- 贾拴平;李振基;尹段泉;阎武通;
针对重载铁路钢筋混凝土板梁一般大气环境下的碳化锈蚀劣化问题，提出了考虑混凝土板梁开裂、混凝土碳化和钢筋锈蚀多物理场耦合的碳化锈蚀劣化分析方法。采用混凝土弥散裂缝模型分析重载列车作用下的梁体开裂状态；根据梁体裂缝分布，考虑开裂混凝土的加速碳化效应，采用质量扩散模型分析混凝土板梁体碳化及钢筋开始锈蚀时间；考虑环境温湿度，采用锈蚀电流理论公式计算钢筋锈蚀率及锈胀变形，采用顺序耦合方式实现了考虑多物理场耦合的钢筋混凝土板梁碳化锈蚀劣化过程模拟。以重载铁路8 m跨度钢筋混凝土板梁为例，对比了不同运营列车荷载条件下的钢筋锈蚀率和梁体刚度劣化规律。结果表明：重车线、轻车线梁体100年周期内的相对刚度降低比例最大分别为20.0%、7.4%，结构刚度劣化速率及程度与运营荷载密切相关；钢筋锈胀作用引起保护层混凝土开裂，削弱了对结构刚度的贡献，是钢筋混凝土板梁刚度劣化的主要原因；随着保护层混凝土逐步被削弱，结构刚度劣化速率总体呈先快后慢的趋势。
2025年08期 v.65;No.618 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K] - 李旺旺;赵欣欣;班新林;武盛韬;荣峤;
建立铁路混凝土桥墩有限元仿真模型，分析火灾高温作用下混凝土桥墩的温度场和损伤特征。在对既有混凝土结构火灾调研的基础上，分析不同燃烧物、墩高对桥墩结构温度场的影响，结合材料高温劣化特性分析混凝土桥墩结构的损伤特征，对高温后的桥墩刚度及承载力进行对比分析。结果表明：不同燃烧物作用下桥墩结构温度场分布相近，燃油车工况放热速率较高，其温度高于其他材料；ISO834温度曲线作用下，随着受火时间的增加，桥墩中部损伤区域及钢筋屈服范围略有增大；桥墩的刚度和承载力随受火时间的增加而减小，受火180 min后，混凝土体积损伤率为21%，承载力下降约20%。
2025年08期 v.65;No.618 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K] - 高天骁;郭晶;王丽;王亚伟;王幸业;荣峤;
为研究朔黄铁路运营列车荷载对桥梁的作用特征和疲劳损伤特征，调研了朔黄铁路采用的设计荷载、开行的列车类型及编组特征，对不同列车荷载作用下1～200 m跨度桥梁的荷载效应进行计算分析；对列车在不同类型、不同编组条件下引起常用跨度桥梁的损伤度进行计算分析，明确了列车类型、编组对桥梁损伤度的影响特征。结果表明：朔黄铁路桥梁在设计荷载中-活载下通行C_(64K)、C_(70)具有足够的安全储备，通行C_(80)安全储备较小，KM_(98H)在部分跨度产生的荷载效应超过了中-活载。在牵引总质量相同的情况下，对于16 m以下跨度KM_(98H)引起的损伤度明显大于其他三种类型车；对于同类型列车，在通过牵引总质量相同的情况下，通过列数对8 m及以下小跨度桥梁基本没有影响，对于24 m及以上跨度桥梁，编组长度大、通过列数少造成的损伤度小。从桥梁疲劳损伤的角度来看，在年运量相同的情况下，开行大编组列车有利于减小24 m跨度以上桥梁的损伤度。
2025年08期 v.65;No.618 11-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K] - 张晓磊;
为研究超大编组重载列车荷载对小半径曲线桥梁结构性能的影响，以朔黄铁路（朔州—黄骅）一座400 m小半径曲线桥梁为依托，建立梁-墩三维有限元模型，以10节编组重载列车通过桥梁时的轮轨力作为输入条件，分析梁-墩在三种典型受力工况下的动力响应情况。结果表明：在C_(80)型重载列车编组极限压钩力作用、桥梁结构承受速度为75 km/h的列车水平制动力两个工况时，桥梁各项响应指标均满足规范限值要求；KM_(98)型重载列车编组以初速度75 km/h在桥上制动时，在降速过程中理论上存在列车速度与共振车速接近的情况，应对桥梁横向响应予以关注，避免列车在共振车速下运行。
2025年08期 v.65;No.618 15-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1227K] - 赵明明;张宁山;王亚伟;王丽;王幸业;李旭伟;荣峤;
以朔黄铁路一座64跨度单线下承式钢桁梁桥为研究对象，分析列车荷载的运营特征，结合实测数据的概率分布特征并基于Monte-Carlo方法建立随机列车荷载模型，利用影响线方法得到杆件的应力历程，并通过实测动力系数来表征列车的动力效应。结果表明：随着时间的推移，铁路运量不断增大，列车牵引总质量和轴重较大的车辆（C_(80)列车）的占比不断提高；机车HX_(D1)和车辆C_(64K)质量服从正态分布，车辆C_(70)和C_(80)质量服从极值Ⅰ型分布，列车行车时间间隔服从对数正态分布，行车速度可以采用三个正态分布加权拟合，行车时间间隔的均值为16.60 min，行车速度的均值为68.95 km/h；全桥影响线杆件在列车通过时呈现单一完整的应力循环过程，局部影响线杆件则表现出较大的多峰值应力波动特征；从疲劳累积效应来看，短影响线杆件由于循环次数增加，其疲劳性能劣化速度可能远超整体受力杆件，在长期运营中需要特别关注。
2025年08期 v.65;No.618 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1263K] - 何宇强;荣峤;王丽;王亚伟;王幸业;
针对朔黄铁路开行牵引总质量3万吨C_(80)列车的计划，选择具有代表性的64 m双线钢桁梁进行测试，同时对普通编组的C_(64)、C_(70)、C_(80)运营列车通过时桥梁性能进行测试，从桥梁的受力性能、变形性能、动力性能等方面，研究64 m双线钢桁梁对于3万吨编组列车的适应性。由于该钢桁梁被加固过，为了评估加固效果，对加固板件的应力进行测试，并将测试数据与2015年测试数据进行对比分析。结果表明：开行3万吨编组的C_(80)试验列车与2万吨及以下编组的C_(80)列车，桥梁性能没有明显的差异，桥梁能够适应3万吨编组列车的安全通行；C_(64)、C_(70)和C_(80)三种列车作用下应力和变形并非与其换算均布荷载成比例，这与车辆本身的动力性能相关，车型不同则动力性能不同，引起的动力系数存在差异；从桥梁加固杆件的测试数据来看，加固板件有效承担了桥梁的受力，加固效果较好；桥梁各项指标与2015年相比没有发生明显的变化，表明桥梁性能基本没有退化。
2025年08期 v.65;No.618 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1101K] - 武盛韬;朱希同;徐保珠;李东昇;
针对一座铁路上承式钢板梁出现的横向振幅超限问题，开展了桥梁动静载试验及专项检测分析。结果表明：梁端支座横向约束失效，导致列车荷载作用下梁端横向振幅异常，并与跨中横向振幅叠加，引起跨中横向振幅测试结果明显超过铁运函[2004]120号《铁路桥梁检定规范》通常值；将跨中与梁端横向振幅时域曲线做减法修正后，梁体跨中横向振幅最大值从超出通常值23%下降至8%，修正后的跨中横向振幅，除个别值略大于通常值外，总体上满足运营安全要求；据此对上承式钢板梁既有支座病害成因进行分析，为提升桥梁运维安全提供参考。
2025年08期 v.65;No.618 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1165K] - 左照坤;
为评估服役期桥梁结构防断性能，以一座铁路钢桥为工程背景，采用有限元方法计算桥梁在设计活载和运营列车活载作用下的受力，开展40 mm板厚Q420qE钢在-40℃条件下的拉伸试验和裂纹尖端张开位移（Crack tip Opening Displacement,CTOD）试验。通过假定关键受力杆件可能存在的裂纹形式和尺寸，基于结构缺陷评估理论，对桥梁服役过程中的防断性能进行评估与分析。结果表明：A_(27)A_(28)和E_(20)E_(21)为桥梁关键受拉杆件，Q420qE钢母材在-40℃下屈服强度为519 MPa、抗拉强度为660 MPa、CTOD最小值为0.315 mm；当裂纹尺寸为40 mm时，A_(27)A_(28)和E_(20)E_(21)在-40℃下均能正常工作而不发生断裂破坏；在-40℃条件下，实际运营列车加载时A_(27)A_(28)和E_(20)E_(21)可能发生断裂破坏的临界裂纹尺寸分别为126.16、131.98 mm。
2025年08期 v.65;No.618 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1090K] - 李瑶;史闯;范子文;阎武通;
针对完全黏结、部分黏结、无黏结预应力筋的受力特性，提出了“杆单元+界面层单元”组合的预应力筋无黏结效应模拟方法，用于分析不同黏结状态下预应力混凝土梁的力学性能。基于3片简支预应力混凝土模型梁的抗弯试验结果，分别从失效模式、荷载-变形曲线方面验证了模拟方法的适用性。以预应力筋无黏结区域长度为变量开展有限元模型参数分析，探究其对开裂荷载、承载力、变形能力及自复位性能的影响规律。结果表明：无黏结长度对结构开裂荷载无明显影响；结构抗弯承载力随着无黏结长度增加呈降低趋势，无黏结状态相较完全黏结状态降低了15.1%，但自复位性能指标随之提高了20.9%；结构变形能力随无黏结长度的增加呈先降低后增加的变化趋势，无黏结长度比例系数为0.4时的极限变形能力最小。
2025年08期 v.65;No.618 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1266K] - 阎武通;袁磊;荣峤;
对重载铁路预应力混凝土梁弯曲疲劳抗裂性进行评估，提出运营列车编组作用下正截面受拉疲劳损伤的计算方法。以重载铁路32 m预应力混凝土梁（专桥2040）为分析对象，采用4种混凝土受拉疲劳S-N曲线，对运营列车编组作用下跨中截面下缘混凝土受拉疲劳损伤进行分析评估，对比不同S-N曲线形式的差异以及对疲劳损伤评估的影响。以道砟厚度和偏载系数为变量开展参数分析，评估专桥2040梁在不同参数组合条件下的疲劳损伤，分析二者对正截面疲劳抗裂性的影响。结果表明：Cornelissen公式、宋玉普-吕培印公式考虑了拉-压疲劳的影响，评估的受拉疲劳损伤相对更大，Cornelissen公式评估结果最不利；随着道砟厚度和偏载系数的增加，正截面疲劳损伤呈非线性增大趋势，对正截面疲劳抗裂性不利；道砟厚度不大于550 mm且线桥偏心不大于165 mm（相应偏载系数小于1.10）时，专桥2040梁疲劳抗裂寿命大于100年；若线桥偏心大于415 mm（相应偏载系数大于1.25），即使道砟厚度为500 mm，梁体也存在正截面疲劳开裂风险。
2025年08期 v.65;No.618 45-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1101K] - 方仁啟;张远航;李旺旺;马建举;
为掌握重载铁路有声屏障T梁结构翼缘板结构的受力性能，对8种设计荷载组合工况，采用理论计算方法检算了3个关键截面的内力和结构特性，对声屏障高度和支架间距进行参数化分析。结果表明：设计荷载作用下声屏障T梁翼缘板钢筋最大拉应力为220.17 MPa，混凝土最大压应力为17.40 MPa，裂缝最大宽度为0.24 mm。声屏障T梁翼缘板结构在设计荷载作用下混凝土应力、钢筋应力、裂缝宽度均满足规范要求。挡砟墙和翼缘板交接位置的竖向截面为重载铁路有声屏障T梁的关键检算截面。声屏障高度和支架间距对翼缘板结构钢筋应力、混凝土应力和裂缝宽度有显著影响。
2025年08期 v.65;No.618 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K] - 丁增强;臧金国;杨增龙;杨菲;李东昇;尹京;
针对连续梁中墩纵向活动支座倾角超限问题，以一座高速铁路连续梁桥4~#墩顶的球型钢支座为例，通过有限元计算模型，分析梁体混凝土在受力满足规范要求下的容许抬升高度。提出了顶梁换支座的整治方案，在4~#墩顶抬升梁体，抽换病害支座并处理支承垫石，在天窗点外采用临时过渡支座以满足高速铁路列车运营需求。对连续梁中墩临时过渡支座和支承垫石进行单独设计并制定施工方案。经验证，更换后的支座运营效果良好。
2025年08期 v.65;No.618 56-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K] - 王志军;毕宏伟;陈浩瑞;
以朔黄铁路（朔州—黄骅）恢河特大桥为依托，结合梁轨相互作用原理建立三维有限元模型，分析不同荷载组合工况下，运营状态（墩身未开裂）桥墩的力学响应，找到其控制工况；分析墩身不同开裂状态对重载铁路圬工桥的桥墩内力和变形的影响。结果表明：“自重+二期恒荷载+列车竖向静活荷载+离心力+伸缩力+风力（横向）”的荷载工况对曲线桥墩截面强度、墩顶横桥向位移起主要控制作用；“自重+二期恒荷载+列车竖向静活荷载+离心力+挠曲力+风力（纵向）+制动力”的荷载工况对直线桥墩截面强度、墩顶顺桥向位移起主要控制作用；随着桥墩整体刚度降低，墩底截面压应力、墩顶位移逐渐增大，当桥墩刚度降低至70%时，墩底截面压应力最大值为10.25 MPa，顺桥向、横桥向最大位移分别为26.70、22.02 mm，满足规范要求。
2025年08期 v.65;No.618 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1013K] - 范子文;鞠晓臣;尹京;
传统空心墩桥梁检测手段受限于桥墩内部结构复杂、高陡及中空环境，不仅效率低下，还存在较大安全隐患。为解决上述问题，以朔黄铁路红山崖滹沱河大桥为研究对象，提出了一种适用于混凝土空心墩的可视化智能巡检系统。本文介绍了巡检系统的硬件设计、数据传输及供电方案和功能平台设计。该巡检系统实现了对空心墩结构病害（如裂缝、剥落、露筋等）的高效、精准识别。现场试验表明，该系统可大幅提升巡检效率和识别准确率，为铁路桥梁空心墩结构的智能化巡检提供了技术支撑。
2025年08期 v.65;No.618 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1047K]
- 焦赛亚;李忠艳;刘金朝;黄哲昊;
为推进高速铁路钢轨连续擦伤诊断的智能化进程，基于车辆动态响应数据，应用自适应啁啾模态分解（Adaptive Chirped Mode Decomposition,ACMD）联合粒子群优化（Particle Swarm Optimization,PSO）的支持向量机（Support Vector Machine,SVM）算法模型，提出一种高速铁路钢轨连续擦伤诊断方法。首先，对采集的加速度信号进行希尔伯特变换，得到包络信号，对包络信号进行去趋势项的滤波处理；而后，采用ACMD方法分解不同区段处的降噪信号，采用主频分量计算的波长、有效值和能量贡献率作为钢轨连续擦伤诊断的指标，构成特征向量；最后，根据特征向量训练PSOSVM模型，构建分类模型进行擦伤诊断。结果表明：当钢轨出现擦伤时，有效值和能量贡献率会增大；该模型准确率为99.137%，能对钢轨连续擦伤进行有效诊断。
2025年08期 v.65;No.618 69-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K] - 司道林;刘震;孙宏;王树国;缑海宁;高原;
为利用车载视觉系统快速检测无缝线路钢轨位移，本文研究了图像成像方式、不共视场相机全局标定、图像快速处理等关键技术，并利用轨道小车开展试验验证。通过对比三种成像方式，发现二维成像方式无法满足无缝线路钢轨位移测量需求，应优先选择双目相机作为车载视觉系统。基于摄影测量技术的全局标定方法可准确获得3组不共视场双目相机的标定参数，从而将3组双目相机坐标系转换为全局坐标系。通过Canny边缘检测和亚像素边缘提取方法，可以准确获得圆形标志点亚像素级边缘，精准确定标志点中心坐标。轨道小车试验结果表明，采用本文方法得到的钢轨位移测量误差最大值为0.49 mm，满足无缝线路养护维修需求。
2025年08期 v.65;No.618 77-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1208K] - 贡照华;
传统铁路轨道板位移监测容易受列车振动、雨雾、风雪、泥污等干扰，且现场取电困难，施工难度大，硬件和施工成本高。本文提出一种基于智能视频感知技术的轨道板端刺综合监测系统。该系统结合高精度观测标尺，设计了利用深度学习图像超分辨和相机自标定技术的轨道板标尺定位及位移分析方法，实现轨道板位移及端刺宽窄接缝、伸缩缝位移监测。在某高速铁路端刺区开展了应用，结果表明：该系统可实现端刺区轨道板、支承层和过渡板的位移监测，位移测量精度达到亚毫米级，利用监测数据可分析宽窄接缝和伸缩缝位移随板温变化的规律；采用该系统可以实现准实时巡检，使检查工作不受天窗时间的影响，降低对现场巡检人员的要求，缩短维护检修所需时间，提高检修的作业效率。
2025年08期 v.65;No.618 82-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1706K] - 徐建喜;李若愚;潘博雅;杨志达;何庆烈;
为确保轴重提升后车辆通过重载铁路小半径曲线区段的运行安全，基于车辆-轨道耦合动力学理论建立理论分析模型，开展不同曲线超高和轴重条件下的仿真计算，分析曲线未平衡超高和轴重提升对车体振动加速度、轮轨力、脱轨系数、轮重减载率以及钢轨动态位移的影响。结果表明：曲线区段两侧车轮位置的动力学指标幅值和变化趋势差异较大，动力学评估时需兼顾两侧的指标；轴重提升会造成轮轨相互作用明显加剧，但会降低脱轨系数、轮重减载率等安全性指标；小半径曲线区段的钢轨横向变形对轴重变化不敏感，主要受未平衡超高的影响，而钢轨垂向变形同时受未平衡超高和轴重提升的影响。不能保证平衡超高运行时，建议未平衡超高设为不超过20 mm的欠超高，以同时减小两侧钢轨动态变形。
2025年08期 v.65;No.618 90-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1339K] - 杜希振;
阿拉山口站和霍尔果斯站既有宽轨50 kg/m钢轨9号单开道岔尖轨侧磨、辙叉塌陷等典型病害突出。由于国内正线已普遍采用60 kg/m钢轨，该型道岔难以满足跨区间无缝线路条件，也限制了线路整体的通过能力。本文结合道岔现场伤损情况，系统分析宽轨1 520 mm轨距道岔伤损的关键影响因素，提出将道岔升级为60 kg/m钢轨9号道岔的关键技术方案，涵盖结构优化、道岔轨件升级、岔枕改造等核心环节，并在阿拉山口站进行了试铺验证。研究成果突破了宽轨道岔升级为60 kg/m钢轨9号道岔的关键技术，填补了国内相关设计空白。
2025年08期 v.65;No.618 96-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1253K] - 王兴东;
无缝线路锁定轨温控制是保障轨道结构稳定的关键技术。针对高温环境下换铺无缝线路施工中长钢轨难以一次锁定至设计轨温范围的技术难题，本文结合物理学、流体力学、弹性动力学以及热力学理论，对长钢轨浇水降温铺设技术进行理论分析，并指导实际施工。建立钢轨浇水降温模型，分析钢轨温度、温度应力、钢轨回缩变化量等的变化过程。结果表明：长钢轨浇水降温铺设技术实施工况下，理论计算结果与有限元计算结果基本一致。工程实践验证了该技术可有效将轨温调整至设计锁定轨温范围，为高温环境无缝线路换铺施工提供了温度调控工艺和理论依据。
2025年08期 v.65;No.618 101-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1076K] - 赵静存;王鑫;丁宇;邢小飞;毛陈琛;庄英斌;
为了减小梯形轨枕减振垫板空吊对轨道结构的影响，提高梯形轨枕轨道的运营安全和使用寿命，对减振垫板空吊病害的形成原因进行分析，现场测试了空吊位置道床垂向动位移和道床应力，提出合理有效的整治技术，并进行现场验证。结果表明：梯形轨枕减振垫板空吊病害形成的主要原因是混凝土材料性能调配不当、混凝土底座浇筑施工不规范，以及长期受列车荷载及振动影响；整治后，空吊位置道床垂向动位移由1.89 mm减小到0.50 mm；道床拉应力由1.76 MPa减小到0.45 MPa，道床垂向振动加速度由36 m/s~2减小到30 m/s~2；选用低黏度快固化聚氨酯填充材料，采用清理空吊区域→密封空吊区域→钻注浆孔、埋注浆管和排气管→空吊区域注浆填充的整治技术，对梯形轨枕减振垫板空吊的整治效果良好。
2025年08期 v.65;No.618 108-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1159K]