铁道建筑

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线路与养护维修

  • 时速400 km高速铁路减振无砟轨道刚度匹配

    苗霈昂;王继军;王梦;刘海涛;张茉颜;

    为满足高速铁路无砟轨道的减振性能与动力响应控制需求,以条形支承减振板式无砟轨道为研究对象,建立车辆-轨道-桥梁静力、动力耦合分析模型,研究扣件刚度与减振垫层刚度组合对轨道结构变形、轮轨力及车辆振动响应的影响规律。基于响应面法与多目标优化算法,对列车运行安全性、平稳性、减振效果等七项指标进行100代进化迭代,确定最优参数取值区间。结果表明:板端截面动力响应比板中截面剧烈;条铺减振垫层能够有效阻断宽频带激振向基础的能量传递,且低刚度配置下减振垫隔振效能更优。建议扣件刚度取25~30 kN/mm,减振垫刚度取每米15~20 kN/mm。

    2026年01期 v.66;No.623 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1020K]
  • 高速铁路无砟轨道板火灾伤损快速评估方法比选

    杨轶科;靳昊;潘永健;赵欣欣;赵勇;乔鹏飞;梁雪江;

    高速铁路轨道结构在遭遇火灾后,其混凝土材料性能发生显著劣化,承载能力与耐久性大幅降低。本文调研了某高铁无砟轨道结构轨道板火灾损伤表观和内部情况,介绍了常见无损检测方法的检测原理,进而对无损检测方法检测轨道板内部伤损的适用性和优越性进行对比分析,最终选出用于轨道板受火损伤的最优检测方法。结果表明:超声波法与地质雷达法受钢筋网影响,难以探测轨道板内部的深层损伤;红外热成像法受环境影响较大,检测精度相对较低,不适用于火灾后轨道结构的快速检测;弹性波法具有深层缺陷识别能力强、检测效率高、结果准确等优势,适用于无砟轨道板火灾损伤的快速评估。本研究可为火灾后无砟轨道的应急检测与修复决策提供技术依据。

    2026年01期 v.66;No.623 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K]
  • 运营铁路无砟轨道横向纠偏技术

    赵华卫;

    为解决无砟轨道发生横向偏移后整治难度大的问题,本文结合无砟轨道超大调整量扣件特点,提出运营铁路超大调整量扣件纠偏技术,利用有限元方法和车辆-轨道耦合动力学理论,探究不同扣件更换方案对车辆动力响应的影响规律,并对纠偏整治中线形拟合技术进行了探讨。结果表明:利用超大调整量扣件纠偏时,首选方案为在轨道板中部将超大调整量扣件安装于既有承轨台间,而端部则切除两组承轨台后再安装;纠偏线形拟合以线路平顺性指标为基础,以扣件调整量和储备变形量为限制条件,制定满足行车安全及舒适性的钢轨精调方案后,利用扣件反向调整,增加对后续变形适应能力的储备量;运营铁路整治时可采用更换超大调整量扣件与线形拟合相结合的综合性纠偏措施。

    2026年01期 v.66;No.623 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1374K]
  • 大跨度桥梁端轨道过渡板损伤原因及维护方法

    任西冲;

    大跨度铁路桥梁端采用过渡板设计可以减小梁端转角对无砟轨道的影响,但在长期运营过程中会出现各种病害。本文在现场调研的基础上分析了既有过渡板病害成因;针对某大跨度提篮拱桥梁,建立有限元分析模型,给出轨道过渡板整治方案。结果表明:梁端过渡板支座或垫石失效会引起过渡板下沉等病害;过渡板服役状态的主要影响因素包括过渡板支座材料特性、施工质量、梁端伸缩影响、结构本身构造特点、降雨等;将过渡板直接替换为CRTS双块式无砟轨道,梁缝简支梁侧第一组扣件的上拔力超过限值;在双块式无砟轨道底部一定范围设置高强度挤塑板后,扣件最大上拔力减少了11.1%,为16.59 kN,满足规范限值要求。工程实践表明,采用本文提出的梁端无砟轨道整治技术后,轨道运营状态良好,满足行车安全要求。

    2026年01期 v.66;No.623 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1077K]
  • 大跨度钢桁梁明桥面轨枕板式轨道结构损伤特性

    孙立;陈子豪;张长龙;任西冲;张政;

    基于钢筋混凝土弹塑性损伤理论,构建了钢桁梁明桥面轨枕板式轨道的非线性分析模型,探讨列车荷载及温度荷载对轨道结构损伤特性的影响。结果表明:列车荷载作用下,轨枕板式轨道结构损伤较小;在设计温度荷载作用下,轨枕板结构损伤不大,最大损伤因子为0.424;整体升温30℃时扣件连接部位的最大受拉损伤因子为0.987,混凝土垫层与轨枕板、钢桁梁接触面易产生离缝损伤;整体降温30℃时轨枕板螺栓口附近损伤显著,混凝土垫层中的最大受拉、受压损伤因子分别为0.981和0.930;在极端正负温度梯度下,轨枕板式轨道结构损伤均较集中,混凝土垫层中的受拉损伤因子均达到0.981,轨枕板混凝土垫层与钢桁梁接触面易产生损伤。

    2026年01期 v.66;No.623 24-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K]
  • 400 km/h高速铁路道岔-正线钢轨廓形过渡段长度的影响机制

    马俊琦;孙玮楠;季星臣;易强;王树国;

    针对400 km/h高速铁路正线60N-道岔区60 kg/m钢轨廓形过渡段,基于多体动力学和轮轨接触理论建立了车辆-道岔系统耦合动力学分析模型,计算不同车速和过渡段长度下的轮轨动态接触关系,分析车速和过渡段长度对列车高速过岔时轮轨系统动力性能的影响。结果表明:车辆直线逆向、顺向过岔时,随着车速增大,各项力学响应及指标均增加;增加岔前廓形过渡段长度可减弱轮轨横向动力作用,降低脱轨风险,有助于提升行车安全性与平稳性;同一车速下,随着岔前过渡段长度不断增加,过渡段长度对各项动力学指标的影响逐渐减弱,并从3个轨枕间距(1.8 m)开始收敛;建议正线60N-道岔区60 kg/m钢轨廓形过渡段长度取1.8 m,通过非对称打磨廓形设计完成廓形顺接,可在减少养护维修工作量的同时充分发挥60N钢轨廓形的优势,提升道岔区的直向行车平稳性。

    2026年01期 v.66;No.623 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1240K]
  • 钢轨焊缝平直度的数值模拟评估方法

    高天赐;梁永超;王刘翀;史一帆;王源;刘晓舟;罗钦;王平;

    为了更好地评估铁路钢轨焊缝平直度,本文提出一种平直尺+塞尺组合测量的数值模拟方法。首先采用移动式平直度测量仪测量线路多个钢轨焊缝附近5 m范围内的几何不平顺波形并计算焊缝真实幅值,然后利用本文提出的数值模拟方法,模拟1 m平直尺以重力自平衡状态放置在焊缝处的姿态特征,并计算塞尺可以塞入的最大幅值;最后将模拟结果与现场1 m平直尺+塞尺组合测量结果进行对比,检测1 m平直尺+塞尺组合方式对不同形式焊缝的平直度测量效果。结果表明:本文提出的平直尺+塞尺组合测量的数值模拟方法与现场1 m平直尺+塞尺组合测量结果基本一致,相差不超过0.05 mm; 1 m平直尺+塞尺组合测量能够反映出对称焊缝和低接头焊缝平直度的真实状态,但是难以评估非对称焊缝的真实几何幅值。

    2026年01期 v.66;No.623 37-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1251K]
  • 适用于75 kg/m钢轨检测的探伤车X-Fire型探轮适应性改造设计

    刘丰;

    钢轨探伤车现有X-Fire探轮适用于60 kg/m钢轨检测,将其应用于75 kg/m钢轨检测时,分析发现存在的主要问题是70°晶片偏斜角设置和安装方式不合理,使得轨距角处核伤漏检,探轮膜易破损。通过理论计算及实践经验总结,对X-Fire探轮进行四项改进:改变晶片偏斜角、改变晶片入射角、改变晶片发射方向以及晶片入射点外移。对改进后探轮进行试验验证,分别用标定试块和伤损标定轨进行测试,测试结果显示改进后的探轮能够发现所有人工伤损。改进后探轮上线应用减少了轨头核伤漏检情况,并明显延长了探轮膜寿命。

    2026年01期 v.66;No.623 44-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1074K]
  • 既有线捣固质量影响因素辨识及评价方法

    胡方磊;范思宇;周运锋;时瑾;

    为解决现有轨道质量指数(Track Quality Index,TQI)评价方式过于单一的问题,本文采用通径分析方法揭示各影响因素对轨道平顺性的直接影响、间接影响及综合影响。通过结合层次分析法与tanh函数,构建涵盖更多影响因素的轨道综合质量指数(Track Comprehensive Quality Index,TCI);通过计算累计频率确定相应阈值,进而筛选捣固质量较差区段。基于一国家Ⅰ级客货共线铁路区段的实测数据,运用TCI进行轨道状态评价,验证该方法的可行性。结果表明:影响既有线捣固质量的22个因素中,轨道几何形位所占权重较大,其中,与TQI降幅相关性最大的是高低不平顺,对捣固效果起到积极的影响,在TCI中权重为15.797%;TCI指数可准确评价轨道平顺性状态,由此可筛选需养护维修的区段;区段负责部门和速度等级对捣固质量影响较大,应予以重视。

    2026年01期 v.66;No.623 49-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1037K]

路基与地基基础

  • 铁路路基压电俘能器-路基刚度耦合试验研究

    陈晓斌;周应华;杨伟超;王密;

    为提升铁路系统振动能量回收效率并推动其低碳化应用,本研究设计并开发了一种铁路路基压电俘能器(Railway Subgrade Piezoelectric Energy Harvester,RAS-PEH)。依托改进的IC-1型智能振动压实仪,构建了可模拟高速列车动荷载及真实路基约束条件的试验系统,研究RAS-PEH在红层泥岩与石灰岩两类典型路基填料中的力-电耦合响应特性及发电性能。结果表明,在0~20 Hz频率范围内,RAS-PEH的负载电压均峰值随激励频率整体呈增长趋势,但增幅逐渐减缓;在动荷载频率恒定条件下,电压均峰值随偏心距(荷载幅值)增大而近似线性提高。对比分析发现,在相同加载工况下,石灰岩路基中的电压输出整体高于红层泥岩路基,在35 mm偏心距条件下,石灰岩环境下的最大输出电压较红层泥岩提高约18%。路基填料刚度差异及动荷载特性共同影响RAS-PEH的能量转换性能,为其在不同路基环境中的适应性设计与性能优化提供了试验依据。

    2026年01期 v.66;No.623 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1151K]
  • 长期动力荷载作用下硅藻土路基防排水基床的性能

    朱洪伟;

    针对硅藻土(岩)的水理性质与结构特征,本文设计了一种硅藻土(岩)路基的防排水基床结构,并验证了动力荷载作用下无砟轨道高速铁路硅藻土路基防排水基床的性能。通过现场原位动力试验和浸水试验,研究其在长期动力荷载作用下的动力稳定性和功能耐久性。结果表明:浸水后基床动应力及加速度响应增大。对比常规基床结构,防排水基床动响应衰减速率明显加快,有效降低了藻土地基所承受动态负荷。同时,防排水基床内部含水率比较稳定,避免了表面水分渗入硅藻土(岩)地基引起的软化、膨胀问题。该防排水基床结构表现出良好的长期动力稳定性和防排水功能耐久性。

    2026年01期 v.66;No.623 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1213K]
  • 干湿-冻融交互循环作用下膨胀土强度劣化试验研究

    张亚泽;李聪然;岳祖润;孙铁成;顾相涛;臧梦晨;

    以沈阳-长白山高速铁路吉林延边地区的膨胀性粉质黏土为研究对象,分别对试样施加干湿循环、冻融循环和干湿-冻融交互循环荷载,进行三轴不排水不固结试验,得到了季节性冻土区膨胀土在冻融和干湿双重作用下的强度衰减特性。研究结果表明:在三种不同循环模式作用下,膨胀土的破坏强度均在循环6次时趋于稳定,且干湿-冻融交互循环下膨胀土的破坏强度衰减相比单纯的干湿循环或冻融循环会更快地达到稳定状态。相同循环次数时,膨胀土破坏强度在干湿-冻融交互循环作用下的降低幅度最大,而在冻融循环作用下的降低幅度最小,达到稳定状态后,冻融循环与干湿-冻融交互循环破坏强度分别衰减为未循环状态的41.9%和72.3%。膨胀土的抗剪强度参数黏聚力和内摩擦角均与循环次数呈负指数关系,且干湿-冻融交互循环衰减幅值最大,9次干湿-冻融交互循环后,黏聚力、内摩擦角分别降至未循环试样的24.3%、63.9%。

    2026年01期 v.66;No.623 69-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1208K]
  • 土工格栅-黄土界面的细观特性

    朱德开;

    依托西延高铁延安段路基填方工程针,采用离散元法和有限差分法耦合技术,构建土工格栅-湿陷性黄土界面拉拔试验的数值模型对界面细观特性展开研究。结果表明:在进行格栅拉拔时,不同区域应变、应力变化不同;拉拔前段节点的应变增长快且先达峰值,当位移约3 mm时拉拔力达峰值为10 kN,随后稳定在8~10 kN;随着拉拔位移增加,剪切带颗粒运动范围和复杂程度逐渐增大,后期趋于平缓。孔隙率在剪切带内部达到最大值,在拉拔过程中整体呈上升趋势,拉拔前段变化幅度大;配位数与孔隙率呈相反的变化趋势,筋土界面参数变化不对称。研究成果为黄土高原填方工程的设计和施工提供了参考依据。

    2026年01期 v.66;No.623 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K]

桥梁与结构工程

  • 大跨度桥梁多缝协同变形体系

    韩鹏飞;韦陶涛;孔令俊;夏俊勇;李的平;姜文恺;

    由于铁路大跨度桥梁的梁端温度变形较大,须在梁端设置钢轨伸缩调节器,但其结构复杂容易发生病害,影响行车安全性和旅客舒适性。本文提出一种大跨度桥梁多缝协同变形体系,通过设置弹性约束多功能支座+伸缩式协同变形装置,取消钢轨伸缩调节器,将梁端伸缩位移分散到邻近简支梁。基于多缝协同体系建立大跨度桥梁计算模型,研究简支梁多缝协同体系的动力特性和抗震性能,以及多缝协同装置与简支梁跨数的位移响应关系,并对弹性约束多功能支座和伸缩式协同变形装置进行设计和验证。结果表明:采用弹性约束多功能支座+伸缩式协同变形装置的多缝协同体系,在不设置钢轨伸缩调节器的情况下能够有效控制桥梁的相对位移。

    2026年01期 v.66;No.623 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1230K]
  • 钢-混凝土组合梁任意温度场温度效应计算方法

    杨晶;钱淼;冯帆;

    钢-混凝土组合梁温度效应分析中传统有限元方法需对温度场进行经验性等效简化,无法精准计算温度效应。本文提出一种适用于钢-混凝土组合梁任意温度场的计算方法。该方法基于平面网格划分技术对组合梁截面进行离散化,精准获取网格点坐标信息及温度变化值;对组合截面实施全域高斯积分,计算温度作用一次效应的应变,并推导出等效结构荷载,从而实现任意温度场下的温度效应计算。采用自主研发的“桥通”软件与ANSYS、MIDAS/Civil等软件计算结果进行了对比验证。结果表明:本文方法无需对温度场等效简化,克服了传统方法因简化导致的精度损失;支持任意截面形状和非均匀温度场的精确求解;截面网格离散化与自动积分算法会降低建模复杂度,显著提高建模效率。

    2026年01期 v.66;No.623 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1093K]
  • 钢纤维掺量对桥面铺装用UHPC断裂行为的影响

    李晓波;赵洪;侯伟;吴锦杨;

    为探究高速铁路磴口黄河特大桥桥面铺装用超高性能混凝土(UHPC)的适宜钢纤维掺量,本文通过缺口断裂力学试验定量分析了钢纤维掺量对UHPC断裂行为的影响。试验结果表明:随着钢纤维掺量的增加,UHPC的荷载-开口位移曲线线性阶段的占比降低,塑性阶段占比增多;当钢纤维掺量为225 kg/m~3时,UHPC的起裂韧度增加了39.6%,失稳韧度提高到23.7倍,断裂能和延性指数分别增加到403.6倍、78.6倍。数字图像相关技术(DIC)定量计算结果表明,钢纤维能大大延缓UHPC的断裂过程区(FPZ)演化速度,掺入钢纤维的UHPC材料FPZ起点扩展速度只有未掺入钢纤维的15%左右。

    2026年01期 v.66;No.623 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1250K]

隧道与地下工程

  • 高速列车在隧道内交会时气动突变效应

    孟庆余;王旭;霍飞;杨伟超;

    基于RNG(Re-Normalization Group)k-ε湍流模型和马赛克网格技术,本文研究了高速铁路列车以400 km/h在隧道中部等速交会时车身所受气动荷载的变化情况,并通过与350 km/h工况进行对比,分析了速度变化对气动荷载的影响。结果表明:交会过程中,对向列车的头车通过时,各车厢所受气动荷载变化幅度较尾车通过时大,头头交会与头尾交会时,均会产生气动荷载最值。交会速度由350 km/h提至400 km/h时,气动荷载变化幅度增加20%~40%。车厢所受气动荷载变化主要是对向列车车头区域空气的推动作用及车厢间涡结构的负压造成。

    2026年01期 v.66;No.623 101-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1466K]
  • 超浅埋盾构隧道下穿河道施工期管片抗浮措施

    王永周;陈铖;李东锋;孔海峡;王凯;

    依托西安地铁二号线二期正阳大道站—北客站区间盾构隧道下穿漕运明渠工程,针对浅埋富水砂层盾构施工易出现管片上浮量大的问题,分析了施工期管片受力,明确了满足抗浮要求的最小上覆土厚度,提出了抗浮板+抗拔桩抗浮结构,给出了抗浮板及抗拔桩的最优设计参数。结果表明:施工过程中,满足管片抗浮设计的最小上覆土厚度为10.30 m,而依托工程拱顶距渠底仅3.47 m,不满足抗浮要求,须采取抗浮措施。采用厚度为0.5 m的抗浮板+桩长、桩径、桩间距分别为20.0、0.8、2.0 m的抗拔桩后,管片最大上浮量为10.88 mm,远小于规范规定的50 mm,说明所采取的抗浮措施有效。

    2026年01期 v.66;No.623 108-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1171K]
  • 土体非共轴各向异性的敏感性对盾构隧道开挖引起土体横向水平位移的影响

    崔建;

    本文以一高速铁路盾构隧道穿越城市核心区工程为背景,通过数值模拟对大直径盾构施工诱发土体横向水平位移进行了研究。采用非共轴各向异性的Mohr-Coulomb本构模型模拟土体,基于原状土室内三轴试验结果确定了敏感性分析参数的取值范围,分析了非共轴性参数k(表征土体非共轴特性程度的参数)与两个各向异性参数n(与最大和最小内摩擦角相关的形状参数)、 β(最大内摩擦角对应的方向角)对土体横向水平位移的影响。结果表明:各向异性和非共轴性对隧道施工引发的土体横向水平位移均具有显著影响。随着n降低,地层内的水平位移增大,且地表出现最大水平位移的位置向隧道轴线趋近。随着β增大(β=45°且埋深较大时除外),地层内和地表的水平位移均增加。

    2026年01期 v.66;No.623 114-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K]
  • 基于响应面法的隧道单层管片配筋优化及分析

    王云峰;

    以京滨(北京—天津滨海新区)城际铁路北辰—滨海新区段盾构隧道单层混凝土管片衬砌为研究对象,参考GB 50010—2010《混凝土设计规范》并结合工程实际需求,基于有限元仿真技术,通过DOE(Design of Experiments)构建参数样本空间,结合响应面法(Response Surface Method,RSM)与遗传聚合算法建立数学代理模型,并采用多目标遗传算法(Multi-objective Genetic Algorithm,MOGA)进行配筋优化设计,在确保结构安全的同时降低钢筋用量,提高经济效益。结果表明:基于响应面法与遗传算法的多目标优化方法能有效平衡结构安全性和经济性,可为管片配筋优化设计提供参考。

    2026年01期 v.66;No.623 120-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1105K]

工程材料

  • 梅州—龙川铁路无砟轨道道床抗裂混凝土试验研究与应用

    张坚;刘郑琦;徐文;王育江;陆安群;李华;

    解决无砟轨道开裂问题是确保高速铁路高质量发展的关键。本文依托梅州—龙川(梅龙)高速铁路无砟轨道道床工程,采用温控膨胀双重调控技术制备的抗裂混凝土能有效降低收缩应力和开裂风险。结果表明:M3抗裂混凝土1 d绝热温升降低率达78.66%,7 d温升值较普通混凝土降低不超6%。恒温密封养护时,M3混凝土在7 d自生膨胀应变为2.114×10~(-8),转为恒温恒湿养护,干燥收缩后应变降低6.023×10~(-7)。抗裂混凝土比普通混凝土最大温升降低22.94%,膨胀应变增加1.77倍,收缩应变减小38.06%。经统计裂缝降低率超过90%,推广应用于梅龙铁路道床全线施工,应用效果显著。

    2026年01期 v.66;No.623 125-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K]
  • 盐冻环境下桥墩混凝土劣化分析

    王嘉旋;王家赫;孔庆欣;高宇;仲新华;杨志强;

    对近海地区出现表面粉化掉块现象的铁路桥墩进行了现场环境检测与钻芯取样,分别对现场环境、剥落物成分以及混凝土芯样的力学性能、微观结构、物相组成进行全面分析。测试结果表明,劣化桥墩处于氯盐环境、化学侵蚀环境中,桥墩混凝土已经碳化,且混凝土芯样外部在水位线以下部分劣化程度高于水位线以上部分。综合试验结果可知,桥墩的破坏主要是在高浓度盐环境中发生的盐冻剥蚀破坏,适当提高含气量、减小气泡间距系数可一定程度降低盐冻的影响。建议在盐冻环境中的混凝土结构耐久性设计除考虑宏观冻融环境外,还需考虑局部盐冻的影响,并借鉴国外经验,引入平均气泡间距限值以提升混凝土抗盐冻能力。

    2026年01期 v.66;No.623 131-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1347K]
  • 三元微生物自修复材料对混凝土裂缝修复和性能的影响

    赵艳龙;

    本文采用裂缝面积修复率表征不同掺量三元微生物自修复材料砂浆试件裂缝修复效果,并探究其对流动度和力学性能(抗压强度、抗折强度)的影响。结果表明:微生物掺量对修复效果存在显著影响,30%掺量组在修复早期(3 d)表现出最优修复效率。修复3 d时,10%和20%微生物掺量组的修复率分别为35.9%、39.2%,30%和40%微生物掺量组的修复率分别为88.2%和71.3%。修复7 d时,10%~40%微生物掺量组的面积修复率均达到90.0%左右。修复14 d时,10%~40%微生物掺量组的面积修复率均达到95.0%以上。随着微生物掺量的增加,砂浆流动度增高。空白组砂浆的流动度为136 mm,而30%微生物掺量底物组砂浆的流动度为179 mm,相比空白组提高了31.6%。10%~40%微生物掺量组的砂浆流动度,相比空白组分别提高了27.2%、28.6%、34.6%和39.0%。30%微生物掺量组较微生物底物组的砂浆流动度提高了2.2%。随着微生物掺量的增加,砂浆抗压强度和抗折强度均呈现先逐渐上升再下降的趋势。10%~30%微生物掺量组试件的抗压强度和抗折强度逐渐上升,30%微生物掺量组试件在各龄期的抗压强度和抗折强度均高于其他微生物掺量组(但仍低于空白组),而40%微生物掺量组试件的抗压强度和抗折强度出现下降趋势。

    2026年01期 v.66;No.623 137-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K]
  • 沉管隧道后浇带复合胶凝材料设计及应用

    梁邦炎;朱成;高英力;

    针对沉管隧道后浇带混凝土的补偿收缩需求,本文通过室内试验、数值模拟系统分析了MgO、钙镁复合膨胀剂在不同掺量、养护条件、复合胶凝材料体系中的膨胀性能及适用性。研究发现:MgO膨胀剂的膨胀特性受温度和湿度影响显著,在20~80℃条件下膨胀速率有大幅提升;湿度对MgO膨胀剂的膨胀效能也有决定性作用,水养护、相对湿度为95%(H_r=95%)的环境均可显著增强其膨胀效果,H_r=60%条件下则出现明显收缩;掺入6%~8%的钙镁复合膨胀剂C5M32(采用CaO、90 s活性的MgO、200 s活性的MgO,三者的复掺比例为5∶3∶2)可有效提高补偿收缩砂浆的膨胀能力,掺量超过10%则可能导致强度下降甚至结构失稳。结合粉煤灰与矿粉的复掺研究发现,掺和料可在一定程度上降低膨胀剂的早期膨胀速率,对长期膨胀稳定性产生积极作用。基于数值模拟分析了管节混凝土后浇带的力学演变情况,结果表明后浇带底钢板的约束效应对混凝土体积变形影响显著,通过合理控制养护温度与膨胀剂掺量可有效降低混凝土早期开裂风险。

    2026年01期 v.66;No.623 143-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1301K]

智能建造与运维

  • 基于大语言模型的铁路站房BIM数据提取方法

    李爽;黄应州;徐玉胜;祁孜威;

    针对建筑信息模型(BIM)数据处理方法灵活性不足、操作复杂等问题,提出将轻量级本体论与工业基础类(IFC)标准化数据交换格式相结合的创新框架,以减少IFC中的数据冗余。通过整合大语言模型(LLMs)增强BIM数据交互中的自然语言处理能力,简化系统扩展,使BIM数据服务更具用户友好性。以铁路站房为例,对本文所提方法进行验证。结果表明:本文BIM数据提取方法显著优于传统提取方法;基于LLMs的交互系统提供了一个更直观、更简洁的操作界面。

    2026年01期 v.66;No.623 151-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1201K]
  • 基于人工智能的预制梁场移梁轨迹优化

    刘红良;李成蹊;聂现会;周雯;李伟;高圆杰;

    预制梁场的生产调度涉及制梁、存梁、移梁、架设等多个环节的动态协同,是一个典型的高维、动态约束复杂优化问题。针对传统人工调度依赖经验、难以应对动态变化导致移梁路径冗余和设备空载率高的问题,本文提出一种融合数字孪生与深度强化学习的智能决策方法。基于建筑信息模型(BIM)与地理信息系统(GIS)技术构建梁场数字孪生模型,实现生产全要素的实时映射与可视化监控;提出一种改进的深度Q网络(DQN)算法,利用卷积残差网络(ResNet)提取梁场高维状态特征,并引入多进程并行仿真架构与基于总损失权重的优先经验回放机制,提升算法收敛速度与决策质量。以雄安—忻州高铁山西段预制梁场为工程背景,通过每日约5万轮的并行仿真,动态生成总移梁成本最低的方案并指导实际生产。试验结果表明,该方法较传统人工调度将移梁总成本降低了11.1%,平均移动距离减少约15%。此外,通过可视化三维轨迹推荐与实时数据迭代,系统可自适应调整策略,为复杂施工场景下的预制梁场管理提供了可复制的优化方案。

    2026年01期 v.66;No.623 157-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1328K]
  • 基于遗传算法的梁场设施综合布局优化

    王江;余传锦;李传富;李开兰;李永乐;姚昌荣;

    针对简支梁预制梁场内部功能区的空间布局缺乏合理高效规划的问题,本文提出用遗传算法来优化梁场布局,功能区之间不相互重叠并留有间隔,在不超出规定区域的约束条件下,以征地成本和设施间运输成本组合的综合成本最小作为优化目标,构建梁场设施布局数学模型;研究遗传算法中的多种选择算子、交叉算子和变异算子组合对优化结果的影响;对算法中的交叉概率、变异概率、种群规模、父代个体数量、精英保留策略、惩罚系数等关键参数进行敏感性分析。试验研究表明,基于本文的优化策略能够获得较好的布局方案。

    2026年01期 v.66;No.623 165-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1317K]
  • 城市轨道交通区间盾构隧道数字化设计系统

    方黄磊;

    现有的隧道工程数字化技术多应用于参数化建模、方案集成展示等领域,缺乏针对隧道数字化设计的系统性研究。本文以城市轨道交通区间盾构隧道设计为背景,研发了一套以数据为核心的隧道数字化设计系统。通过梳理盾构隧道设计业务,剖析传统设计方式存在的痛点,提出了专业间数据协同、工点项目数据管理、由数据驱动生成设计成果等业务数字化需求。基于这些需求开展了系统功能设计、系统架构设计、数据库及接口设计等工作,研发了多插件式、二三维联动的盾构隧道设计系统,并在实际工程项目中进行应用。结果表明:该系统能有效覆盖盾构隧道设计全业务流程,大幅降低设计人工耗时,设计信息可向施工、运维阶段快速传递。

    2026年01期 v.66;No.623 173-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 1455K]
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