高铁多层线下结构病害全波场无损检测方法与技术

为了评估全波场无损检测方法在高铁线下结构病害检测中的效果,进行了砂浆层缺陷与路基顶部缺陷2种情况下的三维有限元数值模拟分析,明确弹性波在多层线下结构中的传播特性.开展了预埋缺陷的1∶1的高铁模型试验,通过对采集数据进行分析与处理,评价缺陷的位置及空间分布.结果表明,弹性波在多层结构中传播,遇缺陷时其传播能量增大,卓越特征亦放大.现场检测结果与预埋缺陷位置及空间分布相吻合.这表明在高速铁路多层线下结构病害检测中全波场无损检测方法效果较好,并有巨大的发展空间.     

弹性波方程的紧致差分方法

在对弹性波方程进行数值模拟时 ,低阶差分格式往往产生严重的数值频散 ,高阶显示差分格式需要用较多的网格点 ,不利于边界的处理。而紧致差分格式吸收了它们的优点 ,弥补了它们的不足。为此该文应用紧致差分格式的思想 ,发展了二维情况下弹性波方程初值问题的紧致差分方法 ,研究了它的稳定性 ,并用 Fourier方法分析了显示差分格式和紧致差分格式的相速度误差 ,最后利用紧致差分方法在粗网格条件下对地震波传播进行了数值模拟 ,并同五点四阶中心差分方法的计算结果进行了对比。结果表明 ,求解弹性波方程的紧致差分方法有效 ,且具有比同网格点差分格式更高的计算精度和较小的数值频散。     

基于矢量波场分离弹性波逆时偏移成像

在传统的弹性波逆时偏移中,通过Helmholtz分解获取的横波的极性随入射方向改变,导致转换波的成像值也随入射方向发生极性变化(极性反转),多炮叠加后转换波成像同相轴将受到破坏。在传统波场分离基础上,对标量势(纵波)与矢量势(横波)分别进行梯度和旋度处理,得到矢量纵波与矢量横波。针对矢量纵横波波场,引入内积成像条件进行偏移成像,通过这种成像方法无需对转换波成像进行极性校正。波场分析结果表明,该方法既适用于同类波高精度成像,也适用于转换波成像。模型实验结果表明了本文方法的正确性和适应性。     

应用弹性波理论分析包装结构受力

在初步分析双层堆码包装系统运动情况的基础上,根据其中某种运动情况,应用弹性动力学理论探讨了包装结构在相互撞击后各自在不同时间段内的受力及质点速度。得到底层包装结构所受的最大应力大于顶层包装结构所受最大应力的结论。通过算例,将应用弹性波理论计算所得结果与静载荷及材料力学中动载荷理论所得结果进行了比较。     

求解弹性波方程的高精度ONAD方法及其波场模拟

基于弹性波传播方程,发展了一种高精度低数值频散的八阶ONAD(optimal nearlyanalytic discrete)方法,该方法利用八阶精度的近似解析离散算子对空间高阶偏导数进行离散,采用四阶精度的截断豢勒展开式离散时间高阶导数.八阶ONAD方法被用于模拟地震波在VTI介质模型和2个复杂层状介质模型中的传播.计算效率结果表明,该方法在运算速度和存储量上明显优越于八阶LWC方法.波场模拟结果显示,八阶ONAD方法在粗网格条件下可有效消除由速度强间断所造成的数值频散,有利于在强问断介质中使用粗网格进行波场模拟,是一种在地震勘探领域有着巨大应用潜力的数值方法.     

弹性波在多层电磁弹性结构中的反射与透射

研究了弹性基底上覆盖电磁弹性材料组成的多层结构中弹性波的反射与透射系数问题．通过广义的Christoffel方程,导出电磁弹性介质中广义位移（包括弹性位移、电动势和磁动势）和应力（包括弹性应力、电位移和磁感应强度）的表达式,根据相邻层间界面上广义位移和应力的连续性条件以及边界条件,结合子波法和传递矩阵方法得出反射和透射系数的表达式．以多层纯弹性结构为研究对象,验证本文提出方法的正确性,然后对弹性波在多层电磁弹性结构中的反射与透射特性进行了计算和分析,并讨论入射角、入射波频率和电磁边界条件对这些系数的影响．     

基于积分方程方法的弹性波数值计算

本文运用积分方程方法计算了单个圆柱或椭圆柱对弹性波的散射.首先,建立了散射位移场满足的积分方程,并推导了单个圆柱或椭圆柱散射体的散射截面计算公式,然后用Matlab进行了编程,给出了一个数值算例,并将计算结果与波函数展开法进行了比较.与波函数展开法相比,积分方程方法对柱型散射体的横截面形状没有限制,适合对非规则截面的柱型散射体进行计算.     

弹性波CT技术在大体积混凝土结构无损检测中的应用

混凝土结构在基础建设中无处不见,而大体积混凝土往往作为重要结构部件存在,其施工难度、水化热难以控制等,使其质量难以保证,因此,进行必要的检测就显得十分重要。弹性波作为低频波,被认为是非常适合大体积混凝土检测的媒介。弹性波CT技术是弹性波应用于大体积混凝土结构检测的典型代表。由CT检测技术的理论基础出发,分析工程CT技术与医学CT的区别,进而分析弹性波CT的基本检测原理及解析方法,结合实践应用,证明工程CT对结构的适应能力,并从技术上分析,实现工程CT三维成像的可能。     

高铁地震波场特点的理论分析

为了利用高铁震源反演浅层或深层地下结构, 将高铁铁路桥墩视为点源位置, 分别利用波阵面叠加、求解声波波场和半无限空间弹性波波场等方法, 对高铁激发的远场波场进行模拟。利用不同类型的震源时间函数与格林函数卷积计算得到的波场结果显示, 考虑高铁自重影响的桥墩静力响应的低频震源时间函数对应的波场与实际记录具有一定的相似性。     

基于冲击弹性波CT的桥墩缺陷无损检测

文章阐述基于冲击弹性波的弹性波层析成像技术(简称CT)的原理及检测方法。通过实例,证明该项技术在对工程结构检测中有较显著的优点,弹性波(P波)速度分布能作为混凝土的物理性能(弹性模量、强度)定量指标,对提高混凝土结构施工质量起到过程控制的目的,弹性波CT技术在我国无损检测行业具有很好的推广和应用前景。     

高铁时代赣南原中央苏区空间结构研究

高速铁路作为一种显著改变区域可达性的交通设施,对区域空间结构的改变产生着关键影响.以ArcGIS为平台,在社会经济数据及交通地理数据的支持下,以2020年为时间断面,基于交通网络视角从各城市平均可达性格局、中心城市及其腹地划分,以及空间经济联系网络3个角度对高铁时代赣南原中央苏区区域空间结构进行测度.研究结果表明:高铁时代苏区内部可达性状况显著改善,出现明显的时空压缩效应,可达性最优城市群体在空间上集聚于昌吉赣深高铁沿线;基于小时圈影响范围的中心城市腹地划分结果显示,赣州的腹地范围最大,井冈山的腹地面积最小,吉安、瑞金、南城三者的腹地范围相差不大;苏区经济联系网络呈多中心放射状格局,苏区的对外经济联系网络内部空间差异特征明显.     

京沪高速铁路列车运行图指标评价体系的研究

在我国铁路既有线列车运行图指标评价的基础上,结合京沪高速铁路列车运行图的特点,从高速铁路列车运行图基本评价指标、旅客服务质量评价指标、高速铁路列车运行图均衡性评价指标、高速铁路列车运行图可调整性指标、高速铁路列车运行图经济评价指标和高速铁路列车运行图后评价指标角度建立了高速铁路列车运行图的指标评价体系和计算方法.该体系的建立对今后深入研究高速列车运行图的编制方法,提高高速铁路列车运行图的编制质量具有比较重要的理论意义.     

京沪高速铁路筹资方案及资本运作的研究

提出京沪高铁的筹资和经营主体应是京沪高铁股份制企业集团,建议京沪高铁的筹资应走多元化、多渠道以及“建设与开发经营一体化”的新路子,分析并确定了高铁股份制企业集团中主要公司的资金来源和较好的资本结构,同时模拟了资本运作过程。     

高速铁路软土路基沉降预测

通过实测资料分析了高速铁路堆载预压软土路基沉降规律,其沉降发展过程可分为填筑阶段-恒载阶段-堆载预压阶段-卸载阶段,沉降曲线与S形成长曲线类似.利用最小二乘法,以组合模型的误差平方和最小为目标函数来确定最优加权系数,建立了加权组合预测模型.采用Origin软件分别拟合Gompertz曲线和Logistic曲线,基于组合...     

贵广高铁影响下的桂林旅游产业发展对策

随着我国高速铁路网络的形成,原有旅游市场与旅游目的地的行车时间被显著缩短。从贵广高铁即将建成后形成的快速交通方式对桂林旅游业发展产生的影响入手,对桂林旅游产业所面临的机遇与挑战进行分析,并提出了面对新形势应采取的对策。     

均匀降温下CRTSⅡ型高速铁路轨道板温度应力分析

根据无砟轨道板钢轨-轨道板-钢筋滑移线性本构关系,建立了均匀降温作用下纵连式轨道板温度应力计算模型.应用拉普拉斯变换方法求解平衡微分方程,得到钢筋和混凝土应力、位移的解析表达式,分析配筋率、扣件扣压力和板底摩擦力等参数对裂缝间距及轨道板内力、位移的影响.最后以京沪高铁CRTSⅡ无砟轨道板为例,计算30℃降温条件下的开裂间距,轨道板内力、位移随裂缝长度的分布规律.研究结果表明,解析表达式可以准确地分析轨道板的温度应力,为无砟轨道板设计提供理论依据.     

基于拉姆齐模型的高速铁路营销方法研究

本文结合成本理论、弹性理论和福利经济理论,采用统计分析法和实物模拟分析法,对拉姆齐定价模型进行了深入探讨。对拉姆齐指数的取值区间进行了拓展,结果表明拉姆齐指数取值范围比传统更广。针对不同弹性旅客类别建立了差异化定价模型和营销优化取值。假设单位营销投入变动弹性一定,表明当需求价格弹性不同时,定价方法和单位营销投入变动也不同。企业可根据不同的运营目标采取不同的定价方法和营销策略:在追求社会福利最大化时,实行统一定价和无差异营销;在追求企业利润最大化时,企业实行差异化营销,根据不同需求价格弹性采取不同的营销和定价方法。本研究为呼包动车的定价提供了定性及定量的参考。     

深基坑桩锚支护结构变形和内力分析方法探讨

利用弹性地基梁法和有限差分法,分别计算桩锚支护体系在深基坑开挖过程中支护结构的变形和内力,并与实测数据对比分析后发现:两种设计分析模型由于选型差异和对实际桩土作用模拟的情况不同,分析结果与实测结果间存在程度不同的差异,其中弹性地基梁法在支护结构水平位移分析中误差较大,在以强度控制为主的设计情况下使用较妥;有限差分法能更真实地反映桩锚支护结构在深基坑开挖过程中土体与支护结构的变形及内力变化,但计算模型复杂。     

基于小波变换自适应匹配的高速铁路牵引网故障单端行波定位法

为减少高速铁路牵引网故障行波传播色散特性对行波波头检测和波速测量的影响,提高高速铁路牵引网故障行波定位的准确度,提出了基于小波变换自适应匹配的高速铁路牵引网故障行波定位方法。该法结合小波变换奇异性与相似性算法,对行波信号进行分析,提取小波函数多尺度分解结构重构的高频信号进行故障行波定位。行波波头到达时间由该高频信号经相似性算法分析,获取特征值点位置计算。行波的传播参考速度由模拟实验分析结果所得。现场测试故障行波数据分析表明,该高速铁路牵引网故障行波定位方法能有效提取故障行波特征,并消除行波传播色散特性影响,定位误差<100 m。