Assessment of a semi-Hertzian method for determination of wheel–rail contact patch

Wheel–rail contact calculations are essential for simulating railway vehicle dynamic behavior. Currently, these simulations usually use the Hertz contact theory to calculate normal forces and Kalker's ‘FASTSIM’ program to evaluate tangential stresses. Since 1996, new methods called semi-Hertzian have appeared: 5 Kik, W. and Piotrowski, J. A fast approximate method to calculate normal load at contact between wheel and rail and creep forces during rolling. Paper presented at the 2nd Mini-conference on Contact Mechanics and Wear of Rail/Wheel Systems. July29–31, Budapest.  [Google Scholar] 7 Ayasse, J. B., Chollet, H. and Maupu, J. L. 2000. Paramètres caractéristiques du contact roue-rail. Rapport de Recherche INRETS n225, ISSN 0768–9756 (in French) [Google Scholar] (STRIPES). These methods attempt to estimate the non-elliptical contact patches with a discrete extension of the Hertz theory. As a continuation of 2 Ayasse, J. B and Chollet, H. 2005. Determination of the wheel–rail contact patch in semi-Hertzian conditions. Vehicle System Dynamics, 43(3) [Google Scholar], a validation of the STRIPES method for normal problem computing on three test cases is proposed in this article. The test cases do not fulfill the hypothesis required for the Hertz theory. Then, the Kalker's FASTSIM algorithm is adapted to STRIPES patch calculus to perform tangential forces computation. This adaptation is assessed using Kalker's CONTACT algorithm.     

胡麻岭隧道不同产状裂隙岩体稳定性及支护力学特性

依托“兰渝客专”胡麻岭隧道工程,研究不同岩层产状（倾角）围岩稳定性,以及支护结构力学响应。结果表明:节理面极大降低隧道围岩稳定性,节理面物理力学性质是隧道围岩失稳的控制性因素;竖向节理隧道失稳以冒顶、坍方为主;当岩层为水平时,其支护结构受力分布合理;倾斜产状节理岩体支护结构受力呈现明显偏压现象;隧道边墙相对稳定,围岩锚杆加固有效长度3 m,拱顶要提高设计参数,有效促进“拱效应”形成,确保隧道稳定性。     

桥面混凝土铺装层对主梁承载能力的影响分析

在桥梁结构设计与桥梁荷载试验计算中,铺装层往往被保守地当作恒载来处理,未考虑其对主梁受力影响,而桥面铺装层对主梁的影响主要取决于铺装层与主梁的结合形式。文中以某普通钢筋混凝土梁为研究对象,针对桥面铺装结构和主梁的强、弱2种不同结合形式,在不同铺装层厚度下进行有限元模拟计算和结构静载试验;通过对比分析计算结果与试验结果,指出混凝土铺装层是桥梁结构承力构件的一部分,与主梁共同参与受力,从而提出桥梁结构计算模型中混凝土铺装层与主梁的合理的结合形式。     

基于损伤-断裂力学的钢桥面铺装体系疲劳特性研究

基于损伤，断裂力学的方法就钢桥面沥青混合料铺装体系在循环荷栽作用下的力学行为和疲劳损伤特性进行理论分析。采用粘弹性损伤模型的能量转换方法对钢桥面沥青混合料层应力场、应变场及损伤场分布状况和演变规律进行研究，同时，建立了结构的疲劳寿命理论预测公式。最后。通过南京长江第二大桥钢桥面铺装体系疲劳实例分析，验证了预测公式的合理性，并与其他预测方法的结果进行了比较。     

加筋挡墙加筋机理及其力学行为的分析

随着加筋挡土结构在我国公路建设中被广泛研究和应用,加筋挡墙的加筋机理及其力学响应分析越来越引起重视。在研究加筋挡墙的加筋机理及复合土体强度特性的基础上,运用AN SY S分析软件对加筋挡墙的受力机制及力学行为特点进行模拟计算分析,得出了一些有益的结论,对加筋挡土工程具有指导和借鉴作用。     

路面接触非线性特性研究

考虑荷载作用下,沥青路面面层之间以及面层与基层之间,实际上可能处于接触状态。本文采用有限元技术对路面的接触非线性特性进行分析,结合高速公路的现场试验,比较表明,接触模型比层状体系模型更适合描述路面的力学特性。     

搅拌桩法加固长江漫滩软土地基施工工艺研究

本文根据搅拌桩加固软土地基的机理和长江漫滩软土的特点,研究了不同施工工艺的搅拌桩加固长江漫滩软土地基的成桩效果,测试分析采用桩身取芯加标贯的方法判断搅拌桩的桩身质量,同时进行三桩复合地基的承载力的测试,研究确定了大面施工工艺,从而使重点工程的工程质量得到保障。路基填筑施工沉降曲线表明软土地基是有效的。     

轴载、轮胎内压与轴载换算的研究

通过不同路面强度状态、不同轴载和不同轮胎压力下轮胎与路面接触压力和弯沉的测定,对以弯沉为指标的轴载公式的理论推导过程进行分析和试验验证,对轴载换算公式推导过程中存在的问题进行讨论。试验验证结果表明,轴载的增加对路面结构造成的损坏比轮胎压力的增加要严重的多。     

非饱和土体气态水迁移引起的含水量变化方程

基于现有土力学理论及流体力学理论 ,结合非饱和土气态水迁移特征 ,得到了根据土体基质吸力和温度确定土孔隙饱和蒸气压力的表述关系式 ,推导得到非饱和土体中气态水迁移引起含水量变化的非稳态方程 ,方程揭示了气态水迁移的动力是温度梯度和含水量梯度 ,气态水迁移现象是温度不均匀分布和含水量不均匀分布单独或共同作用的表现形式 ,方程表述了实验揭示的现象。最后应用含水量变化方程对实验结果进行了计算分析 ,验证了该方程的合理性     

自升式海洋平台地基稳定性分析

地基稳定性是保证自升式海洋平台作业安全的基本条件。文章结合土力学理论及有限元分析,提出了一套较完整的地基稳定性分析方法,并结合实际探讨了影响地基稳定性的几个关键因素,对平台设计人员及使用者具有一定的参考价值。