高速铁路无砟轨道—路基变形计算模型的研究

基于高速铁路路基工后沉降产生于地基沉降变形的机理及无砟轨道各结构层间关系的处理,研究高速铁路无砟轨道—路基变形计算模型。以双块式无砟轨道为例,以下部边界分别为地基面和路基面,道床板与支承层间的关系分别按层间接触和层间结合良好考虑,构建不同条件下的无砟轨道—路基变形计算模型。采用ABAQUS软件进行模型的计算,结果表明,下部边界为地基面和层间关系按接触考虑的计算模型能够反映轨道长波不平顺产生于路基变形的机理,计算结果符合双块式无砟轨道实际的结构特点和受力特征;而下部边界为路基面和按层间结合良好构建的无砟轨道—路基变形计算模型,由于支承层直接承受输入的"强制性"变形荷载,改变了无砟轨道适应路基变形的协调关系,从而导致路基变形引起的无砟轨道层间离缝及支承层产生的拉应力计算值过大,不符合双块式无砟轨道的结构设计原理。由此验证了下部边界为地基面及无砟轨道各结构层按层间接触构建无砟轨道—路基变形计算模型的合理性和可靠性。     

铁道车辆轴箱弹簧断裂故障对动力学性能的影响

车辆运行过程中,当轴箱弹簧突发断裂故障,会造成动力学状态和性能突变,一系悬挂刚度突然减小,暂时失去承载能力,会威胁车辆行车安全。结合整车的动力学仿真,建立了轴箱弹簧断裂过程的力学模型,对整个断裂过程进行仿真,模拟了轴箱弹簧突然断裂工况下车辆动力学性能变化,分析了轴箱弹簧断裂条件下车辆直线行车安全性以及曲线通过安全性。计算分析结果表明:轴箱弹簧突然断裂导致一系悬挂刚度剧变,引起轮轨垂向力先减小后增大,轮重减载率、脱轨系数等参数增大直至超限,但对轮轨横向力影响不大。     

既有重载铁路路基压实指标与承载力的关联度分析研究

将K_(30)、E_(VD)、E_(V2)、E_(V2)/E_(V1)4个基本参数作为判断既有重载铁路路基压实度的基本评价指标,通过现场测试获得既有重载铁路路基的4项压实度评价参数,通过轻型动力触探试验间接获得既有重载铁路路基承载力,分析既有重载铁路路基承载力与压实度指标之间的关联度,通过分析可知:4个基本参数与既有路基承载力之间的关联度较好,同时,K_(30)、E_(VD)、E_(V2)、E_(V2)/E_(V1)与路基承载力fk呈现比较明显的多项式关系,现场试验结果表明:该拟合关系对路基承载力在98~142 k Pa的c组粉质黏土填料压实度指标的估算具有一定的实用价值。     

干湿交替条件下膨胀围岩隧道的力学性态研究

以广西南宁膨胀土为围岩材料,制作室内膨胀围岩隧道物理模型。通过对隧道模型进行干湿循环试验,得出围岩在吸水及失水条件下的围岩应力-时间关系曲线及衬砌应变-时间关系曲线。试验认为在吸水过程中大部分测点的围岩压力都经历了增长、减小、不同速率的再增长3个阶段。衬砌变形则经历缓慢增长、急剧增长、急剧减小、微增长4个阶段;在失水过程中,从整体上可以将围岩压力变化分为两部分,即围岩失水收缩致使衬砌和围岩的接触压力下降导致围岩应力值减小以及土体收缩产生收缩应力导致应力监测值增大。并分析这种变化规律的形成机理,证明时间效应和空间效应的存在。为今后膨胀围岩隧道的结构设计和施工优化提供一定的理论参考。     

出行链视角下城市轨道交通接驳方式联合选择模型

以城市轨道交通出行方式链为例,针对城市轨道交通两端的接驳方式,构建基于交叉巢式Logit(CNL)模型的城市轨道交通出行链联合选择模型。模型从出行全过程角度,将轨道交通两端的接驳方式纳入一个模型里进行联合选择。模型选取出行者社会经济特征,发生端出行特征,到达端出行特征三类特征变量,建立联合概率模型,对特征变量进行标定。模型结论显示:(1)以到达客流为主的城市轨道交通站点对于交通接驳便捷程度的敏感性更高;(2)公交接驳方式转化为小汽车接驳的可能性更高。对于揭示城轨接驳规律,优化轨道接驳系统具有实际意义。     

高速公路主线侧连续出口最小间距研究

以高速公路主线侧连续出口最小间距为研究对象,通过分析驾驶员认读标志的特点,高速公路车头时距的分布规律以及换道模型特征,建立主线侧连续出口匝道最小间距模型,提出基于车道数及设计速度的高速公路主线侧连续出口匝道最小间距的建议值。该建议值比规定值稍大,有利于提高高速公路行驶车辆的出口正确率和保证高速公路的通行能力,降低高速公路出口事故率。对我国现阶段高速公路连续出口匝道的设置提供了参考,且得出高速公路主线侧连续出口最小间距与车道数有关的结论。     

60Si2Mn材质弹条疲劳断裂原因分析

通过对城市轨道交通钢轨扣件中60Si2Mn弹条在现场实际使用过程中发生断裂现象的理论定性和有限元定量分析研究,确定了影响弹条断裂的原因。通过研究60Si2Mn弹条在钢轨扣件中的受力情况可知,其最大等效应力集中点与弹条现场使用实际破坏点相吻合,这是弹条断裂的主要原因之一,而弹条长期处于强度极限条件下工作,最终发生疲劳破坏,为弹条断裂的根本原因。经过现场对比试验,提出了相应的优化措施和60Si2Mn弹条在设计和维修养护过程中应把控的关键点。     

基于Matlab的某型动车组三电平整流器试验台算法仿真研究

简要介绍了某型动车组所用单相三电平脉冲整流器的主电路,详细分析了其采用的瞬态电流控制方法的实现原理。在Matlab/Simulink环境下建立了该三电平脉冲整流器试验台的仿真模型,并对该三电平脉冲整流器在牵引工况、再生制动工况,以及运行过程中电网电压与负载突变情况下进行了仿真分析,为设计及制造该型动车组三电平整流器检验、测试设备奠定理论基础。     

无线通信TD-LTE技术承载地铁CBTC业务安全体系和密钥方案研究

无线通信TD-LTE(时分-长期演进)技术在移动通信公用网络系统采用了一些新的安全保密机制,但仍无法完全克服无线网络固有的信号开放、信道动态变化等缺点所带来的安全隐患。基于TD-LTE技术承载地铁CBTC(基于通信的列车控制)业务的实际需求,提出了适用于TD-LTE技术承载地铁CBTC业务的安全架构和密钥方案。该方案可以为提高地铁CBTC业务通信网络安全提供解决思路,在未来地铁TD-LTE技术承载CBTC业务网络安全架构规划和密钥方案设计中有一定的应用价值。     

轨道交通简支梁钢筋混凝土圆墩地震反应分析

结合郑州市第一条城市轨道交通高架桥的工程实例,通过建立有限元计算模型,对简支梁不同墩高的钢筋混凝土圆形桥墩进行结构动力特性分析、E1地震作用下的多振型反应谱分析以及E2地震作用下基于纤维模型的弹塑性非线性时程地震反应分析,研究不同墩高桥墩的抗震性能和地震响应变化规律。结果表明,桥墩在地震作用下满足抗震设计要求,希望为城市轨道交通桥梁钢筋混凝土圆形桥墩抗震设计提供参考。