南京南站清水混凝土表观质量施工控制研究

研究目的:南京南站站房大量采用清水混凝土墙面、柱面、顶棚,部分区域采用装饰清水混凝土,在施工过程中,由于南京南站的站房结构的特点和清水混凝土表观质量的要求,遇到诸多实际工程难题,因此有必要对清水混凝土表观质量施工控制技术进行研究.针对目前清水混凝土国内尚无统一的清水混凝土施工质量标准和质量验收标准,通过归纳清水混凝土常见表观质量缺陷原因,在分析南京南站项目工程特点的基础上,借鉴以往工程的经验,制定清水混凝土表观质量控制标准和施工控制措施,应用在实际工程中,确保清水混凝土施工的顺利完成.研究结论:(1)通过南京南站现场检验,制定的清水混凝土外观质量标准、表面质感控制标准和装饰效果控制标准,可以有效地保障清水混凝土表观质量,满足铁路站房清水混凝土表观质量的要求.(2)从测量放线、混凝土工程、钢筋工程、模板工程四方面对清水混凝土进行施工控制,可以有效地避免清水混凝土表观质量缺陷的产生.     

混凝土空心柱服役期芯表最大温差研究

研究目的:混凝土构件的芯表最大温差是确定最大温度梯度的关键参数，混凝土构件芯表最大温差受太阳辐射以及气温的影响。太阳辐射强度等数据难以直接测得，但太阳辐射以及气温影响导致的构件周边环境温度可以方便地监测。本文对位于北京的某一混凝土空心柱各壁板温度进行长期监测并统计分析监测数据，提出以构件周边环境温度最大值、环境温度变化幅值及环境温度升温速率计算混凝土空心柱芯表最大温差的预测模型，并对预测模型的准确性进行F检验和T检验。研究结论:(1)混凝土空心柱各测点温度呈现以24 h为周期的周期性变化规律，靠近外表面的测点温度变化受构件周边环境温度影响明显；(2)不同季节条件下，混凝土空心柱南壁板芯表最大温差及表面开裂风险均大于其余壁板，东侧、西侧及南侧壁板芯表最大温差起伏明显，北侧壁板芯表最大温差起伏较小；(3)一天内，南壁板芯表温差变化与构件周边环境温度变化规律相似且达到峰值的时间相近，芯表温差变化速率与构件周边环境温度升温速率相近；(4)一天内，混凝土空心柱芯表最大温差与构件周边环境温度最大值、环境温度变化幅值、环境温度升温速率的相关性均较大；(5)构建的芯表最大温差预测模型能够较为准确地计算...     

混凝土收缩徐变作用下超长桥建合一结构温度效应的计算方法对比研究

为了研究混凝土收缩徐变和环境温差的共同作用对超长桥建合一铁路车站结构温度效应的影响，提出超限应力面积比作为衡量温度应力导致楼板开裂损伤的评价指标。利用ABAQUS软件建立铁路车站实体模型，分析在混凝土收缩徐变和环境温差共同作用下结构的应力状态。结果表明：考虑不同的混凝土收缩和徐变的计算方法，在外界环境温差降低的情况下，按TB 10002—2017《铁路桥涵设计规范》计算的结构梁、板应力最大，按GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》、JTG 3362—2018《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和TB 10092—2017《铁路桥涵混凝土结构设计规范》计算的结构梁、楼板应力基本接近，其均值分别为TB 10002—2017相应计算值的49%、52%；按TB 10002—2017计算的超限应力面积比最大，按TB 10092—2017计算的超限应力面积比最小。     

基于多物理场耦合的双块式无砟轨道早期混凝土时变行为研究

针对无砟轨道道床混凝土早期开裂问题，基于多物理场耦合理论，提出一种适用于浇筑早期的双块式无砟轨道水化-热-湿-力耦合计算模型，利用既有试验验证模型合理性，获取无砟轨道道床早期各物理场的时空分布规律，进行开裂风险预测。结果表明，与试验结果对比，本文模型对早期混凝土各物理场的模拟较为合理，尤其对表面干燥下的湿度场、复杂应力场的计算具有较强的适用性；道床水化速率先迅速增大后逐渐减，至第7 d基本停滞，最大水化速率出现在浇筑后约7 h,不同深度的水化度发展一致；受水化热影响，浇筑后24 h道床温度呈升高趋势，后受环境影响程度增大，随环境温度呈日周期变化；道床相对湿度及含水量呈垂向梯度分布，支承层对道床底部的干燥作用较为明显，水化耗水是导致道床内含水量降低的主要因素；道床早期应力及开裂风险呈周期性变化，最大开裂风险达到1.0,位于轨枕与道床的结合面处，并预测了道床早期开裂的3种主要形式。     

基于最优化原理的大跨度劲性骨架拱桥外包混凝土分环分段浇筑分析

针对大跨度劲性骨架拱桥施工阶段受力复杂、外包混凝土浇筑方案对劲性骨架受力影响较大的特点，提出基于最优化理论的外包混凝土分环分段数量设置方法。将主弦管应力与目标应力差值的平方设为目标函数，分环分段数量为设计变量，利用最优化原理建立外包混凝土分环分段浇筑状态下，可测变量之间的性态约束关系。以某在建主跨600 m的上承式钢管混凝土劲性骨架拱桥为例，通过最优化原理求取外包混凝土分环分段数量设置的最优解，并进一步对肋间横联结构及混凝土浇筑顺序进行优化计算。结果表明：提出的基于最优化计算理论的外包混凝土分环分段设计方法是可行的；原设计方案主弦管压应力为342.6 MPa,优化后主弦管压应力仅为309.1 MPa,降低幅度可达9.8%;原设计方案拱顶最大下挠值为654 mm,优化后拱顶最大下挠值仅为629 mm,下挠值减少25 mm;肋间横联设计方面，建议采用X形空间横联而非采用I形平面横联，因前者在外包混凝土浇筑阶段的稳定性明显优于后者。     

基于GA-岭回归分析的机车车轮踏面磨耗量预测算法研究

车轮踏面磨耗量是评价机车运行安全的重要参数，但多数车轮运维现场的条件尚不能对踏面磨耗量及时、准确地进行监测。为了解决上述问题，文章提出了基于“GA-岭回归”分析的机车车轮踏面磨耗量预测算法（简称“GA-岭回归”预测算法）。“GA-岭回归”预测算法分为数据前处理和数据预测分析2部分。对于数据前处理，首先依据不同的测量方式对采集到的踏面磨耗量数据进行分类，基于车轮的实际运维情况，分析不同类型数据的特点；随后以镟修周期作为数据划分标准，对分类后的数据进行切片处理；最后采用相关标准和主成分分析法对相应的动态测量数据进行清洗、降噪。对于数据预测分析，首先划分数据集，进行数据整合，创建训练集数据的时间滑动窗口；随后采用岭回归算法对训练集数据进行回归分析训练，并结合遗传算法和验证集数据进行模型参数的调优，以提高预测准确性。基于测试集数据，分别采用传统预测算法、岭回归线性预测算法和“GA-岭回归”预测算法，对3类预测算法的预测效果进行对比分析；随后采用相同的测试方法，扩大车轮样本的数量，继续进行预测效果的对比分析。测试结果表明，采用“GA-岭回归”预测算法的预测误差和误差标准差均相对较低。经分析可知，...     

弹性波技术在高速铁路道岔区板式无砟轨道离缝检测中的应用

高速铁路板式无砟道岔区的离缝脱空无法通过人工方法有效检测，须采用无损方法。针对这一问题，采用弹性波法对板式无砟轨道道岔区段进行检测，分析了黏结良好区域和脱空区域的反射波形特征，给出了道岔黏结质量评价方法和评价指标。结果表明：弹性波法能有效检测板式无砟道岔离缝脱空，可通过时域反射系数和卓越频率两个指标综合识别离缝；相对于黏结良好状态，脱空状态下时域反射系数明显增加，反射系数大于0.7时可判定为脱空；存在脱空时，脱空深度位置对应的频率峰值表现出较强的反射特征。将检测结果绘制成等值线图，可直观显示离缝脱空位置；计算离缝面积比，可评价道岔区轨道板底部的黏结状态。     

60N U71MnG钢轨轨头裂纹成因分析

对线路探伤检查发现的60N U71MnG重伤钢轨进行磁粉检测复核，在钢轨轨头工作边侧表面发现了裂纹。为查明裂纹产生的原因，人工压断裂纹钢轨并取样，对裂纹处断口进行宏观形貌观察、扫描电镜观察及能谱分析，以获得裂纹断口的形貌特征和伤损特点；对试样进行显微组织观察和维氏硬度检验，以分析裂纹的成因和机理，并在考虑温度拉应力和列车动弯应力作用下，对钢轨受力及裂纹萌生机理进行仿真分析。结果表明：钢轨轨头工作边侧表面裂纹为冷态下形成的外伤，裂纹及其附近部位曾受到过剧烈摩擦产生高温并发生相变产生了马氏体组织；当轨温为-33℃时，在温度拉应力和列车产生的动弯应力的共同作用下，白层马氏体表面中心偏下位置的拉应力为417.6 MPa，裂纹易从钢轨表面中心萌生，其尖端应力强度因子KI为28.9 MPa·mm1/2，高于钢轨断裂韧性KIC的最小单值，因此钢轨在经历很短的循环载荷周次后便从白层马氏体处发生裂纹失稳扩展。     

碱性材料反应对混凝土梁抗剪切力的影响

日本铁道综研所利用已经因碱性材料反应导致劣化的RC梁试件，通过静载荷试验研究了碱性材料反应对RC梁抗剪切力的影响，以及实施钢板结合加固方式的效果。在试验前，试件上已存在最大宽度达0．65mm的多个微细裂纹，说明了静载荷试验的方法和试验结束时的破坏状况，提出碱性化学反应对混凝土梁抗剪切力的影响，包括理论计算公式、最大剪切力的试验值和计算值、有无加固钢筋的荷重-变形关系比较等，并对钢板结合加固度的效果进行评价。研究结论是：碱性反应使材料更容易发生脆性破坏；加固钢筋的抗剪切力；钢板结合加固方式提高了抗剪切力效果。     

土岩组合地层长短桩支护结构力学特性研究

土岩组合地层基坑中若采用长短桩的围护形式，涉及长短桩的协同支护效应，其开挖变形规律不易通过理论公式分析，形变机理尚不明确。采用数值模拟和现场监测相结合的方法，研究土岩组合地层深基坑开挖引起长短桩围护结构的变形与受力特性。研究结果表明：在土岩组合基坑中，长短桩围护结构最大侧移点位于土岩分界面附近，且侧移曲线在开挖面以下迅速收敛，与全土质基坑中围护结构侧移呈现较大差异；风化线以上段桩身弯矩近似呈“两端简支分布荷载梁”类型，风化线以下段桩身弯矩曲线反弯点位于开挖面处；长桩数量减少使支护结构嵌固段约束能力降低，桩身弯矩随之增大，但对风化线以下段桩身弯矩影响较大；各开挖阶段短桩弯矩随长桩同步增大，长桩与短桩表现出一定程度的协同工作机理。     

适当加大桥上轮缘槽宽度和改变护轨形状实现普通捣固作业的设想

1问题的提出 目前，桥上线路的捣固作业方式一般有两种：日常维修由于基本轨和护轨间的净距无法满足普通捣固机捣镐的下插宽度，只能采用人工捣固；大中修施工时，只有将护轨临时拆除后，才能使用普通捣固机械进行捣固作业，结束后再恢复护轨。现桥上大都铺设的是混凝土枕，人工捣固很容易造成轨枕底部掉块，加之人工捣固质量远不如机械捣固，因此，在日常维修中，桥上线路一旦产生高低不平顺时，只能够采取加垫调高垫板的办法解决，“维规”对调高垫板的使用又有严格的要求，对个别水平、低接头的处理可以使用垫调高垫板的方法处理，对长大轨面不平顺和垫板超过容许高度都不可用此方法解决。因此，在桥上能够解决用普通捣固机进行捣固，是彻底改变桥上作业方式的惟一出路。同样，随着铁路提速的要求和客运专线的大量建成运营，机械化养路是工务必由之路。     

无砟轨道充填层脱空超声反射检测方法

将超声反射检测方法引入无砟轨道充填层脱空病害检测中，以CRTSⅡ型板式无砟轨道为例，采用COMSOL有限元软件建立其有限元模型，进行无砟轨道超声反射信号的时域和频域特性分析。结果表明：当充填层黏结良好时，超声检测到的回波峰值较小，而脱空区域由于空气、水与混凝土材料阻抗差异过大，超声波在轨道板表面和脱空层之间多次反射，使得回波峰值增大，且随脱空长度的增长，反射系数呈对数上升的趋势。据此提出以反射系数时域值为无砟轨道层间脱空的评价指标，以网格划分、数据采集、滤波计算、云图评价为主要步骤的无砟轨道充填层脱空损伤超声反射检测方法。通过缩尺模型检测试验进行验证，并提出基于反射系数的无砟轨道充填层黏结状态分级评估标准，即：当反射系数小于等于0.4时，充填层没有缺陷，充填层状态良好；当反射系数在（0.4,0.7）区间时，充填层存在一定程度的病害；当反射系数大于等于0.7时，充填层存在较大面积脱空。     

公铁两用钢桁梁温度场边界条件及分布研究

以沪苏通长江公铁大桥主航道桥为工程背景，基于该桥梁结构健康监测系统运营期极端高温和低温的现场实测数据，对既有温度场边界条件进行修正，并运用有限元软件ANSYS对钢桁梁结构温度场时空分布进行研究。结果表明：桥梁结构温度场受结构的形式、尺寸和材料特性，桥梁的轴线方向和经纬度，风速风向及大气温度等因素的共同影响；在进行其温度场边界条件计算时，太阳直接辐射计算应考虑钢桁梁结构遮蔽影响，对流换热计算应考虑钢桁梁结构中存在双面对流换热现象及风速折减，辐射换热计算应考虑结构表面倾角、流体温度和桥梁结构温度及二者温差的影响；因结构材料导热特性存在差异，钢桁梁温度场分布在时间和空间上分别具有时滞性和横（竖）向差异性，桥梁钢结构和沥青桥面分别约在14:00和15:00达到自身最高温度，且在15:00各结构之间温差较大，最高可达18.4℃；公路桥面、铁路桥面顶板和底板、中间横联与其连接的腹杆连接点是温度差异显著部位。     

胸腔镜辅助下前路松解联合后路矫正治疗特发性脊柱侧凸

目的 评价胸腔镜下前路松解联合后路矫形治疗特发性脊柱侧凸畸形的临床疗效。 方法 自2004年~2008年间采用胸腔镜辅助下前路松解及后路矫正术治疗的42例特发性脊柱侧凸患者，男性17例，女性25例，年龄11~23岁，平均14.6岁。术前冠状面主弯Cobb角69°~132°，平均76.5± 6.2°，柔韧度为26.8%±5.2%；按Lenke分型，Ⅰ型25例，Ⅱ型13例，Ⅲ型4例。左胸弯7例，右胸弯35例。术前肺功能检查均有重度肺通气储备功能下降，7例患者术前有下肢浅表感觉减退。全麻下取侧卧位在胸腔镜辅助下完成前路胸椎椎间隙松解与植骨融合，一期或二期行脊柱侧凸后路矫形、内固定及植骨融合术。术后及末次随访时对冠矢状面Cobb角进行测量，记录和分析手术时间、术中出血量、围术期并发症。 结果 42例患者手术顺利，无神经系统及血管损伤等并发症，前路松解平均手术时间108±22 min，平均术中出血量95± 25ml。术后胸腔闭式引流量120±35ml。 切口均一期愈合。每例患者完成4~7个椎间隙的松解，平均5.8个。后路矫形完成后冠状面主弯Cobb角为12~78°，平均32.5± 4.5°，平均矫正率为57.5%±8.5%。所有患者术后获得15~28个月随访，平均23±3.2个月，末次随访冠状面胸椎Cobb角平均33.2±5.0°，冠状面矫形较术后无明显丢失，矢状面脊柱生理曲度恢复正常，外观明显改善。 结论 胸腔镜辅助下前路松解联合后路矫形术与传统开放术式比较能有效松解胸椎侧凸，创伤小，显露清晰，并能达到同样理想的矫正效果。