桥隧区段道砟垫对厚度不足道床力学性能的改善机理研究

通过建立多边形本构弹性有砟道床离散单元仿真模型,分析桥隧区段道砟层厚度不足对道砟颗粒受力及道床刚度的影响,并研究不同刚度的道砟垫对厚度不足道床的力学性能的改善效果。研究结果表明：道床厚度不足会引起道砟颗粒间接触力及道砟颗粒与下部基础的接触力显著增大,与35 cm厚道床相比,16 cm厚道床的道砟颗粒间接触力及道砟颗粒与下部基础的接触力增幅分别为139%和143%,道砟破碎的风险明显增大;道床厚度不足会引起道床刚度激增,16 cm厚道床的刚度为35 cm厚道床刚度的2.3倍;铺设道砟垫可以减小道砟颗粒的受力幅值,铺设刚度分别为16、10、6和4 kN/mm的道砟垫后,16 cm厚有砟道床与下部基础的最大接触力分别降低58.3%、57.7%、64.6%和60.9%;对于厚度不足的道床,可通过铺设不同刚度的道砟垫实现道床刚度的调整。     

地铁隧道内碎石道床轨道结构减振特性分析

针对目前地铁隧道内碎石道床减振性能不明确的问题,建立了车辆-碎石道床-隧道-土体空间耦合动力学模型,分析了碎石道床对隧道振动特性的影响,并与传统隧道内整体道床结构进行了对比.研究结果表明：相较于整体道床,碎石道床隧道壁1.5 m处振动加速度可减小31.4%,最大减振量为4.29 dB;随道床厚度的增加,道床及隧道壁加速度均不断降低,综合考虑减振需求、隧道限界及养护维修要求,建议地铁隧道内碎石道床厚度取350 mm;单独采用轨枕垫时,隧道壁1.5 m处加速度降低45.35%,最大减振量可达8.51 dB,对应中心频率80 Hz;单独采用道砟垫时,隧道壁1.5 m处加速度降低49.19%,最大减振量可达10.52 dB.地铁隧道内采用碎石道床轨道结构,具有良好的减振效果,可作为地铁隧道内减振轨道使用.     

混凝土宽枕道床病害与结构设计研究

文章的目的是论述铁路宽枕道床病害的类型及成因，并对宽枕道床的设计提出建议。根据对徐州站、上海站等混凝土宽枕道床病害工点的现场测试与调查，总结了混凝土宽枕病害类型，分析其产生的原因；从道床厚度、道床结构与材料、捧水三方面论述了混凝土宽枕道床的设计：并结合徐州站论述探地雷达无损探测技术在宽枕道床病害分析中的应用。     

岩溶隧道道床上浮机制及底鼓特征数值分析

由于岩溶贯通形态复杂,地下水丰富,对隧道基底局部水压,和隧道结构裂缝及层间粘结强度影响较大,易发生隧道道床脱空上浮底鼓现象,危及运营行车安全。本文将道床上浮情况分为道床横向脱空与纵向脱空两大类,分别开展三种阶段工况下道床在不同水头高度下的上浮量对比分析,结果表明：（1）上浮过程可划分三个阶段：①地下水入渗阶段,该阶段仰拱-填充层孔隙水压力降低,道床孔隙水压力增高,② 粘结失效阶段,临界水头高度与道床板厚度、道床与仰拱填充间粘结强度之间的关联阶段。③第三阶段为道床局部上浮脱空阶段,粘结强度对临界水头高度的影响远大于道床板厚度。（2）第一阶段层间粘结良好条件下,上浮水压需要约6.32MPa;粘结力较弱时,上浮水压仅需66.69kPa左右。（3）第三阶段横向中部脱空情况下,25m水头压力下道床层间应力值为1.85MPa以上,对应最大上浮值为0.22mm。（4）第三阶段纵向局部脱空情况下,当道床脱空段增大至10m时,25m水头压力环下道床最大上浮值为6.83mm,达到影响行车的上浮阈值8.00mm。综上可知,隧道道床粘结失效,易诱发道床上浮底鼓。层间增强粘结措施的有效布设,可抑制道床上浮底鼓;建议采用钻孔泄水和补打道床锚杆等应急措施。     

大尺寸隔震橡胶支座内部钢板最大应力的影响因素分析(英文)

采用有限元方法对直径为1 500 mm隔震橡胶支座内部钢板最大应力影响因素进行分析研究,提出了相应修正计算公式.影响因素包括支座内部孔洞的大小、单层内部橡胶与钢板厚度之比(tr/ts)、内部橡胶剪切模量(G)、支座第1形状系数(S1)以及支座外保护层厚度.研究对象包括建筑及桥梁用隔震橡胶支座,荷载方法采用单向竖向加载及压剪荷载.研究结果表明,支座内部孔洞大小、tr/ts、S1对内部钢板最大应力影响较大,而G值及保护层厚度对其影响很小.提出了考虑S1影响、用以计算支座内部钢板最大应力的修正理论计算公式,并与有限元计算结果进行了对比,对比结果表明,无论是S1大的建筑隔震橡胶支座还是S1小的桥梁隔震橡胶支座,两者吻合较好.     

有砟客专路基结构参数的优化研究

为了改善有砟铁路路基结构受力状况和降低维修费用,需要研究列车荷载作用下路基结构参数对路基动力响应的影响.采用正交试验设计分析了铁路路基结构动力响应与道床弹性模量、基床表层弹性模量、基床底层弹性模量、道床厚度、基床表层厚度、基床底层厚度以及地基弹性模量等各结构层参数的敏感性关系,并结合层次分析法和线性评价指标确定了有砟铁...     

双向板支座负筋保护层正偏差的理论探讨

针对近千块现浇板支座负筋保护层厚度偏大的建筑工程质量通病现状,建立力学模型,在考虑了活荷载最不利位置及拱效应影响的基础上进行分析计算。通过分析计算得出支座负筋保护层允许正偏差大于规范要求的允许正偏差,且推算出了支座负筋保护层允许正偏差的一般计算公式及适用条件,为现浇板支座负筋保护层厚度的控制和检测提供了一定的参考价值。     

基于荷载包络图的铁路道床-路基结构安定性分析

将静力安定解析方法与数值模型相结合发展了一种高速铁路道床-路基结构承载性能安全评价的安定分析方法。通过引入安定荷载包络图,给出了某一结构组合和材料参数情况下道床-路基结构所能承受的最大荷载组合。研究结果表明:在任意给定的摩擦系数情况下,始终存在"最佳"的道床摩擦角、道床与基床表层的厚度比和弹性模量比,使得道床-路基结构在外荷载作用下具有最优的承载性能。研究结果在满足安全性和稳定性的前提下,可最大程度地发挥材料的塑性潜力,降低工程造价,也为合理评估高速铁路结构承载性能的安全性提供理论依据。     

新型不锈钢直立锁边支座研发与有限元模拟研究

随着直立锁边金属屋面系统在大型公共建筑中的广泛应用,其抗风揭能力弱的问题也逐渐暴露出来。诸多研究表明：直立锁边屋面系统的破坏形式多为固定支座与屋面板锁边处发生脱离。针对这一问题,文章提出了一种新型的不锈钢直立锁边支座,并进行了有限元参数分析,通过对破坏模式的研究,分析了支座厚度、支座长度等参数对于支座承载能力以及变形能力的影响规律,验证了该新型支座的有效性和适用性,为设计人员和施工单位提供了新的借鉴和参考。     

隔震橡胶支座受弯力学性能研究（英文）

采用精细有限元分析方法对隔震橡胶支座在压弯、纯弯和拉弯荷载作用的应力及变形特性进行了研究,并与具有相同尺寸混凝土柱的特性进行了对比研究.同时对一些影响因压弯荷载支座所产生的水平位移的因素进行了研究.研究表明,无论是在压弯或拉弯荷载作用下,支座内部都会产生明显的应力集中.除了支座中部孔径大小对支座水平位移幅度影响不大外,其他如支座直径、内部橡胶的剪切模量、内部橡胶总厚度及内部钢板厚度均对其有较大的影响.     

基于有限元方法的重载铁路有砟轨道力学分析

随着我国铁路运输系统的快速发展，为解决重载列车的安全运行对轨道更高强度要求的问题，本文采用有限元软件建立了包含轨道、轨枕、道床、土体的重载铁路轨道的仿真模型，在验证了有限元模型可靠性的基础上，分析了轨道应力应变分布规律；研究了不同的轴重参数、道床参数、轨枕参数对重载铁路轨道受力影响。结果表明：列车载荷作用时，两根轨道的应力分布基本相同；列车轴重增大，轨道最大应力和竖向位移不断增大；随着轨枕弹性模量增大、轨枕间距减小、道床厚度和弹性模量增大时，轨道最大应力和位移逐渐减小。     

脏污材质对散体道床剪切力学性能影响的试验研究

道床脏污会影响道床的剪切力学特性.为揭示脏污材质对道床剪切力学性能的影响规律,通过自主研发的大型铁路碎石道砟直剪仪,对道砟集料进行直剪试验.分析了不同道床脏污材质及脏污程度对道床平均剪应力、最大剪应力和最大剪胀位移等参数的影响.研究结果表明,煤灰和黄沙所构成的道床脏污均会使散体道床剪切力学性能显著降低;煤灰脏污对散体道床剪切力学性能的削弱作用比黄沙脏污更明显.     

客货共线大跨度简支钢桁梁桥梁轨相互作用

以黄韩侯铁路上某156m大跨度简支钢桁梁桥为背景,采用理想弹塑性道床阻力模型,建立了轨-梁-墩一体化空间有限元模型,对钢桁梁桥上钢轨伸缩力、挠曲力、制动力以及断轨力分布规律进行了分析,探讨了相邻简支梁支座布置、桥墩顶纵向刚度、小阻力扣件布置等设计参数对钢轨纵向力的影响.研究表明:钢轨伸缩力为主要控制性荷载;相邻简支梁宜采用与钢桁梁相同方向的支座布置方式;随墩顶刚度的增加,钢桁梁桥上钢轨伸缩力和挠曲力增大,制动力减小;在钢桁梁桥上采用小阻力扣件即可以减小约36%的钢轨伸缩力.     

不同捣固阶段有砟道床阻力特性试验研究

为确定不同捣固次数下道床横纵向阻力变化规律以及横纵向阻力之间的相关性,以湖南长株潭城际铁路有砟轨道道床为研究对象,沿线进行现场原位试验;根据试验结果,采用数据分析方法,研究不同捣固阶段道床横、纵向阻力特征。建立不同捣固阶段道床横、纵向阻力随轨枕位移变化的幂函数模型;研究结果表明:道床阻力并非随捣固次数增加而逐渐增大,捣固6遍时,道床处于限制轨枕在水平方向位移的最佳状态,道床横、纵向阻力最大;在不同捣固阶段,道床横、纵向阻力随着轨枕位移增大而增大,当轨枕位移达到4 mm左右时,道床阻力趋于稳定;不同捣固阶段道床横、纵向阻力之间均呈现强线性相关性,建议采用道床横向阻力检验指标代替道床横、纵向阻力检验指标。研究成果可为无缝线路设计、施工和养护维修提供参考。     

关于既有线碎石道床存在问题及整治措施

道床是铁路轨道的基础设备，其原始铺设状态及其日常养修质量直接影响到列车运行的安全，提高道床原始铺设质量。及时整治道床病害，对铁路行车平稳安全，特别是提速线路安全有着至关重要的意义。本文就碎石道床的结构、变化规律、道床病害及原因进行了分析，提出了整治措施和建议，以期做好对道床的养修工作。为铁路运行的安全平稳提供良好的设备基础。     

多层变厚度圆形板式橡胶支座横向刚度的研究

板式橡胶支座具有良好的隔震性能和较小的横向刚度,从而满足了各种结构对水平方向变形的要求.在实际应用时,各类结构对板式橡胶支座的橡胶层和加劲钢板层的层数和厚度都有着不同的要求.因此,如何合理地确定板式橡胶支座的各种结构参数显得十分重要.考虑到橡胶层和加劲钢板层的层数和厚度的变化,以及在横向剪力作用下圆形板式橡胶支座的剪切变形特征,假定了一组满足边界条件的试探位移函数.利用变分原理和卡氏第二定律,推导出了横向刚度计算公式.数值分析表明,计算值与试验值吻合程度较好.     

道砟非均匀分布对道床力学特性的影响

铁路道床机械清筛作业中,分次回填道砟颗粒会导致道砟分层,出现非均匀分布现象。为了解道砟非均匀分布对道床力学特性的影响,基于离散单元法基本原理,生成有砟道床仿真模型,模拟道砟均匀分布、“上大下小”分层分布、“上小下大”分层分布等3种道床工况,分析3种道床工况在捣固作业和稳定作业中的力学特性变化。结果表明：道砟非均匀分布对道床力学特性产生影响,其中道床密实度特性受道砟分布状态影响较小,而道床垂向刚度和横向阻力特性则受道砟分布状态影响较大。在捣固作业中,道砟“上小下大”分层分布最有利于道床垂向刚度提升。在稳定作业中,道砟“上大下小”分层分布最有利于道床横向阻力提升。道砟颗粒流动则是使得道床垂向刚度和横向阻力提升的重要因素。     

脏污对有砟道床动力特性影响的离散元分析

为分析脏污对有砟道床动力特性的影响,建立有砟道床及脏污颗粒的离散元分析模型,研究有砟道床在脏污条件下的动力响应,并探讨脏污程度对有砟道床动力行为的影响。研究结果表明:脏污会增大列车荷载在有砟道床中的扰动范围并提高道床振动水平,道砟颗粒的振动加速度和速度基本上随着脏污程度的提高而呈线性增大;脏污会增大道砟颗粒的受力,增加道床中所受应力较大的道砟颗粒的数量;脏污颗粒会改变道砟颗粒之间的接触状态,降低道砟颗粒之间的咬合及摩擦作用,并增大有砟道床在列车荷载下产生的弹性变形及塑性变形,不利于道床稳定,易使道床产生不均匀沉降。     

道砟胶对加强道床刚度的作用

为探讨道砟胶对加强道床刚度的作用,进行了现场试验,测试了喷涂道砟胶前后道床刚度的变化。结果表明,通过喷涂道砟胶,道床刚度可增大36％1,Y,上。因此,喷涂道砟胶可作为加强道床刚度的一种新的有效方法。     

道床阻力测试方法的新探讨

通过对道床受力变形机理的分析，考虑道床的流变力学特性对道床阻力的正确测试具有重要的意义．在大量的模型和实际轨道道床阻力的试验基础上，给出了道床流变力学特性对道床阻力测试结果的影响规律，指出了常用测试方法的欠缺之处，并就实际轨道的道床阻力的正确测试方法进行了研究．