铁道工程学报

Select

田常海, 张金, 俞喆, 李闯, 梁旭, 林云蕾, 张训全, 周韶博

铁道工程学报. 2019, 36(9): 1-5.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 在大秦重载线多数货车轴重23~25 t情况下,2014年钢轨强度等级从980 MPa提高到1 280 MPa,2005年~2007年加强了钢轨内在质量和焊接控制、采用加强型弹条、热塑性弹性体垫板等技术加强了轨道结构,2011年后进行了预防性打磨。这些综合技术使钢轨伤损率发生极大变化,本文试图通过2006年、2010年和2016年三个时间节点钢轨伤损率统计分析,获得钢轨伤损类型和伤损率变化及其影响因素,为钢轨使用和管理部门进行大秦重载线伤损率控制及选用合适的钢轨强度等级提供依据。
研究结论: (1)980 MPa级的钢轨伤损率低于1 080 MPa和1 280 MPa级钢轨伤损率,累计通过总重17亿吨,980 MPa级钢轨伤损率比1 280 MPa级钢轨伤损率降低约17％;(2)2016年钢轨焊接伤损率比2006年减少了9%;(3)钢轨内在质量和焊接质量提高、轨道结构加强综合技术作用下,累计通过总重10亿吨伤损率降低约65％;(4)采用钢轨预防性打磨技术,累计通过总重10亿吨钢轨伤损率降低约20％;(5)本研究成果可为钢轨使用和管理部门选用钢轨及维修决策提供依据。

Select

层间离缝对车辆-CRTSⅢ板式轨道系统响应影响

娄平, 赵晨, 宫凯伦

铁道工程学报. 2019, 36(9): 6-10.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: CRTSⅢ型板式无砟轨道层间离缝不仅影响轨道的动力响应,而且危及行车安全。本文以车辆及层间离缝CRTSⅢ型板式无砟轨道系统为研究对象,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立此系统动力学模型,探讨层间离缝宽度及长度对车体加速度、轮轨力、钢轨位移及加速度、轨道板位移及加速度、底座板位移及加速度等动力响应的影响规律。
研究结论: (1)当层间离缝纵向长度为1.2 m,层间离缝宽度超过1.5 m时,上述动力响应随层间离缝宽度的增大而增大,车体加速度、轮轨力、钢轨位移及加速度增幅不大,但轨道板位移及加速度、底座板位移及加速度增幅显著,特别是轨道板位移及加速度,较正常状态最大增幅分别为121%和81.9%;(2)层间离缝横向贯穿后,在离缝长度小于1.2 m时,对车轨系统动力响应影响较小;在离缝长度为1.2 m至2.4 m时,系统各部件动力响应明显增大,当离缝扩展至轨道结构中心位置以后,系统各部件动力学响应增大更为明显,尤其是轨道板位移和加速度,较正常状态最大增幅达到18.87倍和10.38倍,在离缝长度等于3.0 m时,钢轨竖向位移达到2.45 mm,已超过规范要求限值,所以离缝长度应控制在3 m以内;(3)在层间离缝长度为4.8 m时,车体竖向加速度达到1.56 m/s²,已超过规范要求限值,危及列车行车安全;(4)本研究结果可为CRTSⅢ型板式无砟轨道层间离缝养护维修工作及行车安全提供指导。

Select

大跨度混合梁斜拉桥-轨道系统受力特性

闫斌, 谢浩然, 潘文彬, 郝硕

铁道工程学报. 2019, 36(9): 11-16.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 考虑结构刚度-质量不平顺、热膨胀系数、导热率等差异,为研究大跨度混合梁斜拉桥与轨道系统的非线性互制作用,基于梁轨相互作用原理,采用带刚臂的梁单元模拟梁体,用非线性杆单元模拟梁轨接触,并与UIC算例对比以验证其正确性。以(2×57.5+172.5+600+4×57.5)m跨西江混合梁斜拉桥为例,建立考虑桥塔、拉索、主梁、轨道以及相邻桥跨的高速铁路大跨度混合梁斜拉桥梁轨相互作用模型,分析温度、活载、列车制动以及地震作用下斜拉桥上无缝线路纵向力的分布特征,并对关键设计参数的影响进行探讨。
研究结论: (1)在斜拉桥两端设置钢轨伸缩调节器可大幅降低梁端处钢轨温度应力峰值,钢轨温度应力主要由温升幅度较高的钢箱梁段控制;(2)竖向活载和列车制动作用下桥塔均承受着较大的水平力;(3)地震作用下,斜拉桥跨中钢轨也承受着较大的应力,梁段质量分布情况对钢轨应力和位移具有较大的影响;(4)塔梁相接处设置的黏滞阻尼器可有效减少列车制动和地震过程中桥塔承受的纵向力;(5)本研究成果对大跨度混合梁斜拉桥关键结构设计优化具有参考价值。

Select

轮轨润滑对高速道岔曲尖轨磨耗的影响研究

王平, 郭强, 陈嘉胤, 于浩, 徐井芒

铁道工程学报. 2019, 36(9): 17-22.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 为研究轮轨摩擦系数匹配对曲尖轨磨耗的影响,本文以18号高速道岔为例,结合车辆-道岔耦合动力学仿真计算,研究不同轮轨摩擦系数匹配下,车辆通过转辙器部分时的系统动力响应和轮轨磨耗特性,以期在保证车辆安全通过道岔的前提下,为降低曲尖轨磨耗、延长曲尖轨使用寿命,提供合理的轮轨摩擦控制方案。
研究结论: (1)轮轨摩擦控制能有效减缓曲尖轨磨耗,两侧轮轨摩擦系数由0.4降低到0.1~0.25,则钢轨侧磨将减小45%~76%;(2)相比于单侧轮轨润滑,双侧轮轨润滑下,曲尖轨侧磨降低可达40%;(3)轮轨摩擦控制对行车舒适性几乎没有影响,但当轮轨摩擦系数较低时,脱轨系数为0.65,接近安全限值0.8;(4)建议对服役道岔转辙器部分两侧钢轨进行润滑,保证基本轨侧摩擦系数不大于尖轨侧,以减缓曲尖轨磨耗,延长曲尖轨使用寿命。

Select

新型组合箱梁竖向弯曲力学行为的研究

王根会, 樊江, 操俊林, 李鹏浩, 刘旺宗

铁道工程学报. 2019, 36(9): 23-30.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 新型组合箱梁是传统波纹钢腹板组合箱梁下翼板(RC板)被平钢板所置换的一种结构。为研究该类结构竖向弯曲力学行为,本文设置3个不同的剪滞纵向翘曲位移差函数,以准确反映不同宽度、厚度组合箱梁翼板的剪滞变化幅度,同时考虑组合箱梁腹板褶皱效应、铁木辛柯剪切变形以及剪滞翘曲应力自平衡等因素,进而基于能量变分法建立组合箱梁的弹性控制微分方程和自然边界条件,且据此开展新型组合箱梁竖向弯曲力学性能的精细化分析。
研究结论: (1)由于剪滞翘曲应力和弯矩自平衡条件的引入,新型组合箱梁力学性能分解为独立的初等梁理论和剪滞理论体系,且其力学性能为两者的叠加值;(2)与传统组合箱梁相比较,新型组合箱梁褶皱效应明显趋强;(3)由于自平衡条件的引入,本文方法计算精度显著提高,可为新型组合箱梁的推广应用提供理论和技术支持。

Select

不同刚度的32 m简支箱梁动力性能试验分析

孟鑫, 王一干, 王巍, 董振升, 刘鹏辉, 杨宜谦

铁道工程学报. 2019, 36(9): 31-35.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 为研究不同刚度的高速铁路32 m简支箱梁在动车组列车作用下的工作状态,本文对6个图号的简支箱梁(优化前后的250 km/h有砟轨道、250 km/h无砟轨道、350 km/h无砟轨道)的实测梁体竖向挠跨比、自振频率及动车组作用下的动力响应数据进行分析。
研究结论: (1)32 m箱梁自振频率和挠跨比实测值大于设计值,截面优化后的竖向刚度与优化前相比均有所降低;(2)在同一型号动车组作用下,箱梁振动数值大小与梁体刚度大小呈反比;(3)设计速度250 km/h无砟轨道箱梁横向和竖向振动实测值最大,350 km/h无砟轨道箱梁刚度大于250 km/h有砟轨道箱梁但竖向动力响应数值相当,无砟轨道箱梁振动数值大于有砟轨道;(4)同一图号的32 m简支箱梁,当动车组轴重增大、桥上线路不平顺时,桥梁竖向动力响应与线路平顺状态时相比明显增大,会发生超过通常值的现象;(5)本文研究可为桥梁车桥耦合仿真计算、设计优化、运营性能评估提供参考。

Select

考虑车-桥耦合的重载铁路钢桥局部疲劳分析

朱志辉, 冯乾朔, 龚威, 蒋丽忠, 余志武

铁道工程学报. 2019, 36(9): 36-42.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 基于车-桥耦合振动理论,以64 m简支钢桁梁桥为实例,研究重载铁路钢桁梁桥局部疲劳可靠度问题。首先建立64 m简支钢桁梁桥的车-桥动力学模型,通过现场试验结果验证模型的准确性,并确定桥梁最不利疲劳部位;然后基于Monte Carlo方法,将车速和轨道不平顺作为随机变量,随机选取100个车速和轨道不平顺的组合样本;利用Miner线性疲劳累积准则和概率密度函数方法,得到钢桥最不利疲劳部位的等效应力范围和年疲劳损伤系数的概率分布,并给出桥梁局部疲劳损伤系数与列车编组的关系式;最后分析不同列车类型和行车速度条件对桥梁疲劳损伤的影响。
研究结论: (1)在考虑参数随机概率分布的条件下,桥梁最不利疲劳部位的等效应力范围和年疲劳损伤系数均服从Lognormal分布;(2)当货运列车年运量一定时,列车轴重是桥梁局部损伤的主要影响因素,桥梁的疲劳损伤随轴重增加而增大;(3)在设计时速范围内,列车速度与桥梁疲劳损伤的相关性不强;(4)本研究成果可为重载铁路钢桁梁桥设计与疲劳性能评估提供参考。

Select

预应力混凝土连续箱梁顶板早期裂缝控制研究

王建强, 吕忠达, 赵卓, 刘成坤, 孙筠

铁道工程学报. 2019, 36(9): 43-48.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 预应力混凝土连续箱梁在施工时常采用二次浇筑施工方法,但在一些工程施工完成后发现箱梁顶板出现大量裂缝,其中沿横桥向裂缝较多,造成箱梁顶板在施工阶段出现早期裂缝的原因主要是由于二次浇筑过程中顶板与腹板混凝土之间的收缩差和顶板混凝土水化热的温度效应。本文结合实际工程,对预应力混凝土连续箱梁顶板在二次浇筑时进行水化热温度场和早期应变的连续监测,研究预应力钢束分阶段张拉对箱梁顶板早期裂缝的控制效果。
研究结论: (1)由于二次浇筑的连续箱梁顶板与已浇筑的箱室腹板之间存在一定的温差,并且腹板对顶板有一定的约束作用,顶板混凝土有开裂的风险;(2)对预应力钢束进行一次张拉时,顶板早期将产生较大的拉应力,混凝土将开裂;对预应力钢束进行分阶段张拉时,箱梁顶板的早期应变和应力均有一定程度减小,可有效降低箱梁顶板混凝土开裂的风险;(3)预应力钢束采用分阶段张拉施工工艺对终张后箱梁的受力性能没有影响;(4)本研究成果可为预应力混凝土连续箱梁的施工提供参考。

Select

隧道穿越红黏土接触带初期支护优化研究

李雪峰, 尚应超, 谷笑旭, 于介, 杨文波, 蒋雅君

铁道工程学报. 2019, 36(9): 49-53.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 不同岩性接触带地质条件复杂,围岩软硬不均,隧道变形与常规地层隧道有所不同。本文以贾塬隧道穿越红黏土与砂岩夹泥岩接触带地段为依托,建立相应数值模拟分析模型,对初支厚度、拱架间距、锚杆长度和间距在控制围岩变形和初支应力方面的效果进行分析。
研究结论: (1)隧道穿越红黏土与砂岩夹泥岩接触带时,开挖扰动引起的洞周变形占总变形量较大;(2)初期支护厚度和钢拱架间距两个参数对隧道变形和初支应力控制效果明显;(3)边墙锚杆的长度和间距对隧道变形影响不明显;(4)该成果可为隧道穿越不同岩性接触带时的支护参数优化提供参考。

Select

倾角对土砂互层地层围岩稳定性的影响探究

王志杰, 李振, 徐海岩, 王如磊, 夏勇, 唐力

铁道工程学报. 2019, 36(9): 54-59.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 全风化红砂岩和砂质黄土互层地层在我国有较广泛的分布,其敏感脆弱的工程地质特性严重影响隧道工程建设。本文以蒙华铁路阳城隧道为依托工程进行拓展性研究,采用室内试验、数值模拟、现场监测等多种方式深入探讨岩层倾角对土砂互层地层隧道围岩稳定性的影响。
研究结论: (1)随着岩层倾角增大,拱顶及左、右拱腰位移呈现互异的变化规律,且具有不同的变形机理;对于拱顶而言,45°为破坏模式转换临界,位移取得最小值43.7 mm;根据左、右拱腰变形差异性,分为非对称变形缓慢发展区、非对称变形快速发展区、非对称变形稳定区、非对称变形弱化区和非对称变形二次发展区五个阶段;(2)拱顶及左、右拱肩处支护结构在不同地层倾角下均有较大主应力,且波动幅度较大,左、右拱肩处应力差值的变化对隧道结构会产生不同程度的影响,当倾角为60°时,两处主应力差值取得最大值1.01 MPa;(3)随着岩层倾角变化,张拉塑性区和剪切塑性区存在不同的分布规律,实际工程中应做好相应抑变措施;(4)本研究结论可为不同岩层倾角产状下的土砂互层地区的隧道设计和施工提供借鉴。

Select

铁路隧道衬砌内掺渗透结晶防水剂试验研究

张民庆, 吕刚, 岳岭, 崔振喜, 朱思红

铁道工程学报. 2019, 36(9): 60-65.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 混凝土开裂问题一直被人们所关注,由于引起混凝土开裂的原因很多,因此很难从根本上避免混凝土开裂的发生。铁路隧道衬砌混凝土发生开裂后,往往伴随发生渗漏水,继而对隧道的正常使用产生影响。隧道渗漏水通常采用注浆法处理,但该法很难达到理想的效果。本文依托京张高铁东花园隧道,通过在隧道衬砌混凝土中掺加水泥基渗透结晶防水剂,使衬砌裂缝自动愈合,避免产生渗漏水。
研究结论: (1)在隧道衬砌混凝土中掺加水泥基渗透结晶防水剂,可以实现衬砌裂缝的自动愈合防水功能,减少隧道衬砌渗漏水的发生;(2)隧道衬砌混凝土中的水泥基渗透结晶防水剂掺量宜为水泥用量的1%～1.5%;(3)本研究成果可供类似隧道工程借鉴应用。

Select

城市轨道交通站点网络结构综合重要度识别

梁青槐, 柴树山, 钟思敏, 黄晓宇

铁道工程学报. 2019, 36(9): 66-71.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 为识别城市轨道交通站点在网络拓扑结构中的综合重要度,分别用复杂网络中节点的度中心性、接近中心性和介数中心性描述车站在线网中与其他车站的直接关联性、联系的便捷性以及在其他车站间联系中的桥接作用,从三个维度建立车站在网络拓扑结构中的重要度指标;为减少主、客观综合评价结果的差异性,兼顾评价方法的功能驱动与差异驱动的特点,基于主客观集成赋权法建立站点的综合重要度模型。
研究结论: 通过分析北京地铁线网中站点的中心性分布,并对全网站点的综合重要度进行识别,发现:(1)中心性高的站点多分布于功能核心区及中心城办公、商业密集区内;(2)环型结构线路上站点的中心性均值最高,棋盘型线路次之,而放射型线路最低;(3)综合重要度大于0.05的站点服务区域涵盖了城市中央商务区、高新技术核心区、综合枢纽等重要开发区域,表明总体上站点综合重要度分布与北京城市区位关系相吻合;(4)本研究成果可为轨道交通站点与城市区位关系的匹配性规划、围绕重要站点进行的一体化开发等提供一定的参考。

Select

铁路隧道近距下穿地铁隧道的微振爆破技术

傅洪贤, 赵继罡, 高宇璠

铁道工程学报. 2019, 36(9): 72-78.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 隧道超近距下穿运营地铁隧道时,通常采用机械施工。本文基于目前最先进的起爆器材——电子雷管,采用隧道电子雷管单孔连续起爆降振技术,利用无线爆破振动监测设备测试每次爆破产生的振动,优化爆破参数和减振措施,确保运营地铁隧道和列车内人员的安全,形成超近距下穿运营地铁隧道的微振爆破技术。
研究结论: (1)超近接隧道修建时,可以采用微振爆破技术,根据保护目标的要求,可适当增加减振措施;(2)采用微振爆破技术,在施工效率和经济成本方面优于机械施工;(3)掏槽区设置减振孔的减振效果明显,减振效果与减振孔孔径大小和数量有关;(4)目前的爆破振动规律或计算公式并不适合近接隧道的爆破振动控制,这种情况下建议:每炮均测试爆破振动,然后调整爆破参数满足控制标准;(5)本研究成果可为近接隧道施工提供参考。

Select

盾构管片接头力学性能数值模拟研究

冯慧君, 俞然刚

铁道工程学报. 2019, 36(9): 79-84.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 盾构隧道管片接头是管片结构能够稳定承受荷载的重要部分,管片与管片通常采用弯螺栓的连接方式,管片接头的结构构造和功能性相对复杂,使得其力学行为较为复杂,管片接头的力学性能对管片结构的性能具有决定性影响。基于此,针对盾构隧道管片接头力学性能问题,建立三维精细化有限元模型开展数值计算,从管片接头混凝土、螺栓应力及接头力学参数三个方面分析接头弯矩和轴力对管片接头力学性能的影响规律。
研究结论: (1)随着弯矩的增大,混凝土第一主应力和第三主应力之间的差距逐步增大,接头接缝面受压区内混凝土处于较为不利的受力状态,尤其是接缝面最外缘区域内,随着弯矩的增大,该区域的范围由接缝面向两侧逐步扩大;(2)弯矩增大导致接缝面张开变形及螺栓Mises应力逐步增大,在相同弯矩作用下,螺栓的第一主应力、Mises应力和水平应力的最大值相等,表明螺栓主要承受水平方向的拉力;(3)正弯矩作用下的接头竖向位移略小于负弯矩作用时的接头竖向位移,说明管片接头正弯变形性能与负弯变形性能存在一定的差距;(4)正弯矩作用下接头变形能力好于负弯矩作用下接头变形能力,在接头转动变形较小时,接头抗弯刚度较大,随着接头转动变形的增大,接头抗弯刚度整体上呈减小的变化趋势;(5)本研究成果可为具有类似管片接头构造的盾构隧道工程提供参考。

Select

硫酸钙晶须混凝土三重球弹性模量模型研究

汪小庆, 刘明辉, 丁晓, 贾思毅, 刘萱, 张云玲

铁道工程学报. 2019, 36(9): 85-89.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 硫酸钙晶须作为无机纤维的一种,掺入混凝土后使混凝土力学性能获得了明显的提高。本文基于混凝土弹性模量三重球(Triple-sphere)模型,考虑硫酸钙晶须对混凝土弹性模量的贡献,采用Weibull分布,建立硫酸钙晶须混凝土弹性模量随龄期发展模型;对模型参数进行拟合,并分析不同硫酸钙晶须掺量对混凝土弹性模量的影响。
研究结论: (1)基于Triple-sphere模型与Weibull分布建立了适用于硫酸钙晶须混凝土的弹性模量随时间发展模型,并通过试验数据确定了模型的关键参数,模型计算结果与试验值吻合良好;(2)不同硫酸钙晶须掺量的混凝土弹性模量计算结果表明,5 kg/m³硫酸钙晶须掺量对弹性模量提高效果最好,与试验结果相吻合;(3)本研究成果可以为高性能混凝土设计提供指导。

Select

基于知识工程的铁路工程信息化建设方案研究

郑心铭

铁道工程学报. 2019, 36(9): 90-97.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 我国铁路事业虽取得巨大发展,但同时也出现一系列问题,例如多信息系统交叉,业务数据分散、共享不充分;数据不完整、质量不高,大数据治理体系不完善;数据量急速膨胀而数据思维能力缺乏,知识应用不足等。为深刻分析这些问题的根本原因,本文提出完整的一套铁路工程信息化建设方案,以解决当前遇到的问题,也为日后铁路工程信息化的发展提供有益探索。
研究结论: (1)要明确“培养核心竞争力、保持战略一致性、以需求为导向、建设服务型平台”的建设思路;(2)要深入应用知识体系梳理、知识模板和知识库构建、隐性知识显性化、数据资源标准化等方法论;(3)要开展知识体系建设、知识推送应用等工作,并建立一整套的围绕铁路工程信息化的标准、规范和评价体系;(4)本研究成果可用于铁路工程施工的信息化建设。

Select

基于BIM的铁路工程项目管理系统应用研究

张毅, 黄从治, 朱聪

铁道工程学报. 2019, 36(9): 98-103.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 针对铁路工程建设项目中,由于设计施工模型“两张皮”导致的模型信息传递不畅和建设方无法利用BIM技术进行项目管控的问题,重点研究BIM与传统的施工进度、质量、安全、投资和物料等项目管控融合关键技术,研发基于BIM的铁路工程项目管理系统,实现参建各方的信息共享和传递。
研究结论: (1)结合BIM与GIS技术能够以三维可视化方式实现工程建设项目单体工程与项目整体的信息管理;(2)利用二次误差测度模型几何简化技术对BIM模型进行轻量化处理,能够显著提高模型承载能力和加载效率;(3)基于移动互联网和BIM能够实现工程建设项目多方协同工作和数据共享;(4)系统实现了项目基础信息管理、BIM模型拆分及导入、项目过程管控等功能,并成功应用于大瑞铁路建设项目,能够极大增强模型数据共享能力,可有效提高工程建设管控水平。

Select

基于序关系-BP的铁路施工企业信用评价研究

张新宁, 孟楠, 段晓晨, 刘娜

铁道工程学报. 2019, 36(9): 104-109.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的: 铁路行业作为我国国民经济的支柱产业,对铁路施工企业进行信用评价不仅能促进其健康发展、提高其综合竞争力,且能保证铁路施工质量,实现社会资源最大化利用,本文利用序关系分析法和BP神经网络对铁路施工企业的信用加以评价。
研究结论: (1)总结铁路施工企业信用评价现状及其相关理论后,构建了铁路施工企业信用评价指标体系,并给出了其信用等级划分标准;(2)利用序关系分析法确定各信用评价指标的综合权重,并提出通过BP神经网络模型评价其信用状况;(3)本研究成果对铁路施工企业信用评价有一定的借鉴意义。

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9期　
刊出日期：2019-09-15

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9期 刊出日期：2019-09-15

2019年, 第36卷, 第9期　
刊出日期：2019-09-15