风雪流对铁路路堤的响应规律数值模拟分析

受全球极端气候影响,北方地区冬季风吹雪灾害频发,严重威胁铁路的安全运行.为减轻冬季风吹雪地区铁路雪阻现象带来的安全隐患,基于计算流体力学软件中的欧拉双流体非稳态模型,对路堤周围的风雪流运动特征进行数值模拟,并分析路堤断面设计参数对其雪阻效应的影响.研究结果表明:气流受路堤扰动后速度重新分布,分别在迎风坡和背风坡形成气流...     

路堑边坡预应力锚索土钉墙施工技术

结合内昆线凉水井车站不良地质地段路堑边坡采用预应力锚索土钉墙综合加固技术 ,详细介绍该技术的施工方法和注意事项     

路堑开挖卸荷对既有铁路隧道影响的数值分析

基于数值分析软件平台,采用数值分析方法对高速公路开挖路堑跨越铁路隧道结构安全影响进行了仿真分析,分析了路堑开挖过程中隧道结构围岩形变和应力的变化规律,进而对路堑开挖的施工过程提出合理性的建议。研究结果表明:路堑开挖会导致其下部既有隧道向上回弹,隧道拱顶产生附加拉应力,容易导致隧道灾害及次生灾害的产生。研究结果能为同类工程的顺利施工与安全监控提供有益参考。     

风沙流对戈壁地区挡风墙响应规律的数值模拟分析

基于FLUENT欧拉双流体模型,对兰新铁路沿线既有挡风墙周围风沙两相流运动特性进行数值模拟,得到挡风墙背风侧的流场分布特点以及积沙情况。结果表明:挡风墙背风侧风速廓线变化规律呈指数增长趋势,在0.5 m至挡风墙自身高度区间内变化较为复杂,呈先减小后增加的趋势;挡风墙背风侧近地表气流速度反向增大后沿着初始速度的方向减小为0且继续增大至初始速度大小,风速最大值增加的幅度保持在50%左右,风速越大,气流的削弱作用越明显;当初始气流速度为较小时,线路上积沙较少,沙粒多数堆积在挡风墙背风侧墙角处;随着风速的增加,单位时间内通过挡风墙的沙粒增多,由于过流断面减小,气流扩散,更多沙粒沉积在线路上;在强风地区,布设挡风墙时应考察线路上风向的地表情况,沙源比较丰富时应采用工程治沙措施来减小风沙流密度,达到防沙的目的。     

路堑深孔爆破粉尘动态扩散数值模拟研究

研究目的:随着粉尘污染引起的电气化铁路接触网运作事故频见,对紧邻既有铁路路堑爆破提出了更高要求。基于此,本文从定性分析爆破粉尘扩散规律入手,利用ANSYS Fluent数值软件,分析路堑深孔爆破粉尘动态扩散特性和不同粒径粉尘的扩散分布范围,提出紧邻既有线不同距离爆破施工方案。研究结论:(1)爆破粉尘的运动过程大致可分为三个阶段,即突喷阶段、卷积云阶段和扩散阶段,时长分别控制在1.5 s以内、5 s以内、60 s以上;(2)爆区上方粉尘主要集中在爆区周边,而自由面前方的粉尘沿风流方向扩散,粉尘颗粒所能达到的垂直高度最高约为14 m;(3)沿风流方向距爆破自由面位置10～15 m时,粒径>100μm的粉尘颗粒受重力作用基本沉积;在15～20 m时,粒径处于40～100μm的颗粒也快速沉降;25 m以外,主要以粒径<20μm的粉尘颗粒为主;(4)当爆区边缘距接触网距离<20 m时,应选择爆破抛掷方向平行既有铁路方向,且起爆时环境风流方向也平行既有线方向;同时,如果采用水雾降尘措施,水雾产生时间不应迟于主爆区起爆时间1.5 s,水雾高度控制在14 m为宜;(5)本研究成果可在...     

路堑爆破开挖对既有铁路路基振动影响研究

延安—延川高速公路连接线路基扩堑爆破近接既有包西铁路路基工程,最近处距离既有包西铁路路基仅8m.利用数值模拟及经验公式对爆破振动速度进行计算,研究爆破振动对近接既有线路基的影响.研究表明:(1)利用三维动力数值计算得到路堑开挖爆破施工对既有铁路路基的质点峰值振动速度最大为1 mm/s;(2)根据萨道夫斯基经验公式计算得...     

包头至西安段铁路路堑挡护病害整治工程方案设计与研究

包西铁路延安至延安北之间既有线改建路堑边坡出现错台、裂缝等病害,为避免施工过程中发生次生灾害,不影响既有线运营。通过对现场勘察及病害产生的原因分析后,采用于路堑顶设置抗滑桩与疏排地下水相结合的方案,在保证施工过程边坡稳定的前提下,有效解决了病害问题,工程成功实施对铁路运营提供了切实的保障。     

U形槽结构在龙厦铁路某地下水发育路堑中的设计与应用

龙厦铁路象山隧道出口段为一段长440m的深挖路堑,线路右侧为河流,地层主要为透水性极强的卵砾石层,地下水极为发育。为顺利开挖路堑,同时确保施工及运营安全,本工点采用了U形槽结构进行处理,对两侧基坑采用临时注浆止水防护。结合该工点地下水发育路堑的设计过程,详细介绍了U形槽结构的尺寸选择、边墙及底板的内力设计计算过程、结构的配筋及构造设计,同时对U形槽结构整体抗浮检算、基坑临时支护与注浆止水设计处理措施也做了详细的说明。     

严寒地区铁路路基冻融沉降数值模拟研究

严寒地区铁路路基地处冻土区域,受温度等因素的影响易产生路基沉降变形。以严寒地区某铁路典型路基断面为研究对象,利用Midas有限元数值分析软件,在考虑季节性冻土结构性、冻融循环的基础上建立了冻融循环和列车动载耦合作用下的路基沉降预测模型。根据冻融循环期,将模型划分为若干个过程进行模拟分析,实现了季节性冻土体力学特征值的动态控制,为沉降变形计算提供依据。     

铁路隧道松散破碎围岩塌方数值模拟分析

运用二维离散元程序UDEC3.1软件,对3种不同顶板岩性组合模型进行数值模拟,再现了隧道顶板岩层离层、弯曲、沉降、开裂直至塌方的全过程,分析了松散破碎围岩隧道塌方后围岩的位移、应力和塑性区分布特征。     

杭州南站幕墙受过站列车风影响的数值模拟分析

分析高速列车过站时列车风对站台上方幕墙的影响,采用CFD数值模拟方法,结合"动网格"技术,对列车高速过站风环境进行数值模拟,给出高速列车开始驶入、完全驶入和驶离车站时,站台区域幕墙受列车风影响的变化情况。对列车风的影响进行定量评估,研究结果表明:过站列车通过产生的流场对站内风速影响较小,不会对乘客造成安全问题,但该流场对幕墙产生一定的力作用。结论为列车风侧向影响范围最大处出现在头部顶端;列车经行的最不利工况为单线同时对开。     

重力式挡土墙可靠度设计方法研究

研究目的：为《铁路路基支挡结构设计规范》按可靠度方法进行修订编制提供依据。 研究方法：采用理论研究、试验分析、计算统计以及校核分析相结合的方法。 研究结果：建立了重力式挡土墙基于可靠度理论的设计表达式；计算并统计了按现行规范设计的挡土墙可靠指标；推荐了目标可靠指标建议值、荷载分项系数和抗力分项系数参考值；提出了重力式挡土墙可靠度理论的设计原则和计算方法。 研究结论：选取的目标可靠指标能满足工程安全要求；按本课题提出的设计方法设计出的挡墙尺寸，与传统方式的计算结果接近；荷载分项系数的取值与美国规范相近。课题研究所提出的重力式挡墙设计公式、目标可靠指标及分项系数建议值，可作为《铁路路基支挡结构设计规范》修订的参考。     

合武铁路中空式路肩挡土墙设计探讨

研究目的:随着城际铁路、高速客运专线的建设,既有枢纽引入客运专线工程对城市用地及居民的生活影响较大,不仅拆迁费用成倍增加,而且拆迁难度大、时间长,严重影响工程建设.合(肥)武(汉)铁路引入武汉枢纽地段并行增建工程中,增建一侧为高层建筑群,扩建征地困难.为此,设计采用C35钢筋混凝土框架直立中空式刚性路肩挡土墙.研究结论:该结构集挡土墙、涵洞、桥梁结构设计于一身,刚性框架结构与人行道悬臂板组成的墙顶面满足了站后专业附属设施的布设,既体现了路基设计工程措施的创新、合理性,又确保了既有线行车和既有建筑物安全.经运营后充分体现该结构占地小,基础底面较宽,自身稳定性强,水平抗力大,抗滑、抗倾效果好,更起到路基边坡支挡与收坡的双重作用,在今后同类型铁路路基工程的设计与施工中具有重要的借鉴、参考作用.     

桩基托梁式挡土墙在黄土路堑中的应用研究

结合桩基托梁式挡土墙在黄陵—韩城—侯马铁路一典型路基工程中的实际应用,通过解析计算研究了其在黄土路堑中应用的可行性,并通过有限元分析计算探讨了解析计算的合理性及设计参数对桩基受力的影响,得到的结论主要有:土体参数与桩顶水平荷载对结构的受力影响非常敏感,而弯矩变化对结构的受力影响有限;根据传统的解析计算所设计的结构相对保守,存在较大的优化空间。     

地下水路堑段槽型挡土墙设计若干问题的探讨

对于地下水路堑段槽型挡土墙,铁路设计人员一般采用边墙简化为悬臂梁、底板简化为弹性地基梁的结构计算模型。一个整体结构简化为两个分离的构件,计算模型本身存在一定的缺陷,一些设计者对此不甚了解;在边墙土压力计算理论的选择、边墙外侧活荷载侧压力的计算、抗浮措施的确定、抗浮稳定安全系数的选取、地基压缩模量的选用等方面也存在疑惑。通过多个荷载组合工况的内力及位移计算,结合国内外标准的有关规定,探讨了结构计算模型的合理性以及弥补其缺陷的措施,提出了设计参数选取的优先方向,得出如下结论:在地下水位较高时,弹性地基梁链杆出现负反力是其最大的缺陷;边墙位移小于产生主动土压力所需位移,土压力计算采用静止土压力更为合理,同时可以减小链杆负反力,弥补弹性地基梁模型缺陷;边墙外侧活荷载宜按非主可变荷载单独计算其侧压力,不宜合并入土压力;抗浮优先考虑底板外延方式;抗浮系数在限制结构重要性系数不小于1.0的条件下取1.05;弹性地基梁模型对地基压缩模量取值不敏感。     

土工格栅加筋土挡墙在重载铁路路基中的应用设计

介绍南钢卷轧中厚板厂成品铁路线上 ,40t轴重铁路路肩式挡墙采用土工格栅作拉筋的加筋土挡土墙设计方案及步骤 ,探讨这种特殊挡墙的土工格栅、墙整体、面板、防排水、填料等设计要素的要求和选择     

基于极限状态设计法的重力式挡墙设计研究

研究目的:重力式挡土墙极限状态设计的研究,是以墙身自重支撑侧向土压力的明挖基础支挡结构极限状态设计研究的基础。本文通过对重力式挡土墙研究思路的总结和主要计算结果的分析,为悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、槽型挡土墙等明挖基础支挡结构设计研究提供参考。研究结论:(1)重力式挡土墙极限状态设计研究步骤:建立极限状态方程→计算可靠指标并确定目标可靠指标→计算分项系数及建立设计表达式;(2)影响重力式挡土墙极限状态的最关键因素是综合内摩擦角;(3)现行规范中重力式挡土墙不同的功能检算、不同设计状况,其隐含可靠指标不同,对应的分项系数也应不同;(4)研究结论可直接用于重力式挡土墙的设计,并为其他明挖基础支挡结构设计研究提供参考。     

《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 100025-2006)修订情况介绍

研究目的：《铁路路基支挡结构设计规范》（TB10025—2006）-2006年6月25日正式颁布施行，为了使铁路路基设计人员更好地了解规范修订的情况、更好地运用此规范，有必要对此规范的修编原则、和内容作全面介绍。 研究结论：我国的《铁路路基支挡结构设计规范》是铁路路基支挡结构设计的专用规范，对铁路路基工程中常用支挡结构的设计、计算、结构要求等方面作出规定，使用方便，对规范铁路路基支挡结构的设计、促进路基支挡结构技术的发展起了很大的作用。     

铁路枢纽折角车流数值变化的动态模拟

以解编车流作业规则和系统资源限制为约束,构造不同目标函数下铁路枢纽编组站作业分工数学模型,给出折角车流理论最大值和最小值及相应编组站作业分工方式及车流条件。基于折角车流变化的复杂性和多样性,将外部车流环境视为一个动态的随机输入,以特定铁路枢纽为背景用计算机模拟技术和遗传算法计算不同条件下折角车流数值解。通过对模拟数据趋势变化比较分析,提出铁路枢纽运输组织不应过分追求折角车流最小等结论。