- 曹跃华;肖宏;
为了研究沙漠地区沙粒侵入对散体道床宏细观力学性能的影响机制，探究侵沙深度与轨枕最大位移、道床塑性变形之间的内在联系，本文开展不同含沙程度下道床横向阻力现场试验，分析了沙粒侵入量与道床横向抵抗变形能力的内在联系。在此基础上，利用离散单元法构建了多尺度含沙道床三维模型，系统地分析了沙粒侵入对散体道床内部接触特性、能量演变机制及道床变形特性的影响。结果表明：沙粒侵入量越大，道床的横向阻力及阻力功越大；含沙道床最大接触力比清洁道床增加了65.5%，且法向和切向接触力均高于清洁道床；沙粒侵入主要影响散体道床的弹性应变能，对道砟颗粒的动能影响较小；含沙道床的最大弹性应变能为清洁道床的34%；沙粒侵入深度与轨枕最大位移和道床塑性变形负相关；沙粒侵蚀深度越大，轨枕的位移和道床的塑性变形越小，道床的动态刚度越高，从而使得散体道床的弹性降低，线路维修成本加大。
2025年06期 v.65;No.616 19-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1588K]
- 刘炳彤;崔树坤;蔡世生;李彦山;张欢;肖俊恒;闫子权;
为了准确获取扣件弹性垫层在服役工况下的高频动刚度和阻尼特性，以常用的WJ-8B和WJ-7B型弹性垫层为研究对象，利用自主搭建的激励频响法试验设备进行试验，记录预荷载、激励力和响应加速度，进而得到测试频响函数；对测试频响函数进行多元非线性曲线拟合，得到不同预荷载作用下被测弹性垫层的高频动刚度和黏性阻尼，并拟合得到高频动刚度-预荷载的关系式。结果表明：预荷载在20～70 kN时，WJ-8B和WJ-7B型弹性垫层的高频动刚度均随着预荷载的增大而近似线性增大，其关系式分别为y=2.237x+31.163和y=3.478x+32.081，两种弹性垫层的高频动刚度均远大于静刚度和低频动刚度；WJ-8B和WJ-7B型弹性垫层的黏性阻尼均随着预荷载先降低再增加，其黏性阻尼分别在3 400～5 200 N·s/m和3 800～4 900 N·s/m。在进行轮轨系统动力学分析时，弹性垫层不应被视为常刚度元件，应考虑高频激励的影响。
2025年06期 v.65;No.616 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1191K]
- 张也;姚建平;王晓凯;丁有康;黄贤喆;
以人工推行为主的钢轨几何状态检测技术装备功能单一，作业效率低。为了高效精准地识别钢轨病害，本文基于多线结构光移动扫描技术，研制了钢轨三维几何形态测量系统。该系统以线结构光传感器为核心测量元件，融合组合惯性导航单元、同步控制器等部件，通过多角度线结构光扫描采集钢轨三维点云数据。在此基础上，采用点云滤波、断面模型匹配、有序化处理等技术对钢轨几何形态进行三维重建，获取钢轨廓形、表观伤损等参数。现场试验结果表明：测量速度在20 km/h以内时，该系统检测精度与钢轨轮廓检测仪miniProf较为接近，钢轨廓形检测结果在轨头处的最大误差小于0.17 mm，标准差小于0.06 mm。该系统具有非接触、效率高、精度高、自动化程度高等优点，能够真实高效地反映钢轨廓形服役状态，大幅提高钢轨结构检测效率和准确性，可用于轨道线路状态的日常巡检。
2025年06期 v.65;No.616 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1805K]
- 陈春雷;韩志;赵紫珅;王发灯;任盛伟;王宁;
轨道交通基础设施动态检测是指导线路养护维修、保障列车运行安全的重要手段。轨道几何检测系统因其高效、准确而得以广泛应用于轨道几何不平顺检测。然而，动态检测过程中列车荷载引起的钢轨位移变化未被考虑，无法建立动态检测数据与高精度静态测量数据之间的良好映射关系，导致轨道几何检测系统无法向国家计量标准溯源。本文设计了基于标定线的钢轨位移监测系统，用于在标定线监测检测列车荷载引起的钢轨位移变化，并通过精度评估分析验证了该系统方法的可行性。结果表明，监测系统在测量钢轨横向位移和垂直位移变化时误差小于0.07 mm，符合轨道几何检测系统动态校准对钢轨位移监测系统的不确定度要求。
2025年06期 v.65;No.616 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1453K]
- 夏承亮;张二永;黄哲昊;程朝阳;吴奇永;李宏图;
高速综合检测列车存在的高频噪声和高频电磁干扰会影响短波动态响应检测数据的精度，甚至造成数据失效。为了消除高频混叠干扰对检测数据的影响，本文设计了数据采集设备的前置滤波装置。该滤波装置结构简单，集成度高，可方便接入现有检测系统中。利用该滤波装置开展了滤波效果的静态试验和实际线路检测。结果表明：该滤波装置实用性好，可靠性高，可有效实现高速动态条件下轴箱振动加速度信号2.5 kHz低通滤波的功能，输出信号幅值显示通带内响应平坦，幅值特性最大偏差为1.039%，快速滚降带宽约200 Hz；加速度响应信号中耦合的高频干扰成分得到了有效滤除，信号混叠干扰现象基本消除，可满足检测系统对轨道短波不平顺准确评判的要求。
2025年06期 v.65;No.616 44-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K]
- 霍震杨;
长沙磁浮东延线上接驳点道岔安装在坡度3.6‰线路上，且道岔结构参数与正线道岔差异较大。为研究车辆通过接驳点道岔区时车-岔耦合振动特性，设置主动梁由两台车支撑和三台车支撑两种道岔工况，采集车辆以不同速度过岔时道岔主动梁的横向、垂向振动加速度。建立不同约束条件下的有限元仿真模型，对接驳点道岔进行模态分析，并与实测结果进行对比。结果表明：车辆以5 km/h低速通过主动梁由两台车支撑的道岔时，道岔主动梁横向、垂向最大加速度均超出了评定标准；其他工况下主动梁横向、垂向振动加速度均小于0.5g，满足规范要求。相较于三台车道岔工况，两台车道岔工况的跨中横向振动加速度更大，采用两台车支撑时道岔梁的梁体刚度较弱。列车低速过岔时，道岔主动梁冲击振动峰值较大；随着列车通过道岔速度提高，主动梁冲击振动加速度峰值呈现平缓趋势。台车+梁体系统约束的模态仿真结果更接近车辆过岔时实测振动结果。
2025年06期 v.65;No.616 49-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1651K]
- 尤瑞林;刘增杰;
我国混凝土岔枕整体现场使用情况良好，但近年来部分线路出现了伤损，其中电务螺母安装接口位置的伤损尤为突出。本文总结了我国电务安装接口处混凝土岔枕的设计概况及常用的连接方式，并分析了施工和维护过程中该接口处混凝土岔枕的典型伤损。通过现场测试和室内相关试验分析其产生原因。结果表明：岔枕电务螺母安装接口位置的伤损主要与螺母安装扭矩过大有关，同时受到螺栓安装歪斜、螺栓孔内异物侵入、设备初始力矩等因素的影响。基于分析结果提出了电务螺母安装施工和养护维修的建议措施。
2025年06期 v.65;No.616 56-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1249K]
- 蔡昌胜;
以某型号机械化钢轨打磨车集尘装置为研究对象，采用数值模拟方法对整体式、分体式两种集尘装置的气流和风阻进行仿真分析，并对分体式集尘装置进行粉尘收集性能试验。研究结果表明：分体式集尘装置具备滤清精度高、含尘裕量大、工作寿命长、工作可靠、减少人工劳动强度等优势。当打磨车以4.5 m/s的速度匀速向前、向后运动时，分体式集尘装置风量增加，进风口风阻较大，正压空间较少，利于集尘；同时箱体内部气流均匀，不会产生二次扬尘，集尘效果更优。当入风口风速在56.8～62.4 m/s，出风口风速在34.8～39.2 m/s时，分体式集尘装置的除尘效率在99.86%～99.93%，清灰性能满足出风口粉尘浓度小于等于5 mg/m~3的评定标准要求。
2025年06期 v.65;No.616 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1551K]
- 康银庚;
为推动大跨度部分斜拉桥在曲线和低纵断面桥址的应用，研究其在地震工况下的合理约束体系，结合某高速铁路跨越引江河、芒稻河和马汊河的工程实践，采用调查研究、有限元分析、对比分析、归纳总结等方法，在传统部分斜拉桥的基础上开展一系列的设计研究。结果表明：采用竖琴式索面布置，并与外倾牛角式桥塔结合，有效提升了桥梁整体景观性和轨道平顺性，并可改善索塔锚固区的受力性能；采用梁端配跨设计，在保证结构刚度的同时降低梁高1.0～1.5 m，有效提升了部分斜拉桥对低纵断面桥址的适应性；针对平曲线上的工点，通过BIM(Building Information Modeling)技术和局部坐标的应用可确保拉索系统的精确定位；采用新型支承约束体系，大幅提升了桥梁结构的抗震性能，与常规连续梁约束体系和连续梁+双固定约束体系相比，分别减小主墩底部弯矩66%和53%。
2025年06期 v.65;No.616 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1285K]
- 石龙;胡所亭;陈胜利;郭辉;班新林;袁磊;
为评估门源地震后某大桥的受力性能，通过无人机倾斜摄影、结构变位监测、自振频率测试、静载试验、基础无损检测等多源技术，建立桥梁震后损伤综合评估方法。结果表明：无人机建模的桥梁几何状态测试值与设计值误差为1.22%，模型精度满足工程需求，箱梁震后发生扭转，最大扭转角达到17.9°；球型支座破坏形态表现为螺栓剪断和上下支座板分离，防落梁破坏形态表现为螺栓剪断和钢结构焊缝开裂；桥墩墩底出现环向贯通裂缝，最大裂缝宽度2 mm，桥梁基础未出现断桩震害；震后箱梁竖向自振频率及刚度满足设计值要求，箱梁静载试验开裂荷载等级为1.15级，低于规范限值1.20级。本文给出了无人机快速巡检与局部精准检测协同的震后铁路简支梁桥检测与评估技术体系，可为类似工程震后应急评估提供标准化解决方案。
2025年06期 v.65;No.616 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1309K]
- 曾德民;杨昊志;曾志斌;刘欢;杜志超;
为研究主余震作用下桥梁动力响应及碰撞效应的参数敏感性，本文以一座抗震设防烈度为8度的五跨简支混凝土T梁桥为例，通过SAP2000建立有限元模型，分析碰撞刚度、初始间隙对桥梁结构动力响应及碰撞效应的影响。结果表明：对于不同碰撞刚度工况，与主震作用相比，主余震作用下主梁位移、支座位移有增加也有减小，桥墩内力有所增加；对于多数主梁及桥墩，碰撞刚度为1.00k(k为接触单元的初始刚度)时主余震作用的影响最显著；当碰撞刚度增加时，与主震作用相比，主余震作用下碰撞次数及碰撞力有一定增加，对于不同初始间隙工况，初始间隙达到10.0 cm以上时，主余震及主震作用下主梁位移、墩底弯矩和支座位移响应大；当初始间隙减小时，主余震作用下碰撞次数、碰撞力比主震作用下增加明显。按照本文模型进行设计时，建议初始间隙取10.0 cm。
2025年06期 v.65;No.616 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K]
- 牛增建;
为解决传统钢结构自重大、耐久性不足的问题，采用玻璃纤维增强复合材料（Glass Fiber Reinforced Polymer,GFRP）与混凝土形成组合结构，能够减轻结构自重，提高结构的耐久性。采用试验研究和数值模拟的方法研究混凝土高度、界面连接形式对GFRP-混凝土组合梁抗冲击性能的影响，并分析了冲击物质量、冲击速度、冲击点位置、混凝土强度等因素对组合梁冲击响应特性的影响。试验结果表明：随着混凝土高度的增加，组合梁跨中挠度峰值不断减小；冲击力峰值随冲击高度增大而增大，其变化量呈现一定的离散型特征；组合梁跨中位置产生最大拉压应变的时间相同，底部的应变峰值显著高于顶部。数值模拟结果表明：模拟值与试验值表现出较高的吻合度；冲击力峰值与冲击物质量、冲击速度均呈二次函数关系，跨中挠度峰值与冲击物质量、冲击速度均呈线性相关，提高混凝土强度后GFRP-混凝土组合梁耗能能力增强。
2025年06期 v.65;No.616 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1862K]
- 陈金铭;陶宇;姜巍;钟进坤;吕朋朋;
为优化桥塔的气动外形，以某跨海铁路斜拉桥桥塔为研究对象，针对直角倒角、圆弧倒角两种倒角类型，基于计算流体力学分析顺桥向、横桥向风力加载时桥塔断面的阻力系数，同时提出弧边比的定义，研究不同比值下阻力系数的变化规律，并归纳总结出弧边比的取值准则。结果表明：设置圆弧倒角的桥塔典型断面气动特性更优；根据阻力系数随弧边比的变化规律，弧边比的取值应不小于3/10；对于宽高比小于3/10的矩形断面，圆弧倒角的气动优化作用较弱。基于弧边比的取值准则对桥塔典型断面的气动外形进行优化，塔顶、上部、塔底断面的综合优化率分别为5.87%、9.38%和3.20%。
2025年06期 v.65;No.616 91-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1474K]
- 刘兴旺;陆满成;刘正根;陈斌;刘俊锋;
为研究温致桥梁变形的滞后规律，计算温致桥梁变形滞后时长，本文以某千米级公铁两用悬索桥为背景，提出一种基于关联性温致桥梁结构主梁变形滞后时长的计算方法。首先，将环境温度与主梁变形数据转化为相同的采样频率；再基于列车过桥时间剔除列车荷载影响下主梁变形数据，基于小波分析算法提取温度影响下的主梁变形数据；然后，基于环境温度与温度影响下主梁变形数据的相关关系去除主梁变形数据的基准值，将主梁变形监测数据回归到合理区间；最后，将环境温度以一定步长向后移动，分析各累计步长下环境温度与主梁变形数据间的相关性，以相关系数绝对值最大为判据，计算温致桥梁结构主梁变形的滞后时长。结果表明：环境温度影响下主梁变形具有明显的类正弦长周期变化特征，当温度升高时，主梁下挠、伸长；当温度降低时，主梁上拱、缩短。环境温度与主梁变形间存在显著线性相关关系，温度影响下主跨跨中主梁上下游竖向位移基本一致，南北两端主梁纵向伸缩位移基本相同。主梁竖向及纵向伸缩位移明显滞后于环境温度变化，温致主梁变形滞后时长存在一定差异，总体集中在120 min左右，消除时滞后主梁变形与环境温度监测数据的相关性增强。
2025年06期 v.65;No.616 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1576K]
- 关晓天;王志航;
以一施工期间产生扭曲的重载铁路钢桁梁桥为研究对象，利用三维激光扫描技术提取桥梁及轨道节点空间坐标，实现结构空间扭曲检测。基于车-桥耦合理论，分析空间扭曲变形钢桁梁桥在重载运输条件下的适应性，并针对钢桁梁空间扭曲产生的轨道偏心问题，提出调直轨道并拔轨的整治措施。结果表明：三维激光扫描技术可提供高精度的桥梁表面几何信息，为钢桁梁桥空间扭曲变形分析和评估提供了重要数据支撑；钢桁梁桥空间扭曲导致横向变形程度增大，列车脱轨系数和横向轮轨力近似线性增大；将调直的轨道朝横向变形方向平移后桥梁整体受力性能相较调整前更加均衡，主桁协同工作性能得到提高。
2025年06期 v.65;No.616 105-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1464K]
- 卢院;徐玉胜;顾问天;梁月英;鲁飞;
地表施工荷载引起的盾构隧道法向附加应力对隧道结构变形影响较大，在地基附加应力计算的基础上，根据最大法向附加应力点在地面的投影位置，采用角点法、图像法计算矩形竖向均布荷载作用下盾构隧道最大法向附加应力，并拟合了最大法向附加应力与地面的夹角（θ_(max)）的计算公式。对荷载宽度、隧道直径、隧道中心距荷载中线的水平距离、隧道中心离地面的竖直距离这4个影响因素进行分析，得到θ_(max)的规律如下：θ_(max)随矩形荷载宽度增加而减小，最后趋近0.5π；隧道中心位于矩形荷载投影下方时，θ_(max)随隧道中心深度增加先增加后减少，直至趋近0.5π；隧道中心位于矩形荷载投影外侧时，θ_(max)随隧道中心深度增加而减少，直至趋近0.5π。
2025年06期 v.65;No.616 110-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1124K]
- 何骏扬;毕浪;余涛;范磊;文建华;王建锋;姚志刚;方勇;
受开挖空间限制，高地应力软弱围岩地层的围岩稳定性控制是TBM(Tunnel Boring Machine)隧道施工中的重要挑战。本文以高黎贡山隧道工程为背景，通过理论分析、数值模拟分析了在软弱围岩条件下，新型预应力管-索支护结构在TBM隧道中的应用效果。结果表明，预应力管-索支护结构能够形成双层预应力承载拱，充分发挥主动支护和被动支护作用，进而有效降低软弱围岩变形。正交试验表明，施加在管-索结构上的预应力对隧道稳定性影响最大，杆件长度、支护间距、支护范围的影响依次减弱。通过单因素试验发现，在高地应力软弱围岩条件下，相较于无锚杆支护和有锚杆支护两种工况，预应力管-索支护时的拱顶位移分别减小约61%和37%。当依托工程管-索结构预应力为150 kN、管-索间距为0.8 m、拱顶支护范围在180°时，既能起到较好的支护效果，又能很好地控制工程成本。
2025年06期 v.65;No.616 114-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1278K]
- 张建哲;严松宏;孙纬宇;
以中卫至兰州铁路白石二号隧道工程为背景，制备黄土相似材料并设计模型试验系统，研究了在先开挖后加载的试验过程下围岩的应力、变形及宏观渐进破坏过程。建立摩尔-库仑本构的缩尺数值模型，对模型试验结果进行对比验证，得出模型试验与数值模拟结果吻合度较好。结果表明：拱顶土体竖向呈“松动”状态，水平方向呈“楔紧”状态，使得拱顶围岩具有一定自承能力，边墙靠近临空面的土体受开挖扰动明显；开挖阶段，松动围岩的重量是初期荷载的主要来源，加载阶段，大断面黄土隧道围岩渐进破坏过程主要表现为拱顶上部围岩松动区逐渐扩大和边墙处围岩横向收敛变大；隧道加载过程中发生了三次坍塌，由于拱顶上方松动块重量大于围岩的极限抗拉强度而发生第一次坍塌，后两次塌方是围岩沿着“欲成拱”裂缝渐进破坏；整个加载阶段，大断面黄土隧道围岩坍塌区域不仅在竖向范围扩大，而且水平方向也有延伸，呈现出“洋葱状”的分级特征。
2025年06期 v.65;No.616 121-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1747K]
- 徐君诚;
近年来大型机械设备逐步应用到隧道工程的建设中。依托西渝（西安—重庆）高速铁路七星坪隧道工程，基于大型机械化施工特点，总结出了“三线协同-多机协调-人工协助”的施工方案，提出了改变施工工法和增设初期支护预留距离的建议，并利用数值模拟分析了工法变化与预留距离对围岩稳定性的影响。结果表明：相比于长台阶工法，采用微台阶法和全断面法施工时，虽然拱腰水平收敛有所增大，但拱顶沉降稳定在（21.2±0.8） mm范围内，隧道变形均小于预警值40 mm；随着预留距离增加，围岩左拱肩和拱顶处的变形表现为前期增大、中期放缓、后期增大，同时，塑性区随之增加，其中受拉区增长更为明显；结合尖点突变理论和隧道变形预警值，提出了初期支护预留距离应控制在3.5 m以内的工程建议，为同类工程机械化施工时的参数优化提供依据。
2025年06期 v.65;No.616 128-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1792K]
- 薛茹镜;于娇;侯宇迪;黄怀宁;王绮绮;
依托卵石地层某地铁区间联络通道兼废水泵房冻结施工工程，整理了大流速条件下冻结温度场的实测数据，分析了地下水流速和流向对冻结效果的影响，以及采用补强冻结措施后的冻结效果。结果表明，冻结期间土体温度下降大致分为4个阶段：快速降温阶段、水潜热释放阶段、稳定降温阶段、冻结维护阶段。随着冻结深度的增加，土体的温度逐步降低。冻结管内侧区域温度发展较外部区域低8～10℃，内部冻结发展更快。联络通道顶端冻结效果优于底端；对于通道侧墙范围，左侧侧墙冻结效果优于右侧。通过对地下水流速、流向监测，结合冻结管纵向测温技术，确定了工程薄弱区域为受地下水流影响最大的区域，即位于右线副孔面的中下部位置。通过通道补孔、注浆施工等补强措施，有效地减小了地下水流对冻结效果的影响，各测温孔温度较补强前下降了4～7℃，表明补强措施有效。研究成果可为类似工程提供借鉴。
2025年06期 v.65;No.616 136-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1850K]
- 孙国著;
富水地区地下混凝土结构长期暴露在高地下水位和强水压环境中，传统外包防水体系存在防水效果不稳定的问题。本文提出掺抗裂硅质防水剂的自防水混凝土体系，能够优化混凝土的抗渗性能、抗裂性能，减少对外防水层的依赖，提升结构耐久性。试验结果表明，掺防水剂混凝土的28 d抗压强度提高3.42%，抗渗等级达P24，氯离子电通量降低27.63%,60 d收缩率减少12.5%，早期开裂面积降低77.9%，水化热峰值降低5℃。该技术已在某高铁站地下工程应用，显著降低了渗漏、提高了施工效率、减少了维护成本。
2025年06期 v.65;No.616 143-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1269K]
- 徐平;程明;杨延峰;薛士勇;
以中原地区某地铁隧道工程为依托，对隧道沉降进行了现场监测，并采用理论分析和数值模拟相结合的方法，分析了曲率半径和地铁车速对曲线隧道基底土体动力响应和隧道长期沉降的影响。结果表明：通过长期监测发现，曲线隧道的沉降高于直线隧道，在曲线段沿隧道轴线出现明显的沉降槽，且曲线内侧隧道的沉降高于曲线外侧；单次地铁列车运行时，地铁列车引起隧道基底土体的振动主要分布在基底以下8 m和隧道轴线两侧各5 m的范围内，隧道曲率半径越小，加速度和沉降的峰值越大，沉降的波动幅度也越大，而车速越低，隧道基底土体沉降峰值的持续时间越长；隧道长期沉降随运营时间的变化曲线可大致分为三个阶段，即迅速发展阶段（运营期的前5年）、持续发展阶段（运营后5～10年）和稳定阶段（运营10年后）；车速较低时，地铁列车易引起隧道基底土体的低频振动，并延长了在同一位置的作用时间，从而产生较大的长期沉降；综合隧道沉降、轨道磨损、列车行驶安全和行驶时间等因素，列车在曲线隧道的行驶速度宜控制在60 km/h左右。研究结果可为地铁小半径曲线隧道长期沉降控制和治理提供依据。
2025年06期 v.65;No.616 150-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K]