铁路客运专线与公路并行区段柔性防护预留变形空间的研究

为保证高速列车的行车安全,必须建立防止异物入侵的安全防范体系。在铁路客运专线与公路并行区段采用柔性防护时,必须预留一定的变形空间,以保证受到异物冲击后的柔性防护网不侵入铁路建筑限界。通过有限元仿真计算和现场性能试验,准确把握柔性防护网在规定的冲击能量作用下的最大变形数据。仿真和试验结果表明:柔性防护网的最大变形量随着冲击能量的增大而增大,最大变形距离达1.8 m以上。建议设置在铁路客运专线与公路并行区段之间的柔性防护网,其垂直冲击能量设计标准取为:一般区段9.3×104J,加强区段1.7×105J;且柔性防护网预留变形空间的宽度以不小于2.0 m为宜。     

The interaction of tidal advection, diffusion and mussel filtration in a tidal channel

Time series measurements of flow and pigment concentrations (Chl) in the Menai Strait have revealed that the strong residual flow in a tidal channel ( 500 m³ s^− 1) transports phytoplankton from the open sea into the channel where much of it is consumed by suspension feeders, mainly in commercial beds of Mytilus edulis. The progressive depletion of phytoplankton along the channel results in a strong horizontal gradient of plankton and hence Chl. Tidal displacement of this gradient causes large (± 50% of mean) oscillations of Chl in the vicinity of the mussel beds. Vertical mixing by the strong tidal flows is sufficiently vigorous for most of the tidal cycle to ensure that downward diffusion can resupply the near-bed layer although there are indications of some transient depletion around slack water.This paradigm of the interaction of advection, diffusion and filtration determining the distribution of plankton and its supply to mussels has been encapsulated in a series of simple models forced only by boundary values. In the first, a 1-D model of tidal flow in the channel reproduces the principal features of the observed currents including the unusually large spatial change in phase of the currents and the variation of the residual transport with tidal range. The flow field from this physical model is used to drive a second model based on the advection diffusion equation for Chl with a source at the Irish Sea boundary and a sink over the mussel bed. This model illustrates the formation of a strong Chl gradient along the channel and simulates the amplitude and phase of the M₂ oscillations of Chl and the development of the M₄ variation apparent in the observations. This second model has been extended to 2-D over the mussel beds to allow investigation of the effects of water column mixing. The model indicates that only for a short period ( 30 min), close to slack water, is mixing sufficiently reduced to permit the development of a depletion boundary layer and then only within  1 m from the bottom, a result which is consistent with the observations.     

平板湍流边界层流向—法向平面发卡涡的PIV实验研究

湍流边界层流动精细涡结构的分析对于水下航行体表面减阻乃至降噪机理的深入研究都具有重要意义.文章应用粒子图像测速技术(PIV),对Reθ=1 743和5 400时的平板湍流边界层的流向—法向平面流场进行了测试研究.一方面,直接对瞬时速度场精细涡结构进行提取分析,通过Galilean分解和λci准则识别出流向—法向平面中的发卡涡及发卡涡包.研究表明,发卡涡和雷诺应力的分布特征具有高度相关性;发卡涡包产生了流向动量的法向不规则分层分布特征.另一方面,文中通过对500个瞬时速度场子样进行时间平均分析,获得了不同雷诺数下平均速度以及湍流度分量的法向分布规律.此外,文中还对发卡涡的几何尺寸和漩涡强度λci进行了统计分析.研究表明,在y+＜50范围内无量纲化的漩涡强度λciδ/uт沿法向迅速衰减,且在不同雷诺数下变化曲线基本一致;在y+ ＞50后λciδ/uт衰减平缓,且低雷诺数下的值较大.     

流沙地质浅层断桩处理技术

通过应用压浆方法对流沙地质浅层断桩位置进行隔水处理,形成干施工后用人工对断桩混凝土进行凿除,最终在不影响桩体结构、尺寸和受力下对断桩进行接长处理,经二次检测满足Ⅰ类桩要求,为类似流沙地质浅层断桩处理提供借鉴。     

防水粘结材料抗剪性能对比研究

选用胶粉改性沥青和SBS改性乳化沥青作为桥面铺装防水粘结材料,对桥面铺装结构进行不同温度下的剪切强度测试,并在冻融循环及浸水2种环境因素下,对2种防水粘结材料抗剪强度的变化规律进行试验研究。试验结果表明:抗剪强度随温度升高而降低;在冻融及浸水作用下抗剪强度也会降低,但胶粉改性沥青稳定性优于SBS改性乳化沥青,是一种更优的防水粘结材料。该试验结果可为类似工程施工提供参考。     

环氧沥青混凝土抗疲劳层对柔性基层长寿命沥青混凝土路面结构的影响

开发了一种适用于道路工程的新型环氧沥青, 基于拉伸试验、黏度试验和荧光显微技术评价了其抗拉强度、断裂伸长率、黏度随时间增长规律和微观固化机理; 设计了AC-13C环氧沥青混凝土, 评价了其路用性能和疲劳特性, 分析了普通沥青混凝土、SBS改性沥青混凝土与环氧沥青混凝土作为抗疲劳层材料对柔性基层长寿命沥青混凝土路面结构厚度与疲劳寿命的影响。试验结果表明: 开发的环氧沥青抗拉强度为2.47 MPa, 断裂伸长率为2.65, 满足环氧沥青抗拉强度不小于1.5MPa、断裂伸长率不小于2的技术要求; 环氧沥青黏度增长到1Pa·s的时间为54min, 54min后, 黏度迅速增大, 因此, 施工时环氧沥青混凝土的拌和、运输与摊铺总时间应控制在54min内; 根据环氧沥青混凝土疲劳方程反推出当其疲劳寿命为10亿次时的疲劳应变极限为333με; 相对于普通沥青混凝土和SBS改性沥青混凝土, 环氧沥青混凝土抗疲劳层路面结构的疲劳寿命分别增大了2.92×10⁵、4.39×10³倍, 沥青层厚度分别减小了18、10cm; 环氧沥青的微观固化机理为环氧树脂与固化剂在沥青中逐渐从点到线、由线到网形成交联的三维网状结构。     

极软岩作为路堤填料施工工艺的模糊评判

随着高等级公路建设突飞猛进,软岩在公路建设中如何使用就成为工程技术人员普遍关注的问题。在广西修建的许多高速公路需要利用极软岩作为公路填料。工艺试验研究表明:极软岩可以作为高速公路的填料,在进行了综合试验后,通过模糊评判表明,适用它的最佳松铺厚度为35cm。对于极软岩应用于其它高速公路上也具有重要的借鉴意义。     

装配式轨道成套技术在苏州地铁中的优化应用

在总结城市轨道交通板式轨道应用现状及存在问题的基础上,阐述装配式轨道的核心技术理念,以及在苏州地铁5号线典型工况条件下的优化应用技术要点,包括根据工程条件确定的主要技术参数,国内首次采用的钢纤维细石混凝土填充层、喷涂型隔离层等技术,以及基于第三代预制板精调设备和测控系统技术优化的施工工艺等。应用结果表明,该技术具有施工工序少、施工效率高、轨道平顺性好等诸多优点,为装配式轨道技术的进一步推广应用提供参考与借鉴。     

NKY桥面防水粘结层在水泥混凝土桥面中的应用

NKY桥面防水粘结层属于新材料,该材料抗剪切和拉拔力学性能良好,喷洒后能快速干燥,无需撒布碎石,施工方便,经济效益明显,对水泥混凝土桥面防水粘结层技术的完善,减少桥面病害,具有重要的现实意义和工程实用价值。     

非结构动网格方法在内燃机数值模拟中的应用

提出了一种动态层和弹性平滑结合的非结构动网格方法,在网格运动方向进行网格合并和分裂。由于动态层方法可视为网格重构方法的特例,提出了一种内燃机缸内过程处理的二阶精度的插值计算方法。当网格运动达到一定条件时,将多组网格层同时合并或分裂,减少了网格合并和分裂次数,提高了计算效率。对于流场计算部分,采用有限体积法离散流场控制方程,运用SIMPLEC算法求解NS方程,开发了内燃机三维CFD数值模拟程序,计算实例表明计算结果与试验值吻合较好。