齿轨铁路桥上板式无砟轨道纵向力学特性研究

为研究齿轨铁路桥上铺设CRTSⅢ型板式无砟轨道的纵向力学特性,基于有限元理论和混凝土塑性损伤理论,建立齿轨-无砟轨道-桥梁精细化分析模型,分析不同坡度下轨道结构应力变化和变形规律。研究结果表明:上坡侧的轨道板端位置为荷载最不利位置。可在小于150‰坡度的齿轨铁路上直接应用CRTSⅢ型板式无砟轨道,坡度大于150‰时轨道板产生局部损伤;整体温度变化量为15~25℃时轨道板损伤较大。轨道纵向位移增长率随坡度增加逐渐减小,底座板位移增长率最大,150‰坡度时轨道最大位移为1.6 mm左右;底座板凹槽最大压缩量为0.52 mm,为增强凹槽限位能力,可调整凹槽上、下坡侧的垫层刚度。轨道与桥面层间约束不足,为相对不稳定层面,应采取增大桥面板凿毛程度、调整预埋钢筋规格等纵向稳定措施。

铁路既有线一体化重构平纵协同处理技术研究

研究目的:通过分析大量现有铁路既有线重构的文献、专利,目前既有铁路线位重构中均以实测点的丈量里程参与重构计算,存在平面与纵断面设计里程不匹配、缺乏基于平纵协调的一体化重构协同处理方法等问题。为解决以上问题,本文提出一种合理可行的平纵断面协同处理技术方法。研究结论:(1)输入数据文件测点说明采用基于平纵一体的融合型测点特征编码方法;(2)平面直线、曲线重构基于限界约束,采用局部纵断面同坡性检查方法,满足平面重构与纵断面协调;(3)撇弃丈量里程,改化外业水平单,实现平面、纵断面设计里程匹配对应一致的目标;(4)纵断面重构采用平面重构曲线五大桩位置实时实施平纵协调检查,实现一次性完成限界及各种设计阈值符合要求的既有线重构线位;(5)本文技术方法形成铁路既有线重构平纵协同处理系统,工程验证表明技术方法完善、数学模型正确,可在工程实践中应用。

地铁线路坡度对道岔纵向力学特性的影响

建立了地铁线路9号道岔纵向力学特性有限元分析模型。基于模型分析获得了列车荷载的最不利加载位置。研究了在列车制动荷载、温度荷载及两种荷载组合作用下,线路坡度对道岔纵向力学特性的影响。研究结果表明:当列车第3节和第4节车辆相邻的两个转向架处于尖轨上时,对道岔受力与位移最为不利;道岔结构纵向位移与纵向力随着坡度、温度变化的增大均呈线性增大;在最不利工况时,30‰坡度上的道岔的钢轨强度及纵向位移均满足规范要求。

三维激光扫描技术在高铁盾构隧道调线调坡中的应用

依托南崇高铁留村隧道的实际工程案例,研究盾构隧道调线调坡测量中使用三维激光扫描技术的关键流程。首先介绍了三维激光扫描技术的测量原理,从作业准备、外业扫描、数据处理、成果对比4个方面开展分析。为避免点云拼接时产生累积误差,采用了基于控制点的测站拼接方法,将扫描仪采集的18个测站拼接为全长3.7 km的完整三维点云数据;依据线路设计资料设置隧道断面截取参数,经RANSAC方法去噪后,采用正交距离回归的圆曲线拟合方法获得隧道中心坐标。研究表明,三维激光扫描技术检测的隧道中心坐标精度优于10 mm,可以满足盾构隧道调线调坡测量工作。研究结果表明,三维激光扫描技术不仅能够显著提升工作效率,获取的高密度和高精度的激光点云还可以为后续的大量工作提供基础数据,具有广阔的应用前景。

城市轨道交通调线调坡设计思考

调线调坡设计工作承上解决土建结构的施工误差,启下为铺轨及设备安装提供良好的条件,是轨道交通铺轨前的最后一道工序。经过系统的调整线路中线和坡度,能使列车运行于良好的三维空间。结合石家庄地铁3号线调线调坡设计经验,总结调线调坡设计原则、调线调坡过程及注意事项,剖析具体方法技巧及实际案例,为工程顺利通车提供良好条件。

高速铁路运营期沉降后拟合调整纵断面曲线参数

为了确保拟合调整曲线更接近实际不均匀沉降曲线,减小扣件调整量,并避免线路的曲率突变,可在纵坡与竖圆曲线之间设置竖缓和曲线。本文基于高阶连续性数学理论提出了三次抛物线和五次抛物线两种高速铁路纵断面竖缓和曲线类型,分析了两类竖缓和曲线的数学特性和动力学特性,提出了列车运行工况、线路参数、舒适度指标之间的关系式。结果表明:竖曲线半径越小,竖缓和曲线越长,则两类竖缓和曲线的竖向差值越大;在已知列车最高行驶速度和最大牵引加速度的情况下,可确定最小竖曲线半径和最小竖缓和曲线长;列车最高行驶速度和最大牵引加速度越大,加速度时变率限值和竖曲线半径越小,则最小竖缓和曲线长度越大,车速350 km/h条件下的三次抛物线和五次抛物线最小长度分别为106、130 m。

大纵坡预制梁桥坡型支座技术研究

大纵坡桥梁梁板传统安装施工时,一般在梁底部根据纵坡大小进行预埋钢板或预制混凝土楔形块调坡,但在现场施工时易因安装不水平引发支座偏压、变形、错位,导致墩柱偏移、梁体偏移、落梁等病害,严重危及桥梁运营安全。为此,创新提出了一种适用于坡度≥2%桥梁的坡型支座,这种支座由厂家根据梁体坡度通过数控加工技术,调整支座上顶板四角高差,使支座上座板纵横坡与桥梁纵横坡精确相符,有效解决了安装不水平的问题。通过应用于芷铜高速大纵坡桥梁,验证了坡型支座的实际应用效果。

地铁调线调坡技术研究——以广州地铁知识城支线为例

调线调坡是地铁线路设计的重要环节。文章以广州地铁知识城线为例,介绍了调线调坡的基本原理及设计原则,研究了地铁线路调线调坡的设计流程及一般做法,对今后地铁设计工作具有一定的指导作用和应用价值。

基于数值模拟的“适变断面”衬砌渠道抗冻胀机理探讨

能适应渠基冻胀变形的衬砌渠道简称"适变断面"渠道。为了探明其抗冻胀机理及削减冻胀效果,应用ADINA软件对混凝土衬砌"适变断面"渠道冻胀进行数值模拟,计算渠道冻胀的温度场、变形场和应力场,研究衬砌板应力和变形规律,并与弧形坡脚梯形渠道比较分析表明:"适变断面"渠道能降低最大法向冻胀量55.11%、最大法向冻胀力51.65%、最大切向冻结力56.85%;通过冻胀量均方差及冻胀力分析比较,"适变断面"使渠道受力状态得到显著改善,冻胀变形分布更加均匀;衬砌板法向错位值总计1.3cm,纵向伸缩缝周向压缩值总计为9.7cm,揭示了"适变断面"渠道利用宽纵缝既能释放衬砌板法向冻胀变位,又能吸收周向冻胀变位,从而适应渠基冻胀变形减轻冻害的抗冻胀机理。最后通过模拟计算了"适变断面"渠道冻胀量均方差对边坡系数的敏感性,指出边坡系数i约为1∶1.7～1∶1.4时,"适变断面"渠道抗冻胀效果很显著,为"适变断面"渠道的推广及优化设计提供了参考。

纵向通风下不同坡形隧道火灾烟气温度分布特性研究

为了解决不同纵向坡形隧道发生火灾时的烟流控制问题,以宝兰客运专线渭河隧道V形坡火灾通风为例,采用三维数值模拟方法,对不同坡形下烟气温度的分布特性进行研究。通过对V形坡、单面坡和人字坡等不同坡形隧道在不同纵向通风速度下的火灾工况模拟,对比分析隧道拱顶、一人高和3.0 m高处的温度分布特征。结果表明:在火灾发生初期,当无纵向通风时,在变坡点火源车厢附近人字坡的温度最高,但随着离火源点距离的增大,V形坡的温度逐渐达到最大;当有纵向通风时,V形坡下游沿程的温度最高,且随风速增大,温度最高区域的分布范围逐渐扩大,而单面坡和人字坡的温度变化曲线基本一致,并在离火源点较远的下游区域趋于定值;在本研究范围内的坡形、坡度条件下,当纵向通风风速达到2 m/s时,烟控效果最好。

高温多年冻土区路基纵向裂缝发育的热-力耦合分析

通过建立热-力耦合模型就阴阳坡热不对称这一因素来探讨高温不稳定冻土区纵向裂缝形成机理,得到和野外观测结果较为一致的结论:阴阳坡路肩不均匀沉降导致路基本体整体向阳坡一侧倾斜,加上阳坡土体受其下方融化盘的影响,其垂直沉降量大于阴坡一侧土体;纵向裂缝的发育是路基水平位移和竖直位移综合作用的结果,因而纵向裂缝以倾斜的形式贯穿于整个路基.纵向裂缝的发育由多年冻土这种特殊的地基土材料的强度破坏而引起;阳坡路基下方的多年冻土融化为软弱地基土,在其上土压力的作用下使路基填土中出现拉应力.提出0位移线的概念,以路基基底出现最大拉应力(或最小压应力)时路基基底是否出现0位移线作为路基是否出现纵向裂缝的判断标准,以其出现的位置作为纵向裂缝发育的位置.

草原公路曲线组合对驾驶员心率变异特性的影响研究

曲线组合是一种常见又比较复杂的道路线形组合形式之一。符合设计标准的平、纵组合路段线形指标是驾驶员安全行驶的保障。因草原特殊的地形特点,其公路平、纵面线形的技术指标大小不均衡,影响了其线形的平顺性,使曲线组合成为草原道路行车的一个不舒适和不安全点。本文采用时、频域相结合的研究方法,对草原公路曲线组合段驾驶员心率变异特性进行研究。驾驶员在实验曲线组合路段行驶时,其心率变异指标也呈现不同变化规律。本文通过比较驾驶员在曲线组合路段时、频域指标得出:时域分析方法较频域分析方法更适于对驾驶员在曲线组合路段心率变异性的分析。本文初步探讨了不同曲线组合路段对驾驶员的疲劳影响,期望能为草原公路设计者提供有价值的理论依据,以提高草原公路的交通安全水平。

最小二乘法在道路纵坡设计中的应用

运用最小二乘法对道路中心线的纵断面地面线进行分段直线拟合,建立最佳纵坡线方程,从而得到最小填挖方数量的道路纵坡设计线,再用设计规范的坡度和坡长限制以达到设计纵坡合理经济的目的。

城市轨道交通建设中的侵限分析及其解决方案

受地质条件、施工水平、施工进度及其他客观因素影响,城市轨道交通施工过程中会产生一定的施工误差;此类误差过大,则会引起线路区间或车站限界不满足要求。如何通过调线调坡等措施使得线路区间及车站限界满足要求以确保列车安全运行,是线路设计在城市轨道交通施工阶段的重要目标。以兰州轨道交通1号线一期工程为例,分析其侵限原因,提出线路调整思路,总结调线调坡设计方案。

苏州轨道交通调线调坡技术研究

对城市轨道交通调线调坡流程进行梳理,结合苏州轨道交通1号线实例,介绍了设计前对轨道交通断面测量的要求、建筑限界的检查方法以及调线调坡设计的一般做法,最后根据实际设计中碰到的问题,提出了若干注意事项,可供国内地铁设计参考。

夹江大桥非机动车道桥设计与分析

依托南京夹江大桥非机动车道桥工程实例,对桥梁平面线位设计中所要考虑的因素进行分析与讨论;根据江心洲非机动车以电动自行车为主要车流的实际情况,对规范中关于非机动车最大限制纵坡进行了分析与研究;桥梁新老结构搭接遇到的反压支架进行论述,对设计和施工中需要注意的问题进行了探讨。

深埋山岭综合管廊隧洞线形设计及施工要点分析

综合管廊是目前城市地下空间开发利用中比较先进的基础设施管网布置形式,而地处山岭区域的综合管廊差异性显著,受到超大埋深、复杂地质、环保生态及施工作业条件的多重制约,需进行周详的工程筹划以实现安全施工和工期目标。本文以首座山岭隧道中建设的冬奥外围配套综合管廊为例,在通过比选分析拟定隧洞工法后,详细阐释了断面和线形设计、隧洞区间及支线设计的原则和方法,并对TBM掘进及衬砌工序、施工降排水方法及布置等要点进行分析,为今后更好地实施此类工程提供参考。

城市轨道交通调坡调线工作的建议和思考

城市轨道交通调坡调线工作是解决和消除土建偏差的一项有效手段,但并非万能的。当出现调坡调线工作都无法解决的侵限问题时,其带来的经济损失和工期影响往往是巨大的。文章根据笔者多年从事城市轨道交通线路设计工作的经验,并结合相关工程的实际案例,对如何顺利开展本项工作提出一些建议和思考。

跨大芦线航道桥梁方案技术经济比选

该文从全线角度对跨度为100m左右的桥梁方案进行技术经济比选,提出:第一、连续梁有边跨,主桥面积大;第二、连续梁梁高大,同等纵坡条件下,全线桥梁面积大;第三、不同桥型相对于连续梁方案的技术经济指标临界点。可为不同桥梁方案比选提供参考。

地铁节能线路纵断面设计研究

介绍地铁节能线路纵断面的设计方法,通过大量的列车牵引计算图,分析一些典型线路纵断面的运行效果,认为在车站两端设置-22‰～-26‰的加速坡道,可以降低列车牵引电能消耗约20%～25%。说明加速坡的合理长度与列车运行的目标速度有关,认为在最高运行速度80km/h的线路上采用250m长的加速坡比较合适。