饱和软黏土循环累积孔压模型及地铁隧道路基长期沉降计算

不同围压和固结方式下,在进行上海地区第4层饱和软黏土不排水循环三轴试验及累积孔压影响因素分析基础上,引入修正动偏应力水平,建立循环累积孔压显式模型;并利用循环三轴试验结果验证模型合理性。提出交通荷载作用下软土地基长期运营沉降分析方法,并应用于上海地铁隧道路基长期沉降预测。该方法采用拟静力有限元计算循环累积塑性变形和孔压显式模型相结合的方式,所需计算参数易于确定;对其他循环荷载作用下软土地基长期沉降预测有借鉴作用。     

CBTC列车安全定位中通信中断时间的研究

通信中断的存在会对目前城市轨道交通的CBTC列车安全定位产生影响,进而影响列车安全间隔距离。CBTC车地通信系统大多采用无线局域网技术。越区切换中断是导致通信中断的主要原因,根据IEEE 802.11协议的越区切换流程,本文推导出越区切换中断时间与列车速度的关系表达式,在此基础上根据安全定位的实现方法和移动闭塞系统中列车安全间隔距离的计算方法,推导出通信中断时间与影响安全定位的因素之一——估计的运行距离及列车运行安全间隔之间的关系表达式。建立两列列车追踪运行模型,仿真不同通信中断时间下两列车的追踪间隔距离。采用此关系表达式进行理论计算的结果与仿真结果验证了通信中断时间与估计的运行距离及列车运行安全间隔的关系表达式是合理的。     

自然通风隧道火灾的烟气特性和控制标准

建立自然通风隧道火灾三维数值计算模型,并应用缩尺隧道试验数据对数值模拟进行验证,采用验证过的数值计算方法对自然通风地铁区间隧道的火灾烟气特性和安全控制标准进行三维数值模拟研究。结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合较好;孔口尺寸对隧道顶壁烟气温度、人员高度处的CO浓度和能见度的影响较大,但对人员高度处的温度几乎没有影响;在隧道火灾4种安全控制标准中,人员高度处的能见度起主要控制作用。     

强风区挡风墙高度和位置对接触网区域风速的影响

强风区挡风墙的修建能有效保障列车的正常安全行驶。而挡风墙高度和位置的变化直接影响到接触网区域的风速,因此是修建挡风墙时必须考虑的重要因素。采用高雷诺数κ-ε紊流模型,建立了列车分别位于1线和2线时的计算模型,应用计算流体动力学软件STAR-CD对接触网区域在强风区挡风墙作用下的风速和仰角进行了数值模拟计算,得出不同条件下接触网区域风速的分布数据。研究结果表明,挡风墙高度为3 m以上和距线路中心5 m时,是比较适合列车行走的位置。     

轨道交通供电系统功率因数分析及补偿方案研究

研究目的:近年来我国轨道交通建设事业迅猛发展,但功率因数问题一直是困扰轨道交通供电系统的重要问题,常常导致电力部门的高额罚款。为提高功率因数,需对无功补偿方案进行研究。在分析国内城市轨道交通供电系统无功补偿现状的基础上,通过对整个供电系统综合功率因数的分析计算,研究几种无功补偿方案,并最终确定一种新的综合无功补偿方案。研究结论:城市轨道交通线路的无功补偿方案应根据自身供电系统的实际情况,并通过综合功率因数分析计算或实测分析,来综合考虑采用高压、低压侧相结合的无功补偿方案;在条件允许时,建议采用主所设SVG+各车站变电所0.4 kV侧设APF的综合补偿方案。     

主动控制在三主桁钢桁拱桥施工监控中的应用

研究目的:根据主动控制的理念,以东平水道特大桥为依托,对三主桁钢桁拱桥的整个施工过程进行有限元理论计算和分析,确定各施工阶段控制目标,预先分析施工中各控制目标偏离的可能性,并拟订和采取各项预防性措施,采取主动控制措施,指导施工架设,以使该桥顺利建成并满足设计要求。研究结论:通过有限元理论计算和分析,确定各施工阶段的目标控制值,得到扣索索力、支点顶落量、后锚力与压重的可调范围,做到"预先控制";再根据现场监测结果,采取钢桁杆件预抬、扣索张拉、后锚索张拉、边跨钢梁临时压重和支点顶落与纵移的主动控制对策和措施,及时调整结构内力与线形,做到"过程控制";最后全桥成功合龙。     

铁路隧道进出口段落石冲击力计算分析

研究目的:崩塌落石是高陡的岩质边坡中,一种常见地质灾害,如不加以治理,可能造成交通中断以及巨大的人员伤亡和经济损失。在山区修建铁路工程时,尤其是隧道进出口段,为了防止崩塌落石对轨道结构的影响,常采用明洞、棚洞等处理措施,落石冲击力是进行明洞、棚洞及拦石墙等被动防治结构设计的主要荷载之一。目前,落石冲击力主要是通过一些半经验半理论的公式计算得到,这些方法的适用性、合理性有待通过充分研究讨论。研究结论:本文对几种已有的落石冲击力计算方法进行了探讨分析,结合襄渝铁路隧道口增设棚洞工程,采用路基工程手册法、隧道手册法、Labiouse法、Kawahara法、杨其新法等方法进行了落石冲击力计算,结果表明这5种计算方法的计算结果在量值上相差不大,路基工程手册法、隧道手册法计算结果稍大。考虑到两手册中的经验方法经过了大量的工程验证,因此推荐以两手册方法的计算结果作为增设棚洞工程设计时的设计荷载,并据此开展工程设计。     

1-80m混凝土系杆拱有限元分析研究

研究目的:贵广铁路黄沙河桥采用1-80 m预应力混凝土系杆拱桥,系国内最大跨度的预应力混凝土系杆拱桥(混凝土拱肋),其箱宽较宽,采用单向多室结构。有效宽度、边中腹板厚度比例等均没有规范依据可查,横向环框简化计算模型没有相关的依据。本文利用midas FEA软件对80m系杆拱桥进行实体计算分析,确保结构安全,并对结构尺寸、钢束布置等进行一些探讨。研究结论:梁部的混凝土应力处于合理的水平,结构安全可靠;拱脚位置梁体正应力横向分布不均匀,远离拱脚的梁体截面正应力分布较为均匀;多腹板以及密横隔板形成的纵横向隔板体系增强了梁部结构整体性,箱梁横向位移差最大值仅仅为0.51 mm;设置拱脚竖向预应力能够有效减少拱脚与梁体交界面混凝土的主拉应力,增强交接面的抗剪能力,是必须的。     

高铁车站接触网景观结构优化布局

研究目的:高速铁路客运专线车站多采用大跨度、钢结构无站台柱雨棚及高架站房结构,接触网系统作为车站建筑结构的重要组成部分,其支持悬挂结构直接影响站房景观的整体协调、美观性,需充分分析其结构受力和牵引供电需求,并结合现场实际进行优化布局.研究结论:通过对已建高铁车站接触网景观结构布局分析,可以得出:在确保安全、可靠性的前提下,从其系统的轻型化、局部屏蔽化、与建筑结构一体化等方面着手,可以通过接触网支持结构优化、附加导线设置、补偿及附属设施选型、站房接口布局、中心锚结优化,及其结构色彩搭配等关键控制点的方案优选,有效改善车站的整体景观效果,使其与周围环境有机融合,为铁路客站接触网结构优化设计提供借鉴依据.     

HX_D1B型机车大螺栓的强度及预紧分析

文章介绍了HXD1B型机车大螺栓的安装结构及其作用,对大螺栓的轴向工作载荷、预紧力、强度等进行计算和校核,比较了力矩法、测量螺栓伸长法、应变计法等三种不同的预紧力控制方法的优缺点,提出影响大螺栓预紧力控制的各种因素并进行分析,最终确定适用于大螺栓的预紧力及其相应的控制方法。