水文地质试验技术应用研究

目前常用的渗透系数现场测定方法主要有抽水试验、提水试验、注水试验等,这些方法所需人力、物力多,受野外条件限制大,试验周期长.介绍了微水试验技术的基础理论和试验方法,并与传统试验方法进行比较,结论是利用微水试验原理开发渗透系数快速测定系统,能够节省人力和试验费用,现场快速取得试验结果.     

时速200km客货共线铁路双线特大桥静载试验研究

通过对浙赣线电气化提速改造工程渌水双线特大桥主桥的静载试验,测试了预应力混凝土连续箱梁在各种荷载作用下的受力性能,将试验数据与ANSYS空间实体有限元模型的计算结果进行了对比,结果表明该桥设计理论正确,桥梁工作状态符合设计要求;本试验对今后大桥安全运营提供了必要的技术参数。     

列车循环荷载下水泥土复合地基沉降的颗粒离散元计算

依托福州江阴港铁路支线水泥土搅拌桩软基处理试验工程,探讨利用颗粒离散元方法计算水泥土复合地基在列车循环荷载作用下的工后沉降问题。首先根据原场地淤泥质土的三轴压缩试验和水泥土的单轴压缩试验所得的应力—应变曲线,利用颗粒离散元建立三维数值模拟模型,并结合统计学习方法,对复合地基中的淤泥质土和水泥土颗粒的细观参数进行反演;然后按江阴港水泥土搅拌桩复合地基的实际尺寸建立缩尺的离散元数值模型,进行列车荷载下的沉降计算。结果表明:在500~1 000趟列车通过后水泥土搅拌桩复合地基的工后沉降趋于稳定,沉降量约为20 mm。这一结果与按现有规范计算所得沉降量较为接近。     

薄基岩采动岩体裂隙发育模型试验及颗粒流数值模拟

为了对薄基岩条件下煤矿安全开采做出评价,采用工程地质力学模型与数值模型的方法对某煤矿区典型薄基岩条件下开采进行模拟。结果显示采动诱发的导水裂隙带可以很快波及上覆含水层。导水裂隙带整体呈马鞍形,这与传统的“上三带”理论相吻合。首次采用颗粒流数值模拟方法进行模拟,结果与工程地质力学模型结果相似,验证了该数值模型的有效性。     

荷载幅值对无砟轨道结构裂纹水压力影响

研究目的:为分析无砟轨道结构裂纹内水压力变化特性,建立列车荷载-水耦合作用下裂纹水压力的计算模型。为验证模型的正确性,浇筑带裂纹的模型试件,采用万能伺服液压机施加循环动荷载,采用高灵敏度传感器测量裂纹内水压力,分析带水平裂纹的混凝土结构在循环荷载作用下,裂纹内水压力随加载幅值变化特性。以列车速度为250 km/h为计算实例,分析裂纹内控制点水压力随列车荷载幅值变化。研究结论:结果表明:(1)试验中随着循环幅值(45±20~70±45 kN)的增加,裂纹内测点水压力增大;(2)建立与试验条件一致的理论计算模型,试验数据与理论计算结果之间有误差存在,但是试验曲线与理论结果的变化趋势一致,计算模型是有效的;(3)采用列车荷载-水耦合作用下裂纹水压力的计算模型,计算当列车速度为250 km/h,裂纹开口量、宽度、深度分别为3 mm、1 m、1 m时,随着列车荷载的增加,裂纹内控制点水压力呈线性关系增大;(4)该研究结果可为分析无砟轨道结构伤损理论提供参考。     

SF6组合电器试验

以ＳＦ６组合电器的封闭性试验以及微水测量为重点，介绍了它们的试验方法、试验所用仪器以及在现场试验时需要注意的事项。     

铁路斜拉桥承台大体积混凝土水化热温度-应力场研究

基于现场试验得到的混凝土物理及热特性参数,建立有限元仿真模型,获得理论水化热温度-应力场。结合有限元数值模拟及现场实测,得到了混凝土水化热发展的时程曲线及一般规律,并研究了混凝土内部温度梯度沿承台厚度方向和平面长度方向随龄期增长的变化情况,以及承台边缘部位混凝土的热应力分布规律。数值分析和现场实测结果验证了预先制定的温控措施的适用性,对于相近结构的设计、施工以及提高工程的可靠性和耐久性具有参考价值。     

不同温降速率下岩石冻融特征研究

研究目的:川藏铁路横穿青藏高原东南缘地形急变带,是迄今为止人类历史上最具挑战性的铁路建设工程之一,在高纬度、高海拔等气候恶劣的地质环境条件下,极端的气温变化极易诱发路基和边坡变形。本文通过开展3种温降速率下干燥与饱水岩石的冻融循环应变试验,研究不同温降速率下岩石的变形特征,分析单次与多次冻融周期的应变-时间曲线、干燥与饱水岩石冻融应变的对比特征以及饱水岩石的冻胀机理。研究结论:(1)干燥岩石在冻融过程中,温降速率越快,在冷缩阶段和热胀阶段微应变变化得越快,3种温降速率下的残余微应变曲线基本一致,随着冻融循环次数的增加呈线性上升趋势,冷缩变形与热胀变形也随着冻融循环次数的增加而增大;(2)饱水岩石在冻融过程中,温降速率越快,残余微应变越大,微应变曲线上升越明显,冻胀幅度与融缩幅度也相应越大,且两者随冻融次数增加的变化规律大致相同;(3)通过干燥与饱水岩石冻融应变特征的对比分析可知,温降速率是影响孔隙中水冰相变的一个重要因素,结合对不同温降速率下饱水岩石冻胀机理的分析,归结出与试验结果相吻合的变形规律;(4)本研究结果可为寒区铁路工程中岩体变形规律的认知提供参考。     

电流型开关电感变换器的混沌及其控制研究

以断续导通模式下的电流型开关电感Buck-Boost变换器为研究对象,根据开关电感变换器的离散映射模型,首先由Matlab数值仿真分析了电路系统的非线性动力学行为。其次采用参数共振微扰法对电路系统的混沌进行了控制,通过理论分析和数值仿真得到了扰动强度、扰动相位的合适取值。最后进行了相应的Matlab/Simulink仿真和试验电路验证,试验结果与仿真结果一致,研究结果表明参数共振微扰法可有效地抑制电路系统的混沌。     

空气弹簧节流孔非线性力学模型研究

基于流体力学、空气动力学和工程热力学等理论,建立了空气弹簧节流孔非线性力学模型1和模型2,以高速动车组用空气弹簧为例进行了不同节流孔直径下的动态特性仿真计算。利用空气弹簧垂向振动试验台进行了不同工况下的空气弹簧力学特性试验,对比仿真结果与试验结果,发现模型1更能反映实际空气弹簧的幅变特性和频变特性,该模型在不同节流孔直径下的空气弹簧特性与试验结果吻合得较好。     

强夯加固粉土地基超孔隙水压力增长规律研究

黄河冲积平原地层以粉土和粉质黏土为主,为研究该地区强夯加固地基的超孔隙水压力增长规律,进行了强夯现场试验。通过对超孔隙水压力的现场监测及试验结果的统计分析得出:夯击次数和地层埋深影响超孔隙水压力增长规律;其增长模式符合指数曲线模型,基于该模型推导出的超孔隙水压力增长计算公式经验证是合理的;随着夯击次数增加,浅层土体最先出现液化,随后液化区域逐渐加深;地下水位较高时,可以实施降水以降低临界液化深度,从而实现连续多次夯击。     

离心模型在黄土路基工程中的试验技术研究

研究目的：离心模型在黄土路基工程中的试验技术还存在试验材料的选择、模型制备，以及工程模拟等一些难题需作进一步的研究。研究方法根据离心模型试验相似理论、相似材料性能测试，结合软土地基加固、加筋土挡墙、高路堤稳定性试验、地基湿化特性研究等黄土特殊结构的模型试验，进行相关试验技术的研究。研究结果提出了土工布、混凝土面板等相似材料的选择，以及黄土冲沟三维模型制备、黄土湿化过程模拟等试验方案。研究结论（1）罗纹布、涤纶布、镀锌铁皮可分别作为土工布、加筋带、混凝土面板的相似材料：（2）三维模型制备需要考虑原型的应力历史；（3）如何在离心机正常运转情况下模拟工程情况是离心模型试验技术研究的重点。     

MMP桩湿喷法施工引起路基超孔压和位移的数值模拟

多方位立体双向搅拌桩(MMP桩)是水泥土搅拌均匀成桩质量高的一种地基处理方法。为了研究路基工程中MMP成桩过程对桩周土体超孔压的变化,使用有限元软件ABAQUS,建立有限元模型,采用Biot固结理论和修正剑桥模型以及现场土性参数试验值,模拟上海近郊某铁路路基工程中MMP桩成桩过程,计算得到了成桩过程的超孔压产生、增长及消散情况,并与现场实测结果进行对比,两者变化趋势基本一致,吻合得比较好。对平整地基MMP桩扩孔也进行了数值模拟,将得到的超孔压变化情况和沉降情况与路基工程对比,结果表明:路基工程由于路堤荷载的作用,地表沉降有突变,超孔压值比平整地基偏小。     

可控挤入防渗堵漏灌浆工艺研究与应用

针对水利水电工程及边坡工程地基内强透水层出现的渗漏、基坑开挖后出现的涌、突水问题,结合室内浆材配比试验、性能测试和工程现场生产性试验,研究提出了可控挤入防渗堵漏灌浆工艺新技术。并在浯溪水电站堰基突水、百色水库库区汪甸防护堤基漂卵石层防渗、姑山矿边坡内砂卵石承压含水层防渗等工程中应用,取得良好的防渗堵漏效果。     

基于高阶谱差分的CAA模型预测高速列车过隧微气压波

高速列车以大于300km/h的速度穿越隧道时,在隧道出口形成的微气压波具有较强的非线性。该微气压波幅值的数量级达到102 Pa,难以用传统的CFD方法(2阶精度)精确模拟。基于高阶谱差分的CAA模型是一种值得尝试的方法。CAA方法能在强非线性区域保持流体变量和声学变量的传递精度,高阶谱差分方法能够融入非结构网格,获得较高的计算效率和几何灵活性。本文在动模型试验平台开展200~350km/h速度下的微气压波缩比试验研究;采用基于3阶谱差分的CAA方法,对轴对称圆管模型,数值研究了管口气压爆波的产生和近场辐射特性。数值结果和缩比试验结果的一致性,验证了该数值方法的准确性和可靠性。     

海工耐久混凝土水化热温度场的试验监测研究

文章结合杭州湾跨海大桥工程,对以海工耐久混凝土为材料的70 m箱梁水化热温度场进行试验监测.通过对数据结果的分析,研究了海工耐久混凝土水化热温度在箱梁横截面的分布、变化规律以及箱梁内外温差的变化情况.并在工程实际中提出了海工耐久混凝土70 m箱梁温度控制和抗裂措施,在540片箱梁制造中,有效地控制了裂缝的生成.     

运行中牵引变压器油性能降低的原因分析

运行中牵引变压器油的老化、变质将使油的化学结构、物理特性和电气性能变坏，引发各种变压器故障，甚至对运输造成严重影响。为此，我们对运行中牵引变压器油进行耐压试验、油气相色谱分析和微水分析试验，根据试验结果，能直接定量地测定变压器油中的含水量和对故障性质进行判断。为了杜绝变压器油性能降低，对运行中牵引变压器采取定期进行变压器油抽样试验等保障措施。     

长沙机务段内燃机车水阻试验噪声治理工程

本文对部环保示范工程－长沙机务段ＤＦ４型及ＮＤ２型机车两台位水阻试验台噪声治理工程所采用的大型敞开式隔声库，大型排涸消声器，大型排风消声器及其综合降噪效果进行了理论分析，并给出了噪声治理工程前后的机车水阻试验的噪声测量值。测量及实际运行结果表明该工程在基本无能耗的条件下，既能解决机车水阻试验通曲莠热问题，又能达到国家环保要求，并顺利通过了铁道部验收。     

城际车辆整车空调通风系统的仿真与试验研究

空调通风系统对城际车辆微风速、温湿度等产生重要影响,直接影响乘客的热舒适性。建立某城际车辆客室空调通风系统的三维全流场几何模型,将SIMPLE算法与Realizable k-ε湍流模型相结合,采用流量进出口边界,完成整车客室空间全流场仿真计算,通过试验测试验证仿真结果的准确性,并进一步对客室流场分布、微风速、速度场、温度场等进行深入分析。研究表明,整车客室空间内的流场及温度场分布整体较均匀,满足工程设计要求。     

跨座式单轨交通25m直线PC轨道梁静力抗弯试验

针对重庆轻轨2号线二期工程和3号线,特进行新型跨度为25 m直线PC轨道梁1:1模型静力抗弯试验研究.给出了该试验梁的荷载布置、荷载设计和静载试验结果,如挠度试验结果、应力试验结果和结构校验系数,得出了25 m直线PC轨道梁静载试验结论.试验结果表明,该新型PC轨道梁可以应用到实际工程中去.