路面胶轮导向系统发展历程综述及未来展望

[目的]路面胶轮导向系统已在世界上部分城市开通运营。为了更详细、更全面地认识该系统,有必要对其发展历程及不同发展阶段的技术特点进行系统总结。[方法]从路面胶轮导向系统的导向方式和编组模式两方面,将该系统的发展历程分为4个阶段——1.0阶段、2.0阶段、3.0阶段及4.0阶段。逐个分析了每个阶段路面胶轮导向系统的主要技术特征、应用场景及应用案例,对各个阶段呈现出的不同技术特点进行了总结。对路面胶轮导向系统未来的5.0阶段进行了展望。[结果及结论]该系统4个阶段的发展历程是逐步实现无导向到刚性导向、刚性导向到柔性导向、单编组到多编组的过程,呈现出运行方式轨道化、基础设施简易化、导向模式智能化、车道使用复合化、编组模式增量化的发展特点。5.0阶段的系统应具备虚拟编组、柔性导向的技术特征,干线路段通过车辆之间的虚拟连挂增加运量、提高运输效率,以满足具有“一干多支”特点的城市公共交通出行需求。     

艰险山区铁路桥隧技术接口悬挂威胁等级评估

艰险山区环境条件极端恶劣、地质灾害频发,铁路沿线桥隧工程占比大,为提高桥隧工程技术接口管理水平,构建贝叶斯反馈修正云模型对桥隧技术接口悬挂威胁等级进行评估。首先,以铁路桥隧工程技术接口为基础,考虑不同参建方之间的接口共性问题和艰险山区铁路建设面临的一系列技术难题对接口悬挂的影响作用,从业主方因素、勘察设计方因素、承包方因素、与项目关联的其他因素、外界因素5个方面出发,构建了桥隧工程技术接口悬挂威胁等级评价指标体系,并利用IFAHP法进行赋权。然后,运用贝叶斯反馈修正原理构建了艰险山区铁路桥隧工程技术接口悬挂威胁等级评估模型。最后,以贡多顶隧道和奔中车站双线大桥桥隧工程技术接口为例,对其悬挂威胁等级进行评估,并借助MATLAB进行可视化分析。通过工程实例表明,该技术接口悬挂威胁综合等级为严重,其中勘察设计因素对桥隧技术接口的悬挂威胁程度最高。     

基于正交试验的轴箱内置式高速动车驱动系统悬挂刚度优化方法

驱动系统作为高速列车动力转向架的核心子系统,是高速列车安全运行的重要保障,但随着运行速度的不断提高,高速列车的可靠安全运行受到严重挑战。为了减小轴箱内置式高速动车驱动系统悬挂节点的动态载荷,降低驱动系统关键部件的振动水平,对驱动系统悬挂刚度进行了优化研究。基于多体系统动力学理论,综合考虑轨道随机不平顺激扰、牵引动力传递和齿轮啮合作用等因素的影响,建立了轴箱内置式高速动车动力学模型;利用正交试验设计方法,以减小牵引电机吊点悬挂载荷和齿轮箱车轴铰接点垂向载荷为优化目标,研究牵引电机吊点、齿轮箱吊杆吊点、电机-齿轮箱连接点的悬挂刚度对车辆关键部件振动加速度和驱动系统悬挂节点动态载荷的影响规律;并采用极差分析法对其影响规律进行分析,获得驱动系统悬挂刚度的最优匹配组合。研究结果表明：与原始设计的驱动系统悬挂刚度相比,参数优化后牵引电机吊点的纵向载荷最大值减小22.3%,横向载荷最大值减小37.9%,垂向载荷最大值减小9.8%,齿轮箱车轴铰接点的垂向载荷最大值减小9.1%;此外,驱动系统悬挂刚度优化后的牵引电机、齿轮箱、轴箱的横向振动加速度均明显减小。     

水泥稳定钢渣道路基层材料工程应用研究

采用纯钢渣和钢渣粗集料加玄武岩细集料制备两种水泥稳定半刚性基层材料,通过击实试验确定了相应的最佳含水量和最大干密度,7 d无侧限抗压强度能够满足规范要求。使用纯钢渣混合料的半刚性基层材料,随着龄期的延长钢渣的活性逐渐显现,使得后期的抗压强度和回弹模量更高;膨胀率试验结果表明水泥稳定钢渣半刚性基层材料具有合格的稳定性。     

非对称悬挂式轨道梁结构优化分析

为优化非对称悬挂式轨道梁的结构构造以满足运营刚度和强度等要求,参考国内外已建成的类似悬挂式单轨交通系统,初步设计了悬挂式单轨轨道梁结构,采用设计软件Midas/Civil和Abaqus建立有限元模型,分别进行整体分析和局部受力分析。调整截面尺寸、跨径和板厚等参数,分析非对称悬挂式轨道梁的变形和应力分布。研究表明:轨道梁结构跨径取30 m比较合适,当截面尺寸一定的情况下,增加钢板厚度能有效地提高轨道梁的刚度与强度,但当钢板厚度增加到一定值后,轨道梁刚度提高的速率明显减缓,此时加大截面尺寸比增加板厚对结构强度与刚度的提升效果更好,更能减少用钢量,经优化最终提出了一种新型悬挂式单轨轨道梁结构。     

交通荷载作用下玻纤格栅对反射裂缝扩展的影响

为研究交通荷载作用下玻纤格栅对沥青路面反射裂缝扩展的影响,采用ABAQUS有限元软件建立含有反射裂缝的半刚性基层沥青路面结构二维模型,对裂缝尖端的应力强度因子进行计算分析,比较铺设玻纤格栅前后路面面层内裂缝尖端应力强度因子,并分析反射裂缝扩展速率随裂缝长度和面层模量、厚度等的变化。结果表明,促进反射裂缝发展的最不利荷载方式是偏载;设置玻纤格栅后,裂缝尖端剪切型应力强度因子降低41.7%,玻纤格栅可起到延缓裂缝扩展的作用;反射裂缝的扩展速率随着裂缝长度和面层模量的增大而增大,随着面层厚度的增大而减小。     

大厚度半刚性基层层间结合技术室内试验研究

文章通过室内直剪试验,对大厚度水泥稳定碎石基层上下层结合状态进行研究,分析了大厚度水泥稳定碎石基层上下层浇筑间隔时间、养生时间及水泥浆用量对层间抗剪性能的影响,并提出了最佳施工工艺。     

半刚性基层裂缝对沥青路面结构的力学响应

通过对半刚性基层开裂成因机理的分析,应用平面应变模型,通过计算和分析,提出半刚性基层产生裂缝直到断板后,路面结构受力的变化。     

动载作用下半刚性路面动力响应的三维有限元模拟

针对交通动荷载引起半刚性路面结构的破坏问题,采用正弦波动荷载加载,利用三维有限元数值法对动载作用下路面各结构层中的垂直、水平及横向动应力分布规律进行了模拟。分析结果表明,有限元法能够很好地模拟车辆通过时半刚性路面各结构层结合部的三向动应力分布规律,其结论可以用来指导工程设计。