路基段支承层斜裂对CRTSⅡ型轨道板上拱的影响
李秋义;王昌昌;谷永磊;代冲;刁云峰;通过建立路基段CRTSⅡ型板式无砟轨道支承层斜裂模型，进行有限元仿真计算，分析了支承层斜裂角度、裂开程度对轨道板上拱的影响规律，并提出整治措施。结果表明：随着斜裂角度和裂开程度的增加，轨道板的上拱位移和层间离缝均显著增大。完全裂开的情况下，斜裂角度为45°时，轨道板上拱位移和离缝宽度分别达到2.47、1.78 mm；斜裂角度为60°时，轨道板上拱位移达4.54 mm。斜裂角度较大时，容易形成三角坑，危害行车安全。随着裂开程度增大，损伤区域和损伤程度也相应增加，损伤因子最大值均达到0.99。在高温和列车荷载作用下，斜裂会沿着交界处的薄弱环节向未开裂区域扩展，影响轨道结构耐久性和行车安全性。建议采用分阶段整治策略，第一阶段采取支承层横向切缝的过渡性方案；第二阶段采用绳锯切割、置换病害支承层的方案进行彻底整治。
路桥过渡段脱空病害下高速铁路系统动力响应研究
马嘉霈;针对高速铁路路桥过渡段基础不均匀沉降、路基翻浆冒泥引起的脱空病害，本文同时考虑两种成因，建立高速铁路车辆-轨道-过渡段基础耦合模型，揭示轨面不平顺、支承损失以及二者共同作用对系统动力响应的影响。结果表明：基础不均匀沉降和路基翻浆冒泥引起的脱空病害，对路桥过渡段结构的影响主要体现在轨面折角引起的轨道不平顺变化以及路基与轨道结构之间的支承状态改变；车体垂向加速度对基础不均匀沉降的影响最为敏感，轨面折角为1.5‰时车体垂向加速度为1.513 m/s2，超过规范限值；有脱空时，轮轨垂向力为无脱空时的1.60～1.65倍，可能导致轨道结构损伤及路基长期沉降；相对于基础不均匀沉降，路基翻浆冒泥对车体垂向加速度和轮轨垂向力的影响较小；轨面不平顺与支承损失共同作用时，轮轨垂向力无明显变化，而对车体垂向加速度影响较大，脱空高度大于15 mm时车体垂向加速度超过规范限值。
轨枕间距对桥梁/路基区段双块式无砟轨道服役性能的影响
靳昊;楚金辉;梁雪江;潘永健;杨轶科;何东疆;为提高列车通行性能，从高速铁路设计需求出发，建立桥梁、路基区段双块式无砟轨道仿真模型以及列车-轨道-桥梁/路基动力学耦合模型，计算不同轨枕间距（510～725 mm）下轨道整体刚度、钢轨垂向位移、钢轨弯矩、钢轨动弯应力、轨道结构受力、动态轨距扩大量等性能指标，从静力和动力两方面分析轨枕间距对双块式无砟轨道服役性能的影响规律。结果表明：对于桥梁、路基区段双块式无砟轨道，轨枕间距从510 mm增至725 mm，轨道整体刚度下降约6%～15%，钢轨动弯应力增大约7%～8%，动态轨距扩大量增大了1.6～1.9倍，各指标均在规范容许限值内；随着轨枕间距增大，车体、钢轨、道床板的垂向加速度和位移均增大；桥梁区段车体、钢轨、道床板的垂向加速度大于路基区段；轨枕间距对车体、轨道系统垂向位移的影响程度大于对垂向加速度的影响。
大轴重条件下小半径曲线钢轨廓形优化及适用性
金锋;杨光;石彤;周新年;刘桂双;李晨光;梁旭;刘丰收;针对大轴重条件下小半径曲线钢轨磨耗及接触疲劳伤损问题，结合钢轨现场服役条件，基于75N正偏差廓形提出面向磨耗控制的钢轨优化廓形组合1，基于75N负偏差廓形提出面向疲劳控制的钢轨优化廓形组合2；建立30 t轴重车辆-曲线轨道动力学模型并开展实车试验，对比分析不同廓形组合下车辆曲线通过性能、轮轨力、轮轨接触点分布、钢轨磨耗及疲劳发展趋势，提出2种优化廓形组合的适用性，并验证优化效果。结果表明：2种小半径曲线优化钢轨廓形组合均可满足大轴重条件下车辆安全、稳定运行要求。相较于标准75N与75 kg/m廓形组合，优化廓形组合1的磨耗指数分别降低24.51%与11.24%，曲线上股钢轨垂向、横向力均有下降，侧磨发展趋势减小，适用于小半径曲线上股钢轨侧磨严重地段；优化廓形组合2上下股钢轨具有更优良的抗疲劳性能，有利于减缓和控制上下股疲劳伤损。
钢轨波磨与轨道横向振动位移的相关性分析
王伟华;韦凯;臧传臻;王显;为了探究钢轨短波波磨与轨道横向振动位移的相互作用机制，通过现场实测得到钢轨波磨特征以及波磨不同发展阶段的轨道横向振动特征。在此基础上，构建车辆-轨道空间耦合模型，利用USFD磨耗函数计算分析了曲线半径、车速、扣件设计刚度及阻尼对钢轨短波波磨发展的影响。结果表明：钢轨波磨与轨道横向振动位移呈明显的正相关关系；在相同运营条件下，轨道横向振动位移的加剧会提高钢轨波磨发展速度。提高曲线半径和降低运营车速，均会使曲线内轨的横向位移与波磨发展速度逐渐降低。增大扣件阻尼可以有效降低钢轨波磨的发展速度，减缓钢轨横向位移加剧的趋势，扣件垂向阻尼系数取80 kN·s/m时曲线内轨在波磨共振频率800 Hz（波长40 mm）处的磨耗峰基本消失。
高差钢轨铝热焊接头静弯试验及数值模拟分析
任金雷;针对钢轨焊接时既有轨与配轨磨耗程度不同导致的钢轨高度差异，本文采用静弯应变测试、数值模拟、静弯试验等方法，研究轨头对齐方式焊接后高差钢轨铝热焊接头在静弯过程中的轨底受力规律，分析高差对接头静弯受力的影响。结果表明：高差钢轨在采用轨头对齐的方式焊接完成后，静弯试验及数值模拟得到的应力分布及变化趋势基本相同，均为磨耗轨一端受力大于标准轨一端；随着高差增大，轨底各部位的应力差及应力分布不均匀性明显增大，且应力差呈非线性增长；接头静弯力随高差增大而降低。建议做好前期钢轨匹配工作，严格控制高差，尽量避免大高差下进行铝热焊接。
国家铁道试验中心小环线改造项目同侧曲线道岔方案
樊小平;为满足国家铁道试验中心小环线线路改造项目小环线与大环试验线的连接需求，本文设计了可实现列车高速过岔的同侧曲线道岔，研究内容包括平面线形和结构设计。对比29号、35号、39号同侧曲线道岔的平面布置、岔后线形、既有线改造难度及工程量，结合结构安全与运营需求综合分析，确定采用39号同侧曲线道岔方案。基于车辆-道岔耦合动力学模型，对该39号同侧曲线道岔开展动力响应仿真分析。结果表明：列车以200 km/h速度大环逆向、150 km/h速度小环逆向通过道岔时，轮重减载率、脱轨系数、车体垂向和横向振动加速度均处于安全限值范围内。该道岔解决了既有东西一千连接装置不具备自动转换功能的问题，提升了试验中心的综合试验能力与安全性，并填补了国内大号码高速同侧曲线道岔工程应用空白。
复杂约束下既有高速铁路线路新增TPDS选址多维决策方法及工程应用
毕涛;既有高铁线路新增的动车组运行品质轨旁动态监测系统（TPDS）选址面临多维复杂约束，包括线路几何参数、速度匹配性阈值、设备安装区段兼容性、探测站机房设置、电力通信引入成本等。针对这一问题，本文提出一种融合多目标优化的多维决策方法。通过构建初步筛选-多维度评估-综合代价排序的决策框架，结合专家打分法确定权重系数，建立综合代价函数量化电力通信引入成本、土建投资与安装维护成本的权衡关系。提出约束冲突消解策略，解决TPDS选址与既有设施协同难题。案例应用表明，模型筛选方案满足核心约束条件，平均降低综合成本18.7%，缩短决策周期40.0%。研究成果已指导京沪、沪昆等干线7套TPDS设备的工程实施，为既有高铁线路新增TPDS的科学选址提供了系统方法，并可通过参数自定义扩展至其他轨旁监测设备的选址决策，支撑智能高铁运维体系的构建。
考虑碎石掺量影响的流态固化土流动度及力学特性试验研究
孙国臣;熊宇星;蔡仙发;熊韫;罗如平;丁文云;采用室内土工试验探究了粗颗粒组分对流态固化土性能的影响规律，以不同质量分数(0～50%)及粒径(1～5 mm、5～10 mm、10～15 mm)的碎石等质量替代原混合料制备试件。通过室内流动性和力学性能试验对试样的流动度及力学特性进行了研究。试验结果得出：试样流动度随碎石掺量增加而降低，满足流态固化土回填设计要求须将粒径5 mm以上碎石的掺量控制在30%以内；在力学性能方面，掺入碎石组在3、7、14、28 d的强度平均值分别达到1.20、2.14、2.73、3.37 MPa，相较未掺入碎石的基准组，提升幅度依次为33.3%、35.4%、45.0%和62.0%，增强效果随龄期延长而持续增大；通过对试验数据进行回归分析，得到试样变形模量与无侧限抗压强度之间的关系为E50=(27～50)qu。
地质聚合物固化土的动强度及预测模型
胡建林;董少辉;陶喜龙;李雅儒;赵雨萱;贾吉龙;为解决传统水泥固化剂高碳排放问题，采用矿渣与粉煤灰制备地质聚合物，用于改良公路路基粉土，并通过动三轴试验研究其动强度特性。重点研究了固化剂掺量、初始偏应力、围压及养护龄期对固化土动强度的影响。结果表明：动强度随加载次数增加呈幂函数型衰减；提高掺量、围压与龄期均能增强动强度，而初始偏应力则产生不利影响。固化剂掺量增加，有助于提高动黏聚力与动内摩擦角；龄期影响表现为前期增长迅速、后期渐缓。基于试验数据构建了动强度预测模型，经验证实测值与预测值拟合度良好，可为动力荷载条件下路基工程设计提供理论依据。
群坑开挖钢管柱变形的数值模拟-数据驱动融合预测
刘冬;王浩;张兆龙;施豪;郭强;为揭示盖挖逆作法群坑协同开挖条件下钢管柱竖向变形规律并实现快速预测，本文依托某超大规模基坑群工程，采用现场监测与参数化数值模拟相结合的方法，系统分析不同开挖深度组合与开挖时序对钢管柱竖向抬升的影响。监测结果表明，钢管柱在施工过程中普遍发生竖向抬升，单侧开挖易引起明显非对称变形；当相邻基坑同步或近同步开挖时，结构变形协调性增强，不均匀抬升显著减弱。参数化数值模拟分析表明，深部开挖是控制竖向变形的主控因素，最大抬升量与开挖深度呈近似线性正相关。在此基础上，构建基于深度神经网络的智能预测模型，实现多工况条件下钢管柱竖向变形的快速评估，预测精度满足工程需求，可为群坑工程施工顺序优化与结构安全控制提供参考。
期刊简介
期刊名称： 铁道建筑
创办日期： 1961年7月
主管部门： 中国国家铁路集团有限公司
主办单位： 中国铁道科学研究院集团有限公司
刊期： 月刊
电话：010-51849235
Email：tdjzbjb@126.com tdjz@rails.cn
国内统一刊号(CN)： 11-2027/U
国际标准刊号(ISSN)：1003-1995
微信号：tdjz-1961
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