桥梁结构基于性能的地震经济风险评估

针对我国桥梁结构的地震直接经济风险评估,建立基于性能的实用评估方法。规范设防下利用地震动参数确定地震危险性,将改进能力谱方法用于确定桥梁结构各损伤状态的地震需求水平,结合桥梁损伤脆弱性以及相应的损失比,使桥梁结构的地震经济风险定量表达为年预期损失形式。并借助OpenSees地震工程仿真平台应用本方法对一座城市轨道交通桥梁进行地震经济风险评估。结果表明,在设定地震下桥梁结构的地震直接经济风险损失主要来自年超越概率较高的轻微破坏和中等破坏,约占风险损失的82.4%;而运用增量动力分析对该评估方法的验证结果表明,该方法的评估结果与增量动力分析结果相比较为保守,二者相对误差随年超越概率的降低而趋于减小。     

基于RBF神经网络的铁路沿线短时风速预测方法

对实测风速数据进行Kalman滤波,去除实测风速数据的偏差;通过归一化处理,消除数据中的冗余成分;针对RBF神经网络的预测误差会随着时间的推移而增大的问题,采用滚动式训练方法在线训练RBF神经网络;用训练好的RBF神经网络进行风速预测,再对预测结果进行反归一化处理,得到最终的预测风速.仿真结果表明,运用基于RBF神经网络的铁路短时风速预测方法对短时风速进行预测,最大相对误差仅为5.92％,可满足铁路防灾安全监控系统中风速预测子系统的要求.     

客车车轮型面的多目标优化设计模型研究

分别以与轮轨磨耗指数、临界速度和轮轨横向力相关的3个函数为目标函数,以圆弧型车轮型面的圆弧半径和圆心坐标为设计变量,以Nadal脱轨系数最大值不超过GB 5599—85标准规定的1.0、轮轨最大接触应力不超过车轮材料剪切强度3倍和车轮滚动接触疲劳因子小于0的要求为约束条件,给出了铁路客车车轮型面的多目标优化模型。以欧洲ERRI 200 km.h-1标准客车为例,利用铁道车辆动力学仿真软件ADAMS.2005/Rail建立铁路客车动力学模型,并用给出的型面优化模型对其LMa车轮型面进行多目标优化设计,结果表明,踏面型面优化后的车辆临界速度提高约50%,车辆通过曲线时的轮轨磨耗指数下降约12%。     

CTCS-2级列控系统临时限速车尾保持存在的问题及对策

主要针对CTCS-2级列车运行控制系统,临时限速下达和执行中存在的关于车尾保持问题进行分析,并提出解决和处理方案。     

列控系统地面设备改造方案的研究

300～350km/h动车组适应CTCS-2级列控系统地面设备的改造是一项创造性的课题,在全路范围内尚属首次。改造的成功实施,不仅充分利用了现有资源,而且以最小的投资,最大化地挖掘了线路的运输能力,产生的经济效益显著。     

空调导流罩对列车气动阻力影响的研究

对空调导流罩的原始结构进行了外流场分析,得到了在350 km时速下原空调导流罩的外表面压力分布和速度场分布,通过对速度的流向分析,对空调导流罩的外形结构进行了优化。利用风洞试验对优化前后2种方案进行了气动阻力系数对比,结果表明,优化后的空调导流罩使头车的气动阻力减小了2.6%,改善了车辆的空气动力学性能,并为高速列车空调导流罩的基本造型设计提供了理论依据。     

提高列车交会的安全性设计及仿真分析

以CRH2—300型高速动车组为例,建立了流固耦合模型,分析了列车交会过程中车间减振器和空气弹簧横向跨距对行车安全性的影响。研究结果表明,增加车间减振器和增大空气弹簧横向跨距对改善列车交会过程中的安全性有比较明显的效果。为了保证高速列车的行车安全,安装车间耦合减振器和适当增加二系侧滚角刚度是很有必要的。     

铁路道床吸污车吹吸装置流场数值模拟及结构优化

针对铁路道床吸污车吸污效率不足和二次污染问题,建立吹吸装置仿真模型,选取钢轨打磨后道床上常见且密度大的铁屑作为研究对象,运用计算流体力学方法对不同吹风速度情况下的流场进行数值模拟。通过数值模拟分析,提出新的改进方案,并对其进行仿真和试验验证。研究结果表明:直径为5 mm的铁屑在改进后吹吸装置内的运动轨迹较为规则,颗粒基本可以有效的被吸走;高速气流区域较改进前增大,提高了吸尘效率;改进后的吸尘口位于两侧,不存在吹风气流逃逸造成二次污染现象,达到了设计要求。     

CRTS III型板式无砟轨道结构的多尺度有限元模型

为了对我国自行研发的CRTSIII型板式无砟轨道结构的力学特性进行进一步深化研究,基于多尺度有限元模型的基本思想,对板式无砟轨道结构的传统有限元进行了改进和深化,在通用有限元程序ABAQUS中建立了板式无砟轨道结构的多尺度有限元模型。通过建立不同的有限元模型进行对比分析计算,证明了多尺度有限元模型在保证计算结果精度的同时,能够有效提高建模速度和求解效率。该模型适用于对CRTSIII型板式无砟轨道结构的力学性能开展大量参数分析,进而优化其关键参数和构造。     

沪昆客专北盘江特大桥劲性骨架施工控制研究

沪昆客专北盘江特大桥为主跨445 m的上承式钢筋混凝土拱桥,采用钢管混凝土劲性骨架法施工。该桥劲性骨架结构复杂,工艺流程多,作业难度大(高空300 m),安装节段多(40节段),悬臂长度长(222.5 m)。通过布设严密的控制网,实施合理的劲性骨架施工方案,通过劲性骨架工艺过程控制及浇筑过程中的应力及线形控制,实现劲性骨架的顺利施工。从原材料采购下料,单元件加工、组拼、胎架预拼及架设安装等各个环节严格把控,以实现成拱后线形、结构应力及焊缝质量均符合设计及要求。研究成果对同类型桥梁施工提供参考和借鉴。