摘要：研究目的:为分析涵洞过渡段地基膨胀引起的钢轨上拱响应,基于现场测试、室内膨胀试验数据,开展DEM-FDM耦合数值模拟,分析某涵洞附近路基土在膨胀范围为16 m,膨胀中心距离涵洞中心分别为0 m、5 m、10 m这三种工况下,不同膨胀率时基床填料的运动规律及钢轨的上拱响应。研究结论:(1)涵洞对于钢轨上拱位移的传递存在阻断作用,但会增大钢轨上拱的峰值,原位膨胀率下工况二的钢轨上拱峰值达到46 mm,当路基膨胀率为0.3%时钢轨上拱位移量达到无砟轨道钢轨可调节临界值(4mm);(2)过渡段钢轨上拱处同时产生轴向应力集中,其中原位膨胀率下工况二轴向应力峰值达到14.4 MPa;(3)对于膨胀区域位于涵洞下方的工况,钢轨轴向应力呈现出来的分布规律为钢轨上拱拱顶处为主拉应力状态,拱脚处为主压应力状态,因此一共包括三个压应力峰值点以及两个拉应力峰值点;(4)本文研究可为高铁涵洞过渡段路基膨胀病害解决方案的确定提供理论依据。

摘要：现阶段铁道工程建设面临各种复杂环境,其引发的工程问题是领域内研究重难点所在,而当前研究生教学方式较为落后,不利于创新型专业人才的培养。为解决上述问题,将铁道工程和案例库联系起来,明确了案例库教学的重要意义,分析了现存案例库的问题;针对这些问题,提出了复杂环境下铁道工程案例库的建设思路,以中南大学铁道工程专业为例进行案例库建设并分析了其中的案例内容,所建库中内容弥补了早期案例库的短板,具有高度综合性;最后给出了后续教学设计流程,为全国铁道工程专业教学提供教学参考。

摘要：高液限土属于不良土质的一种,如果不加处理而直接使用,会造成路面开裂、滑坡失稳、不均匀沉降等工程问题,因此需采取合理的固化措施对其处理,使之符合规范要求。以湖南省洞庭湖地区高液限土为研究对象,在其中按一定比例掺入水泥、生石灰、粉煤灰和磺化油等固化剂以提高土体强度和水稳性。通过单掺试验得到无机材料和磺化油分别对高液限土强度及水稳性的影响;通过单掺试验结果设计正交试验,利用spss软件对固化剂的改良情况进行了主效应分析,通过强度、水稳性设计要求及成本分析最终确定一种针对高液限土的复合固化剂配比;利用FLAC3D有限差分软件分析不同高度下素土和固化土的路堤沉降。试验结果表明:无机材料掺量与固化土的无侧限抗压强度及弹性模量密切相关,能够增强高液限土承载力,SO则能够显著改善高液限土水稳定性;复合固化剂最佳配比为0.2%SO,4.5%水泥,1.5%生石灰和2.5%粉煤灰;主效应分析结果表明无机材料和SO分别对复合固化土强度及水稳定性产生贡献,与单掺试验结论一致;数值模拟结果表明路堤沉降最大位置位于路堤顶面,整个路堤沉降呈现出盆形,中部位置较两边沉降量大,整体对称;相同路基高度下固化土路堤的沉降明显小于素土路堤沉降,改良效果明显。

摘要：为探究三洞盾构隧道的开挖顺序对地表沉降和管片收敛产生的影响,本文以南通地铁1号线隧道建设为工程背景,采用FLAC3D软件模拟三洞并行盾构隧道在“右-中-左”“中-右-左”和“左-右-中”3种工况下的掘进过程,分析其引起的地表变形规律及先行洞管片变形规律。对于地表变形规律,研究发现,不同开挖顺序引起的沉降槽宽度基本相同,但引起的地表最大沉降值存在差异,3种工况引起的地表沉降由大至小排序为:工况2>工况1≈工况3。对于管片变形规律,不同开挖顺序引起的隧道变形均由标准的圆形变为上下扁、两端宽的椭圆形,但偏移过程及最终管片收敛值存在差异,3种工况引起的先行隧道变形由大至小排列为:工况3>工况2≈工况1。数值模拟结果表明当采用工况1“右-中-左”施工顺序,即3条隧道依次顺序施工时,引起的地表最大沉降值和管片收敛偏移值较小,能够有效保障隧道施工安全,建议在实际施工过程中优先选择该开挖顺序。数值模拟得到的最大沉降值为-11.8 mm,通过Peck公式预测的最大沉降值为-11.1 mm,与实测拟合数据拟合得到最大沉降值-11.63 mm相比误差分别为1.46%和4.78%。

摘要：针对小净距穿越两栋建筑物的地铁盾构隧道施工引起地表沉降和两侧建筑物倾斜的问题,采用数值模拟方法分析盾构隧道施工对邻近建筑物及其桩基础的影响。结果表明:后行线(北线)开挖引起的隧道轴线上方地表沉降略小于先行线(南线),两者叠加形成的沉降槽呈偏W形;开挖面位置一定时,桩顶沉降大于水平位移,桩底沉降与水平位移接近;随着开挖面接近桩,桩顶沉降和桩底水平位移逐渐增大,在开挖面通过2倍洞径后桩底水平位移逐渐趋于稳定,在开挖面通过6倍洞径后桩顶沉降逐渐趋于稳定;随着开挖面接近桩,桩顶及桩底水平位移朝向隧道,桩中部则远离隧道。

摘要：推行铁路智能建造是国家战略发展的需要,是社会的需求。基于系统工程思想提出以BIM、物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息通信技术为技术支撑的铁路智能建造系统架构,并基于此架构提出“三步走”实现路径;然后,对铁路智能建造在实施过程中可能遇到的问题进行探讨,并提出相关建议。铁路智能建造是必经之路,当前我国铁路智能建造还处于初级阶段,设计单位应做好顶层设计工作,为后期的中级阶段积累充足的数据。中级阶段建设各方应做好信息归纳整合,充分积累经验,这样在高级阶段才能融会贯通,充分发挥BIM、物联网、大数据、云计算和智能设备等软硬件集成应用的优势,进而真正实现铁路建造智能化、现代化。

摘要：详细阐述构造最优实验设计的原始随机进化算法,并在原始算法的基础上,拓展广度搜索,改进深度搜索,以提高最优实验设计的计算速度。通过不同规模和不同优化准则的拉丁超立方体最优实验设计,验证改进算法的应用效果。算例分析表明,改进算法能够比原始算法节省约30%～60%的机时完成最优实验设计,而且改进算法对应于优化准则的最优值与原始算法最优值的差别仅为1%～3%。可见,改进算法能够兼顾最优实验设计的计算时间和优化质量,明显提高最优实验设计的构造效率。

摘要：根据软土地层桥梁群桩基础的沉降特性,推导该地质环境下群桩模型试验相似法则,自行设计带承台群桩基础的室内模型并开展试验研究。试验结果表明:在桩身范围内,附加应力随深度衰减,在分布形式上,附加应力分布形式可近似为三角形;同时,桩侧土体的竖向应力随着桩顶沉降的增加而相应的增加,在接近极限荷载产生较大沉降时也没有表现出明显收敛的现象;群桩在施加荷载时(不同施工阶段),桩周上部分土中产生较大的超静孔隙水压力,随着时间逐渐消散,即土体的固结过程需要一定时间;群桩的荷载与沉降关系明显呈现非线性特性,其PS曲线大致可以划分为线性阶段、屈服阶段和整体破坏阶段3个阶段;且通过试验可知卸载后,各群桩位移回弹很小,经外荷载作用后,产生较大的塑性变形,因而群桩沉降应作为桩基础设计控制条件之一。

摘要：针对传统的计算机试验优化设计计算费时的不足,一方面改进了原始的随机进化寻优算法,以兼顾深度搜索与广度搜索;另一方面提出了分步试验优化设计的思路,逐步分批地布置试验样本点,化整为零地减小搜索空间;最后采用径向基神经网络替代模型,以均匀试验设计为例,检验分步试验优化设计方法的有效性.计算实践表明,改进算法可平均节省50%左右的机时,寻找到与原始算法结果相差约1%的最优值;分步试验设计较一步试验设计可减少40%-60%左右的机时,数值实验表明,随着试验样本点数量的递增,由不同试验设计所产生的替代模型的误差将趋于一致,分步试验设计尤其适合基于大规模试验样本点的替代模型。

摘要：通过对某高速铁路特大桥群桩基础进行三维非线性有限元分析,并结合现场试验得出的规律进行相应的对比分析,研究了软土地层桥梁群桩基础桩身轴力、桩侧摩阻力、基底土体附加应力、孔隙水压力分布、超孔隙水压力消散和群桩基础荷载沉降规律。计算结果表明,基桩所承受的轴力,角桩>边桩>中心桩,角桩和边桩的轴力沿桩身减小的幅度较大,而中心桩的轴力沿桩身减小的幅度稍小;各基桩桩侧摩阻力的发挥情况,侧摩阻力值总体上呈角桩>边桩>中心桩,相对滑移量基本呈上大下小的形态,即桩身上部桩-土之间产生的相对滑移量较中下部要大;外荷载作用下产生的土体附加应力和超孔隙水压力主要集中在承台底以下土体的一定范围内,其衰减梯度沿深度方向逐渐降低,随着固结时间的延长,群桩基础沉降达到稳定。