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期刊信息/Journal information
铁道建筑
铁道建筑

叶阳升

月刊

1003-1995

tdjz@rails.com.cn tdjzbjb@126.com

010-51849235;51893552

100081

北京市海淀区大柳树路2号

铁道建筑/Journal Railway Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为专业技术刊物。报道铁路工程、工务各专业领域的科研成果及国内外科技信息，涉及轨道线路、桥梁、隧道、路基土工、地基基础、水文水工、工程材料、结构、制品、爆破、抗震、养护机械等方面。
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    地下水作用致隧道底鼓和双块式无砟轨道变形规律研究

    张彩亮刘秀波柯在田张玉芳...
    1-8页
    查看更多>>摘要：水压作用会导致隧道底鼓变形,变形传递至轨道会引起轨道几何状态不良.本文从轨道几何形位变化角度出发,对水压力作用导致隧道底鼓时引发的轨道几何状态劣化问题展开深入研究,提出了水压力的近似计算方法;基于荷载-结构法建立了隧道内双块式无砟轨道数值计算模型,分析了不同找平层水压作用下轨道的几何不平顺特征和变化规律.结果表明:隧道底鼓-无砟轨道几何不平顺现象是道床板与找平层接触状态变化、沿线路纵向与隧道横断面内的横向变形叠加作用的结果;水压作用除引起轨道高低几何状态劣化外,还可导致轨道轨向、水平变化及扭曲变形;受承压水头和水压分布长度影响,水压引起的内外轨的高低、轨向以及轨道水平变化曲线具有各自形态特征,而并非单一抛物线或正弦线.通过数值模拟,验证了隧底找平层底鼓变形的接触状态非线性力学行为,揭示了底鼓变形下轨道线路三角坑的形成机理.

    高速铁路隧道数值模拟底鼓变形双块式无砟轨道水压作用轨道几何状态

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    跨海大桥不同类型下部结构波浪力特性

    齐林
    9-16页
    查看更多>>摘要：为研究海洋环境中下部结构所受波浪力及最危险来波方向,本文以头门港跨海特大桥为背景,以低桩承台桥墩、通航孔桥墩和高桩承台桥墩三种下部结构缩尺模型为研究对象,基于物理模型试验和CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟,研究波浪力作用下的跨海大桥下部结构受力性能.通过下部结构物理模型顺桥向、斜桥向、横桥向迎浪时的水平波浪力时间曲线,对比分析物理模型试验和数值模拟得到的波浪力,并进行桥上行车性能的研究.结果表明:三种下部结构最危险的来波方向均为顺桥向,且受桥墩尺寸与结构形式的影响,迎浪侧的结构尺寸越大,产生的波浪力越大;桥墩部分和桩基部分的波浪力由速度力控制,而承台部分的波浪力由惯性力控制,当下部结构受波浪作用时,各部位水平波浪力的峰值并不同时出现,但均是承台处率先达到峰值;跨海大桥下部结构中水平波浪力峰值最大的部位与波浪作用位置有关;波浪力过大会影响桥梁行车的舒适性.

    铁路桥梁跨海大桥波浪力下部结构物理模型CFD数值模拟车桥耦合

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    逆断层错动诱发铁路路基变形演化机制

    梁经纬蔡德钩闫宏业尧俊凯...
    17-23页
    查看更多>>摘要：针对断裂带震间蠕滑及同震黏滑错动会导致穿越活动断裂带铁路路基出现不均匀变形与裂缝的问题,通过自主研发的多角度、速率可控的L形边界断层错动室内模型试验装置以及数值仿真计算,分析考虑岩土体黏聚力与抗拉强度损失的联合损伤因子,揭示了不同断裂带倾角、不同断裂带与线路走向夹角情况下逆断层错动诱发路基及地基变形演化机制.结果表明:逆断层错动影响下,路基顶面竖向出现S形隆起,水平方向上路基整体呈现向断层固定盘方向的推覆变形;根据路基边坡变形特点,可将边坡划分为推覆变形区、推覆-鼓胀变形区、潜在不稳定区;逆断层错动下,断层错动盘上方破裂属张拉破裂,断层固定盘上方大面积破裂既由张拉变形所导致,也由剪切变形所导致,属拉-剪混合型破裂;对于地基深部静止区与楔形剪切区之间的弧形破裂,随着破裂逐渐向地表延伸,破裂性质逐渐由剪切破裂向拉-剪混合型破裂转化.

    铁路路基演化机制模型试验数值模拟断层错动

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    基于60N钢轨廓形的客货共线铁路道岔区轮轨接触关系

    马俊琦王树国王璞安博伦...
    24-29页
    查看更多>>摘要：为了研究客货共线铁路采用60N钢轨廓形时道岔区的轮轨关系,以标准60 kg/m钢轨为对比,首先建立多体动力学模型,采用基线法,从导曲线区、转辙器区及辙叉区三个部分的特征断面入手,研究了采用两种钢轨廓形时轮轨接触位置、轮径差等关键轮轨接触几何参数的变化规律;然后,建立轮轨接触有限元模型,计算分析各特征断面轮轨接触应力变化情况.结果表明:相比标准60 kg/m钢轨,车轮与60N钢轨廓形匹配时,接触点分布更集中,轮径差变化较小,接触斑呈椭圆形,应力增长相对缓和,但在转辙器区及辙叉区过渡较急促;60N钢轨廓形更适合工况较简单的导曲线区段,而标准60 kg/m钢轨廓形更适合工况较为复杂的转辙器区及辙叉区.

    客货共线铁路道岔轮轨关系模型试验有限元分析几何关系接触应力

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    重载铁路小半径曲线段钢轨焊缝不平顺安全管理限值

    韩泽乾高建敏
    30-36页
    查看更多>>摘要：基于一重载铁路曲线段的线路条件与钢轨焊缝不平顺现场测试数据,通过建立30 t轴重重载货车-轨道耦合动力学模型,分析了重载铁路钢轨焊缝不平顺参数与曲线参数对重载轮轨系统动力响应的影响规律.结合轮轨动力性能安全评价指标,分析了不同类型重载线路钢轨焊缝短波不平顺的安全限值.结果表明:在小半径曲线段,钢轨焊缝不平顺对重载行车安全性威胁更大;轮重减载率和轮轨垂向力响应指标受钢轨焊缝不平顺的影响较大,可作为钢轨焊缝不平顺动力影响研究的敏感指标;曲线段钢轨焊缝不平顺短波波深限值随行车速度增加而减小,随曲线半径减小而略有减小;30 t轴重重载货车以100 km/h运行于半径400 m的曲线线路时,凸形焊缝不平顺的短波波深安全限值为0.2 mm,凹形焊缝不平顺的短波波深安全限值为0.1 mm.

    重载铁路钢轨焊缝不平顺数值模拟轮轨响应安全限值小半径曲线

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    基于马尔可夫残差修正灰色模型的轨道质量指数及其分项预测

    邓逸帆李宵楠李政厚康恒...
    37-42页
    查看更多>>摘要：为研究轨道质量指数(Track Quality Index,TQI)及各分项值的变化趋势,本文考虑动检数据的非等时距特征,构建了关于TQI及各分项值的一阶灰色模型.原始数据经过累加变换后,利用最小二乘法求解模型的灰参数,并引入马尔可夫残差修正方法对灰色模型进行修正.通过对比修正前后灰色模型TQI及各分项的输出值(拟合值和预测值)与实测值,验证残差修正对提升模型预测精度和降低预测误差的改善效果.结果表明:经马尔可夫残差修正后,灰色模型TQI及各分项输出值可以较好反映其波动情况;与修正前灰色模型相比,修正后灰色模型TQI预测值与实测值的平均误差由1.59%降至0.89%,整体预测精度由2级提升到1级;TQI各分项预测值与实测值的平均误差由3.18%降至1.42%,整体精度由2～4级提升到1～2级.从降低误差和提升预测精度两方面看,修正后灰色模型的预测效果明显提升.

    铁路轨道TQI预测理论分析TQITQI分项灰色模型非等时距马尔可夫残差修正

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    路桥过渡段双块式无砟轨道道床板上拱整治方案

    任西冲
    43-49页
    查看更多>>摘要：针对路桥过渡段连续型双块式无砟轨道端梁位置道床板上拱病害,建立理论分析模型,研究了层间黏结状态和端梁支承条件对道床板上拱变形的影响规律;提出五种植筋方案,并对比分析了各方案的整治效果.结果表明:整体上,道床板在路基侧距离端梁中心10 m范围内上拱,最大上拱位置距离端梁中心约3 m;随着层间抗拉和抗剪强度增加,道床板最大垂向位移呈非线性减小趋势,层间黏结强度显著抑制了道床板的上拱变形;层间摩擦因数以及支承层、级配碎石、AB组填料造成的端梁侧向支承刚度变化对道床板上拱变形的影响相对较小;在距离端梁20 m范围以外植筋对道床板上拱变形的限制较小,增加路基侧距离端梁10 m范围内植筋可以明显减小道床板上拱变形.

    高速铁路路桥过渡段双块式无砟轨道道床板垂向位移影响规律植筋方案

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    隧道内双块式无砟轨道受力特征及防裂优化措施

    吴建贤
    50-55页
    查看更多>>摘要：针对隧道仰拱施工缝位置双块式无砟轨道道床板在施工阶段裂纹多发进而影响无砟轨道长期使用寿命的问题,建立纵连式和单元式双块式无砟轨道有限元整体模型,分析了不同工况下仰拱施工缝位置道床板的主拉应力,讨论了混凝土收缩以及整体温度荷载作用下混凝土应力状态,并基于分析结果从结构优化以及施工角度提出了双块式无砟轨道裂纹预防措施.结果表明:对于施工缝区域,纵连式道床板主拉应力随基底刚度增大而降低,单元式道床板主拉应力随板长减小而降低;采用植筋措施能够有效降低两种道床板结构在施工缝的应力水平,道床板主拉应力随植筋间距减小而减小.综合考虑,建议实际工程中在道床板跨越施工缝区域采用植筋措施,植筋间隔两根轨枕布置.

    高速铁路双块式无砟轨道数值模拟仰拱施工缝裂纹萌生裂纹预防

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    银西有砟高速铁路数字化捣固作业及效果评估

    陈云峰郑浩倪国华时瑾...
    56-62页
    查看更多>>摘要：以新建银西有砟高速铁路轨道精调精捣工作为背景,对连续快速测量、大机作业针对性控制等关键环节开展研究,建立"人机网"数字化捣固作业体系,分析了静态、动态轨道平顺性改善效果,并对捣固效果进行了动力学评估.结果表明:采用激光定位仪+惯导组合测量方式可在保证测量精度的前提下提高测量效率;通过对大机作业针对性控制、方案平顺性约束等方法,对各阶段不同捣固大机制定针对性方案,可有效提高精捣作业效果.数字化捣固作业后,区段动检轨道质量指数(Track Quality Index,TQI)均降至2.5 mm以内,水平、三角坑、轨向、高低等偏差显著降低,多数指标改善率在50%以上,有效提高了线路平顺性;脱轨系数、轮重减载率分别降低约60%、70%,车体垂向振动加速度降幅达80%,有效改善了运行舒适性和安全性.

    高速铁路有砟轨道轨道测量捣固工艺轨道不平顺

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    基于结构振动响应的长型浮置板轨道隔振器失效检测方法

    巫江卢宁庞玲高建敏...
    63-70页
    查看更多>>摘要：目前钢弹簧浮置板轨道的隔振器失效判别主要依赖于人工巡检或视觉成像系统,但此类方法效率低、检测滞后且成本高昂.本文提出了一种自动化的检测方法,该方法利用残差学习思想和卷积神经网络基本理论构建数据分类器,并通过列车动荷载作用下的结构动力响应对现役某常见的长型浮置板轨道进行隔振器失效的检测识别.首先,基于车-轨垂向耦合动力学建立考虑隔振器不同服役状态的地铁车辆-浮置板轨道垂向耦合动力学仿真分析模型,进而生成多种运营工况下的数据集,用于网络的训练和性能测试;其次,进一步研究了传感器布置方式对网络检测性能的影响,以决定适宜的传感器布置方案;最后,在实际地铁线路中开展试验,对所提出的方法进行了验证.结果表明:通过对传感器布置位置进行优化,深度残差网络模型的检测准确性显著提升;合理设置传感器的数量也可以提高本文方法的检测性能;此外,通过适当选取传感器布置方案,本文提出的基于深度残差网络的隔振器失效检测方法在仿真数据中实现了98.99%的准确度,并在试验数据中实现了96.33%的准确度.该方法具有较高的可行性和应用潜力,可为地铁浮置板隔振器智能运维提供参考,并有望在未来用于隔振器失效的自动化检测.

    浮置板轨道隔振器失效检测振动响应车辆-轨道耦合动力学深度学习残差网络

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