- 徐伟昌;时瑾;周丽;谭社会;
为完善运营期高速铁路大跨度桥梁轨道不平顺标准,基于五峰山长江大桥运营期实测线形数据,构建大跨桥静态轨道不平顺谱,分析长波不平顺引起车体动力响应的有效波长成分,给出适应运营期轨道静态长波不平顺控制的管理标准。结果表明:轨道静态不平顺谱包含大跨桥轨道线形全波段信息,均值谱反演能有效表征大跨桥线形变化特点;临界滤波波长随着速度提高而逐渐增大,在200~350 km/h速度下为120~210 m;列车的敏感波长与车速正相关,在200~350 km/h速度下为64~128 m,60 m中点弦能控制40~120 m波长范围,可作为管理标准制定的最优弦长;250 km/h速度下轨道静态长波不平顺的Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级管理标准分别为10、19、28 mm。该管理标准在五峰山长江大桥和沪苏通长江大桥的验证中表现良好,可有效服务于运营期轨道线形评估和管理。
2025年10期 v.65;No.620 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1423K] - 苟云涛;顾子晨;韩强;王昊;王凡;宋浩然;
针对铁路天窗时间少、现有轨道状态巡检系统较依赖人工操作的客观现状,本文研制了基于CPCIE(Compact PCI Express)总线结构的无人化巡检系统,该系统可以搭载在铁路运营车辆上。设计了巡检系统无人化采集及图像处理技术方案,通过对电子标签、机车控制信号等信息的抓取实现系统自主运行,并针对无人化运用工况开发了扣件异常、道床异物等识别算法。试验测试结果表明:该系统满足时速160 km铁路运营客车的搭载运用需求,可以实现图像的高速采集和压缩,能够根据线路情况自动启动及更换采集任务,针对扣件异常、轨面擦伤、道床异物等的智能识别检出率达到80%以上。
2025年10期 v.65;No.620 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1315K] - 周家盛;
针对运动声源参数估计易受多普勒效应影响的问题,本文提出一种基于非线性最小二乘算法的轨旁声源参数估计方法。首先采用运动学原理,根据初始位移、车速、麦克风距声源最小距离、声源频率等声源运动参数建立多普勒模型,通过麦克风采集声信号;再对信号进行时频分析,用AGCD(Approximate Greatest Comm Divisor)算法提取时频特征中的瞬时频率;最后,结合声学模型对瞬时频率采用非线性最小二乘拟合,估计声源参数。该算法无须先消除多普勒效应再进行信号处理,计算效率较高,且可在噪声环境中准确提取声源频率信息。现场试验结果表明,该算法有效利用了运动声源的多普勒效应,参数估计误差率均低于3%,其中频率估计误差为0.06%。
2025年10期 v.65;No.620 13-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1398K] - 杨燕凯;徐玉坡;谢明峻;司道林;缑海宁;谢艳霞;
为解决既有无缝线路钢轨纵向位移人工检测效率低、误差大的问题,本文基于双目相机测量技术,构建无缝线路钢轨纵向位移检测系统。该系统由3组双目相机、车载主机、光电传感器、传输线缆等构成,3组双目相机分别获取基桩和两股钢轨轨腰靶标点图像三维坐标数据信息,经全局标定、坐标转换后计算得到钢轨纵向位移。采用光电传感器生成触发信号,采集控制软件同时向多组相机发布指令,实现多组相机的同步启动和停止。采用与双目相机同轴的蓝色环形光源适应不同检测环境,相机内安装波长450 nm滤光片滤除其他波段光源。标志点由珠面反光的环形编码及中心区域圆形非编码标志构成,可均匀散射来自不同方向的光。振动台试验结果表明,钢轨纵向位移的测量误差最大值0.27 mm,平均值0.15 mm,满足无缝线路养护维修需求。
2025年10期 v.65;No.620 19-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1243K] - 王文刚;汤宇轩;王蒙;凌亮;
为研究重载铁路钢轨磨耗对列车小半径曲线通过安全性的影响,基于多体动力学理论建立重载列车-轨道动力学计算模型,根据重载列车车钩力和重载铁路钢轨磨耗测试结果,仿真分析不同车轮磨耗状态和不同曲线半径条件下重载铁路钢轨全寿命周期磨耗发展演变对列车小半径曲线通过安全性的影响规律,构建小半径曲线钢轨列车累计通过总质量与行车安全指标的映射关系,并据此提出重载铁路小半径曲线钢轨磨耗寿命的安全控制限值。结果表明:重载铁路钢轨磨耗对重载列车动力学响应影响显著,钢轨磨耗越严重,重载列车通过小半径曲线的安全性越差;对于重载铁路半径400、600、800 m的曲线区段,钢轨磨耗寿命的安全限值分别为累计通过总质量350、370、420 Mt。
2025年10期 v.65;No.620 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1251K] - 卓文海;雷佳鑫;曾梓恒;刘文武;赵才友;
为了探究焊缝不平顺和车轮多边形的激振效果,建立地铁车辆-轨道-隧道耦合模型,考虑凹陷型叠合焊缝和车轮多边形因素,设置不同短波波深焊缝单一激励、车轮多边形与不同短波波深焊缝激励叠加两种激励工况,用短时傅里叶变换方法对仿真结果进行时域和频域分析,对比两种激励工况下钢轨、道床板、隧道壁振动加速度及轮轨垂向力。结果表明:焊缝单一激励工况下,随着焊缝短波波深增大,钢轨、道床板、隧道壁振动加速度幅值均明显增大,其中钢轨最敏感,其振动频率幅值区间由705 Hz移动到950 Hz,道床板、隧道壁频域区间受到的影响远小于钢轨;车轮经过焊缝短波区时轮轨垂向力发生剧烈变化,且焊缝短波波深越大,对应的轮轨垂向力波动幅值越大。车轮多边形与焊缝激励叠加工况下,不同短波波深时轨道结构振动加速度差异变小。与不考虑焊缝相比,焊缝短波波深为0.10 mm时钢轨振动加速度级变化最大,增大了19 dB。
2025年10期 v.65;No.620 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1485K] - 邢彤;李嘉祺;潘利科;孙健翔;张财胜;朱爱华;
为探究滑靴型面动态变化对受流器通过接触轨端部弯头时振动冲击的影响,根据实测受流器参数和端部弯头标准,建立受流器-接触轨端部弯头耦合动力学模型,设置服役里程0、2×10~4、4×10~4、6×10~4 km四种滑靴磨耗型面,研究了1∶40、1∶50、1∶60、1∶70四种坡度端部弯头和60、80、100 km/h三种运行速度下滑靴型面演变对受流器通过接触轨端部弯头时垂向位移、垂向接触力、垂向振动加速度和离线时间的影响规律。结果表明:在同一弯头坡度和运行速度下,滑靴型面演变对入轨动态性能影响较小,对直线轨和离轨影响较大;减小弯头坡度和运行速度,能有效缓解滑靴型面演变对受流器通过直线轨和离轨时动态冲击的影响程度。
2025年10期 v.65;No.620 38-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1500K]
- 彭方灵;王盈莹;李克冰;侯森;陈嘉梁;
近年来,越来越多的服役桥梁桩基础需要开展竖向承载力的快速普查和评估。为解决既有桥梁桩基难以开展静载抗压试验进而不能获得准确动静刚度对比系数的问题,本文利用承台-群桩-桩周土三维数值仿真分析和计算机机器学习相互交叉应用,提出了一种快速预测桩基竖向承载力的评估方法,并通过北京市西郊地区某承台-群桩结构的动荷载和静荷载现场试验进行了有效性验证。研究结果表明:本文所建立的承台-群桩-桩周土三维数值分析模型能够有效模拟桥梁桩基的静载试验和动载试验;基于机器学习的智能预测模型能够准确预测桥梁桩基静刚度、动刚度、动静刚度比,快速评估在役承台-群桩结构的竖向承载力和竖向设计极限承载力,预测精度高,给桥梁桩基无损检测和承载力评估提供了快速有效的方法。
2025年10期 v.65;No.620 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1324K] - 赖皓;
本文设计一套瞬态激振设备,激发桥墩基础系统的竖向振动,开展基于动刚度指标的桩基础状态检测评估技术研究,并通过钻孔取芯进行了检测验证。结果表明:实测动刚度指标能够较好地反映桩基完整性状态;用实测动刚度计算的桩基承载力可为基础承载力评估提供参考。该方法可为运营公路桥梁基础检测状态评估提供新思路和新方法。
2025年10期 v.65;No.620 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K] - 李立峰;蒲东杰;习勇;何杰;文风扬;
钢底板变截面波形钢腹板(Corrugated Steel Web,CSW)组合梁更加轻型化,但其负弯矩区的钢腹板、钢底板都设置了内衬混凝土,导致腹板受剪行为更复杂,需要深入研究剪应力分布规律和分析理论。以一座主跨200 m的钢底板变截面CSW组合梁桥为研究对象,设计并制作了一片缩尺比为1∶6的大比例负弯矩区模型试验梁,完成了简支边界条件下的静力加载试验。同时,采用数值仿真方法对试验梁进行分析。结果表明:试验梁钢腹板实测剪应力结果与提出的剪应力修正公式计算值、仿真值均吻合良好,证明了修正公式的正确性,可用于实际工程分析。建议该组合结构设置过渡式内衬混凝土倒角,可以有效减小钢腹板剪应力集中现象。
2025年10期 v.65;No.620 78-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1612K] - 王哲峰;张志国;郭子兴;占重志;杨力;刘建磊;
采用数值分析与现场试验相结合的方式研究某货运铁路上承式钢管混凝土拱桥的静动力性能,特别是拱上高墩立柱在制动工况下的受力性能。结果表明:静力试验作用下结构强度和刚度满足使用要求;结构整体刚度分布状态与理论状态基本一致;桥梁主要振型与理论振型一致,实际频率均大于理论计算值10%以上,结构实际刚度满足要求;桥梁实测纵向振动频率比计算值偏大,桥面附属结构等对桥梁纵向刚度有明显影响;制动工况下桥梁振动模态与结构一阶纵向振动模态接近;在高墩区域制动试验时桥面局部纵向振动效应明显,但经过线下多层结构体系的传递,拱上立柱底部由制动力产生的应力水平较小,立柱在制动工况下受力正常,立柱布置合理。
2025年10期 v.65;No.620 88-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1379K] - 宋云丕;李奕金;刘健龙;李超;汪优;
针对跨海桥工程边梁外侧作业空间受限导致的桥面系施工难题,提出一种悬臂锚固施工平台。以阿拉伯地区邻近板块碰撞带的某跨海桥项目为背景,基于ABAQUS建立平台三维精细化模型,分析施工荷载作用下的静力特性、人行荷载激励下的动力响应及地震作用下的极限变形能力。结果表明:施工荷载作用下,平台外侧沉降1.95 mm,顶部外移1.02 mm,各构件最大应力均远低于限值;人员满载工况下,胶合板1/3截面处外侧竖向振动最显著,振幅为0.027 mm,加速度幅值为0.013 m/s2;横桥向地震单独作用下,平台极限变形表现为顶部相对底部外移0.83 mm,外侧相对内侧抬升0.93 mm,最大应力为3.58 MPa,在边梁失效前能够保持结构完整性。
2025年10期 v.65;No.620 94-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1666K] - 罗生宏;
各种类型的智能悬臂造梁机近年来在桥梁悬臂浇筑施工中得到了广泛应用,但系统性归纳其本质机理、应用与发展的研究较少。本文以智能悬臂造梁机为研究对象,结合深江铁路、渝万高铁等工程项目案例应用效果,阐述其结构设计、技术原理与工艺步骤;分析其相比传统挂篮在桥梁施工中的优势和挑战,指出其面临机电液系统集成复杂度高、操作维护人员技术能力要求严、设备初始投入大等相关问题;探讨其在工程需求、技术创新和经济效益方面的发展影响因素;总结其向智能化、模块化、绿色化和经济化方向发展的趋势。
2025年10期 v.65;No.620 103-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1555K] - 孙浩行;王博;刘威;
在环境影响下,随着服役年限的增加,线间立柱雨棚面临安全性降低的问题。本文以某高铁线间立柱雨棚为例,全面检查钢结构病害情况并重点检测关键部位,通过数据检测、钢结构验算等对其进行可靠性鉴定。结果表明:评定结构可靠性等级为Ⅱ级,存在控制性缺陷,包括特定榀跨挠度超限、纵向系杆节点板缺陷、腹杆区格错位等。因此,提出加强日常巡查、修复涂层锈蚀、处理焊缝缺陷、监测桁架挠度、加固结构部件等建议,确保雨棚整体结构安全与耐久性,并维持其正常服役状态。
2025年10期 v.65;No.620 110-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1419K]