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期刊信息/Journal information
石家庄铁道大学学报（自然科学版）
石家庄铁道大学学报（自然科学版）

王岳森

季刊

2095-0373

xbbj@stdu.edu.cn

0311-87935146

050043

河北省石家庄市北二环东路17号

石家庄铁道大学学报（自然科学版）/Journal JOURAL OF SHIJIAZHUANG TIEDAO UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)CSTPCD
查看更多>>本刊为国内外公开发行的综合性学术期刊，从1998年起被列为中国科技论文统计源期刊，主要刊登土木工程、铁道工程、桥梁工程、隧道工程、机械工程、电气工程、建筑工程、计算机网络、材料力学等方面的学术论文，读者对象是从事相关专业领域的科技人员及高校的师生等。
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    考虑相干路面不平度的车-路-桥耦合系统振动分析

    任剑莹李梦孙志棋陈宇航...
    1-11页
    查看更多>>摘要：在车-桥耦合振动系统中,路面不平度作为主要激励之一,直接影响着车辆、路面铺装及桥体的动力响应,而在已有的车-桥耦合振动分析中,还少有考虑路面铺装及路面不平度相干性(即左右轮非一致路面不平度)的研究.为获得更接近实际的车-桥耦合振动分析模型,建立了三维车-路-桥耦合(VPBI)系统有限元模型.路面铺装的黏弹性属性用Prony级数表征;路面不平度由逆傅里叶变换法构建,通过左右轮路面不平度相位差引入相干性,采用约束耦合法实现车辆、路面不平度和路面铺装的位移协调,得到三维VPBI系统有限元模型,并分析左右轮非一致路面不平度及其相干强度对车辆、路面铺装和桥体动力响应的影响情况.结果表明,在建立更接近实际的更精细化的三维VPBI计算模型时,须考虑相干路面不平度对系统动力响应的影响.

    桥梁工程车-路-桥耦合系统数值模拟动力响应路面不平度相干性

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    半穿式铁路应急钢梁抗震性能分析与评估

    张晨曦王新敏赵曼李义强...
    12-17页
    查看更多>>摘要：为评估铁路应急钢梁在多维地震作用下的抗震性能,以一座56 m半穿式铁路应急钢梁为研究对象,借助ANSYS有限元软件,以材料应变和支座位移为损伤指标,确定各个损伤状态对应的指标限值.通过增量动力分析,采用10组地震动作为三向地震动输入样本,进行非线性时程分析,对应急钢梁各构件和结构整体进行易损性评估.研究结果表明,半穿式铁路应急钢梁横向刚度低于竖向刚度;结构在强震作用下,支座为最易损伤构件;结构整体出现严重损伤概率较低.

    铁路桥半穿式钢梁增量动力分析地震易损性抗震性能

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    基于二轴车接触点响应残差的简支桥梁损伤间接识别方法

    程俭廷林梓康吴晓生胡朝辉...
    18-24页
    查看更多>>摘要：为利用常规二轴过桥车辆振动响应间接识别桥梁损伤,提出了采用接触点响应残差的驱车频率成分构建瞬时振幅IAS指标,根据IAS指标局部突变特性定位和量化桥梁损伤.基于理论推导构建了二轴车通过简支梁的接触点响应残差驱车频率成分的IAS指标解析表达式,通过车桥耦合有限元仿真分析验证了 IAS指标理论推导及用于损伤识别的准确性.研究表明,当车桥耦合效应可忽略时,接触点响应残差可以完全消除车体振动和路面粗糙度的影响,用于识别桥梁损伤.在考虑路面粗糙度情况下接触点残差也能准确识别桥梁多阶频率,所构建的I AS指标可以准确识别单点或多点损伤.

    桥梁工程间接测量损伤识别二轴车接触点残余谱响应

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    基于YOLOv8的裂缝检测与量化

    杨烁匡国冠刘龙华贾浩文...
    25-31页
    查看更多>>摘要：结构裂缝的定期检测对于确保结构安全至关重要,目前传统人工检测方法耗时耗力,而且难以实现对裂缝尺寸的量化,针对上述问题,提出一种基于YOLOv8检测与量化裂缝的方法,可提高检测效率并实现裂缝的量化分析.基于YOLOv8算法对裂缝图像进行分割,对分割后的裂缝图像提取计算像素数量,根据实际测量获得的比例因子计算出裂缝真实几何特征.结果显示,YOLOv8分割准确率均达到85％以上,并且对裂缝特征量化实验所得误差百分比均小于4％,拟合优度最大达到0.985 8.所提方法有望为结构裂缝检测提供一个具有前景的解决方案.

    结构裂缝YOLOv8图像处理几何特征

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    基于安全系数的挤压性围岩隧道围岩稳定性研究

    刘志春赵伟康杨晨郭小龙...
    32-39,54页
    查看更多>>摘要：从挤压性围岩概念出发,采用抗剪强度表达的围岩安全系数法评价围岩稳定性,推导了用应力偏张量表示的围岩安全系数表达式,通过FLAC3D二次开发,实现围岩安全系数的数值表达.探讨了变形等级和断面形状对围岩稳定性的影响规律,并研究了注浆加固对围岩稳定性的影响规律.研究结果显示,与塑性区评价方法相比,围岩安全系数法可以实现任何位置的围岩破坏程度定量评价;围岩破坏边界呈蝴蝶形分布;隧道断面面积越大,围岩破坏范围越大;隧道越接近圆形,围岩相对破坏范围越小,圆形为最优断面形状;超前注浆加固对围岩稳定性的改善效果优于径向注浆加固.研究结果为挤压性围岩隧道结构设计和施工变形控制提供参考.

    挤压性围岩隧道围岩安全系数围岩稳定性变形分级注浆加固

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    多洞并行海底隧道最佳覆岩厚度变化规律研究

    李航达杨广鹏韩智铭
    40-46页
    查看更多>>摘要：海底隧道在中国陆运体系中发挥着重要作用,隧道施工建设多采用多洞并行形式,相应的隧道涌水量问题不容忽略,结合涌水量变化来确定最佳覆岩厚度.针对海底隧道多洞并行工况,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,从最小涌水量角度,分析最佳覆盖厚度变化规律.研究结果表明,随着覆岩厚度增大,涌水量呈现"先减小后增加"规律,涌水量最小时即为最佳覆岩厚度;最佳覆岩厚度随海水深度和隧道半径增大而增大;多洞并行隧道之间存在泄压作用是影响最佳覆岩厚度变化的主要因素,双洞隧道中产生的泄压作用随隧道间距增大而减小,最佳覆岩厚度随着泄压作用减小而减小;三洞隧道中服务隧道产生的泄压作用随服务隧道与主隧道半径比增大而增大,最佳覆岩厚度随着泄压作用增大而增大.相关研究可为海底隧道多洞并行下覆岩厚度设计提供参考.

    海底隧道多洞并行最佳覆岩厚度涌水量泄压作用

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    基于构架运动状态的轨道几何形位检测方法研究与应用

    张晓东刘雅萱马超
    47-54页
    查看更多>>摘要：轨道几何状态检测对保证行车安全至关重要,列车上搭载检测系统检测线路,成本低且及时高效,但多采用基于加速度的惯性基准法解算轨道几何形位,适用于轨道质量较好线路,不适用于线形复杂、基础设施差的重载铁路.提出一种基于构架运动状态的轨道几何形位检测方法,利用构架姿态角及位移解算轨道几何形位.基于该方法研制了搭载式轨道动态检查仪,设备结构简单且成本低.在某重载铁路试验,系统运行稳定,解算结果经重复性分析并与轨检车检测结果对比,检测结果可靠且满足线路日常巡检需要.

    构架运动状态轨道几何形位轨道车轨道检测系统重载铁路

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    地震作用下可液化地层诱发铁路路基灾变预测研究

    司崇廷贾国辉原庆华马超...
    55-61页
    查看更多>>摘要：为预测地震作用下铁路路基下方可液化地层的液化可能性及路基震后行车安全性,以安徽铜陵港江北港铁路专用线工程为依托,建立路基三维数值仿真模型,对地震作用下可液化地层的孔压比及道床顶面中心处变形的变化规律进行研究,分析地震烈度及可液化地层埋深对其液化可能性的影响,进而通过道床变形对路基震后行车安全性进行预测.研究发现,当可液化地层埋深小于5 m且当地震烈度超过6度时,道床变形将危害路基震后行车安全性;当地震烈度超过7度时,由于可液化地层完全液化失去抗剪强度,路基有发生完全失稳的灾变风险.应在施工期对液化可能性较大的可液化土体进行抗液化处理.

    地震可液化土铁路路基灾变预测

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    轨面短波不平顺对高架轨道结构振动影响分析

    房建邱海浪邓远星雷晓燕...
    62-68页
    查看更多>>摘要：针对城市高架轨道进行减振降噪研究设计,需要了解轨面短波不平顺作用下轨道-桥梁系统的动力性能和振动响应的影响规律.用UM和ANSYS软件建立地铁B型车和32 m高架简支箱梁模型,结合实测结果进行模型验证,使用实测上海地铁1号线轨面不平顺数据,预处理后输入车辆-轨道模型中计算时域轮轨垂向力.通过APDL语言编写do循环将轮轨力施加到箱梁桥钢轨上模拟车辆行进,计算60、70、80 km/h 3个速度下高架轨道各个部位振动响应,以轮轨力和箱梁1/2跨中钢轨,桥面板垂向振动加速度从时域、频域角度分析轨面短波不平顺对轨道-桥梁系统振动影响规律.结果表明,轨面短波不平顺作用下会产生波幅比较大的垂向轮轨力,随着行驶速度上升逐渐增大;钢轨加速度随着速度增大,增加幅度逐渐上升;3个速度对应钢轨振动最不利波长分别为2.083 3、3.086 4、3.527 3 cm,桥梁振动最不利波长分别为26.455 0、30.864 2、35.273 4 cm.

    地铁车辆箱梁模型实测不平顺结构振动响应

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    基于Res2Unet-CBAM网络的路面裂缝分割方法研究

    王希良王润琪渠尊昊
    69-74,81页
    查看更多>>摘要：裂缝类路面损坏是城市道路中常见的病害,能否在众多路面信息图像中高效获取路面裂缝信息,是当前领域研究的关键点.为得到更高精度的图像识别分析,结合深度学习领域,基于Res2Unet-CBAM网络模型进行路面裂缝图像分割工作,分析了公共数据集的实验结果,并对比了U-Net,Res2Net等多种语义分割模型,在此基础上设计了 Res2-Unet多尺度路面裂缝分割网络模型.通过对常见通道注意力模块进行分析,将CBAM通道注意力模块引入Res2-Unet分割模型,构建了一种新的Res2Unet-CBAM网络模型用于路面裂缝图像的分割任务.将Res2Unet-CBAM模型与其他深度学习模型的实验结果进行对比,结果表明此模型具有更好的图像分割效果.

    深度学习路面检测注意力机制裂缝语义分割

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