高速铁路CP Ⅲ交会网必要测量精度的仿真计算

为合理布设CPⅢ网的测量网形,确定CPⅢ网中观测值的必要精度,结合CPⅢ网的标准和改进测量网形,采用边角网间接平差的严密精度估算方法,对CPⅢ网的相对点位精度进行仿真计算,并据此确定了CPⅢ网中观测值的必要测量精度:方向测量精度≤±1,″距离测量精度≤±(1 1×10-6)mm.研究结果对高速铁路测量规范的修订和在建高速铁路CPⅢ网的测量具有重要参考价值.     

高速铁路路基表面沉降测量方法研究

为研究高速铁路路基表面沉降测量方法,本文依托实际工程,以沉降变形传感技术为基础,介绍了一种基于液力测量原理的高速铁路路基表面沉降自动测量传感技术。重点研究了高速公路路基表面沉降自动测量系统,提出了以自动测量系统为主,人工测量为辅的沉降测量方案,并在实际工程中进行了应用。研究表明基于液力测量原理的沉降自动测量传感技术在高速铁路路基表面沉降测量中具有很大的可靠性和实用性。     

基于列车振动的高速铁路桥墩沉降控制阈值

为保障高速铁路桥墩沉降区域的列车运行安全平稳性,提出了一种基于列车-轨道-桥梁动力相互作用理论的高速铁路桥墩沉降控制阈值研究方法;探讨了既有标准中的桥墩沉降限值,并确定了影响桥墩沉降控制阈值的关键因素;基于列车-轨道-桥梁动力相互作用理论,考虑轨道随机不平顺、轮轨非线性接触关系等非线性因素,建立了考虑桥墩沉降和多影响因素的高速列车-轨道-桥梁耦合动力学模型;在此基础上,研究了多因素条件下桥墩沉降对列车-轨道-桥梁系统的影响,并从保证列车安全平稳运营的角度提出了适用于中国高速铁路桥墩沉降的控制阈值。研究结果表明:研究高速铁路桥墩沉降控制阈值时不能忽略轨道随机不平顺、温度作用、混凝土收缩徐变等因素的影响;随着桥梁跨度的增大,混凝土收缩徐变和温度作用导致车体垂向加速度和轮重减载率增大,桥墩沉降则导致上述指标减小;考虑多因素后,车体垂向加速度和轮重减载率与不考虑这些影响因素相比明显增大;随着桥墩沉降的增大,列车通过不同不平顺样本时车体垂向加速度和轮重减载率均超标;为保证列车运行安全性与乘坐舒适性,高速铁路桥墩沉降控制阈值建议为10 mm;在本文得到的控制阈值基础上进一步考虑施工误差等其他因素即可得到准确的标准限值,研究结果可为桥墩沉降限值的最终确定提供研究方法和数据支撑。      

外滩通道建筑物保护及周边环境影响分析

国内采用超大直径土压平衡盾构法施工属首次,以Ф14270mm超大直径土压平衡盾构为对象,对盾构穿越建筑物的风险进行评估,采用数值模拟方法比较加固前后浦江饭店基础沉降和水平位移以及隧道轴线地表沉降;穿越中采用FCEC法对建筑物进行超前保护,使建筑物沉降控制在10mm内;在盾构推进过程中对周边环境的影响从横向和纵向两方面进行分析;通过现场监测和理论计算对照,表明建筑物在盾构穿越过程中沉降控制良好,具有一定的工程参考意义。     

桩端后压浆技术在京哈高速公路改扩建工程中的应用

在京哈高速公路长春至四平段改扩建工程建设项目中,为有效控制新旧桥梁之间的沉降差,拼宽桥梁钻孔灌注桩基础采用桩端后压浆技术.阐述了桩端后压浆的施工工艺控制措施、施工控制要点、工艺流程等,总结了桩端后压浆技术的特点.     

基于时序InSAR技术的京津高铁区域沉降稳定性评估

高速铁路对轨道的平顺性及线下构筑物的稳定性有严格的要求,而铁路地理跨度大,采用定期的常规地面人工测量方法无法及时有效得到高速铁路沿线的形变,给线路的稳定性评价和列车的安全运营造成了潜在的隐患．本文以京津高速铁路永乐站至天津站区段为研究区域,利用时序差分雷达干涉测量技术,选用C波段雷达数据对沿线区域进行了形变监测,获得了该区域在2007-02-2010-07时间范围内的纵断面方向平均沉降速率曲线及沿线平均沉降变化率曲线;对比分析了沿线区域沉降变形规律,提出区域内差异性沉降是对线路稳定性影响较大的因素;并根据影响程度对线路进行了分级评估．该结论对于京津高铁的运营及维护具有重要参考意义和实用价值．     

湿陷性黄土区高铁路基沉降控制综合技术研究

郑州至西安高速铁路是世界上第一条大范围穿越湿陷性黄土地区的高速铁路。依托郑州至西安高速铁路建设,以路基实体试验为主要研究方法,对湿陷性黄土地区高速铁路路基沉降控制技术难题进行了系统研究,总结并提出了湿陷性黄土地区高速铁路路基沉降控制的综合技术。其主要工程措施包括以下6个方面:(1)客观评价黄土场地湿陷性;(2)黄土填料改良;(3)提高路基本体刚度;(4)采取合理地基处理方法;(5)人为加速路基沉降变形;(6)开展路基沉降观测与动态评估。     

整体式断面拓宽桥梁基础不均匀沉降影响分析与控制

在采用整体式断面拓宽法进行桥梁拓宽工程中,基础不均匀沉降过大是引起新旧桥梁的主梁拼接部位开裂的主要原因之一。以某高速公路桥梁拓宽工程中两座互通式立交桥拓宽为依托,采用桥梁通用分析软件Midas Civil建立有限元分析模型,对新旧桥梁基础不均匀沉降值取为5 mm时空心板梁桥和简支T梁桥的主梁和接缝的受力及位移、拼接部位的开裂进行了分析和验算,结果表明:在桥梁拓宽设计时,结构局部部位和拼接部位应加强配筋,以避免裂缝的产生。为了减小基础不均匀沉降对拼接部位的影响,对空心板梁桥采用了桩底后压浆技术对地基进行了加固处理,并对两桥基础沉降情况进行了12个月的连续观测。观测结果表明:采用桩底后压浆技术进行地基加固处理的空心板梁桥的新旧桥梁基础不均匀沉降值小于未采用该技术处理的简支T梁桥,说明该技术可有效改善新旧桥梁基础的不均匀沉降。     

武广高铁CFG桩复合地基工后沉降影响因素

为了研究软土地区高速铁路CFG(cement flyash gravel)桩复合地基工后沉降,以武广客专试验段为例,基于有限元理论,借助ABAQUS软件,对多个影响CFG桩复合地基工后沉降的因素进行数值模拟,分析各因素对其沉降的影响程度和规律,确定控制沉降量的主要因素.研究结果表明:增大桩的弹性模量或桩径,桩土应力比均增大;增大垫层厚度,桩土应力比减小;采用钢筋混凝土管桩和CFG桩组合时,在CFG桩桩顶的最大沉降为2.01 mm,与全为管桩的情况相比,不均匀沉降减小了46.5%.      

高速铁路客运专线无砟轨道测量技术

京津城际高速铁路客运专线是中国第一条高速铁路客运专线,采用的是德国无砟轨道博格板技术,其测量精度要求高、技术新,其中GRP测量和博格板精调为本项目的重点和难点.结合现场实际施工,着重阐述了GRP测量的坐标计算、GRP点及定位锥点放样、GRP的平面高程测量平差计算方法,并对轨道板精调测量的步骤与关键技术进行详细介绍,对同...     

基于单目视觉的轨道固定桩基准点测量方法

为了提高铁路线路固定桩基准点绝对坐标测量的效率, 提出了一种新的测量方法; 建立了无合作目标的单点测量模型, 采用单目相机采集激光靶标图像, 利用光饱和点重心法提取激光光斑中心; 研究了平面直线成像规律, 构造了基于正交直线的单应性矩阵求解方法, 并对图像进行透视畸变校正; 根据校正后的图像与靶标的几何相似关系, 计算了激光光斑与靶标的横、纵向偏差; 在室内环境下, 进行了靶标图片拍摄的正交试验, 计算与比较了横、纵向偏差。试验结果表明: 在激光光斑和靶标固定的条件下, 保持相机与靶标的距离不变, 改变相机角度拍摄图片, 经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.082、0.254mm; 相机拍摄角度固定, 改变相机与靶标距离拍摄图片, 经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.126、0.014mm; 在相机的角度、相机与靶标的距离都改变的情况下, 拍摄的图片经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.329、0.064mm; 可见3组试验的横、纵向偏差与期望偏差的误差均小于0.5mm; 系统的水平距离测量误差范围为±1.52mm, 高程测量误差范围为±0.67mm, 根据轨道检查仪性能指标, 线路水平距离误差范围为±3.0mm, 高程误差范围为±2.5mm, 因此, 本文的测量方法精度满足轨道测量要求。水平距离测量误差完全由激光测距仪和倾角传感器决定, 而高程测量误差是由激光测距仪、倾角传感器与激光点和靶心的偏移量共同决定的。      

路基表面沉降视觉检测系统光斑中心定位方法研究

激光光斑中心精确定位是铁路路基表面沉降视觉测量系统的关键技术,关系沉降测量的精度.分析了铁路路基表面沉降视觉测量的基本原理,结合激光光斑图像的特点,在以光斑轮廓邻域的灰度分布进行曲面建模的基础上提出基于曲面拟合的光斑亚像素中心定位方法,并通过实验验证了该方法光斑中心定位精度优于常用的基于重心灰度分布曲线拟合法,定位精度高且鲁棒性好,达到了铁路路基沉降观测精度的要求.     

基于小波变换的高速列车表面脉动压力提取

高速列车表面压力测试过程中,为了克服微型压阻式气压传感器测试的脉动压力信噪比低的缺点,有效提取出脉动压力,建立了传感器输出模型;利用相关系数法确定分解层数,根据3原则计算分层阈值,提出一种小波变换阈值去噪方法.用该方法对CRH(China railway high-speed)某型动车组静态测试信号进行去噪处理;并进行200 km/h动车组表面压力测试信号脉动压力的提取,建立了脉动压力功率谱模型.研究结果表明:该方法能有效提取出列车表面脉动压力,测点处脉动压力的幅值在20 Pa范围内时刻波动,频率主要集中在0~200 Hz;建立的脉动压力功率谱模型为列车减振和降噪提供理论指导.      

基于PSO优化RBF-NN的磁浮车间隙传感器温度补偿

针对高速磁浮列车悬浮间隙传感器的温度漂移现象,建立了基于RBF（radial basis function）神经网络的间隙传感器温度补偿模型.通过对全局最优粒子执行梯度下降寻优,将粒子群优化算法与梯度下降算法结合得到一种寻优能力更强的混合算法,并将该方法用于RBF温度补偿模型参数优化,提高了间隙传感器的补偿精度,最后,使用现场可编程门阵列FPGA（field-programmable gate array）实现了该补偿模型并进行了实验.实验结果表明:该方法能够较好地对间隙传感器进行温度补偿,补偿后的传感器输出不受环境温度影响,全量程范围内最大误差为0.45 mm,8~12 mm工作间隙范围内误差为0.16 mm.      

高速铁路路基不均匀沉降的动力学识别

高速铁路路基不均匀沉降直接影响列车的动力特性.本文建立了车辆轨道路基空间耦合动力学模型,对沉降区车体振动、轮轨力、钢轨加速度和轨道板加速度等动力特性进行了分析.在车辆动力响应和轨道动力响应中,车体垂向振动加速度受路基不均匀沉降影响最为明显,且最有规律可循.将车体垂向振动加速度作为输入量,基于RBF神经网络对路基不均匀沉降的弦长和幅值进行识别,通过网络逼近性能和输出结果的训练不断优化神经网络模型,最后可得预测效果误差小于2％,可用于路基不均匀沉降的识别.     

Compensation of pressure enthalpy effects on temperature fields for throttling of high-pressure real gas

For the pressure enthalpy of high pressure pneumatics, the computational fluid dynamics (CFD) simulation based on ideal gas assumption fails to obtain the real temperature information. Therefore, we propose a method to compensate the pressure enthalpy of throttling for CFD simulation based on ideal gas assumption. Firstly, the pressure enthalpy is calculated for the pressure range of 0.101 to 30 MPa and the temperature range of 190 to 298 K based on Soave-Redlich-Kwong (S-R-K) equation. Then, a polynomial fitting equation is applied to practical application in the above mentioned range. The basic idea of the compensation method is to convert the pressure enthalpy difference between inlet air and nodes into the compensation temperature. In the above temperature and pressure range, the compensated temperature is close to the real one, and the relative temperature drop error is below 10%. This error is mainly caused by the velocity difference of the orifice between the real and ideal gas models. Finally, this compensation method performs an icing analysis for practical high pressure slide pilot valve.     

桥上无缝线路附加伸缩力的远程监测与分析

针对高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路这一复杂体系,以国内某高速铁路建设为背景,通过对该高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路的试验研究,研制了高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路长期、远程和实时监测系统。利用远程监测所得到的应变,推导了伸缩附加力的计算公式。运用该方法对某高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路进行了监测,试验结果验证了监测系统的可行性和有效性。     

关于高速铁路调度指挥系统稳定性的探讨

探讨了高速铁路调度所内调度系统的信息传递过程,采用控制论中系统方块图进行描述,计算出高铁调度系统的信息传递函数,然后求得调度系统的特征方程和特征根,通过分析特征根是否均有负实部来判断系统的稳定性。提出了描述调度系统控制精确度的稳态误差的计算方法。为今后高速铁路调度系统的稳定性的研究有所启发。