期刊,铁道科学与工程学报 2024年卷5期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

铁道科学与工程学报

主　　编：余志武

出版周期：双月刊

国际刊号：1672-7029

电子邮箱：jrse@mail.csu.cn

电　　话：0731-82655133；82656174

邮政编码：410075

地　　址：长沙市韶山南路22号

铁道科学与工程学报/Journal Journal of Railway Science and EngineeringCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊是中南大学主办的以理工为主的综合性学术刊物。1979年创刊，1982年公开改进，主要刊登土木工程、建筑工程、交通工程、自动控制、计算机科学与技术、运输管理工程、机电工程、数学力学、基础研究等方面的学术论文。1992年起被列为全国中文核心期刊，1994年被列为美国Ei Page数据库核心期刊。

正式出版

收录年代

碳交易下考虑公平关切的低碳供应链定价及协调机制研究

邹浩兰建华杨鹏秦进...

1816-1827页

查看更多>>摘要：为落实政府碳减排要求并保证企业经济的可持续发展,碳交易机制成了一种有效的经济手段.碳交易背景下,制造企业为实现低碳目标而增加减排投资成本,往往更容易关注利润分配的公平性.此时,如何基于公平关切偏好进行减排投资和利润分配成为供应链协调决策的重点.以一家生产低碳产品的制造商和一家负责产品销售的零售商为对象,综合考虑碳交易机制、企业碳减排投资和公平关切偏好因素的影响,构建了一个可持续的低碳供应链,并利用博弈理论和收益分配绝对公平方法,探讨了制造商公平关切决策情形下供应链系统最优定价以及减排决策过程,进一步采用碳减排成本分担契约对供应链系统决策过程进行协调,并获得了最优的契约参数值.研究结果表明:制造商采取了提高产品批发价格和降低减排率的策略以减少因减排技术投资而产生的利润分配不公平对待,该策略损失了自身和合作者的利润.为了实现低碳供应链成员之间利益的有效协调,本文设计的成本分担契约在提高供应链系统减排率的同时还可以实现各成员利润的帕累托改进.另外,碳交易机制有利于促使企业进行碳减排投资以提高产品的减排水平.研究结果为进一步改善上下游企业之间的关系和促进供应链系统经济与环境的可持续发展提供参考.

关键词：

碳交易公平关切低碳供应链定价协调决策博弈论

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万方数据
维普

季冻区无砟轨道损伤变形及其对车轨动力响应的影响研究

马理超吴少培王健壹李得洋...

1828-1842页

查看更多>>摘要：为探究季冻区无砟轨道损伤变形对行车安全性和轨道服役性能的影响规律,以我国季冻区典型无砟轨道结构为研究对象,基于有限元方法和混凝土塑性损伤本构理论,建立考虑结构配筋的CRTSⅢ型板式无砟轨道精细化非线性分析模型,研究路基冻胀作用下轨道结构的变形和损伤规律;结合多体动力学方法,建立高速车辆-轨道-路基耦合系统动力学模型,分析路基冻胀变形作用下高速铁路车-线-路基耦合系统动力响应.结果表明:冻胀位置对轨道结构伤损变形和离缝的产生和发展影响显著;当冻胀发生在底座板凹槽中间位置时,离缝值最大,当冻胀发生在底座板凹槽位置时,钢轨位移最大;当冻胀发生在底座板伸缩缝位置时,底座板最早产生宏观裂纹;轨道结构的变形损伤和层间离缝随着冻胀幅值增加、冻胀波长减小而增加;底座板相较于其他轨道结构更容易产生损伤,建议将底座板底面波脚产生裂纹的冻胀量作为控制标准;路基不均匀冻胀会加剧轮轨动态相互作用,进而对行车安全性和轨道服役性能产生不良影响;高速铁路的轮轨垂向动力响应随着路基冻胀幅值的增加而增大;20 m冻胀波长以下的冻胀变形及其幅值增大对车轨动力响应影响尤为严重,应予以重视.研究结论以期为季冻区高速铁路路基段基础结构动态性能演变及服役安全提供理论基础和工程指导.

关键词：

高速铁路无砟轨道塑性损伤冻胀变形轮轨关系耦合振动

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万方数据
维普

基于轨道不平顺的无缝线路稳定性统计分析

谢铠泽王琪刘万里蔡小培...

1843-1853页

查看更多>>摘要：为弥补现有无缝线路稳定性设计未区分轨道平顺性等级的不足,基于轨道不平顺数值模拟方法和无缝线路稳定性有限元分析方法,提出考虑轨道不平顺和道床横向阻力随机性的无缝线路稳定性概率统计分析方法.针对不同半径的铁路线路,研究轨道不平顺、道床横向阻力大小及位置分布随机性对钢轨允许温升分布规律的影响,并与现有无缝线路稳定性分析方法计算结果进行对比.研究结果表明:当道床横向阻力服从正态分布时,单独考虑道床横向阻力大小随机性时,钢轨允许温升近似服从极值I型分布;单独考虑轨道不平顺随机性、同时考虑道床横向阻力大小及位置分布随机性或综合考虑上述3个因素随机性时,钢轨允许温升均服从正态分布;以不少于95％保证率定义的钢轨允许温升标准值及均值随着线路平顺性的改善而增加;不同曲线半径条件下,现有"等波长-有限元"确定的钢轨允许温升与美国五级谱对应钢轨允许温升标准值相近,与其他轨道谱对应结果则存在较大差异;在综合考虑轨道不平顺、道床横向阻力大小及位置分布三因素随机性条件下,建立表征钢轨允许温升分布的均值、标准差及标准值与曲线半径间的显式映射关系,使无缝线路稳定性分析中考虑线路平顺性等级成为了可能.研究结果为进一步优化铁路无缝线路极限状态法设计提供了参考.

关键词：

轨道不平顺无缝线路稳定性允许温升正态分布标准值

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万方数据
维普

城市轨道交通道岔区振动源强特征与减振措施效果试验研究

易强赵磊高原王树国...

1854-1865页

查看更多>>摘要：城市轨道交通道岔区结构状态复杂且存在固有不平顺,从而导致环境振动噪声增强.为探明岔区振动产生机理以及不同减振措施对道岔区振动源强的影响规律,以普通整体道床、减振器扣件以及钢弹簧浮置板道岔为试验对象,分别于岔前、转辙器轮载过渡区、转辙器跟端、连接部分以及辙叉区5个断面布置测点,测试岔区不同位置隧道壁垂向与横向振动响应,并从频域、时频域以及Z振级角度分析不同减振道岔的源强特征.试验结果表明:普通整体道床道岔区振动源强主频位于50～100 Hz,与区间线路相似.但由于左右轨下刚度差异,辙叉区P2共振主频存在双峰值特征,且辙叉区存在有害空间,导致隧道壁50～200 Hz振动响应幅值较高,振动源强相对于其他断面增大3～5 dB.虽然转辙器区也存在轮载过渡,但转辙器区隧道壁垂向振动并未表现出明显的加剧.岔区隧道壁横向振动不可忽视,减振扣件区段隧道壁横向振动甚至高于垂向振动.减振扣件和钢弹簧浮置板道岔均可抑制50 Hz以上的隧道壁振动,但减振扣件使得车辆簧下质量-道岔P2共振频率降低至40 Hz,从而在该频率位置存在较高振动响应峰值.采用分频最大振级以及最大Z振级进行对比,道岔减振器扣件减振量相对较低,而钢弹簧浮置板减振效果良好,减振量在15 dB左右.试验研究结果可为城市轨道交通道岔区振动控制提供参考.

关键词：

城市轨道交通道岔振动源强减振措施Z振级

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万方数据
维普

长期循环荷载下黄泛区黄河泥沙的变形特性及安定性分析

王钰轲蒋睿贾朝军余翔...

1866-1875页

查看更多>>摘要：随着国家"黄河高质量发展"战略的提出,沿黄工程建设飞速发展,填筑土体材料需求量剧增,建筑资源短缺的问题突显.黄河泥沙作为一种新型工程填料,其资源利用前景被相关部门和研究人员重视.为研究长期循环荷载作用下的黄河泥沙的动力服役特性,选取黄河泥沙典型试样,基于GDS三轴试验系统进行了排水条件下的大周次(10000次)循环三轴试验,结合安定理论系统分析围压、循环应力比、加载频率和密实度对黄河泥沙变形特性的影响,并对黄河泥沙的长期动力稳定性进行研究.研究结果表明:累积应变和回弹应变随着围压的增大而增大,随着频率的升高和密实度的增大而减小,循环应力比较小时,应变累积在加载初期几百次循环内就迅速稳定;随着循环应力比增大,应变的发展逐渐具有蠕变的性质,在5000次循环后仍不断累积;随着循环应力比继续增大,轴向应变将在加载初期迅速增大,泥沙试样在很少的周次内达到破坏状态.通过与代表性的相似土体进行对比,发现黄河泥沙的蠕变性介于粉土和砂砾土之间.基于黄河泥沙的安定性分析,提出了黄河泥沙容许循环应力比的表达式,用以初步判断排水状态下黄河泥沙的长期动力稳定状态.研究结果为泥沙土在实际工程中的进一步应用和推广提供了参数支撑.

关键词：

黄河泥沙排水条件循环荷载变形特性安定理论

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万方数据
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基于能量演化的反倾层状岩坡多级折断面深度计算模型

国鸿圆魏玉峰王启鸿程辉...

1876-1885页

查看更多>>摘要：多级折断是反倾层状岩质斜坡倾倒过程中普遍发育的一种变形破坏现象.为准确定位反倾层状岩质斜坡倾倒变形过程中多级折断带的埋藏深度,首先从能量守恒角度出发,结合悬臂梁模型,利用外力做功吸收能量与板梁变形释放能量守恒关系推导单层板梁能量平衡方程;在此基础上,根据岩体弹性屈服和弯折破坏2种临界失稳状态,分别推导出2种板梁失稳折断计算模型,并通过改变岩层倾角、斜坡坡角、斜坡高度等参数建立反倾层状岩质斜坡多级折断面深度计算模型;最后,利用离心模型试验和实际工程案例对计算模型的可靠性进行验证.研究结果表明:离心模型试验能够充分揭示反倾层状岩质斜坡倾倒变形过程中存在多级折断现象,整个倾倒变形过程可分为后缘岩体倾倒变形、岩层折断面裂隙逐级形成贯通和斜坡岩体倾倒失稳3个阶段;反倾层状岩坡多级折断面深度计算模型结果与离心模型试验结果、云南某边坡工程案例中各级折断带的埋深相吻合,证明了提出的反倾层状岩坡多级折断面深度计算模型可对离心模型试验和实际工程案例进行较为准确的折断深度定位,且能够根据计算结果判别边坡变形破坏的主要失稳模式.研究成果对反倾层状岩质斜坡的稳定性评价研究及破坏机制分析具有一定的理论和实际意义.

关键词：

层状岩坡倾倒变形多级破坏边界折断深度能量守恒

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蒸养条件下机制砂混凝土的力学性能及干缩性能

刘穗虎曾晓辉唐卓谢友均...

1886-1897页

查看更多>>摘要：为推动机制砂在预制混凝土构件中的应用,实现机制砂在建筑行业的更广阔应用,进而有效减缓天然砂资源短缺的问题,通过混凝土抗压强度、动弹性模量和干燥收缩试验等宏观性能测试和扫描电镜测试、压汞测试及显微硬度测试等微观测试方法,探讨养护条件和砂型对混凝土力学性能及干缩性能的影响规律及相应机理.试验结果表明:无论采用河砂还是机制砂,蒸养混凝土相较标养混凝土具有更高的早期力学性能和更低的干燥收缩,但高温导致水化产物分布不均,阻碍了后续的水化反应,使其后期力学性能出现不同程度的劣化.结合微观测试结果可知,孔径粗化、界面过渡区间隙增大和水化产物结构疏松是造成蒸养混凝土后期性能劣化的主要原因,但采用机制砂替代河砂能有效减弱蒸养热伤损效应产生的劣化影响.此外,蒸养机制砂混凝土相较蒸养河砂混凝土具有更高的力学性能和更优的微观结构,具体表现为:蒸养机制砂混凝土孔结构更加细化,界面过渡区间隙更小,同时基体显微硬度均值更高,整体密实度更高.但小于50 nm毛细孔增加将导致蒸养机制砂混凝土干缩变形增大.基于GL 2000收缩模型,通过引入考虑机制砂的影响因子,建立了蒸养机制砂混凝土干燥收缩预测模型,可较准确且有效地进行蒸养机制砂混凝土的干燥收缩预测.

关键词：

机制砂蒸养混凝土力学性能干缩变形收缩预测模型

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中承连续飞燕式钢桁拱桥抗风性能研究

常柱刚魏标蒋丽忠李红利...

1898-1908页

查看更多>>摘要：钢桁架拱桥具有构件轻、易于加工、承载力强和运输架设方便的优点,已在公路、铁路设计中得到广泛应用.为了研究大跨度连续中承式钢桁架拱桥抗风性能,指导该类桥梁建造,以长沙市暮坪湘江特大桥为背景,通过桥址风环境分析、结构动力特性仿真分析及风洞试验,获取桥梁结构的抗风性能并检验大桥的抗风稳定性.针对中跨拱肋、中跨主梁及边跨桁架,采用弹簧悬挂二元刚体节段模型,通过风洞试验研究,获取了-12°～+14°不同风攻角下静力风荷载三分力系数,为桥梁风荷载取值提供了依据.同时根据试验结果曲线,中跨主梁、边跨桁梁断面在成桥状态各种风攻角下升力系数斜率均为正,判定主梁及边跨桁架结构均不会发生驰振.结合节段模型弹性悬挂试验,获取主梁结构在成桥阶段及施工阶段最大双悬臂状态,风攻角-3°、0°、3°情况下的竖向位移及扭转角,并依据相似关系将试验风速及所得响应换算至实桥值,以检验主梁的颤振稳定性及涡激共振特性.结果表明,当换算实桥风速高达100 m/s,远高于其颤振检验风速时,主梁均未发生颤振现象,表明该桥在成桥状态下与施工过程中均具有足够的颤振稳定性.在成桥状态或者最大单/双悬臂状态下,桥面设计基准风速34.8 m/s的范围内,各种风攻角情况下均未观察到明显的涡激振动现象.

关键词：

钢桁架拱桥风洞试验气动特性抗风性能风致响应

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基于自适应拟合的桥梁影响线提取方法

石爽王灿王宁波

1909-1918页

查看更多>>摘要：桥梁影响线(IL)被广泛用于动态称重、结构评估、损伤识别等领域,如何从桥梁实测响应中准确提取桥梁影响线至关重要.为此,提出一种自适应拟合算法,用于从车辆过桥响应中提取高精度、准静态的桥梁影响线.从多车轴对桥梁的作用机理出发,通过矩阵运算获取桥梁初始影响线.随后,采用自适应拟合算法来消除初始影响线中的波动干扰成分,从而提取高精度、准静态的桥梁影响线.开展静载和移动荷载模型桥试验,以静载实测影响线为基准,与移动荷载试验所提取的影响线作对比,验证文中自适应拟合算法的可行性.最后,通过与既有影响线提取方法进行比较,深入探讨了多种算法在波动性、精确性和计算速度上的优劣,验证了自适应拟合算法在提取桥梁影响线上的优势.研究结果表明:桥梁实测响应中包含了静态成分和波动成分,自适应拟合算法可较好地提取准静态桥梁影响线.该算法可根据原始响应的波动程度自动选取合适的数据段进行拟合,通过调节参数λ达到平滑的效果,同时保留数据局部信息.所提取的影响线不仅在精度上较既有方法存在一定优势,计算速度也较为理想,可在2～3次迭代后达到较高精确度.提出的基于自适应拟合的桥梁影响线提取方法为影响线的广泛应用奠定了基础.

关键词：

桥梁影响线移动荷载试验自适应拟合迭代拟合信号处理

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装配式地铁车站叠合顶板受力性能试验研究

莫振泽冯帅克卞波孙延盼...

1919-1929页

查看更多>>摘要：为减轻装配式地下车站结构中预制顶板构件的重量、增加结构整体性和防水性、提高施工现场的安装效率,提出一种由预制带肋底板和现浇混凝土叠合层组成的新型预应力混凝土带肋叠合顶板.针对无支撑和有支撑2种安装工况,设计制作4块长度为9 m的足尺叠合顶板试件.采用单调静力加载试验的方式分别研究叠合顶板构件在1阶段受力模式和2阶段受力模式下的受力性能.对预制带肋底板变形、叠合顶板试件的裂缝分布、跨中弯矩-位移曲线和钢筋应变等进行对比和分析,并结合试验结果修正叠合顶板最大裂缝宽度的理论计算方法.研究结果表明:叠合顶板整体受力性能良好,加载过程中叠合面未出现贯通裂缝和滑移破坏;2阶段受力叠合顶板在板底裂缝宽度达到控制限值时,对应的跨中弯矩较1阶段受力叠合顶板减少30.0％,在跨中位移达到变形限值时,对应的跨中弯矩较1阶段受力叠合顶板减少11.6％,说明其在设计时应更加关注变形和裂缝控制;2阶段受力叠合板试件板底和板顶纵筋分别存在着"拉应力超前"和"压应力滞后"现象,在配筋设计时可进一步优化配筋;修正的最大裂缝宽度计算方法可用于叠合顶板1阶段和2阶段受力工况的计算,并保证安全.研究结果为进一步丰富装配式地铁车站的构件形式以及新型叠合板试件的设计提供参考.

关键词：

装配式地下车站叠合顶板单调静力加载试验2阶段受力裂缝宽度

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