市域铁路无砟轨道简支梁桥墩纵向刚度合理限值

基于梁-轨相互作用理论建立线-板-桥-墩空间耦合模型,研究了无砟轨道简支梁桥墩纵向刚度对钢轨附加力及断缝值的影响,给出了市域铁路简支梁桥墩纵向刚度限值的控制因素及合理值．结果表明：增大桥墩纵向刚度可减小钢轨附加总应力和梁-轨相对位移,不同于有砟轨道简支梁桥,市域铁路无砟轨道简支梁桥墩纵向刚度限值由钢轨强度控制;建议24,32,48 m简支梁桥上铺设U71Mn钢轨和常阻力扣件,温暖区域桥墩刚度限值分别取5,6和15 MN/m,寒冷区域取5,12和54 MN/m;64 m和80 m简支梁上铺设U75V钢轨和常阻力扣件,温暖区域刚度限值分别取22 MN/m和70 MN/m,寒冷区域取84 MN/m和240 MN/m;当寒冷区域80 m简支梁桥两侧梁端铺设小阻力扣件时,桥墩刚度限值可减小至84 MN/m.     

高速铁路钢轨焊接区不平顺的动力效应及其安全限值研究

应用车辆–轨道耦合动力学理论及其仿真分析软件TTISIM,研究了钢轨焊接区低塌不平顺对轮轨动力响应的影响特征,分析了高速行车条件下典型焊接区低塌不平顺波长和幅值对轮轨动力响应的影响规律,在此基础上,提出了高速铁路钢轨焊接区不平顺幅值的安全限值.分析结果表明:钢轨焊接区不平顺会导致明显的轮轨冲击效应,且该冲击作用由短波不平顺所控制;高速行车条件下,轮轨动力响应随着焊接区不平顺波长的增大而减小,随行车速度和不平顺幅值的增大而增大,其中,轮重减载率指标受不平顺波长和幅值的影响更为显著,为钢轨焊接区不平顺作用下行车安全性的首要控制指标;高速行车条件下,钢轨焊接区不平顺幅值的安全限值随行车速度的增大而减小,随不平顺波长的增大而增大,叠合形不平顺幅值的安全限值受短波不平顺(波长小于0.2 m)波长和幅值的影响较大;在200~250 km/h行车速度等级,1 m直尺测量矢度条件下,余弦形低塌不平顺幅值的安全限值为0.82 mm,叠合形低塌不平顺在1 m长波幅值为其作业验收限值0.3 mm时,其短波不平顺幅值的最大安全限值为0.2 mm,叠合形不平顺幅值总的安全限值最大为0.5 mm;在250~350 km/h行车速度等级,1 m直尺测量矢度条件下,余弦形低塌不平顺幅值的安全限值为0.62 mm,叠合形低塌不平顺在1 m长波幅值为其作业验收限值0.2 mm时,其短波不平顺幅值的最大安全限值为0.14 mm,钢轨焊接区叠合形低塌不平顺幅值总的安全限值最大为0.34 mm.研究结果可为高速铁路钢轨顶面焊接区不平顺的养护维修管理提供理论参考.     

高速铁路桥墩沉降与钢轨变形的映射关系(Ⅰ):单元板式无砟轨道系统

在分析钢轨随桥墩沉降变形机制的基础上,从理论上推导了桥上铺设单元板式无砟轨道条件下桥墩沉降和钢轨变形间的映射关系,给出了钢轨随桥墩沉降发生变形的解析表达式,与相应有限元模型的计算结果进行了对比,并分析了不同沉降量条件下的钢轨变形区域长度.研究结果显示解析模型和有限元模型得出的钢轨变形曲线十分吻合,表明两种模型均可用于求解单元板式轨道条件下桥墩沉降和钢轨变形的映射关系;常用跨度桥梁结构的桥墩沉降会对高速行驶的列车产生低频激励,该激振频率与车体的垂向自振频率相近,将对车体振动产生较大影响.     

灌浆料对预制拼装承插式桥墩力学性能的影响

承插式连接中桥墩采用预制墩,待桥墩插入承台预留孔洞后,在桥墩插入端外围灌入高强速凝灌浆料以密实预留孔洞,连接的结构可靠性主要取决于后期灌注的灌浆料和承插深度.文中对承插试件和现浇试件进行拟静力试验和ANSYS数值模拟,研究灌浆料的粘结性能、弹性模量和填充厚度对承插试件整体力学性能的影响.结果表明:在承插深度足够的情况下...     

高铁轨道工程施工质量 BIM和点云建模技术控制方法

高速铁路轨道工程施工过程中所涉及的项目多且复杂,如果项目管理不当会导致施工质量下降,增加高速铁路运行风险,所以研究高速铁路轨道工程施工项目质量控制方案具有重要的现实意义.分析高速铁路轨道结构及工程施工项目工艺流程,利用视觉传感器采集高速铁路轨道点云数据,用最小二乘法对其进行拼接,通过曲面重构方法处理拼接结果,从而获取高速铁路轨道点云模型.采用BIM技术创建高速铁路轨道原比例模型,确定其内构件和两构件接口处各检测点坐标值,将其与点云模型中相应检测点坐标值进行比较,不断校正坐标偏差以及不符合验收标准的检测点,直到其满足质量验收标准,实现高速铁路轨道工程施工项目质量控制的较优方案设计.实验结果表明,该方案的高速铁路轨道点云数据采集和拼接效果好,能够把不合格检测点坐标值偏差控制在质量验收标准范围内,实际应用效果好.     

2.5维有限元分析高铁荷载诱发非饱和土地面振动

开发一种非饱和地基2.5维有限单元方法研究高速列车荷载引起的地面振动.对时间进行Fourier变换并沿轨道方向进行波数变换将三维空间问题降为二维平面问题,结合边界条件和Galerkin法推导控制方程2.5维有限元格式.轨道结构视为非饱和地基上的Euler梁,所得频域-波数域内解答通过快速Fourier逆变换得到三维时域-空间域内结果.分析了车速和路基液体饱和度对地面振动及超静孔隙水压力的影响.结果表明,路基从完全饱和转为近饱和状态轨道中心处地面振动位移幅值变化显著;非饱和路基地面振动位移随时间衰减更快.距轨道中心8 m远处,同一速度下饱和路基路面振动持时大于非饱和路基;车速提高非饱和土振动持续时间变短,而饱和土地面振动持时变长.近轨道处200 km·h~(-1)下地面振动位移幅值大于其他速度且均以相当速率快速衰减;地面振动加速度级在某些车速下的衰减会出现反弹增大现象,其位置与车速密切相关.轨道中心处超静孔隙水压力主要分布在地表下4.5 m内,最大幅值出现在1.5～2.0 m深,且随路基饱和度降低显著减小.     

阶梯支距法在高速铁路缓和曲线方向整正中的应用

高速铁路线路曲线(缓和曲线)圆顺度(方向)的检查一般采用普通的弦线测量正矢的方法和使用专用测量小车的方法.但由于高速铁路线路曲线半径大,缓和曲线长,缓和曲线的正矢值太小,在实际测量中,弦线法几乎不能使用.专用小车测量三维坐标的方法,需要的设备多,仪器架设繁杂,检测时间漫长,效率低.提出了一种在高铁线路两股钢轨间的无砟道床板上布设基线,用测量缓和曲线各点支距值,对缓和曲线进行方向控制的方法.计算表明,使用阶梯支距法完全可以满足在道心道床板上进行基线布设和支距点画标的要求.在道心道床板上对缓和曲线支距值进行测量时,快速、准确、方便,节约人力.试验表明阶梯支距法在高速铁路缓和曲线方向的控制上具有良好的使用效果.     

我国高速铁路的技术创新之路——基于专利数据的统计分析

该文从专利角度解读了全球高铁领域的技术创新情况,分析了我国高铁产业的创新发展状况。全球范围来看,高铁技术创新步伐稳健,主要国家或地区对外专利布局活跃,但专利申请集中度较低。相比之下,中国高铁产业技术发展迅速,国内优势企业正在形成,各领域技术均衡发展,但在专利布局相对不足的情况下,我国企业面临着较为复杂激烈的国内外竞争。     

高速列车振动荷载下立体交叉隧道结构动力响应分析

文章运用有限元方法建立了高速铁路立体交叉隧道数值计算模型,分析了高速列车振动荷载下交叉隧道结构的动力响应特性,探讨了围岩级别、行车速度、列车通车方式、隧道交叉角度以及岩柱高度等参数对下穿隧道衬砌结构动力响应变化规律的影响。研究结果表明:围岩级别、行车速度及列车通车方式对下穿隧道动应力响应影响较大;下穿隧道衬砌结构的竖向位移、竖向加速度、第一主应力及第三主应力随着围岩级别提高、行车速度增加、行车方式改变而增大,随着岩柱高度增加而减小;随着交叉角度增加,衬砌结构变形、加速度及第三主应力峰值有所减小,但第一主应力峰值增加,这对于抗压强度大于抗拉强度的混凝土结构是不利的。     

一种改进的桥梁结构物理参数识别算法

为了解决悬臂型桥墩结构在输入信息未知条件下的物理参数识别问题,采用将松弛法与改进的全量补偿算法结合起来的算法,通过对参数的离散化,对输入未知条件下的一悬臂型桥墩结构的多个物理参数进行了识别。结果表明:无噪声条件下,结构各物理参数识别精度较高;添加不同噪声后,由于Rayleigh阻尼中质量和刚度阻尼系数的数量级差别较大,以致质量阻尼系数的识别结果相对误差明显较刚度参数大,但均在精度要求范围之内。该改进的算法不仅理论上更加完善,同时也具有很高的识别精度和一定的收敛速度,为弯曲型结构物理参数识别研究提供了一种新的方法思路,便于工程应用。