基于剩余寿命的铁路轨道电路调整型维修方法研究

轨道电路设备的维修通常以故障后维修和定时维修为主,而传统的定时维修存在随着维修次数的增多使得设备的可靠性下降、失效率增大的问题。在定时维修的基础上,通过动态调整维修的时间间隔,延长平均无故障时间并保证设备的可靠运行。本文将此方法应用于ZPW-2000A轨道电路设备的维修中。以发送器和接收器为例,通过收集历史失效数据,计算其平均剩余寿命并进行可靠性分析,根据剩余寿命进行调整型维修。计算结果表明该方法可行有效,可为延长设备的使用寿命和改进铁路信号设备定时维修策略提供理论依据。     

基于概率的钢桥焊接构件疲劳养护策略优化方法

将线弹性断裂力学、结构可靠度理论与全寿命成本分析法相结合,提出基于概率的钢桥焊接构件疲劳养护策略优化分析方法。根据钢桥焊接构件疲劳裂纹的尺寸,采用分级维修策略,根据全寿命思想将养护费用分为检测费用、维修费用和失效费用;基于构件的需检、维修和失效概率,以构件满足最小允许可靠度的养护总费用最小为优化目标,进行养护策略优化分析。对某悬索桥钢箱梁横向加劲肋疲劳养护策略优化分析的结果表明,检测费用对最优检测维修时刻的影响最明显;检测费用增大,最优检测维修时刻推迟;维修费用增大,最优检测维修时刻提前;折现率能改变总费用的值;当失效概率很小时,失效费用增大对最优检测维修时刻影响不大。提出的养护策略优化方法简单实用,可操作性强,可用于类似钢结构的养护优化。     

隧道-既有建筑物净距对盾构施工影响的数值分析

以昆明市轨道交通6号线二期菊华站—东部汽车站区间盾构在软弱土层中下穿冶金居民小区为背景,分别以既有建筑物变形、既有建筑物结构受力、管片受力为分析指标,通过数值计算研究不同隧道-既有建筑物净距条件下盾构施工对地表既有建构筑物的影响,研究结论对于软弱土层中盾构下穿既有建构筑物合理净距的确定有一定参考意义。     

站台雨棚钢结构在锈蚀作用下的耐久性评估

考虑钢构件由锈蚀引起的几何削弱及材性退化,提出一种钢结构在锈蚀作用下的耐久性评估方法。通过引入大气腐蚀模型,采用锈蚀缺陷分析方法建立结构有限元模型,同时给出锈蚀钢材屈服应力比下降标准曲线得到结构剩余承载力准则。基于该评估方法,通过迭代计算构件的临界失重率,进而确定构件的损伤系数(耐久性指标)。结合算例阐述站台雨棚钢结构在大气均匀锈蚀作用下的耐久性评估流程。研究结果表明:站台雨棚整体结构的损伤系数随服役时间近似呈线性增长;均匀锈蚀引起的几何削弱与材性退化对结构整体的损伤系数几乎相同;该分析流程可为高铁站台雨棚在大气锈蚀作用下的耐久性评估提供参考。     

基于车桥耦合动力分析的钢桥疲劳损伤与剩余寿命评估

提出基于车桥耦合动力分析的钢桥疲劳评估方法,建立车桥动力系统模型进行列车过桥耦合振动分析,求解桥梁构件疲劳应力,在此基础上,采用S-N曲线法对关键构件的疲劳损伤和剩余使用寿命进行评估。以一座铁路下承式钢桁梁桥为例,利用实测应力数据对所提方法进行验证,与既有方法评估结果进行比较,并研究了车速和轨道不平顺对桥梁疲劳性能的影响。结果表明:本文方法所得构件疲劳应力与实测数据符合较好,能够对铁路钢桥疲劳损伤和使用寿命进行准确评估;列车速度对桥梁疲劳性能有显著的影响,构件疲劳损伤程度并不一定随着车速的提高而增大;轨道不平顺能够显著影响桥梁疲劳损伤累积,轨道平顺性越好,构件疲劳损伤程度越低,加强轨道维护、保持良好轨道状态能够有效延长铁路钢桥的疲劳使用寿命。     

GFRP-钢混合配筋混凝土结构使用寿命预测方法研究

为了研究GFRP-钢混合配筋混凝土结构的使用寿命,由素混凝土以及混凝土环境下钢筋、GFRP筋三者使用寿命预测方法特点出发,探讨混合配筋结构中混凝土耐久性能、GFRP筋与钢筋面积比影响下结构使用寿命预测方法,提出混合配筋混凝土结构使用寿命预测优化模型。利用提出的预测模型对GFRP筋-钢混合配筋T梁结构使用寿命进行分析。研究结果表明:混合配筋混凝土结构的使用寿命由混凝土、钢筋以及GFRP筋3种材料共同决定,且随着混凝土的耐久性能及配筋面积比的差异,整体结构使用寿命也有所不同。混凝土的耐久性能较差时,整体使用寿命由混凝土决定;混凝土耐久性能较好时,整体使用寿命由GFRP筋与钢筋面积比以及混凝土环境中钢筋与GFRP筋使用寿命共同决定;该预测模型可用于混合配筋混凝土结构剩余使用寿命评估及其维修加固决策。     

数值分析结合自动化监测技术在地铁下穿工程中的应用

为确保地铁双线盾构隧道长距离平行下穿既有建筑物的安全,采用FLAC3D有限差分软件建立模型,获得施工过程中地铁盾构隧道所引起的该建筑结构的变形规律及影响范围,并提出针对性的监测方案。结果表明:(1)根据理论计算及实际监测,盾构隧道施工对既有建筑结构的影响范围为隧道上方及两侧20 m横向范围,因此应对该范围内的建筑结构进行重点监测;(2)为降低由于盾构施工造成的地层损失,及时对区间下穿既有建筑段下方隧道拱部管片外侧地层进行二次注浆加固很有必要,通过监测可知,该建筑结构最大绝对沉降值约为9.5 mm,最大差异性沉降值为10.5 mm,均满足评估单位给出的安全指标;(3)采用自动化监测手段,实时掌握建筑物的变形数据,通过调整盾构推力、土仓压力、掘进速度等掘进施工参数,最大程度降低对既有建筑结构的扰动。     

既有公路钢筋混凝土梁的动态系统可靠性分析

针对既有结构可靠性分析的特点 ,根据评估目标基准期的不同建立时变荷载模型 ,考虑构件抗力随时间的动态变化 ,以某公路钢筋混凝土简支梁为例 ,计算抗弯破坏和抗剪破坏这两种失效模式的可靠指标 ,并根据二者的相关系数 ,对钢筋混凝土梁的动态系统可靠性进行分析。     

高性能混凝土碳化深度的灰色系统理论计算模型

采用灰色系统理论计算模型GM(1,1)对8个高性能混凝土实体构件的碳化深度进行了建模计算,计算龄期分别为28,60,90,740 d和14年,并根据灰色模型模拟计算的误差变化规律,给出了非等间隔数据序列的转换、优化数据序列边界和优化数据序列参数等建模基本方法。将计算结果与8个构件实测碳化深度进行比较,验证了灰色系统理论计算模型的正确性和可行性。     

以可靠性为中心的列控维修系统设计探讨

根据既有铁路列控设备的特点以及对列控系统维护的安全高效的要求,提出从以可靠性为中心的维修方式角度对现行列控维修系统进行优化的考虑。结合以可靠性为中心的维修方式的定义和基本思路,围绕以可靠性为中心的维修理论进行了列控维修系统的分析,在此基础上探讨给出了以可靠性为中心的列控维修系统的初步方案。