- 梁志明;杨飞;戚志刚;谷永磊;孙加林;代冲;
为了更好地评估高速道岔结构不平顺，充分考虑车辆、转向架、轮对等关键部件弹性体振动模态影响及道岔部件间的相互约束关系，建立车辆-道岔系统柔性耦合动力学仿真模型，分析了尖轨及心轨典型结构病害（降低值偏差、不足位移）对振动响应的影响规律及敏感性指标，明确了针对典型结构病害的合理评价指标；结合大量检测数据的概率统计分析，给出了评价指标的通常控制值。结果表明：宜选取轮轨垂向力作为尖轨及心轨降低值偏差的评价指标，基本轨侧、直尖轨侧轮轨垂向力的通常管理值分别为65.0、67.7 kN；宜选取车体横向加速度作为尖轨及心轨不足位移偏差的评价指标，车体横向加速度的通常管理值为0.05g。
2024年09期 v.64;No.607 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1281K] - 王彬宇;岳朝阳;刘卫星;王志璇;徐畅;赵坪锐;
为了优化无砟轨道结构设计并为确定动力系数取值提供参考，以CRTSⅠ型板式无砟轨道为研究对象，采用LS-DYNA软件建立车辆-轨道耦合动力学模型，分析了不同速度级时车轮扁疤和焊缝激励下的轮轨垂向力时频特征，阐明了轮轨垂向力随车速的变化规律；进而分析了轨道结构垂向应力沿深度的变化规律，计算了轨道结构动力系数并揭示了动力系数沿轨道结构深度的变化规律。结果表明：车速在400 km/h内，车轮扁疤不平顺作用下轮轨垂向力主频大于500 Hz，而焊缝不平顺作用下轮轨垂向力存在两个主频，较高的主频大于500 Hz，较低的主频处于（49.9±10） Hz内；高频列车荷载下的轨道垂向应力沿着轨道结构深度衰减明显，轨道板底部的垂向应力约为轨道板顶部的15%，底座板底部的垂向应力约为轨道板顶部的4%；轨道结构动力系数沿轨道结构深度显著降低，在钢轨至轨道板之间衰减约40%，底座板底部动力系数比钢轨上减小约50%。建议适当降低高频列车荷载作用下无砟轨道设计和检算动力系数。
2024年09期 v.64;No.607 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1234K] - 王胜杰;
桥梁上铺设无砟轨道时，桥梁变形会导致轨道线形变化，影响铺轨质量，须进行线形控制。本文通过调研统计和计算分析，确定须控制轨道线形的桥型及跨度，然后分析了桥面、底座板和轨面线形的设计方法及控制措施，其中对轨面线形的控制提出了三种方法，并逐一分析其适用条件。结果表明：跨度128 m及以下的桥梁无须采取线形控制措施；中等跨度刚性桥上铺设CRTS双块式无砟轨道时应采取线形控制措施，而铺设CRTSⅢ型板式无砟轨道时可通过轨道精调进行调整；对于柔性斜拉桥，均应采取线形控制措施。桥面施工预拱度的计算不宜计入活载及铺轨完成后收缩徐变产生的变形。设置轨面预拱度和调整轨道施工步骤均适用于变形小的桥梁，大跨度桥宜采用等量压重的措施。应在桥面附属二期荷载施工完毕后再铺设桥上无砟轨道，底座板施工后再次复测CPⅢ点，用于精调轨枕/轨道板的标高。
2024年09期 v.64;No.607 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 967K] - 张平;许强;周宇;姚心弦;
为了改善轮轨接触关系，基于三次插值样条曲线方法，通过降低钢轨轨肩-轨距边廓形，设计了重载铁路小半径曲线钢轨抗疲劳型面。结合重载运输条件下的车辆-轨道动力学模型，根据接触点位置、轮轨接触斑面积、横向力、脱轨系数、轮重减载率、磨耗指数等参数，确定了重载铁路钢轨打磨铣磨基准型面并进行现场应用。基准型面为：钢轨轨肩-轨距边廓形降低的起点在由轨顶中心向近轨距边方向移动5 mm的位置，廓形改变范围覆盖起点至轨距边侧磨点，改变范围内最大廓形弧面下降量出现在轨顶中心向轨距边26 mm处，且最大弧面下降量为0.6、0.7 mm。现场试验结果表明：该基准型面使得轮轨垂向、横向力均有所降低，轮轨接触关系改善，接触点位置稳定；预测的裂纹萌生寿命延长了16.3%～47.2%，满足改善车辆运行状态、延长重载铁路钢轨使用寿命等需求。
2024年09期 v.64;No.607 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1160K] - 周杰;
为了对准池铁路小半径曲线钢轨磨耗进行防治，本文首先利用UM软件建立三车编组C80货车模型，利用ANSYS软件建立柔性轨道模型，联合创建基于contact程序的钢轨磨耗模型。选取神池南特大桥上行线K177+050.438—K178+951.984曲线段，计算不同超高、摩擦因数、轨底坡下的钢轨磨耗，进而提出小半径曲线线路参数改善方案并进行验证。结果表明：本文建立的钢轨磨耗模型计算结果与实测结果相差较小，模型合理；曲线段的超高、摩擦因数及轨底坡对钢轨磨耗分布和幅值都有影响，其中超高和轨底坡的影响更为显著；准池铁路小半径曲线段轨道超高设为40 mm，内轨轨底坡设为1/20，外轨轨底坡设为1/30，可以有效缓解其钢轨磨耗。
2024年09期 v.64;No.607 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1170K] - 危倩;杨森;赵一馨;姚莉;
为满足基于5G传输的车地无线传输系统中检测数据实时处理需求，提出融合分布式流处理平台Apache Kafka（简称Kafka）和分布式处理引擎Apache Flink（简称Flink）的高吞吐量实时检测数据处理方法。基于Kafka构建实时检测数据仓库，实现对实时检测数据的有序快速读取与存储；以Flink作为实时计算引擎，实现高吞吐量数据流下对检测数据的实时处理与分析。为缩短实时检测数据关联台账数据的时间，提出基于时空索引的台账关联方法。通过对综合检测列车采集的实时检测数据的处理，证明了所提方法能确保高吞吐量数据流下数据处理稳定高效进行，且实时检测数据平均处理时间在1 min以内，能满足地面工作人员对综合检测列车检测设备状态的远程实时监控需求。
2024年09期 v.64;No.607 47-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1237K]
- 韩旭;李万恒;李鹏飞;肖建宇;刘耀阳;
既有梁-柱结构的服役荷载主要形式以轴力产生的偏压荷载以及垂直于梁柱结构轴线的服役荷载为主。目前，针对细长结构压弯耦合荷载导致的稳定性问题，主要采用2种方法进行结构分析，即特征值法和荷载-挠度法。由于实际桥梁构件存在一定的几何缺陷和材料刚度退化，采用忽略非线性的特征值法会高估承载能力。以任意截面形式组成的简支梁为例，基于Ritz法，并结合能量平衡条件，分别建立了考虑几何非线性和材料非线性的简支梁-柱结构在偏压荷载和多种竖向作用耦合作用下的第二类稳定解析分析模型，并建立了不同初始缺陷的变截约束混凝土柱有限元分析模型。研究结果表明：解析模型结果与有限元结果相比较，二者吻合良好。建立的解析模型可以精确考虑双重非线性的二阶效应。
2024年09期 v.64;No.607 53-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K] - 刘青兰;
将槽形梁与箱形梁结合形成的槽-箱混合连续梁是一种适用于铁路小半径曲线区段的新型结构，但较大的曲率会引起显著的弯扭耦合作用，从而导致曲线梁体开裂或支座破坏。为研究曲线半径对铁路曲线槽-箱混合连续梁空间力学行为的影响，以在建揭阳—惠来单线铁路跨梅州—汕头高铁两等跨槽-箱混合连续梁为依托，建立空间梁单元有限元模型，分析该桥在悬臂转体施工和成桥运营阶段的位移、应力和自振特性，并计算曲线半径对转体施工和运营阶段的主梁变形、应力、自振特性等结构受力特性的影响。结果表明：在转体（悬臂）和运营（连续梁）阶段，梁体曲线内外竖向位移差主要是恒载产生的，其他荷载影响较小；对于两跨单线铁路槽-箱混合连续梁桥，在跨径较大且主梁宽度与曲线半径比值较小的情况下，曲线半径并非影响主梁顺桥向正应力和自振频率的敏感参数，但曲线半径对槽-箱混合连续梁桥曲线内外竖向位移差影响较大；最不利工况条件下，两等跨铁路曲线槽-箱混合连续梁桥在转体施工和运营阶段的变形、应力、自振特性等关键静动力性能指标均满足规范要求。该新型结构适用于曲线半径超过300 m、建筑高度受限的桥梁。
2024年09期 v.64;No.607 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K] - 马健;熊江东;苏官林;段春雨;苗玲;李立峰;
为简化装配式桥梁湿接缝现场施工工艺（免模板、免焊接），简化接缝段钢筋构造并提高接缝抗裂性，本文提出一种以普通混凝土（Normal Concrete,NC）预制桥面板局部加高部分作为底模的超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete,UHPC）免模板湿接缝构造形式。为了检验这种结构的力学性能，设计了7片试验梁，包括2片整体梁、1片常规接缝梁和4片免模板接缝梁，以钢纤维掺量、层间抗剪钢筋和界面配筋率为试验参数，采用四点加载的方式完成了试验梁抗弯性能试验，获得了试验梁的开裂荷载、裂缝分布、破坏模式和应力应变状态等关键试验结果。试验结果表明：接缝梁与整体梁均发生弯曲破坏，未布置层间抗剪钢筋的加高接缝梁主裂缝均位于接缝段，其余试验梁主裂缝均位于预制段；随着钢纤维含量的提高，加高接缝梁的抗裂性能也随之提升；布置了层间抗剪钢筋的加高接缝梁抗裂性能仅次于UHPC整体梁，同时具有结构简单、施工简化、造价经济等优点，说明该接缝构造形式运用于实际工程中是可行和可靠的；UHPC钢纤维含量建议取1.0%。
2024年09期 v.64;No.607 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1417K] - 罗震;代天宇;张文学;
以一座铁路高墩大跨度连续刚构桥梁为研究对象，基于椭圆形墩底自复位减隔震桥墩试验，建立多尺度有限元模型，考虑主桥和引桥碰撞响应，研究高墩连续刚构减隔震体系的地震响应规律。根据数值仿真分析结果，分别研究考虑碰撞的高墩连续刚构体系采用墩底减隔震前后、高墩连续刚构减隔震体系考虑碰撞前后体系中刚构墩和交界墩的地震响应规律。结果表明：采用减隔震措施能够有效减小考虑引桥的高墩连续刚构体系中刚构墩与交界墩的地震响应；考虑碰撞会明显降低高墩连续刚构减隔震体系中交界墩的墩底剪力与弯矩，但对刚构墩的地震响应影响并不明显。基于考虑碰撞的高墩连续刚构减隔震体系模型，参数化分析了墩高、伸缩缝间距、主引桥周期比对碰撞行为、主桥刚构墩地震响应、引桥交界墩地震响应等的影响，并给出各参数的合理取值与设计建议。
2024年09期 v.64;No.607 76-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1478K] - 曹青;
为控制大体积混凝土浇筑后里表温差过大及温度裂缝的不利影响，通过对无冷却水管试验墩和有冷却水管承台的大体积混凝土温度场进行监测，研究在有无冷却水管降温措施下大体积混凝土内部温度场的分布及变化规律，并建立有限元模型分析有限元模拟结果与实测数据之间的差异。结果表明：大体积混凝土浇筑后，混凝土升温速率大于降温速率；布设冷却水管降温措施可以明显降低大体积混凝土中心温度；升降温阶段，混凝土内部和表面温度升降温速率基本相同，且从内到外温度变化呈递减趋势，但无线性关系；有限元模拟结果与实测数据吻合较好。
2024年09期 v.64;No.607 86-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1184K] - 汤世才;邹端;姚森;
新建G3铜陵长江公铁两用大桥主跨为988 m的斜拉-悬索协作体系桥梁，主桥3#墩采用整体式圆端哑铃型承台、群桩基础。围堰采用竖向分节制作、整节段运输、现场双浮吊整节段吊装施工工艺。通过将双浮吊由常规的并行站位调整为正交站位，解决了浮吊在长江高水位、快流速、窄航道、忙航运下的抛锚定位难题，降低了吊装风险；同时辅以缜密的竖向分节，使首节围堰在自浮稳定后，围堰后续节段以“蒸笼”方式一节节接高，从而将超大型双壁钢套箱围堰在长江洪汛期间以最短的时间、最省的材料和最安全的方式拼装完成。
2024年09期 v.64;No.607 92-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1193K] - 贾维君;
沪苏通长江公铁大桥主跨跨度1 092 m，桥区河段航道为Ⅰ-（1）航道。大桥主通航孔按代表船型5万吨级集装箱船和10万吨级散货船、代表船队16×3 000 t级内河船队考虑防撞标准。防船撞设施采用钢-复合材料浮式结构，具有结构复杂、平面尺寸大、质量大等特点。采用如下总体施工方案，即工厂内分段加工制造，整体预拼装后解体，再将各分段通过龙门吊移至港池内，在港池内组装成大节段，通过拖船拖带浮运至桥址，用螺栓连接成整体，实现了安全、优质、快速安装。
2024年09期 v.64;No.607 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1047K]