铁路桥梁高强度螺栓施拧扭矩智能控制系统

基于物联网研发铁路桥梁高强度螺栓施拧扭矩智能控制系统,通过内置扭矩传感器、温度和湿度传感器、二维码扫描装置的定扭矩电动扳手,以及包含基础信息、施工计划、质量查询、库存管理等功能模块的数控系统,实现高强度螺栓施拧精准控制,避免超拧或欠拧现象。工程应用表明,采用铁路桥梁高强度螺栓施拧扭矩智能控制系统,施工输出扭矩与设定扭矩的偏差在±4％以内,施工输出扭矩与设定扭矩的比值平均值为0.996,标准差为0.015,采用高栓施拧扭矩智能控制系统施工,施工输出扭矩精度高且稳定。该系统能够完整、高效地记录高强度螺栓施工信息,实时掌握施工状态,随时统计分析施工质量,降低因超拧引起的延迟断裂发生概率。     

适用于无砟轨道线路的梁式临时架空装置研究

针对我国高速铁路无砟轨道线路架空的需求,采用有限元法和车-桥动力耦合分析方法对适用于通行速度80 km·h-1的梁式临时架空装置进行设计和研究,并就该装置提出临时架空线路轨道静态几何不平顺容许偏差管理值.结果表明:梁式临时架空装置水平、高低和轨向变形设计指标限值分别为5.0,6.0和5.5 mm;所设计的架空装置具有较...     

桥梁用高强钢防断评价研究综述

桥梁用高强钢的低温断裂问题一直是桥梁钢结构设计研究中的热点问题。为了深化对高强度桥梁钢断裂问题的认识,从高强钢的断裂韧性及其评估方法、现行高强钢断裂韧性研究存在的主要问题等方面,系统总结并讨论了高强桥梁钢防断评价研究的现状和发展趋势。高强钢断裂韧性是由多个复杂因素共同决定的弹塑性断裂力学问题,其破坏形式、服役工作温度、使用板厚、材料材质组织均匀性等问题较为复杂。高强钢的断裂韧性试验、防断评价方法及其适用性是钢结构构件防断设计理论的重要基础和防断问题持续深化研究需要迫切解决的问题。     

无砟轨道线路临时架空装置现场应用与测试

无砟轨道线路临时架空技术是在轨道病害修复过程中保障列车正常运行的关键。本文结合一高速铁路车站无砟轨道沉降整治工程,研发了适用于无砟轨道线路的临时架空装置。该装置以钢垫梁作为架空主体,可采用1片钢垫梁替换1块轨道板架设临时线路,也可采用多片钢垫梁替换连续多块轨道板,构成多跨连续的架空结构。架空装置施工便捷,稳定性好,安全可靠。现场应用测试结果表明,列车通过临时线路时的脱轨系数、减载率、轮轴横向力以及钢垫梁的跨中竖向、横向挠度等指标均小于相应限值。该装置所架设的临时线路能够满足高速铁路列车以速度45 km/h通行的要求。     

基于长期监测的车-桥共振分析

以沪昆下行线湘潭湘江特大桥长期监测数据为基础,研究了桥梁应力、振动与客车通行速度的相关性,重点分析了特定速度下的车-桥共振特性。研究结果表明:桥梁横向和竖向均存在明显的共振现象;应力幅值与客车通行速度散点图为单峰形状,客车运行速度在20～40 km/h时应力幅值较大;动力系数随运行速度的增加而增大,但小于安全限值;客车运行速度为35 km/h和50 km/h时,客车的激励频率与桥梁横向1阶自振频率接近,桥梁易发生横向共振,导致桥梁横向振动响应较大,竖向振动幅值随列车运行速度的增加而增大;当客车以25 km/h通过桥梁时,客车激励频率与竖向1阶自振频率接近,桥梁易发生竖向共振,但其竖向振动不明显,应力响应较为显著。建议车辆应尽量避开以上速度通过该桥。     

基于宽板拉伸试验的Q690qE高性能桥梁钢断裂韧性研究

为研究应用于桥梁钢结构的Q690qE钢防脆断性能,以主跨408 m的汉江湾桥为背景,设计、制作Q690qE钢32 mm板厚母材、32 mm板厚焊缝、50 mm板厚母材、50 mm板厚焊缝4组试件,进行不同温度下的宽板拉伸试验,分析其断裂韧性.将宽板拉伸试验值作为断裂抗力,采用有限元法计算汉江湾桥典型受拉杆件在较不利工作...     

基于卷积神经网络的铁路桥梁高强螺栓缺失图像识别方法

为及时发现铁路桥梁高强螺栓偶发的延迟断裂并补充新螺栓,降低铁路桥梁连接失效风险,开展基于卷积神经网络的桥梁高强螺栓缺失图像识别方法研究。该识别方法的主网络由5个卷积层、5个最大值池化层和2个全连接层的卷积神经网络组成。提出在主网络上附加通道和空间混合注意力子网络,分别对不同输入图像的高层不同通道语义特征和不同区域赋予不同权重,提高图像的特征和区域敏感性,进而提高网络的识别准确率。通过随机裁剪、翻转、颜色变化、仿射变换增强和数据均衡操作,增加训练数据的多样性和改善数据的不平衡性。基于真实场景螺栓缺失场景识别结果表明,识别方法的准确率达到94.9%,比常见识别方法提高了4.9%。     

铁路混凝土连续梁桥加载方式研究

对存在正负影响线的混凝土连续梁桥进行受力分析,我国规定的加载方式与国际铁路联盟的规定有所差异。我国考虑列车编组中存在空车的情况,即在大于15 m的异符号影响线区段施加空车荷载;而国际铁路联盟考虑最不利情况,仅在同符号区段施加列车荷载。针对这种情况,选择我国典型跨度连续梁,进行不同加载方式下桥梁受力性能的对比分析。采用MIDAS/Civil建立连续梁桥模型,对2种加载方式下边跨和中跨的跨中弯矩、支座反力进行计算分析。结果表明,在异符号影响线区段施加空车荷载与否对连续梁桥结构受力性能影响较小,且在异符号影响线区段加载会显著增加设计人员的工作量。建议我国现行设计规范应予以调整,即对于存在正负影响线的混凝土连续梁桥可按最不利情况进行加载,异符号影响线区段不予施加空车荷载。     

正交异性钢桥面板纵肋腹板与面板连接构造的疲劳试验研究

针对正交异性钢桥面板的纵肋腹板与面板连接构造易出现疲劳裂纹的问题,通过不同纵肋腹板与面板厚度配合及制造工艺共5组48个连接构造试件的疲劳试验,研究正交异性钢桥面板纵肋腹板与面板连接构造的疲劳性能及疲劳设计S-N曲线.研究结果表明:当12 mm厚的面板搭配8mm厚的纵肋腹板时,试件发生沿面板厚度方向的剪切破坏,疲劳性能较差;当面板厚度从14 mm增至16 mm时,试件的疲劳性能有所提高;当面板厚度从16 mm增至18 mm、纵肋腹板厚度从8mm增至9mm时,试件的疲劳性能基本无改变;双侧熔透焊对疲劳试件的疲劳性能无改善,反而略低于单侧熔透75％焊.对连接构造试件的疲劳试验数据进行S-N曲线回归分析表明,连接构造可归为铁路桥梁钢结构设计规范中的Ⅸ类构造,当破坏循环次数为2×106时,其应力幅为71.9 MPa.     

钢垫梁架空维护高铁线路期间提高列车限速的研究北大核心

针对我国铁路钢垫梁架空维护期间列车限速低(45 km/h)的问题,研究采用新型架空技术将限速提高。为了提高安装效率将钢垫梁原有6根横梁减少2根。通过静力仿真和静载试验,新型钢垫梁位移和应力均满足规范要求。通过多体动力学仿真分析,列车以80 km/h的速度通过时新型钢垫梁的位移、列车的动力学性能指标均满足规范要求;列车以120 km/h的速度通过时新型钢垫梁的位移和列车的脱轨系数、车体加速度、平稳性指标均满足规范要求,但轮重减载率超出限值。因此,建议高速铁路钢垫梁架空维护期间列车限速由45 km/h提高到80 km/h。