铁道工程学报

Select

卓建成

铁道工程学报. 2019, 36(12): 1-4.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 随着国家“八纵八横”高速铁路网与地方城际快铁的持续加快建设,区别于以往困难山区和平原高铁,成渝经济圈范围内以川南城际、渝昆渝宜段、成自、成南达、绵遂内、渝万为代表的低山浅丘地形高铁建设正在有序推进。本文以建设中的川南城际为例,对以行经二线城市为主的西南低山浅丘地形的高速铁路选线设计进行总结,以指导同类型工程的选线和工程处理。
研究结论: (1)新建高铁地区(枢纽)线站方案应因时因地,结合不同的地方城市规划、既有路网现状及客流运输组织需求综合比选研究,新建客运站和引入既有站均可采用;(2)低山浅丘地形一般地质不控制选线,选线的边界条件一般以地面大型构筑物为主,前期设计应在建设单位组织下做好相关专项评估及协议签订工作;(3)低山浅丘地形纵断面设计宜遵循低路堑、多桥涵、慎深填的工程布局原则;(4)在铁路投融资改革后,以地方投资为主体的项目越来越多,地方在线站布局的利益诉求及话语权也越来越重,因此在符合国家路网规划基础上,在不影响项目技术标准、投资效益的前提下,设计线站布局应充分尊重地方意见,实现地路合作共赢,和谐发展;(5)本研究成果可供低山浅丘地形的高铁项目设计工作参考。

Select

地理坐标系下施工便道三维快速设计技术

韩祖杰

铁道工程学报. 2019, 36(12): 5-10.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 我国铁路所经之处多为人口稀疏区,既有道路难以满足原材料与废弃物的运输需求,常常依靠施工便道。为解决环境险峻处施工便道难以快速设计优化与直观展示的问题,本文提出一种地理坐标系下施工便道三维快速设计方法。
研究结论: (1)地理坐标系与投影坐标系之间的转换关系,为参数计算与三维展示提供了前提;(2)施工便道参数化建模方法分为边坡类型判断、轮廓线获取、模型生成三个步骤;(3)设计成果以三维模型、矢量图形、填挖方量以及局部地形修改数据进行输出,并以图层化管理;(4)实现球面三维场景中施工便道模型一键生成与设计方案科学比选,模型的可编辑性能够对设计成果进行优化,地形填挖数据的局部更新与实时控制可实现地形分析的准确性和地形的快速修改与恢复;(5)在某铁路工程高陡边坡桥墩施工时,本文设计方法可实现施工便道方案比选与快速设计。

Select

西宁至成都铁路特殊地质问题及选线研究

张志亮

铁道工程学报. 2019, 36(12): 11-16.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 西宁至成都铁路位于青藏高原东北缘,地质条件复杂,不良地质极其发育,并首次面临高压气藏以及红层砂岩水稳性、大范围软岩大变形等特殊地质问题的挑战,需开展针对性的研究工作,优化线路方案,降低工程风险。
研究结论: (1)高压气藏为基底大理岩受热分解产生的CO₂,受鼻状隆起构造控制,因此线路方案应绕避查明的隆起构造;(2)基于岩性、水文条件的水稳性评价结果表明,白垩系民和组、第三系贵德组等红层砂岩水稳性差,线路应进行绕避或以最小距离通过;(3)基于初始地应力、岩石特征、地下水与隧道轴向等,对潜在大变形风险进行了分析并优化线路方案,最终推荐方案以轻微～中等大变形为主;(4)本研究对存在类似地质问题的铁路、公路等工程的勘察、设计及选线具有借鉴意义。

Select

浙江硅藻土结构、成分特征及其工程意义

马元

铁道工程学报. 2019, 36(12): 17-22.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 以往对硅藻土的研究多集中于化工、建筑等领域,对其工程性质,如结构、成分及其与物理、力学性质之间的关系研究尚不深入。本文通过室内外试验研究,以浙江嵊州硅藻土为研究对象,并将其与黏性土、软土和黏土岩等常见岩土对比分析,更深地揭示三种颜色(白、兰、黑)硅藻土的工程特性、结构、成分特征及其沉积环境。
研究结论: (1)浙江硅藻土普遍富黏土矿物,具有特大孔隙、含水率高、透水性差等特征,硅藻的硅质残壳含有多级孔隙,这是其既能富水,结构强度又比一般土更高的本质原因;(2)白色硅藻土埋藏浅、反复干湿交替,是其与兰色硅藻土工程性质分化的关键过程;黑色硅藻土富有机质,是其工程性质和颜色与白色、兰色硅藻土差异化的关键因素;(3)浙江硅藻土的沉积环境温暖潮湿,同时期火山活动对其形成至关重要;(4)本研究可为该地区硅藻土研究、灾害治理及工程建设提供参考及依据。

Select

山地米轨铁路有砟轨道结构稳定性研究

李粮余, 欧灵畅, 尤睿, 韦凯, 王平

铁道工程学报. 2019, 36(12): 23-28.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 本文以某山地米轨铁路为例,研究坡度250‰以上有砟轨道结构的稳定性和极限坡度。首先进行米轨混凝土枕的道床阻力测试试验,并建立轨排结构有限元模型,分析坡度和扣件阻力对轨排结构稳定性的影响;接着建立米轨有砟轨道三维有限元模型,研究坡度与竖曲线半径对有砟道床稳定性的影响;最后,根据扣件阻力、道床阻力与大坡道有砟轨道稳定性的关系提出米轨有砟轨道极限坡度和竖曲线半径的建议值。
研究结论: (1)通过试验测试,得到了道床阻力-位移关系,结果表明轨排结构的稳定性随坡度增大而减弱,在扣件阻力不大于10 kN/组时其极限坡度为500‰;(2)有砟道床的稳定性随着坡度的增大而逐渐减弱,在列车荷载作用下,有砟道床保持稳定的最大坡度为500‰;(3)变坡点凸形竖曲线附近道床稳定性弱于直坡道地段,且其稳定性随着竖曲线半径的增大而逐渐增强,在坡度为250‰的情况下,为了保持有砟道床稳定竖曲线半径不能小于400 m;(4)本文研究成果可为米轨铁路大坡道有砟轨道结构稳定性分析提供理论与试验依据。

Select

板式双边永磁电动悬浮三维解析计算

陈殷, 李耀华, 李艳

铁道工程学报. 2019, 36(12): 29-34.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 板式双边Halbach电动悬浮具有自稳定悬浮的特点,适用于低速磁浮交通。为研究不同参数对电磁力和悬浮特性的影响,从而为工程设计服务,本文基于三维阵列,提出该悬浮系统的解析计算模型,并通过有限元和试验法对解析结果进行验证。
研究结论: (1)根据空间导电率特性,将空间划分为不同区域,利用二阶矢量磁位(SOVP)建立不同区域内的电磁场微分方程,用分离变量法求得了空间磁场二阶矢量磁位的通解;(2)由磁荷法推导出Halbach阵列在导体板上、下表面处的静态磁场方程;(3)结合二阶矢量磁位的通解、静态磁场方程和边界条件,确定待定常数,从而推导出不同区域内磁场的表达式,进而由磁荷法计算得到电磁力;(4)用ANSYS软件建立该系统的三维有限元模型,计算磁场和电磁力,与所得到的解析结果进行对比,平均相对误差约为0.7%;(5)设计了旋转试验台,模拟双边电动悬浮运行方式,对电磁力进行测试,并与解析计算结果对比,所得平均相对误差约为10%;(6)本研究成果可为低速磁浮列车的设计提供理论依据。

Select

悬挂参数对悬挂式单轨车横向稳定性影响分析

谢毅, 寇峻瑜, 余浩伟, 肖杰, 罗圆

铁道工程学报. 2019, 36(12): 35-40.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 为分析悬挂式单轨车辆通过曲线时的横向稳定性问题,基于国内某型悬挂式单轨系统,采用多体动力学软件Universal Mechanism建立60自由度的车-线系统动力学模型,以车体和摇枕为主要研究对象,探索车辆横向偏角在不同减振装置参数下的变化特性。
研究结论: (1)横/垂向减振器阻尼、空气弹簧水平/垂向阻尼参数的变化对悬挂式单轨车体和摇枕的横向晃动几乎没有抑制作用;(2)降低空气弹簧水平刚度有利于减缓车辆的横向晃动,而减小垂向刚度会进一步增大晃动的可能性;(3)若考虑在摇摆减振器处并联钢弹簧,其刚度的增加有利于减小车体和摇枕的最大横向偏角,而摇摆减振器阻尼的增大则侧重于减少车体和摇枕的振动周期数,因此应综合考虑摇摆减振器阻尼、刚度参数设计,以有效提升旅客舒适度体验;(4)本研究成果可为悬挂式单轨车辆悬挂参数优化及线路设计提供一定的参考。

Select

强弱非平稳风速对大跨桥梁抖振响应影响研究

苏延文, 黄国庆, 曾永平

铁道工程学报. 2019, 36(12): 41-47.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 为探究非平稳风速对大跨桥梁抖振响应的影响机理,以两组实测非平稳风速样本为例,首先提出建立非平稳风速模型的三层次方法;其次通过递归图分析获得一种有效衡量风速非平稳强弱程度的定量指标;然后采用快速CQC方法(虚拟激励法)建立非平稳瞬态风-桥梁结构抖振随机响应的计算方法;最后以某座山区悬索桥为工程背景,针对强弱两组风速对大跨桥梁抖振响应的影响进行对比与总结。
研究结论: (1) 非平稳性弱的实测风速样本可简化为平稳抖振理论进行分析, 可显著提高风致响应的计算效率;(2)脉动风速非平稳性越强,大跨桥梁振动响应越远离稳定状态;(3)对于非平稳指标较强的实测风速样本,常规的平稳处理(10 min常值平均风速+平稳脉动风速)将会低估桥梁的抖振响应,需要进行精细化的非平稳瞬态响应分析;(4)本研究成果可为大跨径桥梁精细化的风致响应快速求解和抗风设计提供技术支撑。

Select

基于总安全系数设计法的隧道允许变形值研究

肖明清, 徐晨

铁道工程学报. 2019, 36(12): 48-52.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 隧道变形监控量测是判断施工和支护安全性的重要手段,因而允许变形值的取值是隧道设计和施工中的一个关键技术参数。但目前支护参数设计以工程类比法为主,设计中难以针对某一具体支护参数给出对应的变形监测控制值,即使在现场根据监测值对支护参数进行动态调整,也无法直观地评价支护参数的合理性。本文基于总安全系数设计法提出现场监控量测控制值的计算方法与调整方法。
研究结论: (1)施工中所监测的变形值实际上是支护结构的变形值,因此可以将支护结构的允许变形值作为现场监测的控制值;(2)提出了基于总安全系数设计法的支护结构允许变形值和极限变形值的计算方法,可以得出与设计安全系数相对应的变形监测控制值;(3)提出了现场变形监测值安全性的判别方法及支护参数与支护时机的现场调整方法;(4)本研究可以为隧道动态设计提供思路和方法。

Select

寒区铁路隧道结构抗冻技术探讨

杨昌贤, 马志富, 卢学明, 王兴成

铁道工程学报. 2019, 36(12): 53-57.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 受温度变化影响,寒区隧道衬砌结构易出现开裂、酥脆、剥落等病害。本文通过分析寒区隧道的环境作用,并通过调研我国寒区铁路隧道的结构冻害情况,归纳隧道结构的冻胀机理,提出寒区隧道结构的抗冻措施,探讨保温层在铁路隧道的适用性及设计方法、施工工艺,从而明确今后需要进一步研究的寒区隧道结构抗冻技术。
研究结论: (1)寒区隧道衬砌结构冻害可分为特殊地层隧道围岩冻胀型冻害和结构缺陷型冻害,需采取相应措施进行控制;(2)负温差引起的温度应力作用,易导致寒区隧道衬砌开裂,需采取变形缝等构造措施;(3)季节性冻土区铁路隧道应慎用保温层;(4)本研究成果可为寒区隧道结构抗冻提供参考。

Select

硬岩地层浅埋暗挖隧道成拱效应分析

龚旭东

铁道工程学报. 2019, 36(12): 58-64.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 随城市化进程步伐的加速,浅埋暗挖法地铁隧道修建作为发展地下交通的重要手段。为研究浅埋暗挖隧道成拱效应,本文以青岛地铁工程的修建为研究对象,通过复变函数法弹性解析解及围岩应力和位移解析解计算围岩压力反推拱顶可承载厚度;通过拱盖变形量反推隧道拱盖承受的上覆荷载,进而说明在浅埋隧道也存在“成拱效应”。本文采用理论推导和数值模拟方法对浅埋暗挖隧道成拱效应进行模拟分析,并结合某车站现场实测数据进行说明。
研究结论: (1)浅埋暗挖隧道围岩自身能承担上覆地层80%多的荷载,证明硬岩地层浅埋暗挖大跨车站也存在显著的自成拱效应,在设计与施工中需重点考虑;(2)硬岩浅埋隧道在一定覆岩厚度条件下存在成拱效应,围岩承受了大部分载荷,初支承受的荷载很少,印证浅埋大跨车站成拱效应存在;(3)本文研究结果可为今后硬岩地区浅埋暗挖隧道施工提供理论参考依据,并为类似隧道工程的施工与设计提供参考。

Select

铁路隧道超前管棚变形规律及参数研究

黄华, 巩江峰, 邸成, 朱勇

铁道工程学报. 2019, 36(12): 65-70.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 隧道近距下穿既有铁路路基或隧道段时,常采用洞内超前大管棚支护,而目前多采用工程类比法确定其支护参数,因此有必要对大管棚支护变形规律及设计参数进行研究。
研究结论: (1)管棚结构变形由管棚弯曲变形和支承结构压缩变形组成,变形计算公式为$s=\alpha \frac{q l^{4}}{E I}+\frac{q}{\beta k}$;(2)除未支护段外,其余段长度变化对管棚变形影响相对较小,未支护段增长,变形显著增大,且刚度越小增加幅度越大;管棚变形随着荷载的增加呈线性增长;管棚变形随着刚度增大而减小,且未支护段越长减小幅度越大,当管棚刚度较小时,刚度增大则变形显著减小,当刚度达到临界值后,增大刚度则变形减小不明显;(3)应综合考虑穿越段变形控制要求、工程投资、施工难度,合理选择管棚直径和长度;(4)本研究成果可为隧道超前管棚变形规律分析、工程设计提供理论依据。

Select

跨断层隧道纤维混凝土衬砌抗错断技术研究

王道远, 崔光耀, 许海亮, 张玉芬, 马涛

铁道工程学报. 2019, 36(12): 71-75.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 纤维混凝土在隧道黏滑断层抗错断设计方面鲜见报道,为提高跨黏滑断层隧道结构的安全性和稳定性,以某隧道F₁黏滑断层段为研究背景,对跨黏滑断层隧道素混凝土与不同纤维混凝土衬砌结构条件下抗错断作用效果进行对比分析,以提出适宜黏滑断层隧道纤维混凝土衬砌抗错断技术。
研究结论: (1)同体积纤维掺量条件下,SBFRC立方体抗压强度比SFRC略低,SBFRC抗折强度比SFRC略高,相差5%以内,SBFRC、SFRC抗压强度和抗折强度可近似相等;(2)断层黏滑错动对隧道上盘的影响大于隧道下盘;(3)下盘内纤维混凝土衬砌结构的抗错效果优于上盘,SFRC二衬平均抗错效果为12.22%,SBFRC 二衬平均抗错效果为15.81%,SBFRC衬砌结构抗错断效果较SFRC抗错断效果提升29.4%;(4)本研究成果对黏滑断层段隧道纤维混凝土衬砌设计具有指导意义。

Select

国铁与城轨信号系统差异及互通性探讨

张敏慧

铁道工程学报. 2019, 36(12): 76-80.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 目前,中国城市间与城市内混合运行需求已出现,国铁与城轨信号系统是否适应列车跨线运行、互联已成为目前混合运行项目需要关注的重要问题之一。本文以城市间线路典型的CTCS国铁信号系统和城市内典型的互联互通CBTC轨道交通信号系统为研究对象,分析两者的差异,研究其跨线互联可能存在的方案,探索国铁和城铁信号系统互通性方案。
研究结论: (1)归纳总结了国铁CTCS和城轨互联互通CBTC信号系统需求、架构和实现方案的差异性;(2)提出了车载兼容、地面兼容和设备层面互联互通的互通方案并进行对比分析;(3)提出了采用车载兼容、信号显示趋同化的近期互通方案,并探讨远期目标中设备层面的互联互通系统改造方向和内容;(4)该研究成果可为市域、市郊铁路信号系统互通性设计提供参考,为不同制式信号系统的互通性发展提供思路。

Select

超长浅埋大跨河东机场高铁站结构设计研究

王申侠

铁道工程学报. 2019, 36(12): 81-85.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 为分析寒冷地区结构受温度变化的影响,研究地下站跨度大、开洞多且位于设防烈度8度区的结构抗震性能,解决西北地区屋面钢结构在风荷载作用下的连接等问题,本文以银西高铁与银川河东机场航站楼相结合的空铁交通枢纽——河东机场站为例,对该站温度、抗震及钢结构构造等方面进行系统研究。
研究结论: (1)气温变化引起地下站房结构的温度应力从车站两端向中部集中,车站中部部位出现应力最大值;(2)温度应力在梁柱节点、板墙相交以及结构开孔处出现应力集中,需采取必要的构造措施和施工措施以减小裂缝;(3)地下站房在中震作用下,结构最大层间位移角均小于1/550,结构处于弹性工作阶段,抗震工况不起控制作用;在大震作用下,弹塑性层间位移未超过1/250的弹塑性层间位移角限值,结构局部处于弹塑性工作阶段;(4)本工程采用的倒三角钢桁架结构稳定性强,适用于大跨屋架结构;轴向对称球形节点,能够有效地抵抗外荷载,提高钢架的整体稳定性;(5)本站的成功实施,为地下超长复杂大跨结构积累了经验,对后期铁路枢纽站房的建设及类似工程具有参考价值和指导意义。

Select

新建地下通道时下方地铁隧道保护方案研究

孙文昊, 范东方, 胡威东, 王均勇

铁道工程学报. 2019, 36(12): 86-91.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 为研究新建的地下通道卸载施工时下方既有地铁盾构隧道保护技术的可行性及其应用效果,结合某地下空间项目中地下通道方案研究阶段提出的两种保护措施,采用有限元数值模拟分析的方式对保护效果进行分析,并对推荐的实施方案与实际施工的监测数据进行对比。
研究结论: (1)对下方既有隧道周边地层搅拌桩加固,然后再进行基坑抽条开挖的方法施工地下通道,理论上能够减小下方隧道的隆起变形,但是减小的程度不大;(2)对既有隧道周边进行地层加固施工,极易引起下方隧道水平收敛变形增大;(3)管幕+抗拔桩保护、地下通道采用预制箱涵顶进施工的方案,对隧道周边地层扰动小,可以减少隧道顶部卸荷量,并缩短施工周期,对控制下方隧道隆起和收敛变形效果显著;(4)推荐方案可应用于对周边建(构)筑物变形控制要求高的地下通道或隧道类工程的施工。

Select

轨道交通高架线路拆解方案研究

刘志

铁道工程学报. 2019, 36(12): 92-96.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 轨道交通在城市综合交通体系中发挥骨干作用,为满足城市多元化发展的需求,越来越多的轨道交通建设需考虑对一条或多条线路进行拆解,线路拆解方案研究也成为轨道交通工程设计中的一个重要课题。本文以宁波至奉化城际铁路工程设计为背景,分析高架线路拆解工程的特点及设计中遇到的相关问题;结合远期线路拆解需求,提出三种不同的拆解换乘方案,并分别分析其工程特点,以期为业内拆解方案研究提供参考。
研究结论: (1)拆解方案设计应综合考虑换乘便捷性、运营条件、工程实施难度、建设时序、工程规模及对周边环境的影响等因素;(2)宁奉城际铁路拆解时机不确定,考虑到降低近期预留工程规模及对道路交通的影响,推荐采用独立设站通道换乘方案;(3)本研究成果可为其他轨道交通线路拆解方案研究提供一定参考。

Select

北方地区地铁车站冬季热环境影响因素分析

马江燕

铁道工程学报. 2019, 36(12): 97-103.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 基于正交试验原理,对典型地铁车站冬季热环境的影响因素进行分析,得出各影响因素主次顺序和提高车站热环境最优方案配置,从而指导北方地区冬季地铁车站站台门的选择及运营策略的制定。
研究结论: (1)影响站厅温度的因素主次顺序为:土壤温度T_soil＞室外温度T_w＞活塞风井开启数量δ＞客流量fv＞站台门开口面积s＞行车周期tf;(2)影响站台温度的因素主次顺序为:土壤温度T_soil＞室外温度T_w＞客流量fv＞行车周期tf＞站台门开口面积s＞活塞风井开启数量δ;(3)采用单活塞系统时,车站平均温度达到最大值;采用闭式模式运行时,车站平均温度最低;(4)相比于安全门,北方地区冬季地铁站采用屏蔽门系统更能有效提高车站温度;(5)本研究结果可为北方地区地铁车站热环境控制提供理论基础。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2019年, 第36卷, 第12期　
刊出日期：2019-12-15

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2019年, 第36卷, 第12期 刊出日期：2019-12-15

2019年, 第36卷, 第12期　
刊出日期：2019-12-15