摘要：随着我国东南沿海高铁网络的不断发展与完善,台风等极端天气频繁骚扰路网,对高铁的行车安全构成了巨大威胁,然而,现有基于静止建筑物的台风风场研究无法应用于在桥梁上行驶的列车。为探究桥梁上不同台风和列车运动状态以及台风与列车相对初始位置下移动列车的时变风速情况,并预判台风产生的危害,降低其对列车产生的影响,首先根据各学者提出的风速分布、气压分布以及移行台风风场模型等因素分析确定最合适的台风模型——Jelesnianki(1965)台风风场分布数学模型,推导从不同方向、不同位置驶入台风区的高速列车的时变风速数学表达式,并通过数学表达式逐一改变影响台风与列车运动状态的变量进行参数化分析,研究不同台风运动参数、列车运动参数以及台风与列车初始位置三大类变量对移动列车时变风速的影响规律。分析结果表明:移动列车时变风速和三大类变量下的台风运动方向、台风中心最大风速、台风中心移动速度、台风地理坐标、列车行驶速度、列车行驶方向、列车与台风中心初始距离以及时间等参数相关。其中,台风运动方向、台风中心最大风速、台风中心移动速度以及列车与台风中心初始距离对移动列车时变风速影响最为显著。研究结果可为风-车-桥耦合分析提供参考,并对提高高铁路网安全具有重要意义。

摘要：为研究细骨料对自密实混凝土(self-compacting concrete,SCC)工作性能的影响,基于等效砂浆原理,研究河砂的细度、级配、0.60 mm以下粒径颗粒质量分数和砂率对SCC等效砂浆经时扩展度、含气量和表面质量的影响。研究结果表明:在砂率相同时,随河砂细度模数减小,SCC等效砂浆扩展度降低,扩展度经时下降值增加,含气量增大,且含气量的经时下降值变小;河砂中(0, 0.15] mm和(0.15, 0.30] mm粒径颗粒质量分数对等效砂浆的流动性有重要影响;随(0, 0.3] mm的粒径颗粒质量分数增加,等效砂浆黏聚性增强,流动性下降,扩展度经时下降值增加,含气量增加,模拟灌板上表面气泡平均直径和最大直径均减小;通过适当增加(降低)砂率可在一定程度克服河砂细度模数偏大(偏小)对流动性能的影响,但仅改变砂率不能有效提高等效砂浆稳定性。

摘要：铁路建设过程中,不可避免地会与既有路网出现大量交叉。为确保既有道路运输能力的同时避免对铁路建设带来影响,交叉点处应布设立交通道实现两者之间的跨越。但在实际工程中,立交通道的设计除了要考虑最基本的几何线形约束,还应考虑额外的交叉约束、连接约束和既有结构约束,复杂且耗时。同时既有方法多依赖于人工决策,设计效率较低,实现在2个可变端点之间寻找工程造价最低的最优路径问题对于立交通道的线形优化具有显著作用。针对铁路沿线立交通道的线路优化,将立交通道施工成本作为目标函数,提出一种考虑与既有道路连接点和铁路交叉点均可变的铁路沿线立交通道线路优化模型。其次,提出一种基于距离变换的分层优化策略,将问题分解为非交叉段子优化和交叉端重组2个过程,削弱连接点与交叉点的耦合相互作用。最后,将计算机生成的解决方案应用到真实的立交通道项目中,与经验丰富的工程师人工设计方案进行比较,通过对结果数据的详细分析,其结果表明:与人工立交通道方案相比,利用分层优化策略生成的计算机方案可以将工程造价减少6.1%,有效减少了施工成本。可采用在2个可变端点之间寻找最优路径的方法来提高新建铁路沿线的立交通道设计效率。

摘要：复杂山区铁路线路土方调配及取弃土场选址对铁路项目的成本、工期、安全性、环境影响程度等产生长久深远影响,二者之间存在着复杂关联耦合关系。然而,既有方法忽略了上述联系,难以实现铁路线路土方调配与取弃土场选址协同优化。对于复杂山区铁路线路,构建了融合调配段落划分点、土方调配量、取弃土场的统一自变量集合,考虑了土方调配、取弃土场选址复杂约束,以土方调配成本、取弃土场建设成本及便道建设成本的综合费用为目标函数,集成综合基础信息子系统、土方调配优化子系统与取弃土场选址优化子系统,建立了土方调配与取弃土场选址的协同优化模型。为求解此协同优化模型,提出一种基于粒子群算法的累进求解策略。首先根据线路划分土方调配段落,进入土方调配优化子系统求得土方调配解,借助移动窗口法构建取弃土场备选池,进入取弃土场选址优化子系统求得取弃土场址解;其次,基于粒子群算法通过更新线路土方调配段落划分来累进迭代寻求最优解。以某复杂山区铁路为例,对铁路线路土方调配及取弃土场选址协同优化模型进行案例验证,与人工方案相比,最终机选最优方案可节省13.77%的综合费用。测试结果表明本方法的有效性,可提高铁路土方调配与取弃土场选址求解效率,为设计人员提供参考。