- 马俊琦;王树国;王璞;安博伦;高原;
为了研究客货共线铁路采用60N钢轨廓形时道岔区的轮轨关系，以标准60 kg/m钢轨为对比，首先建立多体动力学模型，采用基线法，从导曲线区、转辙器区及辙叉区三个部分的特征断面入手，研究了采用两种钢轨廓形时轮轨接触位置、轮径差等关键轮轨接触几何参数的变化规律；然后，建立轮轨接触有限元模型，计算分析各特征断面轮轨接触应力变化情况。结果表明：相比标准60 kg/m钢轨，车轮与60N钢轨廓形匹配时，接触点分布更集中，轮径差变化较小，接触斑呈椭圆形，应力增长相对缓和，但在转辙器区及辙叉区过渡较急促；60N钢轨廓形更适合工况较简单的导曲线区段，而标准60 kg/m钢轨廓形更适合工况较为复杂的转辙器区及辙叉区。
2024年06期 v.64;No.604 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K] - 韩泽乾;高建敏;
基于一重载铁路曲线段的线路条件与钢轨焊缝不平顺现场测试数据，通过建立30 t轴重重载货车-轨道耦合动力学模型，分析了重载铁路钢轨焊缝不平顺参数与曲线参数对重载轮轨系统动力响应的影响规律。结合轮轨动力性能安全评价指标，分析了不同类型重载线路钢轨焊缝短波不平顺的安全限值。结果表明：在小半径曲线段，钢轨焊缝不平顺对重载行车安全性威胁更大；轮重减载率和轮轨垂向力响应指标受钢轨焊缝不平顺的影响较大，可作为钢轨焊缝不平顺动力影响研究的敏感指标；曲线段钢轨焊缝不平顺短波波深限值随行车速度增加而减小，随曲线半径减小而略有减小；30 t轴重重载货车以100 km/h运行于半径400 m的曲线线路时，凸形焊缝不平顺的短波波深安全限值为0.2 mm，凹形焊缝不平顺的短波波深安全限值为0.1 mm。
2024年06期 v.64;No.604 30-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1256K] - 邓逸帆;李宵楠;李政;厚康恒;肖杰灵;
为研究轨道质量指数（Track Quality Index,TQI）及各分项值的变化趋势，本文考虑动检数据的非等时距特征，构建了关于TQI及各分项值的一阶灰色模型。原始数据经过累加变换后，利用最小二乘法求解模型的灰参数，并引入马尔可夫残差修正方法对灰色模型进行修正。通过对比修正前后灰色模型TQI及各分项的输出值（拟合值和预测值）与实测值，验证残差修正对提升模型预测精度和降低预测误差的改善效果。结果表明：经马尔可夫残差修正后，灰色模型TQI及各分项输出值可以较好反映其波动情况；与修正前灰色模型相比，修正后灰色模型TQI预测值与实测值的平均误差由1.59%降至0.89%，整体预测精度由2级提升到1级；TQI各分项预测值与实测值的平均误差由3.18%降至1.42%，整体精度由2～4级提升到1～2级。从降低误差和提升预测精度两方面看，修正后灰色模型的预测效果明显提升。
2024年06期 v.64;No.604 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1103K] - 任西冲;
针对路桥过渡段连续型双块式无砟轨道端梁位置道床板上拱病害，建立理论分析模型，研究了层间黏结状态和端梁支承条件对道床板上拱变形的影响规律；提出五种植筋方案，并对比分析了各方案的整治效果。结果表明：整体上，道床板在路基侧距离端梁中心10 m范围内上拱，最大上拱位置距离端梁中心约3 m；随着层间抗拉和抗剪强度增加，道床板最大垂向位移呈非线性减小趋势，层间黏结强度显著抑制了道床板的上拱变形；层间摩擦因数以及支承层、级配碎石、AB组填料造成的端梁侧向支承刚度变化对道床板上拱变形的影响相对较小；在距离端梁20 m范围以外植筋对道床板上拱变形的限制较小，增加路基侧距离端梁10 m范围内植筋可以明显减小道床板上拱变形。
2024年06期 v.64;No.604 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1218K] - 吴建贤;
针对隧道仰拱施工缝位置双块式无砟轨道道床板在施工阶段裂纹多发进而影响无砟轨道长期使用寿命的问题，建立纵连式和单元式双块式无砟轨道有限元整体模型，分析了不同工况下仰拱施工缝位置道床板的主拉应力，讨论了混凝土收缩以及整体温度荷载作用下混凝土应力状态，并基于分析结果从结构优化以及施工角度提出了双块式无砟轨道裂纹预防措施。结果表明：对于施工缝区域，纵连式道床板主拉应力随基底刚度增大而降低，单元式道床板主拉应力随板长减小而降低；采用植筋措施能够有效降低两种道床板结构在施工缝的应力水平，道床板主拉应力随植筋间距减小而减小。综合考虑，建议实际工程中在道床板跨越施工缝区域采用植筋措施，植筋间隔两根轨枕布置。
2024年06期 v.64;No.604 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1264K] - 陈云峰;郑浩;倪国华;时瑾;
以新建银西有砟高速铁路轨道精调精捣工作为背景，对连续快速测量、大机作业针对性控制等关键环节开展研究，建立“人机网”数字化捣固作业体系，分析了静态、动态轨道平顺性改善效果，并对捣固效果进行了动力学评估。结果表明：采用激光定位仪+惯导组合测量方式可在保证测量精度的前提下提高测量效率；通过对大机作业针对性控制、方案平顺性约束等方法，对各阶段不同捣固大机制定针对性方案，可有效提高精捣作业效果。数字化捣固作业后，区段动检轨道质量指数（Track Quality Index,TQI）均降至2.5 mm以内，水平、三角坑、轨向、高低等偏差显著降低，多数指标改善率在50%以上，有效提高了线路平顺性；脱轨系数、轮重减载率分别降低约60%、70%，车体垂向振动加速度降幅达80%，有效改善了运行舒适性和安全性。
2024年06期 v.64;No.604 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1331K] - 巫江;卢宁;庞玲;高建敏;张庆铼;朱胜阳;
目前钢弹簧浮置板轨道的隔振器失效判别主要依赖于人工巡检或视觉成像系统，但此类方法效率低、检测滞后且成本高昂。本文提出了一种自动化的检测方法，该方法利用残差学习思想和卷积神经网络基本理论构建数据分类器，并通过列车动荷载作用下的结构动力响应对现役某常见的长型浮置板轨道进行隔振器失效的检测识别。首先，基于车-轨垂向耦合动力学建立考虑隔振器不同服役状态的地铁车辆-浮置板轨道垂向耦合动力学仿真分析模型，进而生成多种运营工况下的数据集，用于网络的训练和性能测试；其次，进一步研究了传感器布置方式对网络检测性能的影响，以决定适宜的传感器布置方案；最后，在实际地铁线路中开展试验，对所提出的方法进行了验证。结果表明：通过对传感器布置位置进行优化，深度残差网络模型的检测准确性显著提升；合理设置传感器的数量也可以提高本文方法的检测性能；此外，通过适当选取传感器布置方案，本文提出的基于深度残差网络的隔振器失效检测方法在仿真数据中实现了98.99%的准确度，并在试验数据中实现了96.33%的准确度。该方法具有较高的可行性和应用潜力，可为地铁浮置板隔振器智能运维提供参考，并有望在未来用于隔振器失效的自动化检测。
2024年06期 v.64;No.604 63-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K]
- 杜闯;高启辉;宋帅;刘晓彤;张宁;
运用智能化技术将高铁简支箱梁钢筋网片骨架制作工艺从人工绑扎提升为十字焊接。本文以M1—M5共五组试件及钢筋母材为试验对象，研究焊接损伤对高铁简支箱梁钢筋网片骨架中十字焊接钢筋疲劳性能的影响，分析应力幅、应力比两个关键因素对十字焊接钢筋疲劳性能的影响。结果表明：十字焊接钢筋的疲劳破坏多发生在焊点附近，是一种典型的脆性破坏。随着应力幅降低，试件的疲劳寿命明显增大。在低应力幅下，疲劳寿命敏感性较高。随着应力比的增大，疲劳寿命减小，疲劳应力幅值减小，疲劳寿命和疲劳应力幅度对应力比敏感性逐渐增大。根据试验结果拟合了各个工况下及综合各工况整体疲劳S-N（应力幅-寿命）曲线。母材钢筋200万次疲劳应力幅约为236.49 MPa，按照存活率97.7%，修正后为230.16 MPa。M1—M5各组试件疲劳应力幅为91.87～194.03 MPa，修正后疲劳应力幅为81.19～186.10 MPa，平均值为130.36 MPa。总体上，钢筋200万次疲劳应力幅约为128.72 MPa，比母材疲劳应力幅下降了45.75%。
2024年06期 v.64;No.604 71-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1094K] - 魏亚鹏;
为研究钢结构桥梁涂装层的力学本构模型，以长效型涂装体系为试验对象进行单轴拉伸试验，得到面漆、中间漆、底漆和复合涂层的应力-应变曲线。通过无量纲化处理获得长效型涂装体系上升段本构方程的统一表达形式，并对每种漆膜具体的适用条件给出了相应的本构方程。结果表明：H06-X环氧富锌底漆（含80%锌）和长效型复合涂层的应力-应变曲线分为弹塑性阶段、应变强化阶段和破坏阶段；H06-C2环氧厚浆云母氧化铁中间漆的应力-应变曲线分为应变强化阶段和破坏阶段；E01-JY氟碳面漆的应力-应变曲线分为近似线弹性阶段和破坏阶段。依据应力-应变曲线得到了底漆、中间漆、面漆和复合涂层的弹性模量、泊松比、剪切模量、单轴拉伸强度和拉伸断裂应变等力学性能特征参数，发现单轴拉伸强度底漆最强，中间漆次之，面漆最差；变形性能面漆最佳，中间漆次之，底漆最差。
2024年06期 v.64;No.604 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1114K] - 赵炯枫;张阳;喻满;李磊;
为实现高性能材料外挂板与桥梁主梁的装配式连接，提出一种由螺栓、长圆孔垫片、圆孔垫片、防松垫圈、垫高垫片和角钢组成的新型摩擦耗能节点。设计并开展了新型摩擦耗能节点的推出试验，探究了超高性能混凝土（Ultra-high Performance Concrete,UHPC）、玻璃纤维增强水泥（Glass Fiber Reinforced Concrete,GRC）两种材料外挂板节点在不同方向剪切力作用下的荷载-滑移特征、螺栓滑移路径、极限承载力和破坏模式，并采用数值模拟方法对不同螺栓直径节点的受力性能进行扩大参数分析。试验结果表明：该摩擦耗能节点抗剪破坏形态均为螺栓剪断，螺栓刺入混凝土会造成螺栓孔壁不同程度压碎，GRC挂板螺栓孔壁损坏较严重且有裂缝形成，UHPC挂板仅被螺栓轻微刺入。节点受剪方向对螺栓滑移路径、变形特性以及节点极限承载力有明显影响，沿长螺栓孔短边方向推出抗剪承载力高于沿长边推出；M16螺栓节点抗剪承载力约为螺栓抗拉承载力的72%～87%。数值模拟结果表明：螺栓直径每增大2 mm节点抗剪极限承载力约提升16%，改变UHPC强度对节点抗剪承载力无明显影响，破坏模式均为螺杆受剪断裂。
2024年06期 v.64;No.604 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K] - 陈富琨;李岩;罗锦鸿;张文学;何源;
基于响应面法通过抽样计算有限元模拟结果，建立了预应力混凝土（Prestressed Concrete,PC）连续箱梁桥典型病害的函数关系，研究PC连续箱梁桥开裂和下挠的病害成因以及影响因素权重。响应面方程包含7个结构参数和4个结构响应，从敏感因子和敏感百分比分析病害成因和影响因素的关联性。结果表明：悬臂顶板束、中跨合龙束和腹板束预应力损失是造成箱梁挠度过大的主要原因，三者的敏感百分比分别为35.0%、21.7%和19.9%。中跨合龙束和悬臂顶板束预应力损失是造成跨中箱梁底板横向裂缝的主要原因，二者敏感百分比分别为46.1%和36.1%。悬臂顶板束预应力损失是造成墩顶箱梁顶板横向裂缝的主要原因，敏感百分比达到67.8%。腹板束、悬臂顶板束、中跨合龙束和竖向预应力束的预应力损失是造成腹板斜裂缝的主要原因。
2024年06期 v.64;No.604 90-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K] - 王博妮;马海涛;张明明;
本文以三门峡国道209上跨陇海铁路立交桥为研究对象，采用MIDAS/Civil建立裸墩、最大双悬臂和成桥合龙3种状态下的有限元模型，对主墩进行线性屈曲分析和几何非线性屈曲分析，计算出稳定性系数，探讨不同荷载工况下稳定性的影响因素。通过调整桥墩主要设计参数，对主墩进行稳定性影响参数的敏感性分析。结果表明：全桥施工及成桥状态下，墩顶施工荷载、挂篮荷载、温度效应和车道荷载对主墩的稳定性影响较大；在稳定性影响参数敏感性分析中，随壁厚和混凝土强度等级的提高，稳定性系数逐渐增大；墩高的增加会使稳定性系数逐渐降低，但降低速率会逐渐减缓；系梁数量和位置均会对稳定性产生显著影响；随主墩高差的减小，稳定性系数逐渐降低，桥梁结构荷载重分配，墩顶主梁弯矩逐渐降低。
2024年06期 v.64;No.604 96-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1109K] - 马良德;王翀宇;韩立;陈迎庆;伍向阳;陈兴;宣晓梅;于卿;
随着中国高速铁路的快速发展，降低列车对周围环境和社区的噪声影响已成为高速铁路设计、建设和运营中的一项关键任务，其重要性在生态敏感区、人口稠密区、景观保护区等关键区域尤为显著。为此，铁路项目通常会采用特殊声屏障来加强对此类区域的保护，这给声屏障设计和性能评估带来新的挑战。以川青铁路羊记沟大桥安装的5.6 m高的特殊声屏障为例，开展声视屏障结构振动响应仿真及控制技术研究。仿真结果表明：声视屏障比普通桥梁声屏障受列车风荷载影响更大，如果不采取控制措施，声视屏障单元板最大位移可能接近标准限值。针对这一问题，本文提出了一种在立柱顶端增设加固梁的改进方案，以限制单元板的位移。仿真分析和现场测量结果显示，加固结构可显著减少单元板位移，提升安全余量。
2024年06期 v.64;No.604 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1110K]
- 刘有乾;董添春;王瑜鑫;
青藏高原气候暖湿化现象的持续，对青藏铁路安全平稳运行提出了更高的要求。在气候环境变化条件下，西大滩盆地与安多盆地之间的多年冻土退化所引发的基础设施变形是青藏铁路面临的最大挑战。青藏铁路建设初期，就从调控对流方式、调控传导方式及调控辐射方式三个角度研究了青藏铁路多年冻土的保护措施。本文介绍了目前针对多年冻土问题所采取的各类维护措施，将不同技术的特点和优势进行综述，并得出结论：未来针对青藏铁路多年冻土的保护措施应结合现有技术的成功经验，发挥新材料和新能源的优势。
2024年06期 v.64;No.604 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1100K] - 曹密;苏云鹏;张先军;闫宏业;毕宗琦;王瑜鑫;
随着有砟轨道高速铁路的相继开通运营，出现了一定程度的冻害问题，给高速铁路的养护维修工作带来了更大的挑战。本文结合敦白（敦化—白河）高速铁路所处区域气候环境、设计标准，针对其开通以来发生的路基冻胀问题，通过对动态、静态检测数据统计分析，总结路基冻胀规律，初步研究冻胀成因，提出防治对策。结果表明：敦白高速铁路全线路基冬季存在不同程度的冻胀问题，冻融循环期长达5个月，初步分析路基发生冻害的主要原因为线路所处地理位置气温低、入冬前降雨多导致基床含水率高、基床表层级配碎石水泥掺量低，导致表层冻害数量较多。建议采取强化疏排水、不良填料改性、填料强化置换等措施在夏季、秋季进行综合整治，以减少或消灭冬季冻害，降低冬季现场作业频次。
2024年06期 v.64;No.604 130-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1016K] - 邓林飞;
和若铁路（和田—若羌）DK111+500—DK111+800段的风积沙为C3间断级配细沙，不能直接用作铁路路基基床填料。为了对风积沙进行改良，考虑在其中单独掺加聚丙烯纤维，以及将聚丙烯纤维分别与玄武岩纤维、玻璃纤维、聚酯纤维按质量比1∶1复掺。不管单掺还是复掺，纤维掺量（质量分数）均分别取6‰、8‰、10‰，水泥掺量（质量分数）为5%，养护龄期7 d。通过无侧限抗压强度试验，研究不同纤维单掺和复掺对水泥改良风积沙应力、应变、无侧限抗压强度和割线模量的影响。结果表明：与相同掺量的单掺试样相比，掺量为6‰、8‰时复掺聚丙烯纤维与玻璃纤维试样峰值应力小幅增大，其他复掺试样峰值应力均减小；不同纤维复掺对水泥改良风积沙无侧限抗压强度增强效果不明显，但对水泥改良风积沙割线模量影响明显；掺量8‰时复掺聚丙烯纤维与玻璃纤维试样无侧限抗压强度比单掺试样增大6.53%，而其他复掺试样无侧限抗压强度均比相同掺量单掺试样减小0.21%～11.73%；不同掺量下复掺试样割线模量均比单掺试样大，掺量6‰时复掺聚丙烯纤维与玄武岩纤维试样割线模量比单掺试样增加了1.12倍。研究结果可为沙漠地区铁路路基基床表层填料改良设计及施工提供参考。
2024年06期 v.64;No.604 136-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K] - 李健;刘骞;代鑫;李时宜;左明辉;
针对目前山区铁路危岩落石灾害监测相对滞后、误报率高的问题，对某山区铁路沿线26座隧道进行了现场调查。根据危岩体形成机理将沿线危岩体划分为陡坡危岩、陡坎危岩、斜坡活石堆、顺倾危岩和坡面孤石群五类。介绍了微震监测、智能监测网、被动防护网、三维激光异物侵限监测等监测技术的原理及存在的问题。将危岩成灾过程划分为五个阶段，依据各阶段危岩体发育特点指出监测重点，并建立了危岩落石监测预警体系。选取一隧道出口仰坡危岩体典型工点，通过两次现场调查查清危岩体分布及特征，并划分为四个风险区。从事前、事中、事后三个方面明确了监测技术和监测项目。根据危岩体位置和位移方向，Ⅰ区、Ⅳ区危岩体位移对铁路运营安全影响较大，应重点排查。
2024年06期 v.64;No.604 140-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1208K] - 徐昆杰;胡其巧;赵宁雨;伍洪均;向阳;
以西南地区土石混合体为研究对象，通过单桩室内模型试验，研究了素填土和土石混合料地基中桩周土体沉降、桩土位移、桩身轴力、桩侧负摩阻力、中性点位置等。结果表明：土石混合料填土地基中桩周土体与桩身沉降较素填土地基中更小；在堆载及加载作用下，中性点位置随着荷载等级提高而下移，且土石混合料地基的中性点位置高于素填土地基，其中性点位置距桩顶0.36 l～0.52 l(l为有效桩长)内；桩身轴力在土石混合料和素填土中均随深度先增后减，但土石混合料填土地基中桩身轴力小于素填土地基。
2024年06期 v.64;No.604 146-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K] - 薛华坤;胡艳峰;黄明;王炳楠;龚汉斌;
以厦门地铁3号线工程为依托，通过FLAC 3D软件结合反映混凝土损伤的弹塑性模型建立土-盾构隧道相互作用模型，探究地震作用下吹填砂地层的液化发展规律及盾构隧道动力响应特征。结果表明：在地震荷载作用下，远离盾构隧道处孔隙水压力、有效应力均逐步上升最后趋于稳定，而在盾构隧道附近处有效应力先减小后增大，超孔隙水压力先增大后减小；地震结束时刻管片损伤最大值在拱腰至拱脚之间，但远小于混凝土的破坏限值；地震引起的损伤增量在拱顶与拱底处最小，在拱腰与拱脚附近最大，故拱腰至拱脚处为隧道衬砌结构抗震最不利部分。
2024年06期 v.64;No.604 152-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1493K] - 孙峰;段雨彤;张迪;童明;
针对邻近既有铁路工程进行基坑开挖时二者相互影响的问题，以秦望隧道明挖段基坑为例，建立三维有限元模型，分析被动区抽条和裙边加固相结合的方式下基坑开挖对围护结构、地表及邻近铁路工程变形的影响规律，研究了加固参数对邻近铁路工程建筑物变形的影响，分析变形原因并采用主成分分析法提出具体工程的最优加固参数。结果表明：被动区在多种加固方式下，天然地表沉降曲线发生变化；铁路路基基础设施变形，受到多种因素的共同作用，增加抽条加固宽度有利于减小侧移，增加裙边加固宽度有利于减小沉降。
2024年06期 v.64;No.604 160-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 1264K] 下载本期数据