弹性支承块式无砟轨道减振特性足尺模型对比试验

基于中铁五院弹性支承块式无砟轨道优化改进设计成果("改进型"LVT)以及蒙华铁路弹性支承块式无砟轨道("传统型"LVT)设计图纸,在实验室分别制作"改进型"和"传统型"LVT的1:1足尺试验模型,开展落轴冲击作用下,"改进型"和"传统型"LVT减振特性对比试验。研究结果表明:"改进型"和"传统型"LVT的钢轨加速度基本一致,而"改进型"LVT钢轨至支承块、底座板至地面的衰减率优于"传统型"LVT,"改进型"LVT减振效果可达4～5 dB;"改进型"LVT钢轨加速度第1和第2振动周期最大分别减少32.2%和30.0%,且第3周期加速度幅值不明显;"改进型"LVT整体弹性系数最大减小27.4%,而阻尼系数最大增大58.2%;"改进型"LVT支承块主要频率降低约6%,道床板、底座板以及地面主振频率降低约40%。试验结果可为"改进型"LVT的工程应用提供技术支撑。     

钢管混凝土拱桥稳定极限承载力的线弹性迭代方法

利用单一组合材料线弹性梁单元建立钢管混凝土拱桥稳定极限承载力计算的有限元分析模型,并以压弯稳定承载力相关方程为基础,通过全面试验法和回归分析方法建立具有广泛适用性的钢管混凝土构件压弯稳定分析的齐次广义屈服函数。结合弹性模量缩减法,研究用于钢管混凝土拱桥稳定极限承载力计算的线弹性迭代方法。通过与试验结果及不同数值方法计算结果的对比分析表明:建立的齐次广义屈服函数能够克服传统广义屈服函数容易受荷载初始值影响的缺陷;通过弹性模量缩减法调整弹性模量实现结构内力重分布,利用线弹性迭代方法计算结构的极限承载力,克服了增量非线性有限元法的局限性,能够取得更高的计算精度和效率;钢管混凝土拱桥规范建议的稳定系数表达式具有良好的稳定性与适用性。     

160 km/h梯形轨枕轨道安全性、平稳性及轮轨振动特性在线实测

全面介绍梯形轨枕轨道在铁道科学研究院国家铁道试验中心R1432m环行道上开展安全性、平稳性及轮轨振动特性测试的方案、测试指标、评判标准及测试结果。采用8辆编组160 km/h动力集中电动车组,测试速度为100、120、140、165 km/h,测试对比断面包括2种梯形轨枕及环行道既有有砟轨道,测试指标包括脱轨系数、轮重减载率、轮轨横向力等安全性指标、钢轨及梯形轨枕垂横向动态变形、车体垂横向振动加速度等稳定性指标、钢轨垂横向振动加速度等轮轨振动特性指标及梯形轨枕应力变化等,上述各项指标的实测结果均低于相关规范标准的限值,且基本与有砟轨道对比断面的测试数据相近,表明梯形轨枕在安全性、稳定性及轮轨振动特性方面可满足160 km/h速度级线路的应用要求,可为该速度级的轨道减振技术提供借鉴与参考。     

城市轨道交通高架线噪声源强取值研究

随着车辆噪声规范的不断完善及钢轨打磨技术的成熟,车辆系统噪声及轮轨噪声有明显改善。济南轨道交通R1号线环评报告参考北京地铁13号线的监测结果,采用93d B作为噪声源强的合理性有待验证。为了使噪声源强取值更加科学,能够更经济合理地进行城市轨道交通高架线降噪方案设计,依靠专业的测试机构,按照环评导则中要求的测试方案对南京机场线(S1线)以及宁天城际(S8线)高架线进行噪声源强实地测试,修正后得出的噪声源强最大值为85 d B。因此,93 d B作为噪声源强参考取值已经不再适用。R1号线按照85 d B进行设计,将节省降噪措施造价约3 000万。     

杭州湾跨海大桥北航道桥斜拉索减振研究

运用福斯(Foss)迭代法求解设置黏性剪切阻尼器(VSD)减振拉索的振动方程,得到复特征值和对数衰减率。以对数衰减率大于等于0.03为目标函数,对杭州湾跨海大桥北航道桥斜拉索减振用VSD进行优化设计,并对安装VSD的减振效果进行分析。结果表明:减振拉索的每阶模态均有对应的VSD最优插板面积,高阶模态的最优插板面积小于低阶模态,高阶模态的对数衰减率受插板面积的影响比低阶模态大;在不考虑其他因素条件下插板面积大于150cm2时便可有效抑制斜拉索的各种风致振动;高阶模态的最大对数衰减率所对应的温度高于低模态最大对数衰减率所对应的温度,低温时低阶模态的对数衰减率大于高阶模态的对数衰减率,温度较高时高阶模态的对数衰减率大于低阶模态的对数衰减率。杭州湾跨海大桥北航道桥斜拉索安装VSD后,对数衰减率从0.015～0.0196提高到0.03～0.11,有效地减小了斜拉索的各种风致振动,达到了减振效果及设计目标。     

广东西部沿海铁路江门南站软土土性参数随机场特性研究

研究目的:广东西部沿海铁路江门南站范围内分布有较厚的软土,其成因为潭江入海口海陆交互相冲积,土性主要为淤泥质黏土和粉质黏土,局部有沙砾夹层,为了满足承载力及工后沉降的要求,路基基底必须采用复合地基进行加固。合理选择土性参数是复合地基设计的关键,由于土体是在自然条件下形成的,其性质表现出很大的变异性,所以采用概率分析方法设计复合地基显得更加合理。土性参数随机场特性研究可以为复合地基概率设计方法提供依据,本文利用CPT资料对江门南站软土土性参数的随机场特性进行了研究。研究结论:形成了比较系统的随机场研究方法,得到了主要土层的方差折减函数;统计得到了压缩模量、承载力及抗剪强度指标的均值和方差,利用方差折减函数对方差进行了修正,为路基概率设计方法提供依据。     

五跨连续拱桥落架施工控制分析

利民桥为5跨连续拱桥,以其落架施工为研究背景,采用刚度折减的方法进行有限元模拟分析,并对应力、变形进行监控。通过实测值与理论值的对比分析可以看出,文章采取的落架方案满足设计要求,对同类桥梁的施工具有参考意义。     

Experimental investigations on the damping effect due to passengers on flexural vibrations of railway vehicle carbody and basic studies on the mimicry of the effect with simple substitutions

The effect of passengers on a railway vehicle is usually considered as additional mass in designing a carbody. However, previous studies by means of stationary excitation tests or running tests using actual vehicles indicate that passengers behave not as mass but as damping. In this paper, the authors examined the passengers' damping effect under controlled excitation conditions on a roller rig through a series of excitation tests using a commuter-type vehicle. Large and multi-modal reductions of flexural vibrations of the carbody were observed when passengers existed. Influences of the number of passengers, distributions and postures of passengers were investigated. The authors also tried to mimic the damping effect by passengers using flexible tanks filled with fluids. Three kinds of fluids which have different viscosities have been tested. As a result of the excitation tests, good vibration reduction effects were observed by applying those tanks, and it has been found that the flexible tanks filled with fluids bring about vibration reduction effect (including multi-modal reduction) which is equal to or rather better than the case of similar mass of passengers in the carbody; the difference of viscosity gave little affect on the damping abilities. From these measurement results, a possibility of realising effective damping devices against flexural vibrations of railway vehicle carbodies representing passengers damping effect, in a simple, economical and environmental friendly way, has been demonstrated.     

溶液燃烧法制备TiV_(0.1)Mn_(0.1)Er_(0.01)O_x催化剂催化还原NO_x的性能研究

为了拓宽选择性催化还原NO_x钒基催化剂的活性温度窗口,采用溶液燃烧合成法制备了TiV_(0.1)O_x催化剂,依次加入Mn元素与Er元素形成新的催化剂,分别对它们进行了SCR活性及选择性测试,发现负载Mn元素可以提高钒基催化剂的低温活性,同时也会降低钒基催化剂的高温活性,负载适量的Er元素可以提高钒基催化剂的高温活性和N_2选择性。利用N2吸附脱附法进行BET比表面积和孔容孔径分析,发现负载Er元素增大了比表面积,进而提升了催化剂活性。利用X射线衍射(XRD)图谱进行晶体结构分析,所有催化剂样品均没有发现VO_x,MnO_x或ErO_x的衍射峰,说明溶液燃烧法制备的催化剂活性组分在TiO2颗粒上呈无定型态分布,分散度高。最终优选出最佳Mn和Er比例的TiV_(0.1)Mn_(0.1)Er_(0.01)O_x催化剂,在160~470℃之间保持80%以上的NO_x去除率。     

耙吸式挖泥船耙头内部泥沙运动及防淤堵策略分析

针对耙吸式挖泥船进行航道疏浚作业时,吸入的黏土容易在耙头内部堆积造成堵塞,导致疏浚效率下降的问题。通过研究耙头的结构发现,防止杂物进入泥泵的格栅为黏土堵塞的主要位置,对其进行基于双欧拉模型的流体动力学仿真研究,得出不同的工作参数和格栅角度对耙头压力、速度、泥沙浓度的影响。结果表明,耙头内部低速区容易发生泥沙沉积,高压水射流能提高局部流速,促进泥水混合,有利于泥浆的输送,施工过程如遇黏土将格栅前移能有效防止施工过程中的堵耙现象,提高耙吸式挖泥船的工作效率。