块石层对其下部路基土体温度的影响

块石调温路堤是多年冻土区铁路设计施工中采取的一项积极主动保护冻土的措施。本文根据野外观测资料 ,对两种不同粒径块石层下地温状况给予了初步的分析。结果表明 ,暖季粒径为 5～ 8cm的碎石层热屏蔽作用要好于片石层 ,而冷季粒径为 4 0～ 5 0 cm的片石层对流作用要强于碎石层。块石层阴阳面下地温分布具有不对称性 ,表现为阳面下地温高于阴面下的地温     

路堤块石自然对流特性的室内试验研究

通过室内试验,对青藏铁路路堤块石自然对流过程中风速场和温度场特性及其变化规律进行研究。结果表明:在初始控温一段时间后,风速场趋于稳定,对流涡包由无序状态逐渐发展为单胞状态;降温过程中,块石层内温度场的变化较规律,尽管对流涡包形状和大小稍有变化,但一直处于单胞状态,对流中心位于块石层中部;尽管温度场变化会引起风速场变化,但当温差达到一定值后,虽继续增大,最大风速基本不再变化,且仍位于块石层中部;自然调温过程中,由于产生热交换,块石层内温度场发生较大变化,块石层内整体温度升高,且温度场变化较混乱,风速场极不稳定,对流涡包由较为规则的单胞状态,逐渐进入无序状态。     

多年冻土区开放块石护坡降温特性室内试验研究

通过室内模拟多年冻土区太阳辐射及风作用的试验条件下,对粒径为15~20 cm的开放块石护坡降温特性进行研究。结果表明,开放块石护坡具有良好的降温效果。在块石护坡表面周期平均温度为正的条件下,护坡下的土体表层周期平均温度在第二个试验周期能够降至0℃以下,并且随着时间推移,土温继续呈下降趋势。同时,通过分析开放块石护坡内的温度场分布,可以发现,在环境气温最低时,块石护坡中部形成的封闭环状低温区相当于一个＂冷源＂,块石层内的能量传递以受迫对流-强化传热为主,并由此达到降温制冷目的,冷季吸收的冷量足以抵消暖季输入的热量,使得开放块石护坡的下伏土体在暖季仍能基本保持冻结状态。因此,在太阳辐射强烈、年平均气温为负并且多风的青藏高原多年冻土区,开放块石护坡可作为一种保护冻土路基长期稳定的措施。     

冻土块石路基的保冷效果数值计算研究

应用有限体积法,对一块石路基内的温度与速度特性进行了数值计算分析。计算结果表明块石路基的热稳定性较好。在路基内,越远离地表,监测点的温度变化越滞后于地表。而且离地表越远,温度变化幅度越小。在对块石路基内的块石层计算中采用了"块石"与"多孔介质"模型。两种模型计算的块石层内空气速度场在冬季都呈现一个逆时针旋转的涡,在夏季则是顺时针旋转的涡。由于块石模型计算的速度更加直接地反映了块石空隙中空气的真实速度,所以其计算结果大于多孔介质模型计算的速度。采用块石模型计算出路基内的整体温度略低于采用多孔介质模型计算结果。本文认为采用块石模型计算块石路基的速度场与温度场优于多孔介质模型。     

敞开式TBM施工隧道掘进段空气温度计算方法

以敞开式隧道掘进机(TBM)施工隧道为研究对象,基于热力学原理,分析掘进段热害影响因素,建立敞开式TBM掘进段空气温度的计算模型,对不同围岩级别、不同岩温下掘进段内空气温度进行计算研究。结果表明:自掘进开始,TBM掘进段内空气温度迅速升高,在掘进20min时升高至接近最大值并保持基本稳定,停机后空气温度迅速下降;掘进段空气温度随围岩温度的升高和围岩级别的提高显著上升;通风对掘进段内空气有明显的降温效果;围岩温度为18℃,Ⅱ级围岩无通风时掘进段空气温度为39.9℃,通风量为60m3·s-1时下降至27.9℃,通风控制空气温度低于28℃规范限值;围岩级别Ⅱ级,60℃岩温无通风时掘进段空气温度为81.9℃,通风量为60m3·s-1时下降至46.9℃,但空气温度仍然较高,可采用在正常施工通风基础上增加洞内局部降温措施。     

高原多年冻土区块石路基施工技术问题探讨

块石路基是青藏铁路高原多年冻土区路基工程主要的工程措施之一。本文介绍了高原多年冻土区块石路基的施工技术及工艺参数。采石场块石采用冲击气锤解小、挖掘机挑选、筛分台筛选等措施控制块石粒径;严格控制路拱厚度和横坡,避免地表水进入路基基底,减弱通风效果;块石层采取一次倾填到位,保证块石层中有足够的孔隙满足通风效果。块石层顶面采用5～10 cm小石块封闭找平,防止反滤层漏入块石层中堵塞孔隙影响通风效果。填筑反滤层前在块石层边坡上覆盖彩条布,防止在反滤层和路基填筑时填料散落到边坡上造成块石层孔隙堵塞。     

低空气湿度对空调车厢热舒适性的影响

分析了轨道交通车辆车厢内空气湿度及温度变化时对PMV值的影响.还给出了PMV-PPD的计算结果,结果表示当车厢空气温度范围是16～20 ℃时,湿度的降低,使热舒适性差;21～25 ℃时对热舒适性影响不大,冬季一般控制在18 ℃左右,在不能提高车厢内温度的前提下,建议增加空气加湿设备以提高车厢内的热舒适性.     

顺层路堑边坡岩体爆破的层裂效应试验研究

结合渝怀铁路顺层岩质地段路堑施工,通过对6次单孔爆破层裂试验中振速与声波探测结果的耦合分析,确定出该区岩体的临界质点振速为25 3cm·s-1。对8次深孔台阶爆破、浅孔台阶爆破和浅孔光面爆破地震波测量结果的回归分析与计算讨论表明,这3种爆破方式都会使边坡岩体产生不同程度的层裂效应,深孔爆破引起的岩体层裂范围达9 12m,而浅孔爆破则仅为2 18m～2 42m。对于顺层岩质地段路堑开挖,可采用主开挖区深孔爆破与缓冲爆破相结合、顺倾一侧边坡预留保护层浅孔爆破与光面爆破相结合的施工方案,能保证开挖爆破产生的层裂范围小于2 2m。     

基于旅客乘坐舒适性需求的高速动车组车内环境技术条件

选择京沪、武广客运专线上运营的5种车型14个车次列车,在冬夏季节高峰客流时段测试车内的热环境、空气品质、空气瞬变压力、噪声、振动、照明等指标,并对6 210名旅客进行乘车舒适度问卷调查,研究高速动车组的车内环境技术条件。结果表明:高速动车组旅客对有关乘车舒适度各影响因素的关注程度由大到小依次为:噪声、空气瞬变压力、异臭味、厕所设施、温度、振动、座椅宽度、空气清新度、座位脚部空间和车内清洁度。建议适宜的高速动车组车内环境技术条件是:车内温度在冬季时北方为22~24℃、南方为19~22℃,夏季时北方为25~27℃、南方为26~28℃;车内空气品质为CO2≤0.15%,TVOC 0.8~1mg·m-3,HCHO≤0.1mg·m-3,NH3≤0.2 mg·m-3,PM10≤0.15 mg·m-3,CO≤5 mg·m-3,细菌总数≤2 500cfu·m-3,O2≥20%,负离子≥300N·cm-3,对于车厢内的新风量一等座、二等座车厢分别取30和25m3·(h·人)-1,由此可使车内的空气品质综合评价指数达到2级;最大车内空气瞬变压力变化速率在平原线路条件下分别取0.3kPa·s-1和0.8kPa·(3s)-1,在山区线路条件下分别取0.2kPa·s-1和0.5kPa·(3s)-1;车内噪声在车速≤250km·h-1时一等座车厢≤65dB(A)、二等座车厢≤68dB(A),车速250km·h-1时一等座车厢≤68dB(A)、二等座车厢≤70dB(A);车内垂向振动加速度≤0.50m·s-2,纵向、横向振动加速度均≤0.38m·s-2,振动加速度矢量和≤0.9m·s-2;车内照度取一等座、软席车厢≥200lx,二等座车厢≥150lx。     

京沪高速铁路南京大胜关长江大桥风-车-桥耦合振动分析

用多刚体结构模拟车辆,空间梁单元模拟桥梁,轮轨密贴假定和蠕滑理论处理轮轨间作用力,以快速谱分析法模拟风速场,对桥梁子系统施加静风力和抖振风力,对车辆子系统施加稳态风力,采用实测桥梁3分力系数,建立风-车-桥耦合动力系统.以南京大胜关长江大桥主桥6跨连续钢桁拱为例,进行0～40 m·s1风速下风-车-桥耦合系统动力分析.分析结果表明:桥梁系统的动力响应随桥面风速的增加而增大,其横向响应对风荷载的敏感程度大于竖向响应;桥面平均风速不超过15 m·s-1时,高速列车可以设计速度安全通行桥梁;风速在15～20 m·s-1时,安全通过桥梁的车速不应超过240 km·h-1;风速在20～25 m·s-1时,车速不应超过180 km·h-1;风速在25～30 m·s-1时,车速不应超过160 km·h-1;风速超过30 m·s-1时,不能保证列车安全通过桥梁.     

温度梯度荷载对桥上无砟轨道几何形位的影响分析

我国在设计桥上无缝线路时,桥梁温度荷载按照相关规范规定采用均匀温度荷载,这与桥梁在自然环境中所受到的温度梯度荷载存在一定的差异。基于梁轨相互作用原理,利用有限元方法,建立桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道有限元模型,分别计算分析在均匀温度和竖向温度梯度作用下桥梁变形对无砟轨道结构几何形位的影响,有益于进一步深入研究桥梁温度荷载的合理取值。结果表明:与均匀温度荷载相比,竖向温度梯度荷载对桥上无砟轨道几何形位影响很大,且主要影响桥上无砟轨道的高低几何形位,对无砟轨道的水平几何形位也有一定影响,因此建议在设计桥上无缝线路时,考虑桥梁温度梯度荷载,并对桥上无砟轨道结构的几何形位进行限制。     

地热病害对铁路隧道工程施工效率的影响研究

在山区铁路建设中,隧道施工遇有地热会造成施工环境高温高湿,导致施工环境恶化,施工效率降低,机械故障率增加,威胁施工人员的健康和安全。此文以向莆铁路戴云山等3座隧道为例,通过对地热地段施工工序、工作内容、人员和机械配置、工效等全过程跟踪和记实,建立施工组织模型,与正常施工环境下的参数和指标进行对比,分析对施工效率的影响,并计算出开挖、支护、衬砌工序的人工和机械降效系数。量化了地热病害对隧道施工和成本投入的影响程度。     

超前小导管参数对 超前支护的影响分析

为充分研究超前小导管参数对其超前支护的影响程度,通过三维数值模拟计算,重点研究超前小导管管径和小导管长度对其超前支护"棚架"效应的影响规律。研究结果表明:超前小导管管径的改变对超前支护的影响较小,增大管径不能明显控制围岩变形,超前小导管长度的增加对超前支护的影响趋势由强而趋于平缓,从而得出小导管的最优长度。     

铁路站台雨棚风洞试验取值规律的探讨

研究目的:铁路无站台柱雨棚为四周开敞建筑,通常采用钢结构形式,为风敏感结构,本文通过对14个无站台柱雨棚风洞试验的结果进行分析,归纳总结其共性特征,并与现行《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)进行对比分析,得出无站台柱雨棚风荷载体型系数的一些分布规律,为结构计算提供参考。研究结论:(1)铁路无站台柱雨棚风压系数介于0.1～0.9之间,风吸系数介于-0.3～-2.0之间;(2)试验得出的风压体型系数一般小于《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)类似参考值,而风吸体型系数两者较为接近;(3)檐口、洞口处的风荷载具有放大效应。     

浅议轨道交通建设对西安城市发展的作用

介绍了国内外城市快速轨道交通建设现状,并以西安市快速轨道交通建设为例,从优化西安市空间结构、增加社会经济效益和体现环境效益等方面阐述轨道交通对西安城市发展的积极作用。     

高速车轴车削加工表面残余应力的研究

在对25CrMo高速车轴合金材料车削试验和被加工表面残余应力测量的基础上,通过统计大量试验数据,分析不同车削参数、不同刀具类型对车轴表面残余应力值的影响.结果表明,高转速数控机床加工车轴合金材料时,车削参数及刀具类型对车轴表面残余应力值的影响十分显著.     

桥梁横向伸缩对无砟轨道的变形影响研究

研究目的:混凝土桥与路基或钢桥相连时,在桥梁温度变化时,由于梁缝两侧横向伸缩位移的差异会对桥上无砟轨道结构受力及轨向不平顺产生影响。本文通过建立线、板、桥、墩一体化空间耦合模型,分析梁缝附近轨道结构受力及轨向不平顺的影响因素,并确定主要影响因素对应的取值范围,从而为后续桥梁支座、线间距等的设计提供理论指导。研究结论:(1)轨道板温度变化会引起轨距改变,但不会造成轨距超限;(2)CA砂浆层与轨道摩擦阻力在纵向与横向上的分配系数以及桥墩的横向水平刚度对轨向不平顺及凸台受力等影响较小,但钢梁的温度变化幅度及横向固定支座距线路中心线的距离会显著影响凸台受力及轨向不平顺;(3)依据轨向不平顺限值确定了不同桥梁温升幅度及线间距条件下的横向固定支座与活动支座之间的距离限值,为桥梁支座设置提供理论指导;(4)该研究成果可应用于铁路无砟轨道设计中。     

峡谷风对桥梁上列车气动性能的影响

基于标准κ—ε双方程湍流模型,分析运行在跨峡谷桥梁上的列车外部稳态流场,研究不同峡谷间距、列车在桥上不同位置时峡谷风对列车气动性能的影响规律。计算结果表明:在同样风速条件下,峡谷间距越小,对气流的加速作用越明显,当峡谷间距分别为150,200,250和300m时,桥梁上方的风速分别增加了17.5%,11.6%,7.2%和3.4%;峡谷间距150m时车辆受到的侧向力、升力和倾覆力矩比300m时分别增大约25.7%,84.5%和21.1%;列车处于峡谷中间位置时受到的气动力最小,列车处于刚进入峡谷位置时受到的气动力最大,后者比前者车辆受到的侧向力、升力和倾覆力矩分别增大了5.5%,8.2%和7.8%。     

轨距对机车车辆稳定性影响的研究

基于惯性力与轮对蛇行频率及波长间的关系,研究轨距对机车车辆稳定性的影响,并通过对各种轨距下单轮对走行部和转向架式走行部的特征值计算,验证分析结果。结果表明:对于单轮对走行部,轨距越宽,车辆稳定性临界速度越高;对于转向架式走行部,轨距越宽,机车车辆稳定性临界速度越低;采用弹性定位后,可以提高单轮对走行部的稳定性临界速度;转向架采用弹性定位之后,优化的悬挂设计可以使机车车辆达到很高的稳定性临界速度;对于转向架式走行部,速度对稳定性的影响程度与轴距的影响程度相当,在其他条件不变的情况下,轴距增大20%,相当于其稳定性临界速度可提高20%;车轮踏面等效锥度和名义滚动圆半径对单轮对或转向架式走行部稳定性临界速度的影响与轨距的影响程度相同,锥度加大或轮径减小,均会降低机车车辆的稳定性。     

单轨车转向架空心轴螺纹的修复

基于生产实际，针对非标螺纹进行工艺改进，解决了不卸轴修复螺纹的问题。