2006年, 第23卷, 第8期　
刊出日期：2006-08-15

  

路网研究

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路网研究
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  中国铁路工程科技发展思考

  吴克俭

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 1-6.

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  本文简要回顾了“十五”特别是实施铁路跨越式发展以来中国铁路工程科技发展取得的成就，分析了“十一五’期间铁路工程科技发展需求、月标、重点任务和关键技术，提出为实现《中长期铁路网规划》，铁路工程科技发展需要围绕客运专线，既有线提速、重载铁路等重点和难点系统开展科技攻关及科研试验、实施科技发展目标必须增强自主创新能力、壮大创新团队、建设创新平台，加强知识产权保护。
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  铁路工程勘察中放射性异常的分析计算判定

  孟祥连

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 7-9.

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  研究目的：研究铁路工程放射性异常的测试和分析计算判定方法，提出铁路工程放射性异常防护限值和具体防护措施建议。

  研究方法：通过对有关放射性防护标准的对比，结合铁路工程和人员活动特点，运用数值计算方法分析判定。

  研究结果：给出了铁路站点、生活区、一般区间和隧道工程放射剂量计算判定方法，提出了铁路工程放射胜辐射异常防护界限值及防护措施。

  研究结论：铁路工程放射性辐射防护应在详细查明辐射强度和分布特征的基础上，评估其影响程度，对于大而积分布的异常地区在铁路选线时应予绕避，对评估确定的异常超限点、带，结合具体工程进行防护。
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  基于组件GIS的铁路轨道数据空间图形可视化

  郑团结，李桂明，杜延峰，李新峰，王扈

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 10-13.

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  研究目的：课题基于GIS应用项口，旨在解决铁路轨道精确、直观、可视表达等核心需求。

  研究方法：研究依照铁路曲线自身规律，严格遵循科学计算，将铁路行车数据库中的里程、方向信息，转换为空间科学中的坐标信息。

  研究结果：利用GIS组件MapX和SuperMap在VB环境下实现了轨道空间信息的平而图形可视化，利用OpenGL在VC环境下实现了轨道数据的三维可视化。

  研究结论：铁路轨道的精确、直观、可视表达，为铁路轨道测图节约了大量的时间，有较好的技术效益和经济效益。
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  按薄板的大挠度理论对柔性路面结构设计的改进

  程涛，晏克勤

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 14-17.

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  研究目的：根据柔性路而的力学特性，改进柔性路而结构设计。

  研究方法：针对柔性路而的结构设计理论进行分析，提出了基于薄板大挠度理论的面层厚度计算方法根据实际的轮压荷载分布特点将传统方法中近似为圆形分布的假定，改为采用等效的矩形分布假设；并根据板的路而板的变形特性，采用较为合理的长边简支的边界条件。按大挠度弹性理论，采用无限长板的简化模型进行结构计算，推导出计算面层厚度的解析表达式，并编制相应的计算程序，针对具体的算例进行计算分析。

  研究结果：与传统设计方法的计算对比，该方法可以减少面层厚度约18.3 %。

  研究结论：基于薄板大挠度理论的面层厚度计算方法为柔性路而设计提供了一种更经济的分析模式。
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  浮置板轨道系统动力响应分析

  侯德军，雷晓燕，刘庆杰

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 18-24.

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  研究目的：随着交通密度的不断增加，荷载不断加重，车速不断提高，交通引起的振动对城市生活环境和工作环境产生极大的影响，交通引起的振动已经成为环境公害。浮置板轨道系统具有良好的减振性能，因而在工程中获得了广泛的应用。

  研究方法：建立浮置板轨道结构双层连续弹性梁模型，用傅里叶变换法并且借助MATLAB软件编制程序求得了轨道结构的振动响应，得到了传递到地而的最大激振力与激振频率的关系曲线，分析了浮置板弹性支撑刚度、阻尼及浮置板的单位长度质量对浮置板轨道系统减振效果的影响。

  研究结果：得到了浮置板弹性支撑刚度的合理取值范围为6~30 MN/m，浮置板支撑阻尼的合理取值范围为40~80 kN/m，及浮置板的单位长度质量的合理取值范围为2 000~4 000 kg/m。

  研究结论：浮置板轨道系统对较高激振频率的振动有很好的减振效果，浮置板弹性支撑刚度的取值越小浮置板减振效果越好。
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  钢轨钢材低温力学性能的试验研究

  奚望，王元清，石永久

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 25-29.

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  研究目的：钢轨钢材在低温下力学性能变差，容易发生脆性破坏，这直接威肋着铁路运输的安全。随着青藏铁路等低温地区的铁路建设大规模的展开，了解钢轨钢材力学性能指标受温度的影响规律成为越来越迫切的课题，本文试验测得我国常用钢轨钢材在低温下的各项力学指标将给寒冷地区的铁路建设提供试验依据。

  研究方法：本文通过制造人工低温环境，在+20℃、0℃、-20℃ 、-40 ℃、-60℃五个温度点下对我国目前铁路工程中常用的60 kg/m的U71 Mn和U75 V两种钢轨钢材进行拉伸试验，得到这两种钢轨钢材低温下的强度和塑性指标，并根据已有研究成果对试验数据进行分析和拟和。

  研究结果：本文试验得到了U71 Mn和U75 V两种钢轨钢材抗拉强度、规定非比例延伸强度、断后伸长率和断面收缩率随温度的变化规律，计算了2种钢轨钢材的温度敏感系数，得到预测钢轨钢材低温下抗拉强度的公式。由2种钢轨钢材低温力学性能的比较，本文对低温地区铁路建设选用钢轨提出了建议。

  研究结论：随着温度的降低，钢轨钢材的抗拉强度和非比例延伸强度略有升高，但断后伸长率和断而收缩率下降，塑性变差。U71 Mn钢材在-60℃时仍具有良好的塑性，而U75 V钢材在低温下塑性明显变差，呈现出脆性破坏，所以在寒冷地区的铁路建设中宜优先选用U71 Mn钢轨钢材。
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  轨道不平顺导致的车桥耦合振动分析

  王贵春，潘家英

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 30-33.

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  研究目的：轨道不平顺常常是激起车桥系统耦合振动的主要因素之一，通过研究轨道不平顺导致的车桥耦合振动规律，为铁路桥梁精确设计提供理论依据。

  研究方法：以H. Haxnid等人提出的轨道不平顺功率谱密度为例，构造了时域内的轨道随机不平顺函数以轨道不平顺样本函数为激振源，通过求解车桥系统耦合振动微分方程，分析铁路桥梁在列车荷载作用下的动力响应规律。

  研究结果：计算了广西红水河铁路斜拉桥在列车通过时的动力响应，给出了不同车速及不同不平顺样本函数情况下桥梁主跨中点横向位移时程曲线。

  研究结论：桥梁结构动力响应主要随车速及不平顺样本函数的不同而变化，且有较大的随机性。对于广西红水河铁路斜拉桥，桥梁主跨中点的最大横向位移一般在车速为75~95 km/h时达到最大。
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  改良后的高液限粘土在高速公路施工中的应用

  曹沂海，陈宏

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 34-37.

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  研究目的：通过在高速公路采用石灰对高液限粘土改良后作为路基填料施工的实践，对于石灰改善高液限粘土的工程性能和用EDTA滴定法测定压实后石灰土中石灰剂量的方法进行探讨，总结施工工艺，提出施工要点和建议。

  研究方法：石灰改良高液限粘土的理论分析、EDTA滴定法测定现场石灰剂量以及掺灰高液限粘土施工工艺制定方法。

  研究结果：以石灰对高液限粘土改良后作为路基施工填料，采用合理的施工工艺、合格的石灰和正确的测定方法，保证了施工质量和工程进度，降低了投资。

  研究结论：在采用石灰对高液限粘土改良后作为路基填料的施工中，只有根据具体特定的情况通过实验调整施工工艺，严格控制好石灰质量，适时用EDTA滴定法测定现场压实土样的石灰剂量，才能改善路基填筑用土的性能，提高路基路床的强度和稳定性，保证路基施工质量。
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  基于各向异性材料的全预应力梁自振频率的研究

  张耀庭，邹冰川

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 38-42.

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  研究目的：探讨从各向异性材料的角度，对全预应力梁中力筋预应力和自振频率间的相关关系进行分析研究，为进一步开展预应力梁的动测技术研究打下基础。

  研究方法：将预应力混凝土梁按各向异性复合材料进行理论分析和计算。

  研究结果：推导出铁木辛柯型预应力梁的自振频率的计算公式。

  研究结论：本文的分析方法和计算公式能比较好地反映梁的自振频率随预应力增加而增加的变化趋势，计算的结果与试验数据吻合较好，前二阶频率的计算具有较高的精度。在进行全预应力混凝土梁自振频率的研究中，将混凝土材料看作各向异性复合材料进行分析是可行的。
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  桥梁构件轮廓与应力研究

  裴若娟，杨纪

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 43-48.

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  研究目的：桥梁设计是一宗复杂的工程问题。导致钢筋混凝土桥梁结构构件产生裂缝的原因很多。其中，不合理的构件轮廓与钢筋设计，是萌生裂缝的主要原因之一。为了论证这个观点，特进行此研究。

  研究方法：以国内3个钢筋混凝土桥梁为工程背景：(1)某主跨为40 m + 65 m + 40 m预应力混凝土连续梁桥，在施工阶段，主墩出现了裂缝。(2)某大跨度钢筋混凝土中承式公路拱桥，采用纵横梁体系，在施工阶段，横梁出现了裂缝。(3)华南地区某双幅斜拉桥主梁锚座轮廓的变更应用Super SAP软件的8节点等参单元，分别建立局部模型，进行应力计算。

  研究结论：不合理的构件轮廓与钢筋设计，将导致构件拉应力增大，而且最大值部位恰好是现场构件开裂部位。显然，从计算应力值的角度可以诠释混凝土构件出现裂缝的原因，这就表明了除荷载以外，结构构件轮廓与钢筋设计对其计算应力的影响也是至关重要的。
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  绝对变形量的相对位移法监测

  徐万鹏

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 49-52.

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  研究目的：探讨在狭窄空间、无法建立绝对测量基准的情况下，对变形体的绝对变形量实施监测的问题。

  研究方法：利用相对变形测量来确定变形体的绝对变形。首先利用尼龙丝基准和百分表测量杆，测量变形体相对周围参照点的相对变形测量;在进行相对测量的同时，用常规测量方法测定参照点的绝对位置，并由此来推求变形体的绝对变形量。

  研究结果：在方案比选和分析原理的基础上，推导出了适用的变形量计算模型。

  研究结论：通过实际应用和实测精度分析表明，实际测量的变形结果与理论分析的变形趋势一致，监测精度达到了亚毫米级，能灵敏反映变形体的真实变形，可以满足高精度变形监测工作的需要。
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  钢框架组合结构的冲击倒塌分析与防倒措施研究

  熊世树，潘琴存，熊明祥

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 53-57.

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  研究目的：结构倒塌破坏的研究引起了许多学者的高度关注。本文在已有试验模型和结果的基础上，研究钢框架组合结构在冲击荷载作用下的倒塌临界条件和预防倒塌措施，为防止结构倒塌研究提供参考。

  研究方法：用LS-DYNA有限元软件对模型结构的冲击倒塌进行了仿真分析，与试验结果的对比验证其可行性。并采用相同方法分析了96组不同梁跨度的试验模型，用MATLAB回归出了结构倒塌的临界挠度简化计算公式最后，采用ABAQUS有限元软件模拟分析防倒塌措施的效果。

  研究结果：试验模型的有限元模拟分析结果与试验结果吻合较好，回归得出了结构倒塌的临界挠度计算公式，采用了本文提出的防倒塌措施的可显著提高结构倒塌的临界挠度。

  研究结论：本文采用的冲击倒塌仿真分析方法可行，得出的结构倒塌临界挠度计算公式精度较高，提出的防倒塌措施有效。
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  杭州湾跨海大桥70m箱梁架设施工技术的探讨

  刘少志，王朝平

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 58-61.

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  研究目的：解决杭州湾跨海大桥在杭州湾涨落潮大、水流急速的情况下进行国内首次架设超重量级70 m箱梁的施工问题。

  研究方法：针对杭州湾跨海大桥的实际情况，结合国内外研究成果和国家现有规程，充分吸收国外先进运架船的施工技术，对70 m箱梁的运移和架设进行研究。

  研究结果：箱梁横移通过横移台车和滑道梁实现，箱梁纵移采用2 400 t全液压、全电控的液压悬架轮轨式台车，箱梁架设采用2 500 t和3 000 t海上运架一体化架梁设备。

  研究结论：采用不锈钢板和MGB板解决了箱梁横移消耗量大的问题，采用液压、电控技术解决了箱梁在升降、移运过程中受力均衡和安全问题，采用专门研制的2 500 t和3 000 t海上运架一体化架梁设备，解决了箱梁在海上潮流中运输及架设稳定和安全问题，为中国桥梁工程的施工技术发展开拓了一种全新的施工方法。
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  混凝土箱梁水化热温度试验研究

  冯德飞，卢文良

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 62-67.

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  研究目的：温度应力已被认为是混凝土箱梁开裂的主要原因之一。为了掌握水化热温度沿箱梁截而的分布规律，并根据混凝土施工工艺状况，估算温差应力，特对混凝土箱梁进行了水化热温度试验，为箱梁设计与施工提供有益的参考。

  研究方法：水化热温度测试选取了梁体的跨中及端部截面，按照能够充分反映箱梁水化热变化情况的原则，分别在顶板、底板、腹板布置了内埋式温度传感器，从混凝土入模开始，量测水化热温度的变化情况。

  研究结果：根据温度测试结果，可以绘制出混凝土水化热温度随观测时间变化的曲线。通过对秦沈客运专线箱梁温度测试结果的总结分析，重点阐述了箱梁混凝土早期水化热温度发展的一般规律，其中包括水化热温度时程曲线的一般形式、温升基本规律、温降基本规律、混凝土的温度梯度、入模温度与温度峰值的关系等，并提出了防止温差过大而引起混凝土开裂的工程措施。
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  客运专线隧道断面方案研究和优化设计

  江胜林

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 68-72.

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  研究目的：客运专线铁路隧道的建设在我国尚属首次，其断而选型和结构设计无成熟经验可以参考，原设计的时速250 km客运专线隧道衬砌断而和时速350 km客运专线隧道衬砌断而有不足之处。为满足客运专线隧道建设的需要，需要对客运专线隧道断而形式和结构进行优化设计研究。

  研究方法：广泛调研国外高速铁路隧道设计方案和施工经验，从隧道结构受力条件、排水系统布设及工程量大小等方而进行多方案比选研究。

  研究结果：合理选定了时速250 km客运专线隧道衬砌断而和时速350 km客运专线隧道衬砌断而形式，进一步优化了衬砌结构设计。

  研究结论：通过客运专线隧道断而研究和优化设计工作，克服了原设计客运专线铁路隧道衬砌断而的缺点。优化后的隧道衬砌断而具有受力更加合理、救援通道的使用更加方便、减少了隧道断而工程数量等优点。
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  双线隧道提速后的瞬变压力及缓解措施

  杨斌，谢金宝，于丽颖

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 73-75.

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  研究目的：通过计算，分析我国双线隧道中存在的瞬变压力问题，并提出相应的缓解措施。

  研究方法：以兰武二线中的双线隧道为例，采用公式法和Matlab多项式拟合出列车速度与最大瞬变压力的关系曲线。

  研究结果：计算结果表明：在上古浪峡隧道中，当列车速度超过145 km/h时，瞬变压力不能满足旅客乘车的“舒适度”标准。

  研究结论：提速后，我国既有线上一些双线隧道的瞬变压力不能满足旅客乘车的“舒适度”标准。在以后的建设中，应根据具体情况采取主动或被动缓解措施。
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  冻土隧道施工通风模糊控制系统的研究

  温少芳，刘海宁，王军，赖涤泉

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 76-79.

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  研究目的：本文结合高海拔、高寒区铁路隧道施工的特点，介绍了冻土隧道施工通风控制的问题，提出了一种基于模糊理论的隧道施工通风新的控制系统。

  研究方法：采用两级模糊控制器，分别控制风量和风温两个被控参数为了评价其实施效果，运用仿真技术，把设计控制方法和传统的控制方法进行比较。

  研究结论：该模糊控制系统不仅提高了隧道施工通风控制性能和自动化水平，而且节能效果非常显著。
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  铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工控制技术研究

  郑俊杰，包德勇，龚彦峰，资谊

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 80-84.

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  研究目的：解决新建隧道近距离穿越既有隧道时，既保证新建隧道施工安全，又能使既有线正常运营的问题。

  研究方法：针对温福铁路馆头岭隧道下穿既有高速公路隧道工程的实际情况，结合国内外研究成果和国家现有规程，在分析既有隧道健全度及施工对策的基础上，对交叉点附近新建隧道的施工方案及既有高速公路隧道的监控量测措施进行了分析研究。

  研究结果：得出了几种施工技术和相应的参数、控制标准。

  研究结论：(1)近距离爆破振动施工可能会产生严重危害，必须引起高度重视，因此，琯头岭隧道穿越段施工之前，应对既有隧道衬砌强度、衬砌背后空洞分布、衬砌抗震性等进行必要的评估，制定爆破振动控制基准，进行合理的爆破参数研究。(2)在新建隧道掌子而推进到离交叉点3~4倍洞径时，应开始做好既有隧道内的监控量测，通过监测分析结果，合理调整开挖方法、爆破参数及起爆方式，确保既有隧道安全。(3)交叉段施工完成之后，对既有隧道交叉点附近隧道衬砌结构应重新进行安全性评价，确保既有隧道不会因时间推移而产生破坏。
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  接触网承力索磨损的措施研究

  邢尊军

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 85-87.

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  研究目的：研究电气化铁道接触网承力索特别是铝包钢、铜或铜合金承力索在运行中引起磨损，甚至发生断股、断线事故的原因及预防措施。

  研究方法：通过对接触网承力索的现状和主要防磨损措施的研究来进行分析。

  研究结果：提出了防止承力索磨损的主要技术措施：采用单根铁线连续绑扎、匹配悬吊滑轮与承力索表而硬度、采用辅助绳悬挂承力索及采用承力索预型保护条。

  研究结论：道岔柱应采用双腕臂结构、特殊设计来避免承力索间相互碰磨、改善承力索悬挂结构及使用承力索预型保护条。采用承力索预型保护条是解决承力索磨损的有效技术措施。
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  磁流变阻尼器半主动控制研究综述

  李锦华，陈水生，刘喜辉，杨宝山

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 88-92.

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  研究目的：磁流变阻尼器(Magnetorheological Damper，简称MR阻尼器)是一种高性能和智能化的减振装置。本文为了让相关人员了解有关磁流变阻尼器的研究动态。

  研究方法：本文介绍了MR阻尼器的半主动控制技术的研究现状，综述了磁流变流体特点、磁流变阻尼器的力学模型、半主动控制策略等。

  研究结果：磁流变阻尼器能够提供可以调节的阻尼力，也是一种比较理想的半主动控制装置。可在工程应用方而获得发展。
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  牵引变电所综合自动化系统的设计与实现

  邓武，杨鑫华，赵慧敏

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 93-95.

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  研究目的：牵引变电所供电系统是高速铁路运的核心和关键，而牵引变电所综合自动化系统是我国高速铁路的发展口标，因此牵引变电所综合自动化技术是提高供电可靠性及供电质量的关键。

  研究方法：本文分析了牵引变电所综合自动化系统的特点、设计原则，阐述了电气化铁道牵引变电所采用分层分布式的系统结构，分别对设备层，间隔层，站控层和调度层的功能进行分析。

  研究结果：设计并实现了电气化铁道牵引变电所综合自动化系统，能够实现对变电所的控制、信号、测量、保护、自动装置及远动装置等执行自动监视、测量、控制、保护和通信等。

  研究结论：提高了牵引变电所的整体功能和管理水平。
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  接触网支柱岩石锚杆基础设计

  王石玉

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 96-98.

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  研究目的：针对岩石区段的接触网支柱基础，利用锚杆将基础与基岩连成整体，形成岩石锚杆基础，降低基础造价，简化施工。

  研究方法：依据《建筑地基基础设计规范》，充分利用岩石地基自身水平抗力极大，几乎无压缩变形的特点，直接把上部荷载通过支柱传至基岩上，通过锚杆将支柱与岩层连成整体，构成接触网支柱锚杆基础。

  研究结果：提出接触网支柱岩石锚杆基础计算方法，基础构造及施工做法。
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  施工企业物资的精细化管理

  韩同银，马涛

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 99-102.

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  研究目的：针对施工企业物资管理的重要地位和物资管理的现状，用系统科学的思维及全而质量管理的理念，探讨解决施工企业利润率普遍偏低的问题。

  研究方法：利用经济订购批量法、物资采购计划、“三级”保养制度等对其措施进行分析。

  研究结果：经过对施工企业物资管理存在问题的分析，得出这些问题存在的主要原因是没有对物资进行完善的管理，也没有相应的管理制度，需要我们引用精细化管理的思想和理念对施工企业物资管理进行规范，并提出了实施精细化管理的一系列措施。

  研究结论：精细化管理是施工企业获得效益最大化的根本途径之一，“精”在事前，“细”在过程中，提高每个环节中的“质量”。
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  国际工程投标商务浅谈

  陶金

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 103-106.

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  研究目的：在国际工程竞标中，如何做好商务工作，是承包商必须高度重视的问题。

  研究方法：从如何得到国际工程信息、如何辨别信息的真伪、如何进行资格预审、如何进行市场调查、研究招标文件时注意的问题、现场勘查注意事项、递交标书时的注意事项等几个方而都进行了具体的分析。

  研究结果：提出了一些新颖、实用的观点，这对承包商如何做好商务工作有较好的参考价值。

  研究结论：高质量的商务工作有利于中标，有利于提高中标的质量。
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  铁路工程施工企业工资制度改革实践

  刘俊杰

  铁道工程学报. 2006, 23(8): 107-110.

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  研究目的：为适应社会主义市场经济体制和铁路工程施工企业的特点，建立合理的个人收入分配制度，坚持以按劳分配为主体、多种分配方式并存的制度和体现效率优先、兼顾公平的原则，劳动者的个人劳动报酬要引入竞争机制，打破平均主义，实行多劳多得，合理拉开差距。

  研究方法：根据岗位工作量、技术含量及工作难易程度进行排序，确定各部门的岗位职务定员标准。在岗位排序的基础上，推行以岗位工作标准和实际能力为基础，以劳动力市场价格为导向确定员工收入的薪酬制度。

  研究结果：一是岗位薪点工资更加适应市场变化，便于灵活调控工费水平；二是达到了岗变薪变、易岗易薪的口标。

  研究结论：实施岗位薪点工资制度，对搞活企业内部分配，贯彻按劳分配政策，更好地调动员工的工作积极性，稳定公司骨干队伍等方而起到了良好的作用。