橡胶-纤维微表处混合料路用性能及降噪特性研究

通过添加橡胶颗粒和纤维对微表处混合料进行复合改性以达到改善其性能的目的,为了系统研究混合料的路用性能,通过对混合料关键参数进行确定,围绕混合料耐磨耗性能、水稳定性能以及抗滑性能的主要影响因素进行研究,并结合自主研发的室内轮胎加速下滑系统,对混合料的降噪性能进行试验分析。试验结果表明:当加入3%的橡胶颗粒及0.2%的聚酯纤维,最佳油石比为7.2%时,微表处混合料耐磨耗性能、水稳定性能均得到显著提高,抗滑性能也比普通沥青混合料得到明显的改善,同时,混合料的噪声水平也得到有效的降低,复合改性微表处混合料甚至比普通微表处混合料噪音值减小2.9 d B。     

不同抗车辙剂对沥青混合料高温性能影响研究

为分析不同因素对掺加抗车辙剂的沥青混合料高温性能的影响及显著程度,试验选取3种成分各异的抗车辙剂,通过室内马歇尔试验、国产车辙试验及汉堡车辙试验,并采用正交试验方法,探讨抗车辙剂种类、掺量及混合料级配等因素对沥青混合料高温性能的影响规律及显著性水平。研究结果表明:不同因素对混合料高温性能的影响强弱差异明显,具体为:抗车辙剂种类抗车辙剂掺量级配类型,且试验方法影响不同因素的显著性水平;抗车辙剂PR对混合料高温性能的改善效果最佳,其次为抗车辙剂RA,抗车辙剂Duroflex的效果相对较差。随着抗车辙剂掺量的增加,混合料高温性能的改善程度逐渐减弱。其混合料高温性能影响各因素水平组合较好方案为"PR抗车辙剂+0.45%车辙剂掺量+AC-16型矿料级配"。研究成果为抗车辙剂的选择、合理掺量确定以及混合料高温性能的优化提供参考指导。     

同步碎石应力吸收层路用性能的研究

主要对沥青加铺层结构组合中的同步碎石应力吸收层进行试验研究,通过粘结性试验、低温抗裂性试验、不同结构组合加铺层反射裂缝MTS疲劳试验等,评价同步碎石应力吸收层的路用性能;通过相关试验结果证明同步碎石应力吸收层具有良好的粘结性、低温抗裂性、抗拉伸疲劳性和防水性,是一种性能优良的新型应力吸收层。     

玻璃纤维加筋水泥土耐久性试验研究

水泥土是简易机场建设中道面基层的主要使用材料之一,但在使用中易遭受水的侵蚀,为解决水泥土水稳性和耐久性不良的问题,采用玻璃纤维对水泥土进行加筋,对不同土质、不同纤维掺量和长度的玻璃纤维加筋水泥土开展飞散性和磨耗试验,对其抗飞散性和耐磨耗性进行了研究。研究结果表明:浸水养护后试件的抗飞散性能明显低于常规养护试件,而纤维的加入可以缩小两者差距,有效提高水泥土水稳定性,同时玻璃纤维加筋水泥西安土水稳定性能优于玻璃纤维加筋水泥三亚土;纤维的长度和掺量对水泥土抗飞散性和耐磨耗性有较大影响,在所研究的范围内,当纤维掺量为0.3%,长度为6 mm时纤维对水泥土抗飞散性能增强效果最好,当纤维掺量为0.3%,纤维长度为12 mm时对水泥土耐磨耗性能增强效果最好。综合来看,当玻璃纤维长度为6 mm或12 mm,掺量为0.3%时对水泥土的加筋效果最好。     

地铁车站地面站厅层振动与噪声试验分析

为了分析和评价地铁车站列车运行产生的振动与噪声对站厅工作环境的影响,对某地铁站的地面站厅层的振动与噪声进行现场实测,在时域内分析振动与噪声特性,并将实测结果与我国环境振动与噪声标准进行对比和分析,对不满足标准的办公室进行减振降噪装饰处理。研究结果表明:当列车进出车站时,地面站厅结构竖向振动明显大于水平振动;实测的最大竖向振动加速度级为86.5~105.7 d B;站厅层楼板的振动明显大于其他位置处的振动;地面站厅内最大瞬时A声级为69.7~74.3 d B(A)。采取减振降噪措施后,办公室位置处的振动和噪声得到了较好改善。研究工作对类似工程的振动与噪声评价和减振降噪设计具有重要的参考价值。     

聚酯玄武岩纤维无纺布加筋强度试验研究

聚酯玄武岩纤维无纺布应用于公路工程中,与粘层油形成一个夹层存在于路面结构中。考虑聚酯玄武纤维无纺布作为复合结构的一部分,进行纤维无纺布复合沥青混合料的相关性能试验是非常必要的。本文对其加筋抗裂性能进行了试验分析。     

对铁道机车风笛声学性能的建议

为制订机车风笛声学性能标准 ,通过对国内外有关资料的分析 ,结合现场试验提出了有关建议 ,即 :风笛声级在机车运行方向中心线左右 4 5°、前方约 30 m半径弧上任意位置上的最低声级应达到 10 7d B( A) ,进入城区时风笛声级最高不应超过96d B( A) ,风笛至少应具有 2个以上的音调 ,低频为( 370± 10 ) Hz,高频为 ( 660± 15) Hz     

玄武岩纤维改性透水水泥稳定碎石试验研究

研究目的:透水水泥稳定碎石为透水路面的良好基层材料,在海绵城市透水路面应用前景广泛,但其强度和抗裂性能仍有待提高。本文通过室内材料试验,研究玄武岩纤维对透水水泥稳定碎石力学、透水性能影响规律,为透水水泥稳定碎石基层的改性提供参考依据。研究结论:(1)玄武岩纤维可有效提高透水水泥稳定碎石的后期抗压强度、劈裂强度;(2)不同纤维长度和纤维掺量改善效果不同,试验中12 mm玄武岩纤维掺量为0.7‰时改善效果最显著;(3)玄武岩纤维对透水水泥稳定碎石的空隙率影响不大,掺加纤维后,试件空隙率略有减小,但降低幅度不大;(4)本研究成果主要应用在道路工程领域,具体是海绵城市建设透水路基领域,可为今后的透水水泥稳定碎石基层的设计和施工提供参考。     

重载铁路声屏障降噪效果试验分析

测试列车通过一重载铁路路基区段时声屏障的插入损失值,分析不同牵引质量(5 000,8 000,12 000 t)和不同试验列车速度(60~100 km/h)3种声屏障的降噪效果和插入损失的频域特性。对首次在重载铁路中应用顶端降噪技术的干涉型声屏障的降噪效果进行了测试与分析。结果表明:声屏障的插入损失随列车速度的增加总体上呈减小的趋势;高声屏障高度由3.0 m增加至4.5 m,插入损失增加4.0 d B(A)以上;声屏障加装顶端降噪器,插入损失增加2.0 d B(A)以上;声屏障顶端降噪器对中低频噪声降噪效果显著,可有效提高声屏障工程总体降噪效果。     

我国铁路声屏障应用效果的评价

在总结我国既有铁路声屏障应用状况基础上 ,探讨性地提出了铁路声屏障的评价方法和应用效果。建议采用列车通过时段的等效声级插入损失值作为铁路声屏障降噪效果的评价量 ,测点位置除应包括各保护目标外 ,还应增加测量距离铁路外侧轨道中心线 30m处 ,距轨面 1 5m高处的声屏障插入损失值 ,以利于统一比较不同场所的声屏障实际降噪效果。按照上述评价方法 ,目前我国铁路已建成的多数 2 5～ 3 5m高的直立吸声式声屏障 ,在铁路边界测点处的降噪效果为 3 6～ 6 5dB(A)。     

基于橡胶混凝土的铁路隧道减振研究

为了控制列车通过时铁路隧道的振动强度,提出将橡胶混凝土材料应用于铁路隧道道床回填层的减振思路。基于动力学理论和有限元法,建立车辆-有砟轨道-隧道空间耦合动力学模型,分析橡胶混凝土回填层的减振性能以及对行车状态、轨道结构动力响应的影响。研究表明:橡胶混凝土回填层能发挥明显的减振效果,最大减振量为10. 3 d B,发生在中心频率80 Hz处;橡胶混凝土回填层对车辆动力响应影响不大,可以保证列车的安全平稳运行;采用橡胶混凝土回填层后,钢轨、轨枕、道床位移分别增加2. 06%、9. 48%和18. 58%,轨道各结构振动加速度变化较小,不会加剧轮轨的相互作用。     

麦秆纤维加筋土的抗冲蚀性及其防护效果试验研究

为了研究天然纤维加筋土的抗冲蚀性能及其防护效果,选取麦秆纤维为加筋材料,并加入定量石灰,制备麦秆纤维加筋土试样,进行直剪试验、崩解性试验及模拟降雨冲刷试验。试验结果表明:麦秆纤维加筋提高了土体的抗剪强度,主要表现为黏聚力随龄期增长明显,最大黏聚力增长率约为400%,内摩擦角增长较小,最大内摩擦角增长率约为50%,石灰+麦秆纤维加筋土的强度增长率高于纯麦秆纤维加筋土,纤维加筋率的增加可以明显提高加筋土的抗剪强度;麦秆纤维加筋有效降低土体的崩解性,崩解速率降低系数平均约为4.83,石灰的加入可以进一步提高纤维加筋土的水稳定性;麦秆纤维加筋土的防护效果明显,含泥量和径流量均比较稳定,含泥量平均降低约40%,且随着降雨历时的增长,防护效果更明显。本研究结果对于麦秆纤维加筋土应用于黄土边坡坡面防护具有指导意义。     

聚酯玄武岩纤维无纺布路用性能与施工工艺研究

对聚酯玄武岩纤维无纺布和聚酯玻纤布的物理力学性能进行了试验对比,对聚酯玄武岩纤维无纺布进行了粘结性能、低温抗裂性能、纤维布加筋强度和裂缝反射疲劳等路用性能进行了试验,并结合在河北省蔚县环城公路的应用,对聚酯玄武岩纤维布的施工工艺进行了总结。结果表明,聚酯玄武岩纤维无纺布具有较高的断裂延伸率和抗拉强度,具有优异的加筋效果,可有效消除路面结合处或裂缝处的应力集中,延长道路的使用寿命。     

地铁车辆阻尼环车轮服役期关键参数影响分析

为探究地铁车辆阻尼环车轮在服役期声振特性,在半消声室内进行阻尼环车轮自由状态下的声振特性试验研究,结合有限元仿真对试验结果进行分析。研究结果表明:软、硬阻尼材料阻尼环对不同服役时间的车轮减振降噪效果有所差别,对于厚轮缘车轮,硬阻尼材料更好,而对于达到镟修极限的薄轮缘车轮而言,软阻尼材料更好。车轮自身几何尺寸在服役期间有所改变,导致车轮声辐射为增加趋势,而阻尼环的存在将声功率级变化总值控制在0~2 d B之间,表现出在车轮服役周期内具有较好的适用性能。     

铁道机车风笛声学性能的试验研究

在大量的风笛试验测量基础上,比较了不同型号机车风笛的声学性能,试验结果表明:机车前方中心0°大约30m处的声级为105～112dB(A);风笛与机车正前方线路中心线夹角为0°～45°弧范围内,国产风笛声级波动范围在2～8dB(A)之间,0°～90°弧范围内,约为6～11dB(A)。而对不同测点的加拿大和谐式及美国风笛的声级比较,差值均在1～2dB(A)范围内波动。加拿大和谐式及美国的风笛声能主要集中在250～4000Hz;而国产风笛主要集中在500～8000Hz。提出了国产风笛与国外风笛在声学性能上的差距,强调风笛频谱特性的重要性。     

高速铁路隧道内噪声对乘车舒适性影响研究

研究目的:高速铁路列车进入隧道时,隧道及列车内会增加混响声,影响乘车舒适度。目前,隧道内混响声大小及其对乘车舒适度影响程度、降噪措施及其效果还缺乏实测及深入理论研究。基于此,本文通过对隧道内外、列车内外噪声实测,对比分析隧道内混响声对乘车舒适性的影响;通过COMSOL软件仿真模拟隧道内敷设吸声材料的降噪效果及其对乘车舒适度的影响。研究结论:(1)高速列车以180～300 km/h速度通过隧道区段时,列车内噪声为63～70. 1 d B(A),较非隧道区段增加约4. 6～6. 7 d B(A);列车内噪声中低频显著,无明显峰值;(2)因隧道内混响声影响,隧道区段列车内正常交谈的距离为0. 3～0. 4 m,较非隧道区段缩短了0. 3～1. 0 m;(3)隧道内敷设吸声材料能有效降低噪声,其中隧道内满铺吸声材料隧道内噪声降低约18. 1 d B(A),列车内噪声降低约6. 3 d B(A),正常交谈的距离增加了约0. 7 m,提高了乘车舒适性;(4)本研究成果可用于提高高速铁路隧道内旅客乘车舒适度。     

轨道交通车辆层状弹簧结构参数对其垂向刚度的影响

针对层状弹簧结构参数对其垂向刚度性能影响的问题,基于层状弹簧设计及生产应用经验,利用有限元仿真分析和试验相结合的方法,分析研究了橡胶层外径、橡胶层内径以及胶层厚度等层状弹簧关键结构参数对垂向刚度影响的规律,确定了层状弹簧垂向刚度理论计算公式,并进行了验证分析.结果 表明:层状弹簧橡胶层外径对垂向刚度影响效果最为显著,起正向影响作用,影响灵敏度值约为5.5～7.7;橡胶层内径为负向影响,影响灵敏度值约为-1.7～-2.5;胶层厚度为负向影响,影响灵敏度值约为-2.1 ～-2.5;胶层数与垂向刚度呈反比影响关系.同时验证了理论计算公式的准确性.     

低水化热纤维增强衬砌混凝土性能研究

针对在建的广州深圳—茂名铁路沿线隧道用衬砌混凝土开展了室内试验,研究不同矿物掺合料对衬砌混凝土水化放热特性的影响,以及不同种类纤维及掺量对衬砌混凝土力学性能、早期抗裂性能和耐久性能的影响规律。研究结果表明:掺入粉煤灰可显著降低衬砌混凝土的水化热,但会影响其早期力学性能;纤维的掺入显著提升了衬砌混凝土的抗裂性能、弯曲韧性及抗盐冻性能,钢纤维的增韧效果优于PVA纤维;端钩型钢纤维的抗裂增韧效果优于镀铜短细钢纤维,但其不易分散,掺量宜取0.7%。     

铁路全封闭声屏障降噪效果试验研究

直立式声屏障是我国高速铁路噪声控制主要措施,仅在声影区有较好的降噪效果,全封闭声屏障、半封闭声屏障等进一步降低噪声的声屏障类型虽已在城市轨道交通广泛应用,但在铁路应用案例极少,为了保护"小鸟天堂"生态环境,我国深茂铁路于国内首次采用全封闭声屏障,为了分析其降噪效果,采用间接法进行现场测量,结果表明:动车组运行速度不高于132 km/h时,全封闭声屏障可大幅降低列车通过噪声,且不存在声亮区,距线路不同距离、不同高度处,全封闭声屏障降噪效果可达16～18 dB;呈现宽频降噪性能,对于400 Hz以上的噪声,降噪量高达10 dB以上;630 Hz以上降噪效果高达15 dB以上。试验明确了全封闭声屏障降噪特性,为我国高速铁路声屏障选型和优化设计提供参考。     

大鳌特大桥深水大直径变截面桩基施工技术研究

深水大直径变截面钻孔灌注桩施工中,常出现变直径段桩轴线偏心严重、多层钢筋笼使变截面处部分砼保护层偏薄、灌筑工艺不精细使变截面处砼松散及桩底外围沉淀超规范等质量缺陷。本文通过大鳌特大桥深水大直径变截面桩基施工实践,采取了变截面段加导向环成孔技术、PHP泥浆泥沙分离循环系统、灌筑混凝土技术等方法,取得了全部桩基达I桩的效果。