布置为力学状态最优方式,可使屋盖整体结构为重力作用下自平衡体系;外环采用冗余度较高的水平桁架可显著减小径向索破断后内环形状突变对外环受力的影响;利用风致积雪试验确定雪荷载分布;根据极限承载力分析,验证了增加内环交叉拉索可显著提高结构整体稳定性;通过抗倒塌分析,保证了整体结构在偶然断索状况下的安全性;最后,通过试验确定了环索索夹抗滑移承载力。

中、美规范轻钢结构建筑积雪荷载设计比较

轻型钢结构建筑由于自身特点对雪荷载比较敏感,尤其对于高低相邻建筑,雪荷载的不均匀分布不容忽视。结合工程实际对中、美两国荷载规范进行比较分析,并提出相应的建议,供工程设计人员参考。

新疆山区公路雪崩灾害防治试验工程效益分析

新疆天气寒冷、降雪量大,公路雪崩灾害频繁发生,严重阻碍了当地经济的发展。结合国道312线果子沟段的试验情况,对防治雪崩的试验工程进行效益分析,并阐述实施雪崩防治工程的必要性和迫切性,对公路雪崩灾害防治是有帮助的。

浅谈辽宁省高速公路的冬季除雪防滑养护工作

结合工作实践,论述了辽宁省高速公路的冬季除雪防滑养护工作的组织机构及作业方法,为相关人员提供参考。

基于抗滑系数的积雪路段安全车速研究

为保证汽车在积雪路段行驶的安全性,探究积雪深度、车速与车辆质量对车辆行驶速度的影响,对不同情况下车辆的制动距离进行实车试验。通过线性回归分析确定积雪深度、车速、车辆质量与道路抗滑系数的关系模型。结果表明,积雪深度和质量与道路抗滑系数存在幂函数关系,车速与抗滑系数存在对数函数关系,以此求出不同条件下车辆行驶的安全车速。

一种高渗透抗滑型低冰点涂层的研制

为兼顾低冰点涂层渗透性和稳定性,采用渗透试验、布氏黏度及激光粒度分析等试验开发高渗透乳化沥青;采用接触角测试分析了润湿剂对涂层的润湿效果影响及黏度影响;采用摆氏摩擦仪、冻结试验研究涂层的抗滑性能和冰点。在此基础上,开发了高渗透抗滑型涂层。研究结果表明:乳化剂增加,固含量降低,乳化沥青粒径及黏度减小,渗透性提高,故乳化剂掺量为2%、固含量不大于50%;润湿剂显著降低了乳化沥青表面张力,改善了乳化沥青-低冰点填料体系的稳定性,并兼顾渗透性能和稳定性;GSK588的润湿效果更优,涂层黏度显著降低;低冰点材料掺量可达40%,渗透深度16 mm,冰点-11℃;高渗透型低冰点涂层配方为基质沥青:乳化剂:水:润湿剂:低冰点填料=0.4~0.5:0.02:0.58~0.48:0.02:0.2~0.4。

建筑屋面滑移雪荷载的模拟方法研究

滑移雪荷载是屋面雪荷载的重要组成部分,该文发展了计算屋面滑移雪荷载的模拟方法。首先,基于前人提出的能量及质量平衡模型,并针对建筑屋面积雪的特点,构造了建筑屋面融雪模型。在此基础上,提出将屋面积雪中液态水超过积雪最大持水量时作为屋面雪层开始滑移的判定条件。利用该文方法对我国几个代表性地区的屋面滑移雪荷载进行了模拟,分析了不同地区的气象特征、邻近建筑对屋面积雪的遮挡等因素对滑移雪荷载的影响;同时定量分析了各个能量对滑移雪的贡献大小。

高度与朝向对屋面冰雪坠落的影响分析——以某超高层项目为例

北方恶劣降雪条件下,建筑物上所积冰雪可能因冰雪层融化发生滑落,进而对地面人或物品产生安全隐患。对于超高层建筑,滑落积雪产生的巨大冲量将大大加深这种危害。本文基于前人研究成果,增加考虑了建筑屋面、雨棚等的朝向问题,以及超高层项目中空气温度会随高度变化的特点,对模型加以改进。并以某超高层建筑项目为例,研究了高度、朝向等对滑移雪荷载的影响,最后本文提出以单位面积滑落冲量这一新指标来表征冰雪滑落对地面人或物品造成的影响更为合理。研究表明,南侧屋面发生冰雪坠落次数多于北侧,但坠落单位面积质量小于北侧;对于超高层高处的窗檐区域,由于空气温度随高度增加而减小,降雪结冰后累积质量相对较大,同时从高区发生冰雪坠落的冲量更大,对地面行人和物品造成的伤害风险较大,应予以特别关注。

寒区路面冰雪状态感知与预警

作为主要的交通荷载形式之一,车辆冬季行驶的安全特性主要取决于路表的冰雪状态,路面冰雪状态的实时监测和及时预警意义重大。本文综述与总结了寒区路面冰雪状态感知与预警研究现状,对比分析了目前路面状态感知的手段,探讨了现有冰雪路面抗滑机制的研究现状,归纳了现有冰雪条件下路面行车安全性评估及预警的方式,提出了寒区路面冰雪状态感知与预警的发展方向,为保障冬季交通基础设施安全有效运营提供指导性建议。

某室内冰雪乐园滑道结构设计

某室内冰雪滑道结构高差达到了15.90m,滑道以上为跨度45m的单跨框架结构。重点介绍了该滑道结构设计时遇到的一些关键问题,包括建模计算、悬挑转换、滑道屋盖网架与框架柱顶的连接、变截面柱等。针对整体结构指标异常、滑道屋盖水平位移偏大的情况,提出了可行的解决方案。对悬挑转换桁架节点进行有限元分析,结果均满足设计要求;采取加强措施,降低了柱变截面的不利影响。本工程的结构设计可供类似工程参考。