- 卢春房;
在中国高速铁路的建设过程中,铁路部门坚持以工程质量为首要目标,开展工程质量管理研究和实践,紧紧依靠管理和技术创新,强化高铁工程质量控制。结合国情、路情和时代要求,积极探索适应中国高铁快速发展的组织方式、管理模式、质量体系和过程控制等管理要素,构建确保高铁质量可控的组织管理和质量管理体系。针对高速铁路的技术特点,构建并不断完善涵盖工务工程、动车组、通信信号、牵引供电、运营管理、安全风险防控、系统集成等7个方面的我国高速铁路产品的技术标准、工程建设标准、运营维修技术标准,为我国高速铁路建设和运营提供基础性支撑。
2015年01期 v.36;No.140 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 432K] - 卢春房;
在中国高速铁路的建设过程中,铁路部门坚持以工程质量为首要目标,开展工程质量管理研究和实践,紧紧依靠管理和技术创新,强化高铁工程质量控制。结合国情、路情和时代要求,积极探索适应中国高铁快速发展的组织方式、管理模式、质量体系和过程控制等管理要素,构建确保高铁质量可控的组织管理和质量管理体系。针对高速铁路的技术特点,构建并不断完善涵盖工务工程、动车组、通信信号、牵引供电、运营管理、安全风险防控、系统集成等7个方面的我国高速铁路产品的技术标准、工程建设标准、运营维修技术标准,为我国高速铁路建设和运营提供基础性支撑。
2015年01期 v.36;No.140 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 432K] - 卢全中;李力;彭建兵;陈树峰;胡鹏;吴辉龙;
地裂缝带路基土具有不均匀胶结的结构性,在三轴压缩条件下可发生不均匀变形。由于采用传统单元件以及刚性连接建立的组合元件模型不能反映其变形特性,因此将传统元件模型的刚性连接局部变为铰链连接,建立能反映不均匀轴向变形的铰接元件模型。运用该模型对三轴压缩条件下地裂缝带路基土的应力应变关系进行模拟的结果表明,该模型能较好反映地裂缝带路基土的不同变形阶段,同时还可以体现试样的渐进性破损和不均匀轴向变形现象。对几种简单铰接元件模型和传统固接模型的对比结果表明,铰接元件模型在弹性变形阶段的弹性模量相对较小,而屈服应力明显增大,反映了铰接元件模型的变形协调能力。
2015年01期 v.36;No.140 11-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 355K] - 卢全中;李力;彭建兵;陈树峰;胡鹏;吴辉龙;
地裂缝带路基土具有不均匀胶结的结构性,在三轴压缩条件下可发生不均匀变形。由于采用传统单元件以及刚性连接建立的组合元件模型不能反映其变形特性,因此将传统元件模型的刚性连接局部变为铰链连接,建立能反映不均匀轴向变形的铰接元件模型。运用该模型对三轴压缩条件下地裂缝带路基土的应力应变关系进行模拟的结果表明,该模型能较好反映地裂缝带路基土的不同变形阶段,同时还可以体现试样的渐进性破损和不均匀轴向变形现象。对几种简单铰接元件模型和传统固接模型的对比结果表明,铰接元件模型在弹性变形阶段的弹性模量相对较小,而屈服应力明显增大,反映了铰接元件模型的变形协调能力。
2015年01期 v.36;No.140 11-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 355K] - 刘鸿;肖世国;张益锋;
针对框架梁连接的微型桩组合结构,采用模型试验与有限元分析相结合的方法,对微型桩桩后土压力和桩身水平位移进行测试和分析,研究微型桩组合结构抗滑机理。结果表明:采用框架梁连接的微型桩组合结构,其抗滑机理除了表现在微型桩组合结构增强了滑带的抗剪能力外,各排微型桩还承受较大的弯矩和土体抗力作用;依据模型试验结果,将碎石土受到的土压力采用矩形分布时,运用桩—土相互作用的有限元分析方法计算桩身弯矩和桩身水平位移是合适的,各排微型桩桩身水平位移的理论分析结果与实测结果较为吻合;在模型试验条件下,施加35.49kPa的滑坡推力时作用在第1—第3排桩上的剩余滑坡推力分别达到2.46,2.11和1.01kN·m-1,剩余滑坡推力比为2.44∶2.09∶1。
2015年01期 v.36;No.140 18-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 396K] - 刘鸿;肖世国;张益锋;
针对框架梁连接的微型桩组合结构,采用模型试验与有限元分析相结合的方法,对微型桩桩后土压力和桩身水平位移进行测试和分析,研究微型桩组合结构抗滑机理。结果表明:采用框架梁连接的微型桩组合结构,其抗滑机理除了表现在微型桩组合结构增强了滑带的抗剪能力外,各排微型桩还承受较大的弯矩和土体抗力作用;依据模型试验结果,将碎石土受到的土压力采用矩形分布时,运用桩—土相互作用的有限元分析方法计算桩身弯矩和桩身水平位移是合适的,各排微型桩桩身水平位移的理论分析结果与实测结果较为吻合;在模型试验条件下,施加35.49kPa的滑坡推力时作用在第1—第3排桩上的剩余滑坡推力分别达到2.46,2.11和1.01kN·m-1,剩余滑坡推力比为2.44∶2.09∶1。
2015年01期 v.36;No.140 18-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 396K] - 周宇;王少锋;张杰;姜俊楠;
考虑轮轨蠕滑接触关系,以及普通货车两轴转向架的导向轮对和非导向轮对分别作用在曲线两股钢轨轨头上的应力、应变,建立基于临界平面法的钢轨疲劳裂纹萌生寿命预测模型,研究不同轨底坡对曲线线路钢轨疲劳裂纹萌生寿命的影响。结果表明:在各种轨底坡下外轨疲劳裂纹均主要由导向轮引起,而内轨疲劳裂纹在轨底坡为1∶40~1∶25时主要由导向轮引起,在轨底坡为1∶20~1∶10时主要由非导向轮引起;线路曲线半径越小,导向轮作用下的内外轨疲劳裂纹萌生越早,反之则非导向轮作用下的内轨疲劳裂纹萌生越早;磨耗型新轮与75kg·m-1新轨接触时,在曲线半径≤1 000m条件下采用1∶20的轨底坡,在曲线半径>1 000m条件下采用1∶40的轨底坡,可以延长钢轨疲劳裂纹萌生寿命;选取不同的轨底坡,可以改变轮轨接触斑的位置、面积和黏着—滑动区的分布及蠕滑力,进而影响到钢轨疲劳裂纹萌生寿命,但改变轮轨接触斑位置的范围有限,不同轨底坡时接触斑移动距离在外轨上小于10.2mm,在内轨上小于3.0mm。
2015年01期 v.36;No.140 25-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 527K] - 周宇;王少锋;张杰;姜俊楠;
考虑轮轨蠕滑接触关系,以及普通货车两轴转向架的导向轮对和非导向轮对分别作用在曲线两股钢轨轨头上的应力、应变,建立基于临界平面法的钢轨疲劳裂纹萌生寿命预测模型,研究不同轨底坡对曲线线路钢轨疲劳裂纹萌生寿命的影响。结果表明:在各种轨底坡下外轨疲劳裂纹均主要由导向轮引起,而内轨疲劳裂纹在轨底坡为1∶40~1∶25时主要由导向轮引起,在轨底坡为1∶20~1∶10时主要由非导向轮引起;线路曲线半径越小,导向轮作用下的内外轨疲劳裂纹萌生越早,反之则非导向轮作用下的内轨疲劳裂纹萌生越早;磨耗型新轮与75kg·m-1新轨接触时,在曲线半径≤1 000m条件下采用1∶20的轨底坡,在曲线半径>1 000m条件下采用1∶40的轨底坡,可以延长钢轨疲劳裂纹萌生寿命;选取不同的轨底坡,可以改变轮轨接触斑的位置、面积和黏着—滑动区的分布及蠕滑力,进而影响到钢轨疲劳裂纹萌生寿命,但改变轮轨接触斑位置的范围有限,不同轨底坡时接触斑移动距离在外轨上小于10.2mm,在内轨上小于3.0mm。
2015年01期 v.36;No.140 25-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 527K] - 智少丹;李建勇;刘月明;聂蒙;
基于砂轮打磨钢轨的原理建立磨粒与钢轨接触的几何模型和受力模型,分析磨粒切削深度与打磨设定功率即钢轨打磨车电机输出功率的理论关系;依据磨粒分布及其突出高度的统计规律和磨粒切削深度与参与切削磨粒数目及电机输出功率的关系,仿真研究被测区域的钢轨打磨效果,并与试验结果进行对比。结果表明:切削深度的增加会引起参与切削磨粒数目的增加,而参与切削磨粒数目的增加亦会增加测试区域中打磨区域的重叠;受钢轨本身廓形曲率变化的影响,在电机输出功率相同而砂轮摆角不同时,钢轨的打磨结果也不相同;砂轮在钢轨轨顶部位的打磨会形成最宽的打磨带以及最大的打磨横断面面积,而轨肩部位的打磨带则较窄且打磨横断面面积较小;仿真与试验结果吻合,说明基于磨粒模型预测打磨砂轮的实际打磨性能是可行的。
2015年01期 v.36;No.140 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K] - 智少丹;李建勇;刘月明;聂蒙;
基于砂轮打磨钢轨的原理建立磨粒与钢轨接触的几何模型和受力模型,分析磨粒切削深度与打磨设定功率即钢轨打磨车电机输出功率的理论关系;依据磨粒分布及其突出高度的统计规律和磨粒切削深度与参与切削磨粒数目及电机输出功率的关系,仿真研究被测区域的钢轨打磨效果,并与试验结果进行对比。结果表明:切削深度的增加会引起参与切削磨粒数目的增加,而参与切削磨粒数目的增加亦会增加测试区域中打磨区域的重叠;受钢轨本身廓形曲率变化的影响,在电机输出功率相同而砂轮摆角不同时,钢轨的打磨结果也不相同;砂轮在钢轨轨顶部位的打磨会形成最宽的打磨带以及最大的打磨横断面面积,而轨肩部位的打磨带则较窄且打磨横断面面积较小;仿真与试验结果吻合,说明基于磨粒模型预测打磨砂轮的实际打磨性能是可行的。
2015年01期 v.36;No.140 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K] - 韩松;涂亚秋;安明喆;余自若;
使用振弦式应变计测量蒸汽养护活性粉末混凝土材料7d内的收缩值变形情况,研究活性粉末混凝土早期各阶段的收缩规律及其控制方法。研究表明:高温蒸养活性粉末混凝土7d内的总收缩应变高达1 800×10-6;收缩发展过程分为5个阶段:蒸养前以塑性收缩为主,应变为1 000×10-6~1 200×10-6;蒸养初期升温阶段以升温和吸湿膨胀为主,应变为550×10-6~650×10-6;蒸养期间以自收缩和化学收缩为主,应变为600×10-6~700×10-6;蒸养降温阶段以降温收缩和干燥收缩为主,应变为300×10-6~400×10-6;蒸养结束后3d内的收缩应变小于30×10-6,主要是干燥收缩。用粉煤灰和矿粉替代部分硅粉对活性粉末混凝土早期收缩有显著的抑制作用,矿粉主要抑制活性粉末混凝土蒸养过程中的自收缩,在较低掺量下作用效果优于粉煤灰,而粉煤灰主要抑制活性粉末混凝土的干燥收缩,在较高掺量下可以更有效降低蒸养结束时刻温湿度突变造成活性粉末混凝土开裂的风险。减缩剂和膨胀剂均可有效抑制活性粉末混凝土的早期收缩以及收缩开裂的风险,但掺入过高的膨胀剂会造成水泥水化初期的塑性收缩大幅增加,应予以特别注意。
2015年01期 v.36;No.140 40-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 300K] - 韩松;涂亚秋;安明喆;余自若;
使用振弦式应变计测量蒸汽养护活性粉末混凝土材料7d内的收缩值变形情况,研究活性粉末混凝土早期各阶段的收缩规律及其控制方法。研究表明:高温蒸养活性粉末混凝土7d内的总收缩应变高达1 800×10-6;收缩发展过程分为5个阶段:蒸养前以塑性收缩为主,应变为1 000×10-6~1 200×10-6;蒸养初期升温阶段以升温和吸湿膨胀为主,应变为550×10-6~650×10-6;蒸养期间以自收缩和化学收缩为主,应变为600×10-6~700×10-6;蒸养降温阶段以降温收缩和干燥收缩为主,应变为300×10-6~400×10-6;蒸养结束后3d内的收缩应变小于30×10-6,主要是干燥收缩。用粉煤灰和矿粉替代部分硅粉对活性粉末混凝土早期收缩有显著的抑制作用,矿粉主要抑制活性粉末混凝土蒸养过程中的自收缩,在较低掺量下作用效果优于粉煤灰,而粉煤灰主要抑制活性粉末混凝土的干燥收缩,在较高掺量下可以更有效降低蒸养结束时刻温湿度突变造成活性粉末混凝土开裂的风险。减缩剂和膨胀剂均可有效抑制活性粉末混凝土的早期收缩以及收缩开裂的风险,但掺入过高的膨胀剂会造成水泥水化初期的塑性收缩大幅增加,应予以特别注意。
2015年01期 v.36;No.140 40-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 300K] - 王梦;杨全亮;王继军;刘海涛;刘伟斌;
预应力传递长度是先张法预应力轨道板结构设计的关键参数。基于直径10mm螺旋肋钢丝与混凝土黏结-滑移本构关系,运用有限元软件ANSYS,分析预应力钢筋端部不设置和设置锚固板时先张预应力轨道板的混凝土压应变、预应力钢筋轴力和滑移区长度,研究预应力钢筋端部设置锚固板对减小预应力传递长度的作用机理。结果表明:锚固板承担了大部分预应力钢筋的张拉力,从而有效减小预应力钢筋和混凝土间的滑移区长度和滑移量,使得轨道板的预应力传递长度也显著减小。在直径为10mm的螺旋肋钢丝端部不设锚固板和分别设置直径为20和40 mm的锚固板,进行轨道板试件传递长度试验,得到的预应力传递长度分别为425,225和225mm,可见设置锚固板后可减小预应力传递长度47.06%;当锚固板的直径达到一定值后,其对轨道板试件预应力传递长度的影响较小;随时间的增加,无锚固板的轨道板试件预应力传递长度呈增大趋势,而设置锚固板的轨道板试件预应力传递长度则相对稳定。
2015年01期 v.36;No.140 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K] - 王梦;杨全亮;王继军;刘海涛;刘伟斌;
预应力传递长度是先张法预应力轨道板结构设计的关键参数。基于直径10mm螺旋肋钢丝与混凝土黏结-滑移本构关系,运用有限元软件ANSYS,分析预应力钢筋端部不设置和设置锚固板时先张预应力轨道板的混凝土压应变、预应力钢筋轴力和滑移区长度,研究预应力钢筋端部设置锚固板对减小预应力传递长度的作用机理。结果表明:锚固板承担了大部分预应力钢筋的张拉力,从而有效减小预应力钢筋和混凝土间的滑移区长度和滑移量,使得轨道板的预应力传递长度也显著减小。在直径为10mm的螺旋肋钢丝端部不设锚固板和分别设置直径为20和40 mm的锚固板,进行轨道板试件传递长度试验,得到的预应力传递长度分别为425,225和225mm,可见设置锚固板后可减小预应力传递长度47.06%;当锚固板的直径达到一定值后,其对轨道板试件预应力传递长度的影响较小;随时间的增加,无锚固板的轨道板试件预应力传递长度呈增大趋势,而设置锚固板的轨道板试件预应力传递长度则相对稳定。
2015年01期 v.36;No.140 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K] - 李玲瑶;徐汉勇;余志武;何旭辉;
采用ANSYS软件分析天津西站Ⅱ区的结构特征,在传统随机振动算法中引入位移反应谱,结合水平向和竖向互功率谱表达形式的合理修正方法、沿结构整体坐标系方向功率谱、位移反应谱和传统三维平稳随机振动计算方法,提出用于高速铁路车站抗震计算的多维反应谱组合方法,并将多维反应谱组合方法的计算结果与时程响应分析和规范算法的计算结果进行比较。结果表明:高速铁路车站结构的异向振型间的相关性较强,地震动输入角度对结构响应的影响显著,而规范算法忽略了异向地震激励的相关性,不能反映地震动输入角度对结构响应的影响;多维反应谱组合法由于合理考虑了异向地震激励输入角度的变化、异向振型和地震激励的相关性,因此其计算结果与时程响应分析的结果吻合,更适用于高速铁路车站的抗震计算。
2015年01期 v.36;No.140 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K] - 李玲瑶;徐汉勇;余志武;何旭辉;
采用ANSYS软件分析天津西站Ⅱ区的结构特征,在传统随机振动算法中引入位移反应谱,结合水平向和竖向互功率谱表达形式的合理修正方法、沿结构整体坐标系方向功率谱、位移反应谱和传统三维平稳随机振动计算方法,提出用于高速铁路车站抗震计算的多维反应谱组合方法,并将多维反应谱组合方法的计算结果与时程响应分析和规范算法的计算结果进行比较。结果表明:高速铁路车站结构的异向振型间的相关性较强,地震动输入角度对结构响应的影响显著,而规范算法忽略了异向地震激励的相关性,不能反映地震动输入角度对结构响应的影响;多维反应谱组合法由于合理考虑了异向地震激励输入角度的变化、异向振型和地震激励的相关性,因此其计算结果与时程响应分析的结果吻合,更适用于高速铁路车站的抗震计算。
2015年01期 v.36;No.140 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K] - 孙文静;周劲松;宫岛;
视钢轨为弹性欧拉梁(Euler梁),建立离散支撑弹性轨道模型,并采用格林函数法得到全频域范围内轨道上任意点处的频率响应;结合高速车辆模型,视车辆和轨道系统为线性弹簧阻尼系统,轮轨接触为线性刚性接触,采用基于虚拟激励法的轮轨接触多点激励,以真实轨道谱为输入,计算车辆—轨道垂向耦合系统的随机振动响应,并分析不同高速轨道谱和车速对车辆—轨道垂向耦合系统随机振动的影响。结果表明:采用格林函数法可快速求解无限长离散支撑弹性轨道模型的频响特性;分析振动频率在15 Hz以上的车体及构架振动时,采用离散支撑弹性轨道模型较传统的刚性轨道模型更为准确;计算车辆—轨道垂向耦合系统的振动能量时,在15~60Hz的中频区域内,采用离散支撑弹性轨道模型得到的计算结果要高于传统的刚性轨道模型,而在高频区域内则相反;车辆—轨道垂向耦合系统的随机振动响应对轨道谱类型和车速均较为敏感。
2015年01期 v.36;No.140 61-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 446K] - 孙文静;周劲松;宫岛;
视钢轨为弹性欧拉梁(Euler梁),建立离散支撑弹性轨道模型,并采用格林函数法得到全频域范围内轨道上任意点处的频率响应;结合高速车辆模型,视车辆和轨道系统为线性弹簧阻尼系统,轮轨接触为线性刚性接触,采用基于虚拟激励法的轮轨接触多点激励,以真实轨道谱为输入,计算车辆—轨道垂向耦合系统的随机振动响应,并分析不同高速轨道谱和车速对车辆—轨道垂向耦合系统随机振动的影响。结果表明:采用格林函数法可快速求解无限长离散支撑弹性轨道模型的频响特性;分析振动频率在15 Hz以上的车体及构架振动时,采用离散支撑弹性轨道模型较传统的刚性轨道模型更为准确;计算车辆—轨道垂向耦合系统的振动能量时,在15~60Hz的中频区域内,采用离散支撑弹性轨道模型得到的计算结果要高于传统的刚性轨道模型,而在高频区域内则相反;车辆—轨道垂向耦合系统的随机振动响应对轨道谱类型和车速均较为敏感。
2015年01期 v.36;No.140 61-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 446K] - 李慧乐;夏禾;张楠;杜宪亭;
为充分反映列车与桥梁的动力相互作用,建立三维车辆模型及桥梁有限元模型,依据轮轨接触关系形成车桥耦合动力系统模型;考虑轨道不平顺的随机激励作用,求解车桥系统动力方程,得到桥梁节点的振动响应。在此基础上,计算桥梁构件单元的动应力响应时程。以CRH2型动车组通过某跨度为80m的下承式钢桁梁桥为例,计算分析各局部杆件的动应力时程及不同杆件的应力动力放大系数。结果表明:所给出的计算方法考虑了桥梁横向振动的影响以及轨道不平顺激励,能够真实反映列车荷载作用下桥梁局部构件的动应力响应;在列车荷载作用下下承式简支钢桁梁桥各类杆件中的危险杆件并不一定出现在桥梁跨中,动应力响应沿桥跨方向呈现出与位移响应幅值不同的空间分布趋势;不同类型杆件的应力动力系数不相同;现行规范中关于运营动力系数的计算不能真实反映不同车速下桥梁杆件应力的动力放大效应。
2015年01期 v.36;No.140 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 423K] - 李慧乐;夏禾;张楠;杜宪亭;
为充分反映列车与桥梁的动力相互作用,建立三维车辆模型及桥梁有限元模型,依据轮轨接触关系形成车桥耦合动力系统模型;考虑轨道不平顺的随机激励作用,求解车桥系统动力方程,得到桥梁节点的振动响应。在此基础上,计算桥梁构件单元的动应力响应时程。以CRH2型动车组通过某跨度为80m的下承式钢桁梁桥为例,计算分析各局部杆件的动应力时程及不同杆件的应力动力放大系数。结果表明:所给出的计算方法考虑了桥梁横向振动的影响以及轨道不平顺激励,能够真实反映列车荷载作用下桥梁局部构件的动应力响应;在列车荷载作用下下承式简支钢桁梁桥各类杆件中的危险杆件并不一定出现在桥梁跨中,动应力响应沿桥跨方向呈现出与位移响应幅值不同的空间分布趋势;不同类型杆件的应力动力系数不相同;现行规范中关于运营动力系数的计算不能真实反映不同车速下桥梁杆件应力的动力放大效应。
2015年01期 v.36;No.140 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 423K] - 李铮;汪波;何川;王均勇;程天健;
根据莞惠城际轨道交通项目工程地质概况,以控制拱顶沉降、洞周变形、地表沉降和内力作为安全标准,通过现场试验段、室内模型试验和数值模拟计算的方法,研究城市浅埋隧道穿越饱和砂土复合地层时适宜的施工工法。研究结果表明:上CD下台阶五部施工工法为较适宜的工法;采用该工法时,洞室位移变化平稳,地表最大沉降不超过5mm,围岩—支护体系处于安全状态;该工法能将各工序紧密衔接,机械与人工配合形成流水作业,初支封闭时间缩短,有效加快施工进度,避免拱脚长时间处于淤泥质黏土、饱和砂土等软弱地层中,单导坑施工后形成封闭整体并取消了下台阶中隔壁,从而有效地控制了收敛和沉降;在城市浅埋隧道穿越含有饱和砂土的复合地层时,此工法可同时兼顾结构安全与周边协调。
2015年01期 v.36;No.140 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 690K] - 李铮;汪波;何川;王均勇;程天健;
根据莞惠城际轨道交通项目工程地质概况,以控制拱顶沉降、洞周变形、地表沉降和内力作为安全标准,通过现场试验段、室内模型试验和数值模拟计算的方法,研究城市浅埋隧道穿越饱和砂土复合地层时适宜的施工工法。研究结果表明:上CD下台阶五部施工工法为较适宜的工法;采用该工法时,洞室位移变化平稳,地表最大沉降不超过5mm,围岩—支护体系处于安全状态;该工法能将各工序紧密衔接,机械与人工配合形成流水作业,初支封闭时间缩短,有效加快施工进度,避免拱脚长时间处于淤泥质黏土、饱和砂土等软弱地层中,单导坑施工后形成封闭整体并取消了下台阶中隔壁,从而有效地控制了收敛和沉降;在城市浅埋隧道穿越含有饱和砂土的复合地层时,此工法可同时兼顾结构安全与周边协调。
2015年01期 v.36;No.140 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 690K] - 邱月;封坤;张玉春;何川;薛光桥;张政;
以某铁路盾构隧道为背景,选用RABT和RWS共2种火源曲线,通过数值模拟方法,分析在不均匀温度场作用下,铁路盾构隧道管片及二衬的应力和变形、管片混凝土的劣化深度、裂缝的产生及发展,并与单层管片衬砌结构进行对比,研究铁路盾构隧道双层衬砌结构的耐火性能。结果表明:在2种火源曲线下,无论是否使用防火涂料,铁路盾构隧道单层衬砌结构都无法达到耐火设计标准,而双层衬砌管片的温度远低于250℃的耐火极限;与单层衬砌相比,施作二衬后,管片温度与应力的变化幅度受火源曲线的影响减小,管片的最大主拉应力和主压应力均减小,衬砌结构的整体刚度增加、整体变形减小;衬砌的劣化深度对隧道半径和埋深不敏感,劣化深度为125~150mm;双层衬砌盾构隧道的防火效果较好,但建议二衬的混凝土设计标号不小于C30,设计厚度不小于150mm。
2015年01期 v.36;No.140 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K] - 邱月;封坤;张玉春;何川;薛光桥;张政;
以某铁路盾构隧道为背景,选用RABT和RWS共2种火源曲线,通过数值模拟方法,分析在不均匀温度场作用下,铁路盾构隧道管片及二衬的应力和变形、管片混凝土的劣化深度、裂缝的产生及发展,并与单层管片衬砌结构进行对比,研究铁路盾构隧道双层衬砌结构的耐火性能。结果表明:在2种火源曲线下,无论是否使用防火涂料,铁路盾构隧道单层衬砌结构都无法达到耐火设计标准,而双层衬砌管片的温度远低于250℃的耐火极限;与单层衬砌相比,施作二衬后,管片温度与应力的变化幅度受火源曲线的影响减小,管片的最大主拉应力和主压应力均减小,衬砌结构的整体刚度增加、整体变形减小;衬砌的劣化深度对隧道半径和埋深不敏感,劣化深度为125~150mm;双层衬砌盾构隧道的防火效果较好,但建议二衬的混凝土设计标号不小于C30,设计厚度不小于150mm。
2015年01期 v.36;No.140 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K] - 薛继连;
针对朔黄铁路某隧道隧底不密实病害,分析了隧底不密实病害的主要成因。提出采用聚氨酯树脂填充隧底吊空等不密实处以及固结虚砟的隧底加固方案。采用有限元软件ANSYS建立数值分析模型,以Ⅴ级围岩隧道为例,借助于现场实测30t轴重列车轮轨力时程曲线,分析隧底不同密实度以及加固后的隧底结构动力响应。结果表明:在取Ⅴ级围岩弹性模量的中值1.5GPa作为隧底密实度标准值的条件下,30t轴重列车通过隧底密实度仅为标准值的7%的隧道时,其隧底结构产生最大为1.05 MPa的拉应力,隧底结构的应力水平超过0.5ft(ft为计算混凝土抗拉极限强度,取2.01 MPa),从而导致隧底结构的疲劳问题;采用聚氨酯树脂对隧底结构加固后,隧底结构的应力水平降低至0.13ft,消除了疲劳破坏的隐患,而且隧底结构的振动加速度也得到明显的降低,验证了采用聚氨酯树脂的加固方案适宜于重载铁路隧底的加固。
2015年01期 v.36;No.140 90-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K] - 薛继连;
针对朔黄铁路某隧道隧底不密实病害,分析了隧底不密实病害的主要成因。提出采用聚氨酯树脂填充隧底吊空等不密实处以及固结虚砟的隧底加固方案。采用有限元软件ANSYS建立数值分析模型,以Ⅴ级围岩隧道为例,借助于现场实测30t轴重列车轮轨力时程曲线,分析隧底不同密实度以及加固后的隧底结构动力响应。结果表明:在取Ⅴ级围岩弹性模量的中值1.5GPa作为隧底密实度标准值的条件下,30t轴重列车通过隧底密实度仅为标准值的7%的隧道时,其隧底结构产生最大为1.05 MPa的拉应力,隧底结构的应力水平超过0.5ft(ft为计算混凝土抗拉极限强度,取2.01 MPa),从而导致隧底结构的疲劳问题;采用聚氨酯树脂对隧底结构加固后,隧底结构的应力水平降低至0.13ft,消除了疲劳破坏的隐患,而且隧底结构的振动加速度也得到明显的降低,验证了采用聚氨酯树脂的加固方案适宜于重载铁路隧底的加固。
2015年01期 v.36;No.140 90-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K] - 王青元;冯晓云;朱金陵;梁志成;
高速列车采用电空复合制动,具有综合制动的特性。为求解高速列车准点运行的节能最优控制问题,将电力再生制动工况和空气制动工况从综合制动特性中分离,建立适用于描述高速列车节能控制的运动学模型;将列车牵引传动系统效率和电力再生制动能量利用率引入能耗函数,并应用庞特利亚金极大值原理分析实现高速列车节能最优控制的必要条件,得到完整的高速列车节能最优控制工况集,推导牵引恒速、电力再生制动恒速和综合制动恒速这3种恒速控制工况下最优保持速度与电力再生制动能量利用率、牵引传动系统效率之间的定量关系,从而提出能够满足高速列车准点运行的节能优化控制算法。通过案例仿真,验证了算法的正确性。
2015年01期 v.36;No.140 96-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K] - 王青元;冯晓云;朱金陵;梁志成;
高速列车采用电空复合制动,具有综合制动的特性。为求解高速列车准点运行的节能最优控制问题,将电力再生制动工况和空气制动工况从综合制动特性中分离,建立适用于描述高速列车节能控制的运动学模型;将列车牵引传动系统效率和电力再生制动能量利用率引入能耗函数,并应用庞特利亚金极大值原理分析实现高速列车节能最优控制的必要条件,得到完整的高速列车节能最优控制工况集,推导牵引恒速、电力再生制动恒速和综合制动恒速这3种恒速控制工况下最优保持速度与电力再生制动能量利用率、牵引传动系统效率之间的定量关系,从而提出能够满足高速列车准点运行的节能优化控制算法。通过案例仿真,验证了算法的正确性。
2015年01期 v.36;No.140 96-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K] - 荀径;唐涛;宋晓美;王彬;贾兆欣;
当供电区段内有列车进行电力再生制动时,所产生的再生电能会向牵引供电网反馈,若邻近无处于牵引状态的列车吸收此部分再生电能,则会造成牵引变电所两端的电压升高。由此提出通过检测牵引供电网第三轨电压并在牵引供电网网压升高时适当提高邻近列车运行速度,以充分利用再生电能,从而实现城轨列车的节能运行。基于此思路建立列车节能运行优化控制与牵引供电系统相配合的城轨列车节能驾驶综合模型。该模型由列车节能运行优化控制算法和牵引供电模型组成。前者为牵引供电模型提供列车运行动态信息;后者基于牵引供电系统特性生成列车运行控制最佳策略所需的数据,供列车节能运行优化控制算法使用。以北京地铁亦庄线为例,验证综合模型的可行性和有效性。结果表明:在该线4站3区间10个列车全部准点运行的情况下,采用综合模型后列车的运行能耗降低了7.18%。
2015年01期 v.36;No.140 104-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K] - 荀径;唐涛;宋晓美;王彬;贾兆欣;
当供电区段内有列车进行电力再生制动时,所产生的再生电能会向牵引供电网反馈,若邻近无处于牵引状态的列车吸收此部分再生电能,则会造成牵引变电所两端的电压升高。由此提出通过检测牵引供电网第三轨电压并在牵引供电网网压升高时适当提高邻近列车运行速度,以充分利用再生电能,从而实现城轨列车的节能运行。基于此思路建立列车节能运行优化控制与牵引供电系统相配合的城轨列车节能驾驶综合模型。该模型由列车节能运行优化控制算法和牵引供电模型组成。前者为牵引供电模型提供列车运行动态信息;后者基于牵引供电系统特性生成列车运行控制最佳策略所需的数据,供列车节能运行优化控制算法使用。以北京地铁亦庄线为例,验证综合模型的可行性和有效性。结果表明:在该线4站3区间10个列车全部准点运行的情况下,采用综合模型后列车的运行能耗降低了7.18%。
2015年01期 v.36;No.140 104-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K] - 黄浩;钱骅;熊磊;
在GSM-R/LTE-R双模基站中,双带射频功放的非线性使得发射信号中2个频带的信号在时域产生混叠,将有可能威胁通信基站的安全。因此,基于通用通带Volterra非线性系统模型,理论推导得到通用双带Volterra预失真系统模型,对其分别进行简化得到双带记忆多项式模型和双带无记忆多项式模型;同时给出双带Volterra预失真系统模型的参数估计算法。以GSM-R信号(带宽200kHz)和LTE信号(带宽5MHz)作为双带的基带输入信号,信号的长度均为2×104个样本,用于预失真参数估计的样本长度为2 000个,分别采用3种模型进行预失真仿真试验。实验结果表明:双带Volterra预失真系统模型不但具有较好的通用性,而且其预失真效果最优,带外频谱抑制达到约20dB,但实现也最难。因此,在实际功放预失真系统应用中,可根据应用场景的需求,选用预失真系统性能与实现复杂度平衡的模型。同时也验证了通用双带Volterra预失真系统模型及其参数估计算法对预失真系统具有重要的实用价值。
2015年01期 v.36;No.140 111-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K] - 黄浩;钱骅;熊磊;
在GSM-R/LTE-R双模基站中,双带射频功放的非线性使得发射信号中2个频带的信号在时域产生混叠,将有可能威胁通信基站的安全。因此,基于通用通带Volterra非线性系统模型,理论推导得到通用双带Volterra预失真系统模型,对其分别进行简化得到双带记忆多项式模型和双带无记忆多项式模型;同时给出双带Volterra预失真系统模型的参数估计算法。以GSM-R信号(带宽200kHz)和LTE信号(带宽5MHz)作为双带的基带输入信号,信号的长度均为2×104个样本,用于预失真参数估计的样本长度为2 000个,分别采用3种模型进行预失真仿真试验。实验结果表明:双带Volterra预失真系统模型不但具有较好的通用性,而且其预失真效果最优,带外频谱抑制达到约20dB,但实现也最难。因此,在实际功放预失真系统应用中,可根据应用场景的需求,选用预失真系统性能与实现复杂度平衡的模型。同时也验证了通用双带Volterra预失真系统模型及其参数估计算法对预失真系统具有重要的实用价值。
2015年01期 v.36;No.140 111-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K] - 田亚明;林柏梁;
通过设置虚拟运量增长系数模拟既有线运能释放后运量的变化趋势,以使路网上编组站的扩能投资费用与车流组织费用之和最小(综合效果最优)为目标,构建考虑机车交路延长的编组站改编能力配置优化模型;并采用自适应变异粒子群优化算法实现模型的求解,精确得到路网上各编组站的能力配置需求。研究表明,机车交路延长后能够有效降低无调中转费用,直达去向的数量会随着运量的增长和机车交路的延长而增加;编组站改编能力的合理配置与直达去向方案、车流改编方案密切相关,编组站扩能方案必须考虑全局并以综合效果最优为目标展开协同优化。
2015年01期 v.36;No.140 119-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 295K] - 田亚明;林柏梁;
通过设置虚拟运量增长系数模拟既有线运能释放后运量的变化趋势,以使路网上编组站的扩能投资费用与车流组织费用之和最小(综合效果最优)为目标,构建考虑机车交路延长的编组站改编能力配置优化模型;并采用自适应变异粒子群优化算法实现模型的求解,精确得到路网上各编组站的能力配置需求。研究表明,机车交路延长后能够有效降低无调中转费用,直达去向的数量会随着运量的增长和机车交路的延长而增加;编组站改编能力的合理配置与直达去向方案、车流改编方案密切相关,编组站扩能方案必须考虑全局并以综合效果最优为目标展开协同优化。
2015年01期 v.36;No.140 119-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 295K] - 蔡昌俊;姚恩建;张永生;刘莎莎;
基于轨道交通自动售检票系统(Automatic Fare Collection,AFC)统计获得的集计型客流数据,依据行为分析理论,提出1种适用于路网结构变化条件下的城轨站间客流量分布预测模型。首先,基于随机效用最大化理论,构建乘客目的地选择模型,选取终点站吸引客流量、列车运行时间、乘客在站换乘时间、乘客换乘次数、起终点站的线位关系和站点属性6个指标构建效用函数,以反映目的地吸引力、城轨服务水平、起终点站之间的线位匹配关系等对乘客目的地选择行为的影响,在此基础上,建立站间客流量分布预测模型;然后,利用代表个人法将AFC数据转化为非集计型数据,基于WESML(Weighted Exogenous Sampling Maximum Likelihood)估计方法,实现对目的地选择的非集计预测模型的参数标定。采用广州地铁6号线开通前后的AFC数据,对该预测模型的预测效果进行检验。结果表明:在新线接入导致地铁线网结构发生变化的条件下,全线网站间客流量分布预测的平均绝对误差仅为36人,因此该预测模型具有较高的预测精度。
2015年01期 v.36;No.140 126-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 211K] - 蔡昌俊;姚恩建;张永生;刘莎莎;
基于轨道交通自动售检票系统(Automatic Fare Collection,AFC)统计获得的集计型客流数据,依据行为分析理论,提出1种适用于路网结构变化条件下的城轨站间客流量分布预测模型。首先,基于随机效用最大化理论,构建乘客目的地选择模型,选取终点站吸引客流量、列车运行时间、乘客在站换乘时间、乘客换乘次数、起终点站的线位关系和站点属性6个指标构建效用函数,以反映目的地吸引力、城轨服务水平、起终点站之间的线位匹配关系等对乘客目的地选择行为的影响,在此基础上,建立站间客流量分布预测模型;然后,利用代表个人法将AFC数据转化为非集计型数据,基于WESML(Weighted Exogenous Sampling Maximum Likelihood)估计方法,实现对目的地选择的非集计预测模型的参数标定。采用广州地铁6号线开通前后的AFC数据,对该预测模型的预测效果进行检验。结果表明:在新线接入导致地铁线网结构发生变化的条件下,全线网站间客流量分布预测的平均绝对误差仅为36人,因此该预测模型具有较高的预测精度。
2015年01期 v.36;No.140 126-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 211K] - 徐春婕;史天运;刘硕研;沈海燕;
为了实现铁路实名制检票时旅客的人脸图像与其身份证上人脸图像的自动比对,提出1种基于面部不变特征的人脸身份认证算法。以人的面部不变特征为前提,采用改进的尺度不变特征变换算法,提取现场采集的旅客的人脸图像及其身份证上的人脸图像的关键点,将靠近关键点的区域划分为部分重叠的子区域,然后以图像的词包模型差为基元构建人脸差特征空间,对训练图像的类别信息进行建模;对支持向量机(SVM)分类器训练分类的过程进行优化,训练优化的SVM分类器;最后,使用人脸差特征空间和训练好的SVM分类器进行加权投票,确认身份证上的人脸图像与现场采集的人脸图像是否为同一个人,实现旅客身份的认证。实验结果表明,在图像采集的尺度、角度和光照等不可控的情况下,该算法能够达到较高的认证速度和准确率。
2015年01期 v.36;No.140 133-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K] - 徐春婕;史天运;刘硕研;沈海燕;
为了实现铁路实名制检票时旅客的人脸图像与其身份证上人脸图像的自动比对,提出1种基于面部不变特征的人脸身份认证算法。以人的面部不变特征为前提,采用改进的尺度不变特征变换算法,提取现场采集的旅客的人脸图像及其身份证上的人脸图像的关键点,将靠近关键点的区域划分为部分重叠的子区域,然后以图像的词包模型差为基元构建人脸差特征空间,对训练图像的类别信息进行建模;对支持向量机(SVM)分类器训练分类的过程进行优化,训练优化的SVM分类器;最后,使用人脸差特征空间和训练好的SVM分类器进行加权投票,确认身份证上的人脸图像与现场采集的人脸图像是否为同一个人,实现旅客身份的认证。实验结果表明,在图像采集的尺度、角度和光照等不可控的情况下,该算法能够达到较高的认证速度和准确率。
2015年01期 v.36;No.140 133-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K] - 郭树东;
采用随机过程理论对科研项目的协同时间进行研究,提出重大科技项目协同时间算法;采用Anylogic仿真软件建立多单位参加科技项目的协同时间多Agent仿真模型,对给出的科技项目协同时间算法进行可行性验证和影响因素分析。仿真结果表明:按照理论计算的协同速率对项目协同时间进行控制,按期完成协同任务的概率高、协同时间延期风险小;当协同速率服从指数分布时,协同时间与项目参加单位数量的对数成正比;协同时间受项目阶段数量的影响很小,即对协同创新项目分期分阶段实施不会增加协同时间,却可以有效降低项目实施的风险。
2015年01期 v.36;No.140 140-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 185K] - 郭树东;
采用随机过程理论对科研项目的协同时间进行研究,提出重大科技项目协同时间算法;采用Anylogic仿真软件建立多单位参加科技项目的协同时间多Agent仿真模型,对给出的科技项目协同时间算法进行可行性验证和影响因素分析。仿真结果表明:按照理论计算的协同速率对项目协同时间进行控制,按期完成协同任务的概率高、协同时间延期风险小;当协同速率服从指数分布时,协同时间与项目参加单位数量的对数成正比;协同时间受项目阶段数量的影响很小,即对协同创新项目分期分阶段实施不会增加协同时间,却可以有效降低项目实施的风险。
2015年01期 v.36;No.140 140-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 185K] 下载本期数据