铁道建筑

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特稿

  • 铁路工程废弃混凝土资源化再利用现状

    程欢;黄法礼;李化建;易忠来;王振;温家馨;谢永江;

    根据产生阶段和设计强度对铁路工程废弃混凝土进行了分类,分析了铁路工程废弃混凝土的特点,介绍了其在路基填筑和边坡防护中的应用情况,并以废弃混凝土再生粗骨料和再生砂粉为例,阐述了铁路工程废弃混凝土的研究、应用现状以及优化方法。最后指出了铁路工程废弃混凝土再利用存在的问题,建议构建铁路废弃混凝土再利用技术标准体系、铁路工程废弃混凝土的智慧管控平台,以实现废弃混凝土的规范化、多途径、高质化利用。

    2021年11期 v.61;No.573 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1025K]
  • 重载铁路隧道基底动力系数分析

    付兵先;王风;徐炳辉;邹文浩;

    依托一重载铁路隧道,对不同围岩级别断面处隧道基底填充层表面的动压应力进行了测试,获取了不同轴重列车作用下填充层表面动力系数变化特征。通过建立围岩-隧道-轨道结构三维数值模型,分析了不同轴重列车作用下填充层表面的动力系数变化范围。引入附加应力角点叠加法理论,提出了隧道基底填充层表面动力系数理论计算方法,并对上述方法得出的动力系数的精度进行了对比分析。结果表明:隧道Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩处填充层顶面动力系数总体较小,且平均分布在0.96~1.41;随着轴重增加,动力系数整体呈先增大后减小的趋势;随着围岩级别增加,动力系数整体呈增大的趋势;数值模拟、理论计算的结果与实测结果较接近,最大误差为8.6%,基本可以满足工程需要。

    2021年11期 v.61;No.573 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1436K]
  • 微型桩-连梁组合结构的边坡加固机理与内力计算方法

    马华;雷国平;苏栋;李华林;吴泽雄;杨伟鸿;张院生;

    微型桩在滑坡位移作用下发生纵横弯曲变形,在滑面处产生轴力和剪力共同进行抗滑,其加固效果受多个因素的影响。本文在已有研究的基础上对微型桩-连梁组合结构的加固机理进行了总结,讨论了微型桩倾角、桩顶约束、嵌固长度、桩间距等因素的影响,分析了微型抗滑桩内力计算的平面钢架法、基于弹塑性p-y、t-z模型的计算方法以及数值仿真等方法的优缺点。由于微型桩的纵横弯曲变形,加上连梁作用带来的多排桩协调受力的复杂性,目前还不能准确计算其内力和抗滑承载力,对微型桩临界嵌固长度的分析还停留在单桩极限分析阶段,有必要针对以上问题进行进一步的研究。

    2021年11期 v.61;No.573 11-16+28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1710K]
  • 再生塑料复合轨枕的研究现状与发展方向

    李新捷;王创;尤瑞林;井国庆;

    受限于原材料特性,现有再生塑料复合轨枕具有强度不足、道床阻力较低、线膨胀系数较大等明显缺陷,一定程度上阻碍了其普及应用。本文介绍了各国再生塑料复合轨枕的发展和现行规范,分析现存产品的主要缺陷,重点从材料和结构两方面探讨了再生塑料复合轨枕的多种性能优化设计和研究。材料方面主要包括基材改性和组分优化;结构方面可采用异形设计、长筋增强、胶合层压、设置纹理等方式。再生塑料复合轨枕在长期荷载下的性能演变规律和全生命周期的成本控制等问题仍待进一步研究。

    2021年11期 v.61;No.573 17-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1267K]

桥梁与结构工程

  • 高速铁路连续梁合龙段顶板开裂原因与对策

    刘文荐;

    针对一高速铁路未施加横向预应力筋的连续梁合龙段出现裂缝情况进行裂缝分析并提出预防措施。现场调研发现全线有多联采用挂篮施工的未施加横向预应力筋连续梁合龙段顶板底部出现纵向裂纹。对顶板裂纹位置、宽度、深度进行检测和分析,裂纹可能由合龙段混凝土温度应力、未按规范要求采用C55补偿收缩混凝土、施工时差、线形控制不满足设计要求和混凝土养护不到位等因素所致。选取存在开裂问题的(32+48+48+32)m双线连续梁进行结构安全性检算,计算结果表明连续梁的纵向、横向受力均满足规范要求。基于裂缝分析以及检算内容,提出了相应的整治对策并对新建连续梁工程设计、施工、建设管理等方面给出建议。

    2021年11期 v.61;No.573 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K]
  • 基于顶底板刚度差异的混凝土箱梁收缩效应试验研究

    李珍;周勇军;赵煜;卫愿康;赵洋;

    为研究混凝土箱梁顶底板刚度差异引起的非均匀收缩效应,制作了顶底板刚度比为1∶0.6、1∶4.8、1∶16.2的三组缩尺节段箱梁,并在环境实验室开展了收缩试验。利用ABAQUS通用有限元软件,基于湿度场理论开展了节段箱梁收缩效应的数值模拟。结果表明:顶底板刚度差异较小的节段箱梁不产生收缩曲率,随着箱梁顶底板刚度差异的增大,收缩应变差越大,箱梁截面产生的收缩曲率越大;湿度梯度是箱梁截面产生收缩差异的直接原因;箱梁收缩曲率有限元计算值和试验值基本一致,并且误差在一定范围之内,说明利用湿度场模拟节段箱梁的收缩曲率是可行性的。

    2021年11期 v.61;No.573 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K]
  • 基于车桥耦合振动的结合梁桥疲劳性能研究

    王思伟;陈双庆;宋晓东;

    为了探讨列车振动对结合梁桥疲劳性能的影响,以一座客货共线铁路结合钢板梁桥为研究对象,采用车桥耦合分析方法计算得到CRH2动车组和SS_(3B)+C_(70)货车通过桥梁时各轮对轮轨竖向力时程曲线;将轮轨力加载在精细化有限元模型中进行瞬态分析,对比了结合梁桥不同部位应力时程曲线;从最大应力幅和疲劳累积损伤两方面研究2种列车作用下结合梁桥关键节点的疲劳性能。结果表明:结合梁下翼缘节点的应力远大于上部节点的应力;CRH_2动车组作用下各截面分析点最大应力幅比较均匀,SS_(3B)+C_(70)货车作用下最大应力幅从支座到跨中呈逐渐增大的趋势;跨中附近横截面处的下翼缘与腹板相接角点比靠近桥梁支座附近的截面分析点更容易发生疲劳损伤;最大应力幅和最大疲劳累积损伤并不在同一横截面出现。

    2021年11期 v.61;No.573 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1341K]
  • 装配式梁桥桥面板湿接缝凿毛粗糙度量化研究

    鄢稳定;邬晓光;胡科坚;魏赛东;

    由于现有规范关于湿接缝新旧混凝土黏结面凿毛处理方法及程度没有明确规定,施工中黏结面容易出现质量问题,造成强度不足,进而引起开裂。为研究装配式梁桥桥面板湿接缝黏结面凿毛粗糙度的合理取值,基于高压水射流凿毛技术,通过大量试验数据拟合得到黏结面抗拉强度与冲毛粗糙度的经验公式。建立40 m跨径装配式简支T梁桥实体有限元模型,对不同荷载作用下湿接缝黏结面进行受力分析并提出计算建议。结合经验公式得到该桥粗糙度的合理取值范围为1.75~4.13 mm。

    2021年11期 v.61;No.573 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1276K]
  • 考虑二阶效应的混凝土桥墩弹塑性承载力理论研究与试验分析

    兰树伟;陈旭;周东华;毛德均;王春华;

    JTG 3362—2018《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》计算考虑二阶效应的混凝土矩形墩柱截面承载力和配筋过程复杂且公式繁多,须先判断大小偏心再选择相应的计算公式,若采用等效矩形应力图简化计算又会带来一定的误差。针对这些问题,本文严格按照混凝土和钢筋的本构关系曲线计算其应力和内力,得到考虑二阶效应矩形桥墩对称配筋的无量纲诺模图,为工程设计提供一种简便实用的手算工具。同时,设计了钢筋混凝土偏心受压柱试验予以验证。结果表明:本文方法准确可靠,无需判断大小偏心,计算方便快捷,适用于对称配筋的任意截面尺寸和C50以下混凝土强度等级。

    2021年11期 v.61;No.573 44-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1422K]
  • 支座摩阻力对五孔连续钢桁梁上部结构的影响

    陈朝辉;郑为伟;颜亮亮;

    以固定支座布置在端部的既有铁路五孔连续钢桁梁为研究对象,对连续梁对称边跨进行静载试验和模态试验,测试支座位移、杆件应力、跨中挠度和自振频率,分析支座摩擦阻力对上部结构受力的影响。结果表明:支座摩擦阻力具有累积作用,对固定支座孔跨上部结构受力影响最大,不可忽略。在桥梁设计计算中应考虑支座摩阻力对连续钢桁梁上部结构的影响,建议桥梁养护部门注重对支座的养护,使支座的摩阻系数在设计值和参考值范围内。

    2021年11期 v.61;No.573 49-51+56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1157K]
  • 深覆盖砂卵石层钢板桩围堰模拟施工试验研究

    田仲初;丁滨阳;罗聿曼;罗朝华;丛培;汤宇;

    为解决钢板桩在黄河流域深覆盖砂卵石层地质条件下难以插打到位这一问题,基于工程现场8 m(长)×3 m(宽)×5 m(高)的钢板桩围堰平面缩尺模型和人工模拟的最不利砂卵石地质层,采用高压射水、改良钢板桩、水下引孔爆破等技术手段进行插打试验,研究钢板桩的插打对周边土体的挤压作用,对比分析不同插打方案的施工效率。结果表明:在最不利砂卵石地质层下,试验模型桩墙侧向土压力呈弧状分布,且砂卵石集料集配越密对钢板桩插打的阻碍作用越强;采用改良钢板桩和水下引孔爆破技术能够提高钢板桩的沉桩效率,为类似工程提供了一种钢板桩围堰辅助沉桩技术。

    2021年11期 v.61;No.573 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1322K]
  • 市政道路下穿运营高速铁路桥梁影响分析及风险评估

    李仁强;

    浙江省衢州市衢化西路从既有杭州—长沙高速铁路江山港特大桥8~#墩和9~#墩之间穿过,综合考虑衢化西路宽度及两墩间距,将衢化西路机动车道设置为U型槽。对道路施工阶段和运营阶段建立有限元模型进行分析,两阶段高速铁路桥墩水平和竖向位移均在1 mm以内,满足规范要求。对地质勘察、设计、施工、运营各阶段存在的风险源进行了辨识与分析,确定了安全风险事故发生的概率、事故后果等级和安全风险等级,并给出了降低风险的具体措施。该工程已竣工,经现场实测道路施工和运营阶段既有高速铁路桥梁变形可控。

    2021年11期 v.61;No.573 57-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1102K]

隧道与地下工程

  • 深圳填海区残积层内盾构隧道纵向位移典型计算方法

    雷亚峰;卢院;于润泽;庞小朝;顾问天;

    深圳地区分布着大量上软下硬的地层,地铁隧道多穿行于残积层,其土质条件较弱,受附加荷载、地下水位变化影响明显,近些年已经产生一些残积层内盾构隧道纵向位移较大而影响运营安全的案例。本文以处于该地层条件的两个工程实例为研究对象,分别采用理论计算与有限元建模的方法计算隧道纵向位移,研究这两种方法在深圳残积层内隧道纵向位移计算的准确性。计算结果表明,采用弹性地基梁理论和有限元建模方法对于深圳地区残积层内隧道纵向位移计算适用性较好,计算结果与实测结果符合程度较好。

    2021年11期 v.61;No.573 61-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1543K]
  • 地铁车站PBA工法边桩桩端变形规律研究

    张嘉树;王海涛;张志伟;尤强;

    对密贴下穿既有车站采用PBA工法施工新建车站的边桩桩端变形规律采用数值模拟方法进行了研究。结果表明:随着施工的进行,边桩桩端在上侧冠梁及外侧土压力的复杂荷载作用下向车站内侧偏移,其偏移速率变化过程是缓-快-缓;扣拱开挖阶段是边桩轴力变化最大的阶段,上部存在既有车站结构与上部不存在既有车站结构边桩由于扣拱开挖引起的轴力变化分别为其最大轴力的47.0%、55.3%;开挖车站上层阶段桩端变形较显著,此阶段上部存在既有车站结构与上部不存在既有车站结构边桩横向位移分别约为桩端最大位移的25.4%、33.3%;既有车站对位于其下部的边桩起一定保护作用,上部不存在既有车站结构边桩最大轴力与横向变形分别约为上部存在既有车站结构边桩的1.5~2.0倍、1.3倍。

    2021年11期 v.61;No.573 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1674K]
  • 盾构隧道施工期管片开裂诱因的故障树分析方法

    李明宇;杜亚林;陈健;历朋林;杜昌言;田应飞;陈允斌;

    通过对文献中调查的隧道管片开裂病害和影响因素进行统计分析,利用动态故障树理论建立动态故障树评价模型,根据统计结果划分基本风险事件的风险等级,得出其发生的概率,进而算出其重要度;通过归一化处理,得出各基本风险事件的关联度,进而确定影响管片开裂的最不利因素。故障树分析结果表明:造成管片开裂影响因素权重排名前三的依次是管片间环缝压缩量不一致、管片拼装选择点位不当、盾尾密封失效。应针对影响管片开裂的风险因素,制定相应的盾构隧道管片的维修和防护措施。

    2021年11期 v.61;No.573 70-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1033K]
  • 考虑热力管线影响的地铁联络通道冻结温度场分布

    张世雷;汪磊;何越磊;李晋鹏;李博;

    以兰州地铁2号线联络通道冻结法施工为背景,基于去回路盐水温度和土体温度变化的现场监测数据,分析了冻结温度场的变化规律;运用ABAQUS对冻结加固过程进行了数值模拟,研究了不同温度热力管线对冻结温度场发展规律的影响。结果表明:外侧冻结壁温度场发展速度是影响冻结帷幕达到设计温度的关键;设计冻结壁厚度越大,冻结壁边缘到达0℃的时间越长,冻结壁厚度大于3 m时冻结壁边缘将不能冻结;热力管线温度越高,冻结壁边缘到达0℃时间越长,管线温度150℃时与无管线时相比,时间差达13 d。为了保证冻结效果,应采取保温隔热措施降低热力管线对冻结温度场的影响,并加强管片处和开挖面土体的保温隔热措施。

    2021年11期 v.61;No.573 74-77+99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1583K]

路基与地基基础

  • 基于铁木辛柯梁理论解的装配式预应力锚索框架梁受力特征分析

    魏少伟;包秀明;姚建平;吕宋;

    针对装配式预应力锚索框架结构的预制梁,推导出了考虑梁体配筋及预应力的铁木辛柯梁理论解析解,研究了锚索锚固力、坡面岩土体地基系数、预制梁长度等因素对预制梁受力的影响,揭示了装配式预应力锚索框架梁受力特征。结果表明:在相同锚索锚固力作用下,坡面岩土体地基系数的变化对相同长度的预制梁最大弯矩与最大剪力基本没有影响;在相同坡面岩土体地基系数条件下,随着锚索锚固力的增大,预制梁的最大弯矩和最大剪力均增大。

    2021年11期 v.61;No.573 78-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1274K]
  • 基于激光点云的铁路边坡表面形变检测方法

    刘俊博;刘俊尧;孙淑杰;王胜春;王凡;戴鹏;

    针对现有铁路边坡形变检测方法存在效率低、成本高、客观性差等问题,提出一种基于激光点云的铁路边坡表面形变检测方法。通过在综合巡检车上安装高精度激光雷达、惯性测量单元和里程定位同步单元,配置车载式铁路环境三维点云数据采集系统,获取高精度铁路环境三维点云;结合铁路场景固有的先验知识改进现有配准算法的效率和精度,提出一种铁路点云快速配准算法;利用点云处理方法结合基准点云数据,快速计算边坡表面变化量。利用在运营线路采集的多期真实数据对该方法进行了试验验证。结果表明:本文方法检测效率高,结果客观性强,实现了高效检测铁路边坡表面形变的目的,对保障铁路安全具有重要意义。

    2021年11期 v.61;No.573 82-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1341K]
  • 上宁线路堑边坡变形及含水分布规律监测研究

    钱海啸;苏谦;李艳东;李茂;邓志兴;高升;张钊;

    针对上宁线路堑边坡的排水不畅、护坡破损影响边坡整体稳定性问题,在病害发生的典型路段坡体埋设监测传感器,对边坡的表面位移、内部变形及土体含水率进行自动化监测,研究了边坡变形和含水率的空间分布规律。结果表明:监测区段的路堑边坡内二级和一级边坡表面最大位移分别在50、20 mm范围内趋于稳定,表层土体变形及含水率受土体冻胀影响较大,整体受温度变化的影响较小;沿滑坡方向的位移值约为4~6倍沿线路纵向的位移值,根据空间变形图像规律,推断出现D和B形曲线的断面坡内一定深度处可能存在滑动面;含水率在10%~28%,波动范围在1.6%~7.2%,雨季坡体的含水率增加但暂未导致变形进一步恶化。

    2021年11期 v.61;No.573 86-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K]

线路与养护维修

  • 京沪高速铁路提速至400 km/h曲线超高适应性研究

    孙林林;崔树坤;闫子权;梁晨;于毫勇;

    为提高既有京沪高速铁路的运输能力,对其曲线超高设置情况进行了调研,并建立车辆-轨道耦合动力学模型,对400 km/h运行条件下京沪高速铁路不同曲线半径、不同超高工况的列车运行安全性和乘坐舒适性进行了仿真分析。结果表明:列车以400 km/h的速度运行时,京沪高速铁路线路中半径为14、12、11 km的典型曲线超高满足要求,无需进行调整。对于半径为8、7 km的典型曲线,其安全性指标均小于限值要求,不影响列车安全运行;舒适性指标中的车体垂向加速度指标均未达到Ⅰ级偏差等级,横向加速度指标均未达到Ⅱ级偏差等级,其长期运行安全性和舒适性仍需进一步研究,超高设置可按规范进行调整。

    2021年11期 v.61;No.573 96-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K]
  • 单元式轨道板温度翘曲应力计算方法研究

    刘海涛;宁娜;王梦;赵磊;

    单元式轨道板温度翘曲应力计算方法主要有有限元法和解析法,《铁路轨道设计规范(极限状态法)》推荐采用基于Westergaard计算公式的解析法。本文首先通过有限元法模拟了温度翘曲应力的产生过程,分析了翘曲应力产生机理,对比了有限元法和解析法的计算结果及其对温度翘曲应力影响因素的敏感性,并对两种方法进行了工程验证。结果表明:基于Westergaard计算公式的解析法假设轨道板与基础始终保持接触,认为温度引起的应变导致了翘曲应力,而研究发现尽管温度引起的应变会使轨道板翘曲,但是轨道板与基础的接触状态也在发生改变,不考虑轨道板所受约束时并不产生翘曲应力;由于轨道板重量、轨道结构部件约束、轨道板内温度非线性分布等因素抑制轨道板翘曲从而产生翘曲应力;基于Westergaard计算公式的解析法无法反映限位凸台和钢轨扣件对轨道板的约束作用、轨道板重量的影响;正负温度梯度下有限元法温度翘曲应力计算值与实测值较接近,解析法计算值偏大。轨道板温度翘曲应力求解为一复杂的随动超静定结构求解,难以采用解析法进行精确分析,建议采用有限元法。

    2021年11期 v.61;No.573 100-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1265K]
  • 高速铁路无砟轨道结构注浆抬升技术的应用

    杨玺;苏志鹏;

    以一高速铁路路基区段无砟轨道结构不均匀沉降整治工程为背景,分析了无砟轨道结构不均匀沉降病害的特点及成因,介绍了无砟轨道结构注浆抬升技术的原理、施工工艺流程及施工质量控制要点。该技术利用改性聚酯注浆材料反应前易流动、反应时快速膨胀、反应后快速固结的特点,将其注入无砟轨道基床的级配碎石表层,实现对无砟轨道结构的竖向顶升。工程实践证明,无砟轨道结构注浆抬升技术能够在单个天窗内对轨道结构实现快速、同步、精确抬升,恢复线路平顺性,具有较好的应用前景。

    2021年11期 v.61;No.573 105-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1256K]
  • CRTSⅡ型板式无砟轨道后浇带无损检测技术

    杨萃娜;凌海东;赵磊;韩洪兴;陈凡;陈霆;刘涛;

    针对CRTSⅡ型板式无砟轨道后浇带的病害问题,提出了基于冲击弹性波的无损检测方法。根据冲击弹性波遇到有局部缺陷、损伤的混凝土结构时弹性波波速会低于健全混凝土波速的特性,通过多测线波速分离法解决弹性波分离问题,将测试得到的弹性波波速通过一系列计算后,得出轨道板后浇带的强度及老化指数,从而检测出后浇带的损伤情况。

    2021年11期 v.61;No.573 109-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1288K]
  • 基于随机森林算法的在线轨道平面线形判别方法

    秦哲;杜馨瑜;李颖;王昊;

    为提高现有轨道检测系统轨道平面线形判别的准确性,基于随机森林算法提出一种在线轨道平面线形判别方法。首先利用设备台账和轨道几何检测数据制作轨道平面线形曲线半径识别标准数据库;然后对轨道几何检测数据进行多维度特征提取,运用随机森林算法在样本个数和特征个数上的双重随机构建分类模型并对主要参数进行网格寻优以提高模型分类准确率;最后将模型嵌入到轨道几何参数实时检测处理软件中。该方法离线识别准确率提升至90%以上,能够根据轨道平面曲线半径的分类结果自动切换线形判别关键参数,识别出半径在150~12 000 m的全部轨道平面曲线。

    2021年11期 v.61;No.573 113-115+123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1123K]
  • 基于机器视觉的钢轨接触疲劳裂纹检测方法

    张博;刘秀波;

    针对现有钢轨伤损视觉检测未对伤损进行分类处理、缺乏针对钢轨接触疲劳裂纹的检测的问题,根据钢轨接触疲劳裂纹的方向性特征,提出了一种基于机器视觉的钢轨接触疲劳裂纹检测方法。首先利用纵向灰度值积分的方法从轨道图像中提取轨面区域;再将钢轨的图像划分为若干个单元区域,统计每个单元区域的梯度方向直方图;然后根据梯度方向特性判断单元区域是否存在接触疲劳裂纹。试验结果表明:该方法能有效地检测钢轨接触疲劳裂纹区域,并能排除光照不均等因素的干扰,检测的准确率达到97.33%。

    2021年11期 v.61;No.573 116-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1198K]
  • 地铁钢轨波浪磨耗检测系统研制及应用

    侯智雄;王昊;赵延峰;李颖;秦哲;杨爱红;

    针对深圳地铁的钢轨波浪磨耗现象,研制了一种基于嵌入式微型平台、利用惯性基准法动态测量钢轨波浪磨耗缺陷的车辆动态检测系统。基于ARM Cortex-A9微处理器和现场可编程门阵列设计了高频数据采集板卡,实现了小型化、低功率、多样化数据集成及处理;基于惯性基准法实现对钢轨短波不平顺的合成并进行标定试验和现场应用。结果表明:该检测系统不受检测速度和弦长的限制,满足现场对波浪磨耗定性分析的要求,其检测准确性、一致性等满足现场要求;能够通过车载动态检测替代人工对于短波不平顺的测量,显著提高现场对轨道不同波长状态的检测效率;该系统的小型化设计使其不必占用专门检测车资源,具有良好的经济效益。

    2021年11期 v.61;No.573 120-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1515K]
  • 重载铁路直线段钢轨断裂原因分析

    吕晶;杨其全;许鑫;张倩;曹欣旺;冯博宇;

    针对重载铁路直线段PG4钢轨从轨底起裂横向转纵向扩展断裂的问题,通过对断口进行宏观、微观形貌观察及金相组织分析、力学性能测试,分析钢轨裂纹产生及转向的原因。结果表明:PG4钢轨的伤损为轨底下表面锈蚀坑引起的钢轨横向疲劳裂纹,锈蚀是伤损钢轨轨底萌生横向疲劳裂纹进而快速向轨底两侧和轨头方向扩展的主要原因;裂纹扩展至轨头下颚部位时,由于轨头强度的增加、断面几何尺寸的增大、轨头下颚处沿钢轨纵向的断裂韧性未与轨头横向断裂韧性同比例提高,使得横向裂纹转向沿钢轨纵向扩展。

    2021年11期 v.61;No.573 124-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1383K]
  • 普速铁路小半径曲线上股钢轨疲劳伤损整治

    张金;徐凤生;章环宇;梁旭;李晨光;

    针对普速铁路小半径曲线上股钢轨疲劳伤损情况,分析了伤损特征及形成原因。根据轮轨接触理论设计了科学合理的钢轨打磨廓形,开展了钢轨打磨实践,并对打磨应用效果进行分析和评价。结果表明:按照设计的上股钢轨廓形60N-S打磨后,磨耗指数增大了159.7%,上股钢轨内侧轨距角形成了明显侧磨,有效缓解了上股钢轨疲劳伤损;打磨后轮轨接触点分布相对集中且位于轨顶中心附近,轮轨接触应力减小了39.3%,显著抑制和减缓了疲劳伤损的发生及发展;打磨后轮重减载率和脱轨系数分别降低了12.5%和6.0%,对列车运行安全性有改善作用。

    2021年11期 v.61;No.573 128-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1328K]
  • 动车运用所内小半径曲线段轮轨型面匹配特性

    司道林;王树国;杨东升;王璞;葛晶;

    动车运用所内小半径曲线较多,主要铺设50 kg/m钢轨。本文在分析轮轨型面匹配特性的基础上,提出钢轨廓形的优化目标,进而建立动车组-轨道动力学模型,对比分析实测廓形与优化廓形对小半径曲线段动车组通过性能的影响。结果表明:动车组通过小半径曲线段时的主要问题是接触区域过度集中、轮径差不足,增加轮轨接触面积和轮径差是钢轨廓形优化的主要任务;通过优化上股钢轨廓形增加接触面积,主要优化距轨顶中心10~35 mm的区域;通过优化下股钢轨廓形增加轮径差,主要优化距轨顶中心-5~30 mm的区域;与实测廓形相比,优化廓形可使接触面积增加29%,轮对冲角减小10%,轮轨横向力减小10%,轮缘磨耗指数减小13.4%,脱轨系数也有所改善,优化廓形可明显提高动车组曲线段通过性能。

    2021年11期 v.61;No.573 131-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K]
  • 钢轨全断面廓形高精度合成方法

    王宁;周谦;王凡;王昊;王胜春;郝晋斐;

    为提高钢轨全断面廓形的检测精度,根据检测系统的结构光原理,利用基于平面靶标的标定装置改进了物像坐标变换参数标定算法,对单侧相机分别进行分块高精度标定,并在此基础上完成了双侧相机高精度拼接标定,最后通过设置标准检验模块对检测系统进行精度检定,实现了轨廓系统全断面廓形的高精度合成控制。现场实测结果表明,该方法可有效克服人为操作带来的主观性误差以及传统方法中不可避免的随机系统误差,全面提高全断面廓形获取的精度和稳定性。

    2021年11期 v.61;No.573 135-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K]
  • 中低速磁浮轨道扣件垂向静刚度分析

    屈超广;赵坪锐;徐畅;胡连军;

    为分析中低速磁浮轨道中两种扣件对轨道静刚度的影响,根据磁浮轨道结构室内组装疲劳试验测得磁浮轨道结构两种扣件不同位置的垂向刚度;基于橡胶超弹性理论,选用mooney-rivlin模型建立三维实体有限元模型,用非线性受压弹簧模拟螺栓对钢枕的扣压作用,分析扣件刚度对磁浮轨排挠度的影响。结果表明:两种扣件静刚度的差别主要在于螺栓卸载刚度不同;扣件设计时应综合考虑橡胶垫板刚度、螺栓卸载刚度、扣件橡胶垫板到轨道中心线的距离等因素;为满足磁浮轨排静载试验下挠值要求,建议磁浮扣件垫板中心到轨道中心线的距离不小于0.44 m,磁浮扣件刚度不小于350 kN/mm。

    2021年11期 v.61;No.573 139-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1233K]
  • 胶种对高速铁路橡胶垫板老化寿命的影响分析

    张远庆;凡艳丽;卢军辉;

    建立了橡胶垫板老化寿命预测模型,设计了2种高速铁路橡胶垫板配方,通过烘箱加速老化试验测得4种温度6种老化时间下橡胶垫板的压缩永久变形,对比分析两种配方对橡胶垫板老化性能的影响。结果表明:以天然橡胶为主胶的配方1和以丁苯橡胶为主胶的配方2的橡胶垫板的压缩永久变形均随老化时间加长、温度升高而增大;老化时间或温度相同时配方1的压缩永久变形总体上大于配方2;配方1、配方2橡胶垫板在各温度下老化程度的实测值和预测值的变化趋势基本一致,所建老化寿命预测模型比较适用;室温25℃(298 K)下老化程度为0.7时,配方1和配方2的橡胶垫板老化寿命预测值分别为10.7、12.6年。建议高速铁路橡胶垫板采用配方2。

    2021年11期 v.61;No.573 143-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1371K]
  • 铁路建筑限界测量与测量设备量值溯源

    梁晨;

    为保障铁路运输安全,应严格控制铁路建筑限界尺寸。本文首先介绍了制定铁路建筑限界须考虑的因素、曲线段铁路建筑限界加宽计算方法。然后阐述了铁道建筑限界的测量内容、测量坐标系的建立以及测量原理,对比分析了现用三种铁路建筑限界测量设备的准确度和测量效率,给出了测量设备的量值溯源方法。最后指出了铁路建筑限界测量存在的问题及今后的发展方向。

    2021年11期 v.61;No.573 147-150+163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1098K]

工程材料及其他

  • 无机纳米抗裂减渗剂对无砟轨道道床板混凝土抗裂性能的影响

    高贵;刘晶伟;王毅东;杜运祥;董芸;喻幼卿;

    为提高无砟轨道道床板混凝土的抗裂性能,以郑万(郑州—万州)铁路7标段无砟轨道道床板混凝土设计配合比为基准,分别掺入胶凝材料用量1%、2%的无机纳米抗裂减渗剂,在室内进行了混凝土抗裂性能和耐久性能试验。结果表明:掺入抗裂剂后,混凝土抗压强度达到C40混凝土要求,抗拉强度和极限拉伸值均有明显改善;绝热温升有所下降,电通量满足规范要求;混凝土抗裂等级由Ⅱ级提高到Ⅰ级。经现场浇筑试验69 d龄期时未见道床板开裂现象,而没掺抗裂剂的道床板出现了八字形裂缝,说明抗裂剂的抗裂效果明显。

    2021年11期 v.61;No.573 151-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1010K]
  • 澳大利亚皮尔巴拉矿区重载铁路总体设计

    赵振刚;

    从铁路主要技术标准、运输组织及运输设备布局、重点专业设计三个方面,介绍了澳大利亚皮尔巴拉矿区重载铁路总体设计情况。从正线平面和纵断面两方面对线路进行设计;从轨道结构、各部件材质、施工工艺等方面对轨道进行设计;从路基结构、边坡参数、各地形分区应考虑的因素等方面对路基进行设计;从水文地质条件、桥型、跨度、造价等方面对桥梁进行设计;从材质、排水能力、耐久性能等方面对涵洞进行设计;从平纵断面、车站布局及设施的配置等方面对站场进行设计。重载铁路总体设计应根据运输需求和地形地质条件,合理选择铁路主要技术标准,统筹考虑移动设备和固定设备,优化运输组织,实现运输系统的整体优化。

    2021年11期 v.61;No.573 154-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1102K]
  • 基于改进U-Net网络的铁路周边无人机影像建筑物提取方法研究

    黄一昕;方文珊;刘传朋;胡朝鹏;

    铁路无人机影像的地物提取工作主要通过人工目视解译完成,其中涉及大量的人机交互,生产效率低,人工成本高。针对铁路周边无人机影像的建筑物提取问题,采用深度学习的方法替代传统的人工目视解译,在原始U-Net网络的基础上提出了带有金字塔池化结构与深度可分离卷积相结合的U-PPM系列网络。该网络通过对影像不同尺度的特征进行聚合,达到获取包含不同尺度信息的能力。采用了一铁路周边无人机影像作为试验数据,分析结果表明,改进后的网络在精确率、召回率、整体精度、F1分数上都显著提升,可在保证精度的前提下提升工作效率。

    2021年11期 v.61;No.573 158-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K]

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    2021年11期 v.61;No.573 104页 [查看摘要][在线阅读][下载 840K]
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