跨坐式单轨交通轨道梁定位测量及线形检测方法探讨

为了提高跨坐式单轨交通轨道梁安装定位精度,提升轨道梁线形平顺性,提出一种基于轨道梁基础控制网的轨道梁定位测量及线形检测的新方法。介绍了该方法下的轨道梁基础控制网点位设置、测量方法和精度指标分析,以及轨道梁线形检测断面设置、检测点测量、检测数据处理及线形分析的方法。给出了轨道梁定位测量时全站仪的定向方法及精度指标;研发了精密测量基座。实际案例表明,轨道梁基础控制网相对点位精度为±1.5 mm,轨道梁平面定位精度为±3 mm,高程定位精度为±2 mm,验证了该作业方法的可行性,定位安装后的轨道梁符合相关规范的验收要求。     

基于观察坐标与混合包围盒的装配碰撞检测方法

观察坐标系和碰撞检测是虚拟装配系统中的重要环节，观察坐标系的建立为用户提供更加真实的沉浸感与合理的观察位置，而精确的碰撞检测对提高装配仿真的精度和效率至关重要。本文利用四元数法设计以观察物体虚拟装配模型间干涉的鹰眼观察坐标系，建立系统中物体模型的对应关系函数，提出了AABB和K-DOPs混合包围盒的碰撞检测方法，对相交的物体进行了干涉检测和干涉剔除。将此方法应用于船用柴油机维护保障虚拟装配系统的开发中，通过仿真分析对比，其方法具有较好的精确性和实时性，能够满足虚拟装配系统开发中对沉浸感和碰撞检测的要求。     

无砟轨道线路临时架空装置现场应用与测试

无砟轨道线路临时架空技术是在轨道病害修复过程中保障列车正常运行的关键。本文结合一高速铁路车站无砟轨道沉降整治工程,研发了适用于无砟轨道线路的临时架空装置。该装置以钢垫梁作为架空主体,可采用1片钢垫梁替换1块轨道板架设临时线路,也可采用多片钢垫梁替换连续多块轨道板,构成多跨连续的架空结构。架空装置施工便捷,稳定性好,安全可靠。现场应用测试结果表明,列车通过临时线路时的脱轨系数、减载率、轮轴横向力以及钢垫梁的跨中竖向、横向挠度等指标均小于相应限值。该装置所架设的临时线路能够满足高速铁路列车以速度45 km/h通行的要求。     

基于螺杆桩的高铁梁场软土地基加固技术研究

为解决高铁梁场深厚软土地基加固问题,结合南沿江城际铁路金坛西梁场项目,对CFG桩、水泥搅拌桩、旋喷桩、钻孔灌注桩、预应力管桩、螺杆桩等加固方法,从技术可靠性、经济可行性等方面进行比选,最终选取螺杆桩作为高铁梁场制梁、存梁台座的地基加固方式;并对制梁、存梁台座下螺杆桩加固的复合地基设计及施工控制要点进行了阐述。对单桩及复合地基承载力进行了检测,对制梁、存梁台座使用时的变形沉降进行了监测,结果都满足设计及使用要求;这表明螺杆桩复合地基能满足高铁梁场深厚软土加固的需要,可供类似工程参考。     

大口径高钢级薄壁油气管道封堵系统的改造与应用

随着高钢级管道应用日益广泛,同等压力的壁厚也变得越来越薄,管道内径增大,原有的管道封堵系统无法实现封堵密封。为了解决该问题,采用结构优化分析和现场应用验证等方法,对原有封堵头和三通等进行适应性改造、试验和工程应用。结果表明:封堵系统的改造能够重复利用原有封堵三通和封堵头,满足薄壁油气管道的开孔封堵作业和工程应用并且降低了工程成本。     

复杂环境下连续弯钢箱梁耐火性能提升方法

交通类火灾严重威胁钢结构桥梁的耐久性和安全性。为提升复杂环境(开放火灾和弯桥荷载)下连续弯钢箱梁的耐火性能,增强钢结构桥梁的安全服役寿命,选取大型立交桥枢纽工程中两跨连续弯钢箱梁为研究对象,通过建立耐火试验验证的钢箱梁与混凝土刚性基层协同工作的数值预测模型,深入揭示开放环境碳氢火灾下传热模式和结构特征耦合的箱梁力学行为演化规律。研究了局部环境火灾作用下结构的高温响应与失效模式,分析了复杂荷载状况、弯曲半径与支座布置方式对连续弯钢箱梁火灾响应行为的影响,提出了复杂环境下连续弯钢箱梁的耐火性能提升方法。研究结果表明:连续弯钢箱梁在火灾下的内外侧挠度差值不断增大,主梁内外侧支座反力的变化呈相反趋势,并且在受火初期支座反力变化程度剧烈;受火区域边缘靠近中支点的底板与腹板严重屈曲从而先形成塑性铰,然后在受火跨跨中形成塑性铰,随即整跨结构发生突然性垮塌;荷载水平的增大会显著缩短其耐火极限,受火前期及时撤离桥上的车辆荷载能够有效地延缓变形发展并且避免结构的突然性垮塌;曲率半径小于200 m会显著加剧连续弯钢箱梁高温下的弯扭耦合效应,增大主梁内外侧挠度差值与内外侧支座反力变化幅度,削弱火灾下结构的整体稳定性能;在钢结构桥梁抗火设计时中支点应设置抗扭支座,常温下支座的布置方式对火灾下连续弯钢箱梁的支座受力状况改善甚微,应在支座与梁端附近增设外部限位装置以防止结构变形过大。研究结论可为提升复杂环境下钢结构桥梁抵抗火灾的能力以及增强安全服役寿命提供设计依据。     

短线法预制节段梁线形综合控制技术研究

针对节段梁预制线形控制难度较大、误差消除困难,结合郑州—许昌市域铁路节段箱梁施工,提出了基于有限元分析、三阶段控制的节段梁线形综合控制技术,并形成了以下结论:(1)有限元模拟可以为施工阶段划分、施工线性控制等提供详细的节段梁受力参数,是施工前需要提前进行的关键分析手段;(2)结合施工特点,将曲线段和直线度控制参数分别列出并建立前期控制阶段的几何数据库,可以有效提高线性的控制精度;(3)预制和施工阶段采用精确测量控制APP软件,实现了自动计算,杜绝了人工记录的瑕疵,提高了阶段梁预制安装的精度。     

高铁常用跨度简支梁桥上轨道周期性不平顺影响分析

通过对桥梁徐变上拱设计和相应规定、轨道不平顺检测方法、实测资料以及线路规范的对比和理论计算,进行高铁常用跨度预应力混凝土简支梁桥上轨道产生波长为32 m的轻微周期性不平顺现象研究。结果表明:线路、桥梁规范中线路高低Ⅰ级管理值、梁跨竖向残余变形的规定是一致的;轨面不平顺静、动态检测结果不可以用来直接对比;京沪高铁桥上轨道周期不平顺的桥跨长度占比随着时间发展逐渐增大,开通4年后占比持平至约66%,桥上轨道周期性不平顺峰值均值、标准差及变异系数分别约为2.28 mm,0.57 mm和0.25;开通5年后98.4%,99.9%和100%的桥上轨道周期性高低不平顺峰值分别小于5,6和7 mm;当连续多跨简支梁徐变值均大于3 mm时,线路TQI高低已超过规范管理限值,建议通过轨面设置反预拱度,避免由梁体徐变带来的大面积轨道精调作业。     

混凝土箱梁水化热温度试验研究

研究目的:温度应力已被认为是混凝土箱梁开裂的主要原因之一。为了掌握水化热温度沿箱梁截面的分布规律,并根据混凝土施工工艺状况,估算温差应力,特对混凝土箱梁进行了水化热温度试验,为箱梁设计与施工提供有益的参考。研究方法:水化热温度测试选取了梁体的跨中及端部截面,按照能够充分反映箱梁水化热变化情况的原则,分别在顶板、底板、腹板布置了内埋式温度传感器,从混凝土入模开始,量测水化热温度的变化情况。研究结果:根据温度测试结果,可以绘制出混凝土水化热温度随观测时间变化的曲线。通过对秦沈客运专线箱梁温度测试结果的总结分析,重点阐述了箱梁混凝土早期水化热温度发展的一般规律,其中包括水化热温度时程曲线的一般形式、温升基本规律、温降基本规律、混凝土的温度梯度、入模温度与温度峰值的关系等,并提出了防止温差过大而引起混凝土开裂的工程措施。     

抱轴承箱材料的二次淬火

对机车抱轴承箱材料ZG2 5Mn进行了正火、调质、二次淬火的热处理工艺试验 ,比较分析了不同工艺的金相组织和机械性能 ,阐述了二次淬火的强韧化机理 ,认为二次淬火可以改善组织 ,提高强度与韧性。采用了二次淬火的强韧化工艺后 ,提高了抱轴承箱的综合性能 ,达到了法国 8K机车抱轴承箱的同等水平