基于轨道极限状态法的过渡板受力分析和配筋设计研究

京张高铁官厅水库特大桥为简支拱型大跨度钢桁梁桥,为防止梁端转角或错台量过大,降低梁端扣件系统受力,梁缝处设计采用了过渡板结构。为保证过渡板设计合理性和安全性,建立过渡板有限元实体模型进行受力分析,并首次运用轨道极限状态法对过渡板结构进行配筋设计。分析表明:(1)温度梯度作用对过渡板(420 mm厚)受力影响较大,在设计荷载中占据主导因素,在正温度梯度下,过渡板底部弯矩达到124.155 kN·m/m;(2)过渡板底部纵向弯矩在荷载基本组合作用下达到最大值,且实配配筋率最大,配筋时应注意以裂缝宽度为控制指标进行设计。     

全预制盾构隧道边箱涵精细化施工分析

依托京张高铁清华园隧道工程,介绍清华园隧道工程及其隧道内边箱涵施工工法,并详细讨论边箱涵预制化施工的优缺点。盾构隧道采用全预制轨下结构有5大优点:降低施工现场环境污染,有效改善施工现场工人作业环境,有助于提高工程整体施工效率,降低施工作业风险水平,保障钢筋混凝土构件的质量水平。但依然存在以下缺点:提升构件制造及运输维护费用,构件现场吊装精度要求较高。针对清华园隧道边箱涵吊装施工精细化施工问题进行有限元分析,发现由于边箱涵重心两侧吊装孔距不同,会导致边箱涵近重心侧产生应力集中现象,同时将随着吊装误差的提高应力集中现象显著提升。为保证边箱涵的精细化施工,边箱涵吊装误差不得超过60 mm,两侧边箱涵左右交错拼装施工,建议未来类似工程中异形构件吊装孔设计应考虑吊装误差产生的影响。     

粉质黏土层大直径泥水盾构掘进地层扰动分析

针对盾构机在粉质黏土层中推进引起的地层扰动进行分析尤为重要。以新建京张高铁JZSG-1标段清华园隧道2号～1号盾构区间为例,采用现场实测与数值模拟相结合的方法,研究大直径泥水平衡盾构隧道穿越粉质黏土层引起的地层扰动,得到土体横向水平位移及地表沉降的变化规律。需对横向1.5D范围内地表及建(构)筑物进行地层加固、加强监控量测;在盾构掘进过程中,应根据沉降数据实时调整盾构掘进参数及加固方案,以期更好地控制地表沉降。针对掌子面释放系数和注浆层软化模量进行参数分析数值计算,提出地表沉降的有效控制方法,在条件允许情况下适当提早管片的拼装及适当加快注浆层的硬化速度,可有效控制地表沉降。     

基于BAS的京张高铁站房能源管理系统研究

近年来,越来越多的机电设备及子系统应用到高铁站房中,如电动窗、电热风幕、电伴热、电动百叶、能源管理系统(远程抄表)等等,多为人工控制或独立控制,管理不便且能耗浪费较大。仅对空调通风、照明和扶梯等机电设备进行监控的常规BAS系统,已经不能满足运营管理节能减排的要求。以京张高铁站房为例,介绍基于BAS的能源管理系统的系统架构、系统功能,提出对高铁站房内的通风空调、给排水、照明、电扶梯、电热风幕、电动窗、电伴热等设备进行全面、节能、高效的自动化监控。为高铁站房和交通枢纽的BAS系统和能源管理系统设计提供参考。     

宝兰高铁渭河隧道水文和工程地质选线研究

渭河隧道是宝鸡至兰州高铁重、难点控制性工程。区内地质构造运动较活跃,黄土滑坡、富水砂岩层及饱和卵砾石等不良地质发育,复杂的工程及水文地质条件严重制约着渭河隧道选线工作。通过野外地质调查、原位测试、室内试验、理论计算、地质分析等方法对影响隧道选线的地质问题进行了综合评价,提出竖向绕避滑坡群方案,通过分层抽水试验解决了复杂地层涌水量计算参数的问题,对合理确定隧道埋深和辅助坑道方案的选择具有指导意义。     

客车捎带模式下高铁快捷货物输送方案研究

以提高高铁快运当日达产品的时效性、收益率为核心,对既有载客动车组捎带模式下的快捷货物输送方案进行优化。借助时空网络以列车运行成本与时间惩罚费用之和最小为目标,同时满足货主时限、列车容量以及列车停站方案等约束,建立输送方案优化模型,通过匈牙利算法,并借助Matlab的Yalmip工具箱求解模型。以兰州西站至天水南站、宝鸡南站及西安北站部分时间段的快捷货物运输需求为背景进行算例分析,验证模型的有效性。结果表明合理估算列车装载容量及货物的延迟时限对输送方案的选择起重要作用。     

公路与市政道路下穿高铁桥梁方案设计研究

公路、市政道路的大发展,与高速铁路相互交叉的节点工程急剧增加。如何在保证高铁安全的前提下,快速确定最优方案是前期设计阶段的一大难题。以多个下穿工程为依托,采用有限元软件进行三维数值模拟,分析影响高铁桥梁变位的多重因素,对多种设计方案进行比选分析。综合设计、监测、维修多重控制要求,建议采用监测报警值为限值进行方案设计;路线应尽量选择正交或大角度穿越高铁;路线贴近路面,优选浅挖U型槽方案;开挖较深时,需灵活选择结构形式;顶进工法较开挖现浇更具优势。     

寒冷气候下邻高铁跨高速的钢箱拱桥施工技术与创新

以京雄城际铁路黄固特大桥112.5 m钢箱拱为工程背景,针对其跨越京开高速、京开辅路,邻近京沪高铁,面临现有道路不能断、周边环境复杂、寒冷气候钢箱拱焊接作业、拱肋高度大、保证钢箱拱变形受控、钢箱拱顶推纠偏等难题,对寒冷气候下邻高铁跨高速的钢箱拱桥施工技术进行了研究：提出了一套跨越多幅车道城市繁忙高速公路步履式顶推施工方案,形成了一套针对寒冷气候下钢箱拱桥焊接控制措施,应用了一套紧邻既有运营高速铁路桥梁单侧吊装的施工方法,创新性提出并实施了一套钢箱拱桥步履式顶推平面整体扭转智能纠偏技术,创新性提出并应用了一套基于BIM 5D可视化实时顶推结构同步时空预警方法。现场实践表明,采用这些技术,确保了该钢箱拱桥施工质量、安全,得到了参建各方好评,相关经验值得借鉴。     

高铁电务维修实践和探索

中国第一条长大高速铁路武广高铁开通运营以来,在维修模式、修程修制、维修管理等方面积极探索创新,大量使用既有科技产品辅助管理和提高设备可靠性,积极探讨改进思路,确保了高铁的安全运营。     

关于光催化涂料及其在站屋和客运列车保洁上的应用探讨

光催化是指一种受光能（一般波长小于387nm的紫外线）激发后产生氧化还原反应的现象。由于光催化可以将有机污染物降解为无机小分子,以及会在光催化涂料表面膜产生超亲水性现象,使得它的表面具有防污自清洁性,在固体表面保洁上具有应用价值。本文在阐述光催化机理以及光催化涂料发展现状的基础上对它在站屋和客运列车保洁上的应用进行了探讨,并对应用中可能出现的问题进行了分析。