400km/h高铁隧道出入口缓冲结构开口率对微压波影响研究

随着高速列车运行时速的提升,车-隧气动效应加剧、微压波超限问题愈发严重。以往研究表明,隧道洞口设置缓冲结构是解决微压波问题的有效手段之一,但是随着隧道长度增加、列车时速提升,仅以入口缓冲结构作为标准的设计方法存在一定局限性。并且国内外的研究重点更多集中在入口缓冲结构,对出口缓冲结构及隧道出入口均设置缓冲结构的设计方法研究相对较少。针对这一问题,利用控制容积法分析出口开口式缓冲结构的关键影响参数。基于LES湍流模型和动网格技术建立三维数值仿真模型,对关键参数的正确性做出验证。分析隧道出入口对称、非对称设置缓冲结构对微压波特性的影响,提出适用于单线和双线隧道的洞口开口式缓冲结构的设计方法。研究结果表明:1)隧道出口缓冲结构开口率是影响出口缓冲结构对微压波压力缓解效率的关键参数,开口率越大,微压波压力最大值越低;2)隧道入口以压力梯度为控制标准设置最优缓冲结构、隧道出口提高缓冲结构开口率的形式,在单线隧道缓冲结构设计中对微压波有更高的缓解率,出口缓冲结构开口率越大,对微压波压力缓解效率越高;3)双线隧道洞口开口式缓冲结构设计时,应当增加其总开口率,同时选择小面积、多个数的开口形式并在隧道出入口对称设置。

国家铁道试验中心用乘越式辙叉曲线道岔的研究与设计

结合国家铁道试验中心改扩建工程,研究设计了乘越式辙叉曲线道岔。辙叉采用乘越式结构,列车经过道岔主线时,与区间线路一样,不通过辙叉设备,从而对线路和列车极为有利。道岔设计时,充分吸收了我国客运专线道岔成功的相关经验,根据试验线的半径等相关参数,确定了道岔的平面线型、岔枕的选型、转辙器和辙叉的尺寸等。道岔制造完成后,铺设于国家铁道试验中心,使用状况良好。

我国铁路沥青混凝土技术研究进展

全断面铺筑沥青混凝土是铁路路基防排水技术的重大举措。文章介绍了沥青混凝土的主要性能特点及其在国内外铁路工程中的应用情况,从力学适用性、防水抗渗性和界面安全性3个方面阐述了铁路基床表层铺筑沥青混凝土的关键技术和研究进展,提出了铁路全断面铺筑沥青混凝土机械化施工的合理化建议。

我国铁路混凝土结构耐久性研究的进展及发展趋势

阐述了铁路混凝土结构耐久性的特点,系统地总结了铁路混凝土结构耐久性研究的最新进展,分析了我国高速铁路混凝土结构耐久性存在的问题,指出了我国高速铁路混凝土结构耐久性技术的发展趋势。

我国铁路列车荷载图式的研究与应用

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、运输密度等方面都有较大差异,单一列车荷载图式难以反映新形势下的铁路运输状态。本文回顾了我国铁路列车荷载图式的研究和发展情况,介绍了各种类型荷载图式的适用范围和应用中需注意的问题,并提出列车竖向动力作用、列车纵向作用力等需要进一步研究的问题。

欧洲与中国混凝土轨枕标准对比研究

ISO(国际标准化组织)下属的TC269(轨道交通领域技术委员会)正在开展铁路行业国际标准编制研究工作,混凝土轨枕国际标准是其中的一项重要研究内容。中国是TC269的成员国,将参与混凝土轨枕国际标准的制定。本文从标准体系划分、设计荷载计算方法、强度试验方法、型式尺寸控制、原材料、生产工艺要求等方面对比研究了欧洲与中国混凝土轨枕标准之间的异同。对比发现,欧洲和中国混凝土轨枕标准不仅在体系的划分上不同,而且具体内容在上述几个主要方面均存在不同程度的差异。因此建议中国在参与混凝土轨枕国际标准的编制过程中,系统开展相关研究和试验工作,为中国混凝土轨枕标准与世界接轨提供有力支撑。

我国铁路道岔型号简统化分析研究

阐述我国铁路道岔型号简统化工作开展的必要性,对我国现有道岔型号分别按照轨距、钢轨轨型、道岔号数、道岔类型4个基本要素进行统计,分析我国现有道岔型号的特点,以此为基础提出我国铁路道岔型号简统化原则,开展道岔简化统型工作遇到的问题,以及道岔型号简化的建议,为今后新线建设用道岔选型提供参考。

煤矸石-水泥二元胶凝材料水化动力学研究

为揭示煤矸石对水泥水化过程的影响,采用等温量热仪研究了煅烧煤矸石-水泥复合胶凝体系的水化动力学。煤矸石-水泥二元胶凝材料水化放热规律与纯水泥基本一致;复合盐(CaCl2—K2SO4,CaCO3—K2SO4)能够促进煤矸石-水泥胶凝材料的水化,缩短煤矸石-水泥胶凝材料的水化诱导期,提高煤矸石-水泥的水化放热量;从加速期水化反应速率常数和水化放热量来看,氯盐-硫酸盐比碳酸盐-硫酸盐对煤矸石-水泥二元胶凝材料激发效果更好。

基于SNA-NK模型的企业渐进式创新 绩效提升路径研究

基于企业渐进式创新相关文献调研,运用社会网络分析对梳理得到的影响因素进行关键因素识别并确定关键因素间关联性,进而通过NK模型建立企业创新决策选项合集,再利用计算机仿真计算适应度值并绘制适应度景观,结合不同攀爬策略获取企业渐进式创新绩效提升路径。实例分析表明,企业渐进式创新绩效影响因素存在主次之分,不同关键因素组合状态对应着不同的企业渐进式创新绩效,且因素间相互影响关系以及先后优化顺序是渐进式创新绩效作用差异化的重要原因。其中组织知识管理、外部信息搜寻、组织吸收能力、合作伙伴关系、组织研发能力和组织技术水平6个因素是企业渐进式创新绩效的关键影响因素。以组织知识管理、合作伙伴关系、组织研发能力、外部信息搜寻、组织技术水平和组织吸收能力的顺序进行优化可以避免企业陷入“局部最优”陷阱,使得渐进式创新绩效达到全局最优值,由此为企业创新活动及绩效提升提出了对策与建议。

国际视阈下的建设工程创新研究文献计量分析

创新是关乎重大工程实施及成败的重要因素,文章选取工程与项目管理领域重要国际期刊,依托Web of Science数据库1998—2021年299篇相关文献,对国际视阈下建设工程创新研究展开系统梳理和文献计量。研究发现建设工程创新研究起步较早,于2018年起快速发展,产出多集中在中美两国的学者或研究机构,但合作网络稀疏且关系单一。研究热点聚焦建设工程创新影响因素、创新过程模型、建筑业企业能力发展、创新活动对项目绩效的影响,研究方法多采用案例分析、实证研究等。未来可从组织能力、知识管理、人力资源等视角,对建设工程创新的实现组态和多方位驱动策略、项目参与方间知识流转影响等方面进行深入研究,并紧密结合重大基础设施等工程实践,拓展与应用建设工程创新相关理论。

高速铁路常用跨度简支箱梁优化研究

以设计速度350km.h-1、跨度32m的预应力混凝土箱梁为例,在分析梁体基频、刚度和变形的设计值与实测值差异成因的基础上,进行高速铁路常用跨度简支箱梁优化研究。结果表明,对于铺设CRTSⅡ型板式无砟轨道的32m预应力混凝土双线整孔箱梁,实测梁体的自振频率约为设计值的1.4倍,其竖向刚度为设计值的1.7倍,混凝土弹性模量提高、二期恒载降低及桥梁与无砟轨道相互作用分别使梁体基频提高约4.9%～19.9%,4.8%～10.5%和3.6～5.7%;混凝土弹性模量提高、支座摩阻及桥梁与无砟轨道相互作用分别使梁体刚度提高10.1%～43.7%,5.9%～17.7%和7.4%～11.8%。鉴于梁体频率实测值比设计值高出较多,建议设计时梁体频率可取规范限值的0.9;梁体刚度虽可以进一步降低,但应严格控制预应力混凝土梁体的残余徐变变形,确保长期变形不大于现有箱梁的设计值。鉴于跨度32m以上简支梁桥的车桥动力响应显著降低,建议对更大跨度简支梁开展研究。

单元板式无砟轨道结构轨道板温度翘曲变形研究

根据单元板式无砟轨道不同施工工艺和结构受力特点,采用弹性点支承梁模拟钢轨,用实体单元模拟无砟轨道各结构层;砂浆填充层采用灌注袋法施工时,轨道板和砂浆填充层之间按接触单元处理;砂浆填充层采用模筑法施工时,轨道板和砂浆填充层之间按黏结方法处理;建立相应有限元模型,进行轨道板温度翘曲变形研究。结果表明:砂浆填充层采用灌注砂浆袋法施工时,轨道板在温度梯度荷载作用下产生的翘曲变形大于模筑法施工;采用模筑法施工砂浆填充层时,轨道板的翘曲变形随上下表面温差幅值的变化呈线性关系;而采用灌注砂浆袋法施工砂浆填充层时,轨道板的翘曲变形随上下表面温差幅值的变化呈非线性关系,温差越大,轨道板翘曲变形的变化幅度越大。有限元模型计算的结果与环形铁道轨道板的翘曲变形实测结果基本吻合,验证了模型的合理性和可靠性。

正交异性钢桥面板纵肋腹板与面板连接构造的疲劳试验研究

针对正交异性钢桥面板的纵肋腹板与面板连接构造易出现疲劳裂纹的问题,通过不同纵肋腹板与面板厚度配合及制造工艺共5组48个连接构造试件的疲劳试验,研究正交异性钢桥面板纵肋腹板与面板连接构造的疲劳性能及疲劳设计S-N曲线。研究结果表明:当12mm厚的面板搭配8mm厚的纵肋腹板时,试件发生沿面板厚度方向的剪切破坏,疲劳性能较差;当面板厚度从14mm增至16mm时,试件的疲劳性能有所提高;当面板厚度从16mm增至18mm、纵肋腹板厚度从8mm增至9mm时,试件的疲劳性能基本无改变;双侧熔透焊对疲劳试件的疲劳性能无改善,反而略低于单侧熔透75%焊。对连接构造试件的疲劳试验数据进行S-N曲线回归分析表明,连接构造可归为铁路桥梁钢结构设计规范中的IX类构造,当破坏循环次数为2×106时,其应力幅为71.9MPa。

高速铁路钢轨波磨研究

通过现场测试和运用NUCARS动力学计算软件,对高速铁路钢轨波磨的特点及其对轨道结构动力响应的影响和钢轨波磨整治限值进行研究.结果表明：高速铁路线路高速区钢轨波磨的波长一般为120～150mm,而在车站附近的线路低速区钢轨波磨的波长一般为60～80mm,波磨的平均深度一般在0.10 mm以下;钢轨波磨的波长与列车速度耦合作用产生的特定频率会使轨道结构产生较为明显的高频振动分量,从而引起轮轨垂直力以及钢轨、轨道板和底座板振动加速度的增大,比钢轨无波磨区增大1倍左右;钢轨有、无波磨时轮轨水平力和梁面振动加速度变化不大;随着钢轨波磨深度的增加,轮轨垂直力和轮轨减载率均增大;综合考虑高速铁路无砟轨道线路的平顺性和安全性等技术要求,推荐高速铁路钢轨波磨整治的深度限值为0.08 mm.

高速铁路隧道洞口微气压波影响因素与变化规律研究

通过现场实测、理论分析及仿真计算等手段对隧道洞口微气压波影响因素及随这些因素的变化规律进行系统研究。分析隧道洞口微气压波产生机理;结合20多条高速铁路隧道洞口微气压波实测数据,分析车速、车型、隧道长度、空间立体角、缓冲结构以及辅助坑道等因素对洞口微气压波影响,获得洞口微气压波随车速、车型、隧道长度以及空间立体角的变化规律,提出需要采取减缓措施的临界隧道长度;探索缓冲结构与辅助坑道对洞口微气压波的减缓作用。本文研究成果可为高速铁路隧道结构设计与施工提供参考。

高寒地区高速铁路路基冻深试验研究

根据自动监测的哈大高速铁路沿线不同区段大气温度和路基冻深数据,研究哈大高速铁路沿线路基冻深的发展变化特征。结果表明：路基的冻深发展过程可分为快速发展和双向融化2个阶段,最大路基冻深可达300cm;在路基冻深快速发展阶段,路基冻深的发展速率随着里程的增大而增大,全线路基冻深的发展速度在1.11~2.89cm·d-1之间;在双向融化阶段,深层融化线的上升速度约为1.36cm·d-1,而表层融化线的上升速度约为3.86cm·d-1;由于大气温度波动较大,很难直观反映其对路基冻深的影响,因此采用冻结指数分析大气温度对路基冻深的影响,冻结指数与路基冻深的关系可用对数函数拟合;与土壤最大冻深相比,路基最大冻深普遍偏大,这是由于在哈大高速铁路的路基冻深范围内所用非冻胀填料与天然土壤相比细颗粒少、含水率低、导热系数高所致,因此,在进行冻深计算时应充分考虑填料的热物特性。

高速铁路道岔尖轨降低值对行车平稳性影响机理研究

结合京沪高速铁路黄渡线路所2号岔位42号无砟道岔处发生的"晃车"问题,运用多体动力学分析软件NUCARS进行列车—道岔耦合系统的仿真分析,研究高速铁路道岔尖轨降低值对高速列车运行平稳性的影响机理。研究表明:高速列车过岔时出现晃车的原因是该道岔尖轨的实际降低值超差(比设计值偏大2.3mm);当道岔尖轨降低值超差时,高速列车直向过岔时的轮对横移量显著增大,导致轮缘持续贴靠尖轨工作边运行,使得轮轨水平力显著增大,导致车体的横向加速度显著增大,从而发生"晃车"现象。现场通过更换合适厚度的基本轨下橡胶垫板和尖轨下滑床台调整尖轨降低值,使之满足高速铁路无砟轨道道岔铺设技术条件的规定,解决了"晃车"问题,进而使动车组从限速160km·h-1恢复常速运行。

高速铁路CFG桩复合地基沉降计算适用方法研究

以京沪高速铁路京徐试验段DK190+124—DK190+354试验工点的CFG桩网和桩筏复合地基为例,通过比较和分析铁路地规法、铁路桥规法和M-B联合e-lgp法3种解析方法以及数值模拟法的计算结果,研究适合计算高速铁路CFG桩复合地基沉降的方法。研究表明:铁路地规法以土为主的沉降计算思路会导致计算地基的加固区沉降时结果偏大,M-B联合e-lgp法由于计算的加固区附加应力整体偏大,也同样会造成加固区沉降的计算结果较大,而采用这2种方法计算地基的下卧层沉降结果较为合理;采用M-B联合e-lgp法计算时,对于浅部土层的附加应力,应按照桩间土顶面的应力线性减至零进行计算,之下土层的附加应力应按照Mindlin方法进行计算;铁路桥规法由于计算过程过于简化,忽略了加固区的变形,计算得到的沉降结果全部由下卧层产生,导致计算的下卧层应力偏大,因此沉降的计算结果偏差最大,该方法不适合较低刚度CFG桩复合地基的沉降计算;用数值模拟方法计算的加固区和下卧层沉降结果均较接近实际。

桩网支承路基受力及加筋网垫变形现场试验研究

以武广客运专线DK2 059＋560为试验工点,进行桩网支承路基的现场填筑试验,研究路基应力传递及格栅变形特性。研究结果表明：桩网支承路基结构的沉降量较小,是1种有效处理软土和松软土地基的方法;在垫层上方路基存在明显的土拱效应,本工点的土拱高度在1.6-1.9 m之间;桩间土存在一定反力;桩间土和桩帽应力分布不均匀,桩间土4桩形心处应力比2桩中点处略小,桩帽形心处应力相对角点处应力略小;桩帽附近垂直于桩帽边的格栅肋条应变略大,4桩形心附近格栅的应变略小,下层格栅的应变大于上层;边坡处格栅的应变大于路基中心处,上层格栅防止边坡滑动的作用更大。与英国、北欧、日本及德国规范的计算结果比较,试验工点的桩间土竖向应力和承担荷载比例实测结果与德国规范球形拱理论计算结果较为接近。

我国干线铁路通用轨道谱的研究

在对比和分析欧美铁路的轨道谱拟合公式及我国专家学者研究成果的基础上,结合对我国主要干线铁路大量轨道不平顺检测数据的分析和计算,研究并给出能较好表征我国干线铁路轨道不平顺特征的通用轨道谱拟合公式以及通用轨道谱的表达方式。由于我国干线铁路的建设标准差异比较大,采用平均轨道谱表达方式不能很好地表征我国干线铁路的轨道质量状况,而采用分级形式的轨道谱则能够更好地表征我国众多干线铁路的轨道不平顺特征;根据我国干线铁路的行车速度,建议将我国干线铁路轨道谱划分为3个等级,即200km.h-1等级提速线路轨道谱、160 km.h-1等级提速线路轨道谱和120 km.h-1及以下普通线路轨道谱。