弹性支撑块式无砟轨道力学特性研究

研究目的:由于隧道内净空的限制,重载铁路长大隧道内宜铺设无砟轨道,弹性支撑块式无砟轨道(LVT)以其良好的减振性能逐渐在重载铁路中得到应用。为研究不同轴重和加载方式下LVT结构的应力应变特性,本文以蒙华铁路重载铁路隧道应用的LVT为例,通过建立LVT结构有限元模型,以探讨LVT结构的受力与变形特征,为LVT轨道结构的优化以及设计施工提供理论依据。研究结论:(1) LVT结构能够保证30 t轴重下静力学性能安全性,当轴重由30 t提高至42 t,钢轨弯矩、轨道结构部件应力及位移幅值增长量在40%左右;横向荷载对轨道结构横向位移及应力的影响显著,板端加载时道床板及底座板应力增量分别为284%、1 000%;(2)横向荷载作用下,除支承块横向应力下降,钢轨弯矩、支承块纵向应力、道床板应力、底座板应力均呈现增长趋势,其中道床板及底座板应力分别增长400%、530%;(3)板端加载时荷载由相邻扣件共同承担,扣件节点反力峰值有所下降,荷载作用点下竖向荷载分配比例由2∶1降低至4∶1,横向荷载分配比例由67%降低至47%;(4)本研究结果对重载铁路中LVT轨道结构的设计和施工有指导意义。     

胶轮轻轨车辆的轮胎力学模型及其仿真分析

介绍了胶轮轻轨车辆的轮胎分类及其构造。通过对轮胎的力学特性、轮胎力学模型的分析,运用"MF"模型在Simulink软件环境中建立了轮胎力学模型,并分别在转向、制动两种工况下对模型进行了仿真分析。阐述了轮胎侧偏角和纵向滑移率对轮胎力的影响。     

考虑公轨合建型内部结构的盾构隧道纵向力学性能研究

盾构隧道朝着超大断面发展,其内部结构形式愈加复杂多样化,内部结构对盾构隧道纵向力学性能的影响值得探讨。为研究考虑公轨合建型内部结构的盾构隧道纵向力学性能,以济南黄河隧道为工程背景,建立31环考虑公轨合建型内部结构的盾构隧道三维有限元实体模型,以集中力的形式作用在第16环管片环进行加载。结果表明:盾构隧道考虑内部结构后,通缝拼装隧道和错缝拼装隧道纵向刚度有效率分别提高21.4%~61.9%和14.3%~35.3%,说明内部结构能够有效提高盾构隧道的纵向刚度;通缝拼装隧道和错缝拼装隧道加载环最大Mises应力分别减小61.3%和69.2%,说明内部结构能够起到承载作用;隧道管片与内部结构会发生应力集中现象;错缝拼装形式有利于减小内部结构在纵向上的位移变形,同时内部结构的侧墙在施工时应尽可能保证混凝土的密实。     

温度循环下CA砂浆力学特性与微观结构试验研究

对-20～80℃环境温度循环下的CA砂浆试件开展单轴压缩试验,分析其力学性能与循环次数的关系,并应用CT扫描技术分析循环过程中砂浆各组分的变化,进而从微观结构解释其力学性能变化机理。试验结果表明:砂浆力学性能在循环初期较为稳定,35次循环后弹性模量开始增大,120次循环后砂浆已基本失去塑性。CT扫描结果表明:温度循环下砂浆中乳化沥青不仅发生了老化作用,还发生了软化迁移,这种微观结构的物理化学变化导致砂浆弹性模量快速增长。     

PB位相相干态的振幅平方压缩特性

研究了ＰＢ位相相干态的振幅平方压缩特性。结果表明，对于ｓ〉４的ＰＢ位相相干态均可存在振幅平方压缩特性，并给出了振幅平方压缩条件。     

Al,Cu含量对ZA合金性能影响的研究

研究了不同的Ａｌ、Ｃｕ含量对ＺＡ合金（即锌铝合金）力学性能的影响．结果表明，ＺＡ合金中的含Ａｌ量可在相当宽的范围内（２５％～４５％）变化，而其性能保持在σ＿ｂ≥４００ＭＰａ，δ≥６．９％。其中抗拉强度σ＿ｂ值随着含Ａｌ量的增加先提高后降低，在含Ａｌ量为Ａｌ＿４处出现峰值；而延伸率δ值则随着含Ａｌ量的增加逐渐降低。Ｃｕ的含量必须适当，在本研究条件下，ＺＡ合金中的最佳含Ｃｕ量为３％。     

铁道车辆LZ50车轴钢的概率机械性能

完成了铁道车辆LZ50车轴钢的概率机械性能试验研究，拓宽了确定有限疲劳可靠性数据良好假设分布的统一方法，比较了6种常用分布(即三参数Weibull、两参数Weibull、正态、对数正态、极大值和极小值分布)对试验数据的描述效果，综合分析了他们的拟合优度、失效机理的一致性和尾部预测的安全性。从预测的安全性角度，选择了极小值分布为最佳统计模型，提出了给定可靠度和置信度下基于极小值分布的机械性能参数估计方法，并有效地估计了材料的概率机械性能参数。     

Influence of Carbonation on Mechanical Properties of Concrete

As one of the most important factors that determine the lifespan of a reinforced concrete structure, carbonation not only corrodes the reinforcing steel, but also changes the mechanical properties of concrete. For better understanding the performance of carbonated concrete structure, it is necessary to study the mechanical properties of carbonated concrete. The strees-strain relationship of carbonated concrete was analyzed on the basis of experiments. The specimens were made by means of accelerated carbonation and then compressed on the testing machine. Some very important characteristics of carbonated concrete were revealed by the testing results. In addition,a useful constitutive model of carbonated concrete, which proved to be suitable for analyzing carbonated concrete members, was established in this research.     

锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的试验研究

通过对不同锈蚀量的光面钢筋和变形钢筋进行拔出试验,得到了两种钢筋与混凝土的粘结性能随着不同钢筋锈蚀量的变化规律;根据试验结果的统计分析,给出了两种钢筋锈蚀后与混凝土的粘结强度计算公式;最后,还给出了锈蚀钢筋与混凝土的粘结本构关系,可用于具有锈蚀钢筋的混凝土结构的有限元分析。     

改性膨胀土路基受水特性

研究了路基土场土的物理性能、矿物组成及胀缩特性，采用多种方法综合评价土场土膨胀潜势；通过多种配比的石灰改性方案分析，土样胀缩性能均有明显改变。以所选土场土填筑试验工程，观测自然受水条件下高压实度膨胀土路基受水特性，发现路基成型初期受水后，含水量急剧增加，压实度明显降低，强膨胀潜势层位出现在高压实区；90d后路基弯沉观测趋稳定，路基强度形成。结果表明弱-中性膨胀土石灰改性后填筑的路基，其受水影响主要表现在路基成型初期，自然失水干燥后路基强度逐步恢复。