摘要：在风洞测试的基础上,对铁路治沙HDPE网进行不同模型条件下的流体动力学数值模拟计算研究。结果表明:HDPE网在开孔率为55%、平均孔目尺寸为0.98 mm×1.14 mm的物性条件下由风洞压降测试得到的数值模型内部惯性阻力系数为1 305.39、黏性阻力系数为175 298 982.9;压力跳跃模型方法和多孔介质模型方法都可用于HDPE网的数值计算,采用上述2种模型后,流场内不存在涡流区,网前的来流被分割为从网上部通过的扰流和透过网的渗透流。因此,在进行网的数值计算时,若考虑网的厚度效应,宜采用多孔介质模型方法,而若不考虑网的厚度效应,则宜采用压力跳跃模型方法。

摘要：[目的]优化既有沙障的结构形式,以发挥最大挡沙功效,揭示铁路沿线斜插板式沙障的风沙流特征和规律,为风沙灾害防治提供相关的设计参考和科学依据。[方法]基于欧拉双流体非定常模型对具有不同插板倾角(15°,30°,45°和60°)但孔隙率均为30%的斜插板式沙障进行数值模拟。[结果]①随插板倾角逐渐增大,沙障迎风侧减速区范围无明显变化,上方加速区和背风侧涡流区范围逐渐增大,迎风侧气流向下弯曲运动的趋势逐渐增强,背风侧向上运动的气流与水平风向夹角逐渐增大。②不同风速下,4种斜插板式沙障周围风速均呈“U”型分布,对同一风速而言,背风侧涡流区内风速极小值与插板倾角呈负相关。[结论]随插板倾角逐渐增大,沙障迎风侧积沙量逐渐增多,背风侧整体积沙量逐渐减少但背风侧1 H范围内积沙量逐渐增多,背风侧主要积沙分布范围与沙障之间的距离逐渐增大。

摘要：[目的]调查在建库格铁路沿线布设的高立式芦苇沙障的阻沙与防风效果,判断高立式芦苇沙障能否满足防风阻沙的工程需要,为风沙灾害防治提供相关的科学依据。[方法]在沿线试验段进行了高立式芦苇沙障的阻沙率测试与梯度风监测,并采用数值模拟计算手段深入分析了高立式芦苇沙障的流场分布特征以及阻沙控沙规律。[结果]①现场测试发现单道芦苇沙障的阻沙率为93.85%,铁路沿线通常设置多道阻沙沙障,风沙流经过多道阻沙沙障后,基本被净化。②在单道芦苇沙障的作用下,风沙流在其周围的速度分布明显,沙障后形成的减速区较为均匀且没有涡流区的出现;芦苇沙障芦苇束的透隙率为36.5%,对风沙流的削弱影响区主要分布在沙障前3.5H(H=200cm)和沙障后17H水平距离范围内,对来流的平均削弱程度为29.7%,最大值为48%。③当风速超过沙粒起动风速后,风沙颗粒主要分布在芦苇沙障前0.2H范围内,风沙流经过沙障后沙通量急剧降低。[结论]通过现场试验及数值模拟,揭示了高立式芦苇沙障的阻沙控沙规律。高立式芦苇沙障具有类似网式沙障的优良控沙能力,可在铁路沿线进行推广使用。

摘要：为研究硅粉掺量对沙漠风积沙水泥基材料性能的改善效果,设计不同硅粉掺量的单因素试验进行稠度测试和抗折抗压强度测试,分析了硅粉掺量对材料稠度和力学性能的影响。结果表明:沙胶比为3,硅粉掺量为6%时,材料3 d、7 d抗压强度较基准组分别提高了61.9%、47.1%,28 d抗压强度较基准组提高了38.2%,此时折压比较大,为0.33,沙漠风积沙水泥基材料的抗压性能显著提高,且脆性较小。前期水泥基材料抗压强度增长率随硅粉掺量的增加先增大后减小,后期抗压强度增长率随硅粉掺量的增加而增大;水泥基材料抗折强度增长率随硅粉掺量的增加先增大后减小,当硅粉掺量大于10%时,材料抗折强度增长率为负,掺入过量硅粉会降低沙漠风积沙水泥基材料的抗折强度。

摘要：为探明高速铁路路基膨胀机理及其诱发的钢轨上拱响应规律,对出现上拱病害的工点进行现场分层变形监测,并利用新型粗粒土膨胀仪开展室内试验探究该工点路基泥岩膨胀率与含水率间的相关关系,最终结合DEM-FDM耦合的数值模拟手段,系统分析泥岩路基不同膨胀率下双块式无砟轨道的钢轨上拱位移及轴向应力分布规律。现场分层变形监测结果显示路基层具有一定膨胀潜势,路基泥岩膨胀变形引起了钢轨的上拱位移;室内试验表明取样工点路基泥岩在现场含水率下的膨胀率达到5.455%,路基泥岩膨胀率与含水率间遵循Logistic函数关系;数值模拟计算结果表明钢轨上拱量与泥岩路基膨胀率间服从Logistic分布,钢轨轴向应力改变量与泥岩路基膨胀率服从Nelder分布。