摘要：超大跨隧道受结构尺寸较大的影响,围岩的作用效应明显放大,主要包括断面尺寸放大效应、围岩缺陷放大效应、承载圈范围放大效应和施工步骤敏感效应。隧道结构荷载通过圈层传递效应由浅层逐渐向深层传递,各圈层承载力由浅层向深层逐渐增大。锚杆、锚索、喷射混凝土等支护结构共同作用提高了加固圈的承载力,并通过圈层传递效应增强了各圈层拱的承载力。通过围岩圈应力分布的图形分析,可以定量确定围岩加固圈、塑性圈和承载圈的范围及其承载力,在此基础上采用迭代试算的方法进行锚杆、锚索等支护结构设计。二次衬砌作为受力储备,当未经防腐处理的锚杆、锚索锈断后,二次衬砌承担锚杆、锚索的抗拔力,通过采用荷载-结构模型进行二次衬砌结构设计。

摘要：针对新型大跨度铁路钢箱梁斜拉桥对接式锚拉板,采用仿真分析与室内足尺模型试验相结合的研究方法,研究原结构在最不利索力下的受力传力特性,并分析不同设计参数对结构受力传力的影响。结果表明:斜拉桥对接式锚拉板主要传力板件为锚筒、锚筒加劲肋和锚板;锚板与锚筒连接焊缝及锚板与腹板对接焊缝是关键传力部位;仅在锚板开孔圆弧过渡处、锚筒及其加劲肋与承压板相接处、锚板与锚筒连接焊缝端点、承压板与锚板焊缝端点存在小范围应力集中,结构整体应力水平在150 MPa以内;试验实测与理论应力结果吻合较好;随着锚筒与锚板焊缝长度缩短,焊缝应力分布曲线整体向高应力区移动,且低应力区段应力增长幅度大于高应力区段;随锚板厚度的增加,锚筒与锚板焊缝整体应力呈现显著降低的趋势,但应力降低的速率随锚板厚度增加而降低;锚拉板结构具有良好的受力传力性能。

摘要：针对风雪气候条件下高速列车转向架区域的防积雪结冰问题,设计端部下斜橡胶板导流方案。基于RNG k-ε湍流模型对15 m/s横风环境、200 km/h运行车速条件下,不同导流板下斜距离方案的转向架区域进风量、流线流速及对整车的气动力影响进行计算和分析。研究结果表明:转向架底面为主要进风来源,导流板下斜距离越大,转向架区域的总进风量越小,下斜距离由40 mm增至60 mm,总风量减小幅度最高达50%;优化前后流速流线对比显示,下斜导流方案改变了运行前方底板下方来流流场,上扬气流受导流板抑制往下流动,气流绕过转向架区域腔口抵达转向架底部后方,有效减少了车底进入转向架区域气流;增加导流板后,随着导流板下斜距离增加,整车阻力为增加趋势,相比原型车最大增加2.4%。而横向力、升力和倾覆力矩变化均在1.8%以下,影响较小。

摘要：针对安全状态机缺乏时间描述能力的缺点,利用反应式系统的同步设计方法,提出了时间安全状态机TSSM(timed safe state machine)建模方法,定义了弱变迁和同步变迁语法,建立了城市轨道交通ZC(zone controller)系统模型.首先,分析了ZC系统的运行环境、工作原理和功能需求,根据ZC反应式系统的特点,利用TSSM在SCADE(safety critical application development environment)中建立了ZC系统列车管理、ZC控制、MA计算和队列管理子模型;其次,通过ZC系统的TSSM网络模型,分析了子模型间的交互信息;最后,采用Lustre语言对ZC系统的安全特性进行了形式化描述,并利用Design Verifier模型检测工具,结合数据流验证了ZC系统的功能和性能需要.研究结果表明,ZC系统TSSM模型的安全性和受限活性均为有效,ZC系统完全满足预期的安全需求.

摘要：为解决高速铁路斜拉桥以小角度跨越既有交通线路、河流等时塔墩布置难题,引入拱塔结构,并基于不动点迭代方法及有限元计算对拱塔轴线线形的优化求解问题进行了分析.在确定拱塔高度和跨度并拟定初始拱塔轴线的基础上,首先对拱塔结构进行受力平衡分析,建立拱塔线形优化非线性方程组;然后应用不动点迭代方法求解该非线性方程组,得到合理拱塔轴线的近似解,求解过程中通过有限元方法计算斜拉索的索力;最后以广汕铁路跨深汕高速拱塔斜拉桥为工程背景,分别优化得到恒载、恒载+单线列车竖向静活载、恒载+双线列车竖向静活载3种工况下合理拱塔轴线的近似解.结果表明:3种不同的荷载工况下,线形优化后的拱塔弯矩最不利值相对优化前弯矩降低89.8%~94.8%;主力、主力+附加力荷载组合下,拱塔弯矩降低幅度介于64.6%~92.2%,拱塔应力由-172.6~-179.5 MPa降低至-74.0~-6.2 MPa,拟合轴线下拱塔正负挠度分别降低51.0%、33.8%.

摘要：在实测普速铁路车轮型面的基础上,选取具有代表性磨耗特征的车轮型面;采用个性化钢轨打磨目标廓形设计方法,对直线和曲线钢轨打磨目标廓形进行设计;基于多体动力学软件SIMPACK,建立客车、货车动力学模型,研究钢轨打磨后廓形对直线和曲线区段上轮轨接触关系和车辆动力学性能的影响,并进行现场测试验证。结果表明:按照钢轨优化廓形打磨后,直线区段钢轨光带宽度为30 mm左右,轮轨接触点集中分布在轨顶中心附近区域,车辆运行稳定性和横向平稳性均得到明显改善;曲线区段上股钢轨轮轨接触位置的分布更为合理,轨侧轮轨接触概率有所减小,轮轨冲角减小4.2%~5.4%,纵向蠕滑率下降49.3%~50.3%,钢轨侧磨速率下降32%~65%。现场测试结果与仿真分析结果基本吻合,表明钢轨廓形优化和打磨能够有效延长钢轨使用寿命。

摘要：在铁路三维虚拟场景中,为构建贴合铁轨的数字地表模型,实现在网络环境中的线路可交互设计,并达到实时响应的要求。首先探讨交互式铁路地形改造服务的架构设计思路,并提出数字地表模型和铁路线路设计数据的预处理方案,再设计并实现基于栅格DEM的铁路地形改造算法,制定地形数据的切片存储及发布策略,完成交互式地形改造Web服务的设计。最后通过高铁虚拟仿真实验平台的实际案例表明地形改造Web服务具有良好的可用性和友好的交互效果。本研究为高速铁路等交通线路的三维模拟和场景构建及其他交通信息化工程应用提供重要参考。

摘要：研究目的:大型沉井基础具有整体性好、承载力强等优点,在桥梁基础中应用广泛。随着桥梁跨度的不断增加,沉井基础的面积也不断增大,给下沉施工中的沉井结构安全与施工控制带来越来越大的困难。本文针对连镇铁路五峰山长江大桥北锚碇超大平面面积沉井基础,对其下沉期间不同阶段施工工艺下沉井结构受力特性进行详细的计算与分析,从而为相应施工控制提供对策。研究结论:(1)随着沉井平面面积的增加,沉井结构在初期施工过程中受弯效应明显,变形量非常小;(2)传统的"大锅底"施工方法不再适合,而需要均匀开挖下沉及中部土体支撑;(3)沉井终沉前摩阻力增大会导致滞沉,空气幕及射水等措施能够有效助沉;(4)提出增加预应力钢束以增强抗裂性及异常工况抵御能力;(5)本研究结论可为类似超大平面沉井基础设计提供参考。

摘要：沪通长江大桥主航道桥为主跨1 092m的双塔三索面钢桁梁公铁两用斜拉桥,为验证该桥受力的合理性,分别建立该桥整体、局部精细化有限元模型,对其合理成桥状态、静活载效应、最不利荷载组合下主桁结构受力特征、桥面系受力特征等展开研究。结果表明:列车活载效应按无限长加载较有限长增加约10%,主桁上弦强度和稳定控制区域为辅助跨跨中附近位置,下弦为辅助墩和桥塔位置。中-活载集中力作用下,铁路桥面系应力由大到小依次为顶板、横梁、U肋、纵梁和底板。汽车活载作用下,公路桥面系桥面板与U肋连接焊缝处存在较明显应力集中,但量值不大;比较不同弧形缺口型式的活载应力水平,表明该桥弧形缺口形状设计较合理。

摘要：为进一步验证抗拔不抗剪连接件对组合梁桥负弯矩区抗裂的效果,并研究采用该连接件时负弯矩截面的设计方法,利用考虑滑移效应的组合梁负弯矩区受力模型,推导了采用抗拔不抗剪连接时组合梁负弯矩截面承载力的计算模型,计算结果与有限元分析结果吻合良好。通过理论推导,进一步证明了抗拔不抗剪连接件对负弯矩截面承载力的折减不大,且能有效延缓桥面板开裂。基于所推导的公式,总结了钢-混凝土连续组合梁桥负弯矩截面的简化设计流程,以供工程设计实践参考。