客运专线列车不同运行速度匹配对平面最小曲线半径的影响分析

通过对影响客运专线最小曲线半径的各种参数的分析研究,计算各参数对最小曲线半径的定量影响,得出影响最小曲线半径的主要因素为最高列车行车速度(Vmax),其次是欠超高与过超高之和(hg+hq),而速差比系数(k)对最小曲线半径的影响最小.文章中给出的最小曲线半径与各计算参数关系图,能直观地反映出不同速度匹配与最小曲线半径的关系,可供从事客运专线设计人员参考.     

基于钢筋应力监测值的盾构隧道管片外部荷载正交数值反演分析方法

为研究盾构隧道管片外部荷载的分布特征，提出了一种基于钢筋应力监测值的管片外部荷载正交数值反演分析方法。以钢筋应力监测值为目标函数，该方法通过建立正交数值分析工况较好地反演了管片的外部荷载。研究表明：(1)该方法通过分析所提取的管片外部荷载试验因素，设置相应的试验因素水平，建立正交试验分析工况；基于三维有限元反演分析模型进行迭代计算，求解基于钢筋应力的监测值和计算值的目标函数，通过其均值和极差分析反演获得管片外部荷载最优解。(2)管片外部荷载影响因素包括竖向土压力修正系数、水压力修正系数、侧压力系数和地层抗力系数。(3)三维有限元反演分析模型建模要素包括三维实体管片和一维钢筋，管片接缝采用一维螺栓+二维界面进行模拟，地层采用仅受压曲面弹簧进行模拟。(4)算例最优解为竖向土压力修正系数为1.2、水压力修正系数为1.2、地层抗力系数为70 MPa/m、侧压力系数为0.35。     

基于损伤函数的钢轨滚动接触疲劳研究

对不同类型的钢轨滚动接触疲劳损伤函数进行分析.采用基于磨耗数的损伤函数对钢轨滚动接触疲劳损伤系数进行测算,得到疲劳损伤在实际线路轨面上的分布和特征,并比较与不同转向架结构形式相关的钢轨疲劳损伤特征.研究结果表明:车辆在速度和轴重增加的情况下均会加剧钢轨的疲劳损伤;疲劳损伤曲线存在一个拐点,超过拐点后由于钢轨磨损加剧而使损伤减小;在半径小于600 m的曲线上采用轮缘润滑措施会使外侧钢轨的疲劳损伤系数急剧增大,严重影响列车行车安全,故对轮缘润滑要慎用,并应与钢轨打磨配合使用.     

大型交通枢纽工程基坑降水研究与应用

利用西安北客站场地抽水试验资料,结合稳定流和非稳定流理论,对潜水完整单井抽水无观测孔和有一观测孔2种情况下渗透系数k和影响半径R的求解方法进行分析和探索,依据求取的参数(渗透系数和影响半径)后,利用三维有限元模拟进行仿真估算、对比,进而对今后降水研究提供应用参考。     

铁路货车制动管弯管成型精确度工艺保证方法研究

针对铁路货车制动管弯管成型过程中管件轴线变长、弯曲半径的回弹和弯曲角的回弹等现象,通过计算与分析,采用缩短制动管下料长度、弯曲角度补偿及弯管机导模改造等方式保证了制动管成型精确度。     

三种保偏光纤的偏振特性研究

应用全矢量模型对3种保偏光纤——椭圆芯光纤、椭圆芯光子晶体光纤和六角芯光子晶体光纤的偏振特性进行了分析。3种保偏光纤的基模场均具有较强的线偏振特性,光子晶体保偏光纤的模式双折射和走离幅度比椭圆芯光纤高1～2个量级。其中六角芯结构更为有效,该结构不仅能有效地限制模场,而且模式双折射和走离幅度比椭圆芯光子晶体光纤高1倍。在所讨论的光子晶体保偏光纤中,大的走离使x和y两个偏振基模无法满足耦合所需的相位匹配条件,耦合效率大幅度下降,更易实现光的保偏传输。这为研制高性能的保偏光纤提供了一条新的途径。     

基于保角变换法的不同地形对地面落雷分布的影响研究

针对高铁在地形复杂区域的落雷密度较难估算问题,提出了一种基于保角变换法与雷电先导发展理论相结合的方法求解不同地形条件下的落雷密度.首先对对称地形的保角变换函数进行拓展验证,使其满足实际复杂地形形状的需求,并得到地形参数与保角变换参数的数学对应关系;再结合雷电先导发展理论建立落雷分布计算仿真模型,在不同地形条件下进行落雷分布仿真,对仿真数据进行整理统计形成落雷分布概率密度函数曲线,通过对曲线进行对比得到落雷分布的差异性.该方法拓展了保角变换函数的应用范围,为估算复杂地形区域的落雷密度问题提供了一种新思路、新方法.     

踏面等效斜率计算方法的比较

等效斜率的概念来自轮对的蛇形运动,它反映了轮对几何蛇形运动的波长.等效斜率通常根据左、右车轮滚动半径差随轮对横移量变化的函数(RRD函数)计算得到.介绍了几种根据RRD函数计算踏面等效斜率的原理和公式,包括UIC 519积分法、简谐线性法、以及概率法等.通过算例比较了等效斜率各种算法之间的差异,并与时域仿真的结果进行了...     

综合评价车辆/轨道系统动态特性的广义能量法

以轨道质量指数评价轨道区段的平顺状态,不能反映具体的运营车辆相对轨道的动力学响应.因此,借鉴能量集中率的思想,提出综合评价车辆/轨道系统动态特性的广义能最指标,并引入能量权系数表征不同波长成份不平顺对输入车辆/轨道系统总能量有不同的权重.在能量权系数相同的情况下,利用离散Parseval定理证明广义能量指标可简化成轨道质量指数,并通过实测的轨道不平顺数据验证这一结论.通过对车辆动力学响应与轨道不平顺之间的传递函数的幅值曲线规一化后,计算得到能量权系数.利用广义能量指标评价钢轨波浪弯曲不平顺.数值计算结果表明:广义能量指标比轨道质量指数能更好地评价钢轨波浪弯曲不平顺.评价结果的合理性通过是否会引起车体"抖振"得到检验.     

桥架定型弯通满足电力电缆合规敷设相关参数研究

桥架定型弯通是整个电缆桥架系统中为电缆规范敷设提供通道的薄弱环节,规范对电缆弯曲半径有明确要求。本文基于相关规范依据,结合桥架定型弯通中最典型的水平定型弯通和垂直定型弯通,研究各种电缆敷设情况下桥架定型弯通的相关参数和电缆合规敷设之间的影响关系,利用迭代分析法建立了能计算出满足合规敷设的桥架定型弯通最小弯曲宽度值的数学模型,并给出了适用于实际工程应用的计算解决方案。     

变流器水冷管道内汽蚀条件的计算流体动力学分析

从流体动力学理论出发,对汽蚀现象的产生机理等进行了分析。在此基础上,以变流器水冷系统管道中存在变截面的90°弯头段为例,建立三维模型,采用Realizable k-湍流模型并借助SIMPLE算法对管件内的流体运动进行CFD（计算流体动力学）数值模拟。通过对模拟结果进行分析发现：当截面平均速度保持在2.38 m/s以下时,管道内部理论上不会形成汽蚀;当速度高于3.1 m/s时,流体的压力将低于空气析出压力,溶解在流体中的气体便会迅速析出,使管道系统中存在极大的汽蚀隐患。     

耦合轮对的应用研究

建立了耦合轮对转向架车辆的动力学计算模型,利用数值模拟方法对不同半径曲线的通过情况进行了动态仿真计算.通过传统轮对与独立轮对、耦合轮对的比较,认为耦合轮对具有更好的动力学性能.基于耦合轮对的特点,提出采用耦合轮对抑制粘滑振动的新方法,并对其可行性进行了分析.分析表明,由于耦合轮对蠕滑力的可控性,采用耦合轮对能有效抑制轮对的粘滑振动.     

一种小半径曲线桥上无缝线路稳定性加强方案研究

针对小半径曲线桥上无缝线路稳定性问题,提出一种无缝线路稳定性加强方案,建立了考虑护轨作用的计算模型,通过修改计算参数,分析护轨本身和加强方案对桥上无缝线路稳定性的影响。结果表明:考虑护轨的影响,曲线半径小于600 m地段的无缝线路稳定性会被降低;在加强方案下,曲线半径大于250 m地段的无缝线路稳定性均能够得到提高,且随着曲线半径增大,提高量显著增大;加强方案下的护轨横撑槽钢强度能够满足要求;建议在进行小半径曲线桥上无缝线路稳定性分析时考虑护轨的影响,采用60 kg/m钢轨护轨的对桥上无缝线路稳定性影响的效果要好于采用50 kg/m钢轨护轨。     

护轨对桥上无缝线路稳定性的影响

运用ANSYS软件,建立铺设护轨的桥上无缝线路有限元模型,研究护轨中集聚不同温度力对桥上无缝线路稳定性的影响。结果表明:对于采用50kg·m-1钢轨铺设护轨半径大于1 200m和采用60kg·m-1钢轨铺设护轨半径大于800m的曲线线路,当护轨中集聚小于20℃的温度力时,铺设护轨可提高桥上无缝线路的稳定性,而对于采用50kg·m-1钢轨铺设护轨半径小于1 200m和采用60kg·m-1钢轨铺设护轨半径小于800m的曲线线路,当护轨中集聚大于20℃的温度力时,铺设护轨则会不同程度地降低桥上曲线无缝线路的稳定性,且半径越小,线路稳定性的降低越明显;对于桥上直线无缝线路,采用50或60kg·m-1钢轨铺设护轨后,当护轨中集聚小于30℃的温度力时,桥上无缝线路稳定性均可得到提高,且护轨温度力越小其稳定性提高程度越高。通过减小护轨中的温度力,可减少伸缩调节器的使用,提高桥上无缝线路铺设的温度跨度。     

纤维种类与尺寸对喷射混凝土弯曲韧性的影响

选取不同种类与尺寸的4种型号的纤维,分别以0.7%和1.0%的体积掺量制成混凝土试件进行预切口三点弯曲试验,由混凝土弯曲荷载与跨中挠度的关系曲线计算出纤维喷射混凝土的弯曲韧性指数,进而分析研究纤维种类、几何尺寸及掺量对纤维喷射混凝土弯曲韧性的影响。结果表明:纤维掺量和形状相同时,纤维长度越长混凝土的弯曲韧性提升效果越显著,但纤维长度的确定需考虑对混凝土工作性的影响;对于钢纤维和有机纤维,端部弯钩或表面压痕均可增大纤维与基材之间的黏结力,提高弯曲韧性;与钢纤维相比,有机纤维PP30-55对喷射混凝土弯曲韧性的提升效果更显著,体积掺量1.0%时弯曲韧性指数I5=13.10。     

40t轴重下曲线半径与轮轨磨耗及疲劳损伤的关系

轮轨磨耗及滚动接触疲劳损伤是影响大轴重列车运行安全的重要因素,本文基于多体动力学软件UM建立了40 t轴重重载货车动力学模型,从轮轨磨耗、疲劳损伤2个角度,研究曲线半径对40 t轴重货车通过曲线时动力性能的影响,给出最小曲线半径的建议取值。研究结果表明:货车在曲线上运行时,轮轨磨耗和疲劳损伤均在小半径曲线上更严重;与400 m曲线半径相比,曲线半径800 m时轮轨磨耗降低68%,轮轨间出现轮缘接触的频次得到有效控制;曲线半径1 200 m时轮轨磨耗和疲劳损伤分别降低80%,58%,滚动圆外侧10~30 mm内基本不再出现疲劳损伤。建议最小曲线半径一般情况下取1 200 m,困难情况下取800 m。     

钢纤维对盾构管片受力主筋用量的影响研究

基于某铁路盾构隧道钢筋钢纤维混凝土管片极限状态设计,就钢纤维参数对受力主筋用量的影响进行研究。研究结果表明:长径比相同的情况下,随着钢纤维掺量的增加,受力主筋用量呈线性趋势减小,在钢纤维掺量相同的条件下,随着长径比的增加,受力主筋用量基本呈线性趋势减小;通过线性回归分析,分别得到钢纤维掺量、长径比与受力主筋减少量的关系表达式,相关系数分别为1.000 0、0.999 4;基于钢纤维掺量对受力主筋减少量的表达式,引入影响系数ξ表征钢纤维型号的影响,得出钢纤维参数与受力主筋减少量之间的关系表达式。该式可用于对预测分析采用不同钢纤维型号和掺量时的受力主筋减少量,但同时存在一定局限性,需进一步研究修正。     

活性粉末混凝土梁斜裂缝宽度影响参数探析

为了分析剪跨比、配箍率、钢纤维体积率和纵筋率等不同参数对试验梁斜裂缝宽度的影响,进行4组11根HRB500级钢筋活性粉末混凝土简支梁的抗剪试验研究,并提出其最大斜裂缝宽度计算的建议公式。研究结果表明:剪跨比、钢纤维体积率、配箍率和纵筋率都对试验梁的斜裂缝宽度有一定的影响,剪跨比越小,试验梁的斜裂缝宽度越小;配箍率、钢纤维含量和纵筋率越大,试验梁的斜裂缝宽度越小;其中钢纤维体积率的影响最为明显。基于普通钢筋混凝土梁斜裂缝宽度计算公式构建的修正公式,可为HRB500级钢筋活性粉末混凝土简支梁的抗剪计算提供些许参考。     

铁路既有曲线整正计算中基于坐标法的渐伸线误差分析研究

应用相关几何知识分析根据拨距计算拨后坐标以及利用公式计算渐伸线法拨后正矢的理论方法,提出将偏角法实测数据转化为坐标法需要的相关数据的方法,并且在采用相同的曲线半径及缓和曲线长度条件下,计算偏角法和坐标法各自的拨距值及其拨后正矢,将偏角法计算出的拨距值、拨后正矢和坐标法计算结果进行对比分析,从而可直观分析出运用渐伸线法计算出的拨距和拨后正矢的误差大小及规律。分析结果表明:渐伸线法计算的拨距误差和拨后正矢误差都与偏角的大小有关,渐伸线法用于大偏角曲线整正时,虽然其有一定的误差,但其计算精度可以满足曲线整正基本要求。     

时速200 km城际铁路曲线简支梁桥横向偏心设置研究

就目前的普速铁路而言,双线简支梁桥下部结构横向偏心设置及适用曲线半径的设计与计算已比较成熟。对于城际铁路,设计曲线半径、设计活载、墩梁结构等均与普速铁路有较大区别,横向偏心如何设置以及偏心值与曲线半径如何匹配均有待研究。为了研究时速200 km城际铁路曲线简支梁桥下部结构横向偏心设置规律,以京津冀地区某城际铁路工程为背景,采用弯矩平衡方法推导出理想偏心值公式,通过对其桩长、承载力、经济性等指标的对比分析,得到适合工程实际的横向偏心设置方法。结果表明:桥墩与基础之间设置横向偏心形式与梁部与桥墩之间设置横向偏心均对桩基有优化效果,建议根据工程项目特点选择适当的方法;当线路平面采用最小曲线值(R=2000 m、2200 m)时,建议在双线简支梁桥设置0.2 m横向偏心,当曲线半径R>2000 m时,可不设置横向偏心。