摘要：某主跨为97.6 m的下承式系杆拱桥桥墩设置在黄河大堤外侧的淤背区,由于其内堆载土的逐年抬升使得桩基础受到负摩阻力作用。为准确把握负摩阻力的受力机理以及对桩身承载能力的影响,分别采用公路和铁路桩基础设计规范中的计算方法,并结合有限元方法,计算了有无套筒条件和不同堆载土高度条件下桩基的受力特性,研究了负摩阻力的受力机理和分布特性,获得了桩身在负摩阻力影响下的轴力。计算结果表明:填土前,桩身最大轴力在桩顶以下15 m深度处;施加填土荷载后,桩身轴力增加60.2%,最大轴力位置在桩顶以下50 m深度处。钢套筒虽然能减小其范围内桩基最大负摩阻力的75%~78%,但由于桩基中性点下移和钢套筒范围外负摩阻力的增大,桩基的最大轴力值仅减小5%,整个桩基的沉降量相差最大为2%。由以上结果可知,钢套筒无法有效提升负摩阻力影响下的桩基承载力,因此提高桩身材料强度是提升其承载力的可行方案。

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Q500q E高性能钢两种典型焊接接头,包括对接焊缝和横向角接焊缝,设计疲劳试件。其中对接焊试件包括两种形式,分别为板厚56mm和8mm的对接焊试件;横向角接焊缝试件的主板厚56mm、附连件厚20mm。对三组试件进行了有限元分析,掌握了试件的应力分布状况及薄弱环节,验证了试件设计的合理性。随后针对三组试件展开了疲劳试验,掌握了不同类型焊接接头的破坏位置及破坏形式。根据试验结果拟合出了三组试件的S-N曲线,并与普通钢的疲劳性能进行比较,表明Q500q E高性能钢的这两种典型焊接接头的疲劳强度略高于普通钢。采用目前规范规定的疲劳强度容许值进行抗疲劳设计是合理可行的,并且具有足够的安全余量。

摘要：自加筋土出现以来,由面板、筋材、填土组成的加筋土挡墙被广泛研究并应于道路、铁路等土建工程中。填土的压实对加筋土挡墙的变形、土压力及筋材拉力等影响显著。为研究填土相对密实度对加筋土挡墙的影响,进行了3组不同相对密实度的离心模型试验,通过试验数据分析得到以下结论:相对密实度越大,墙体变形越小,特别是加载期变形量;压实可增大面板附近土体约束,使水平土压力大于设计值;试验挡墙设计较保守,筋材填土界面摩擦系数小于设计值;筋材面板之间连接拉力分析表明,连接拉力实测值小于测试土压力。

摘要：加筋土挡墙在大量地震中显示了优越的抗震性能。地震荷载作用下,加筋土挡墙的设计中通常采用拟静力法将动荷载等效为静力荷载。为了对比加筋土挡墙拟静力设计值与实际动力响应值的差异,开展了整体刚性面板加筋土挡墙振动台模型试验。通过位移、加速度、土压力、筋材拉力的测试,得到以下结论:加筋土挡墙内部的加速度分布不均匀并呈现面板、加筋体加速度大于填土加速度的趋势,同时测试的响应加速度值大于设计规范建议值;面板背面土压力作用点高于设计值,但合力仅为物部-冈部理论值的15%～20%;受加速度放大效应及动土压力作用点的影响,墙体的主要变形模式为转动变形;筋材拉力沿墙高非线性分布并且测试合力大于铁路规范建议值。

摘要：加筋土挡墙因其特有的景观性能、协调变形性能而日益受到设计者青睐。面板作为加筋土挡墙的组成部分,对墙体的承载能力影响显著。针对现有设计规范无法考虑面板形式对结构自身力学变形特性的影响,设计并开展了整体式与分块式面板的离心模型试验。数据测试分析显示:整体式面板加载期的位移小于分块式面板位移;由于分块式面板位移较大,所以其水平土压力小于整体式面板土压力;加筋土挡墙面板底部存在应力集中现象;分块式面板筋-土界面的摩擦系数发挥值大于整体式面板数值,但两者均小于设计规范建议值;由于模型筋材长度较长并且连接件的存在,导致原型设计较为保守。

摘要：以正在建造中的国内外第1座特大跨度的三塔铁路斜拉桥—蒙华铁路洞庭湖桥为研究背景,采用有限元仿真和模型试验,研究增设塔顶水平加劲索、中塔稳定索和1~3对交叉索对桥梁竖向刚度的增强效果及经济性。结果表明:3种加强措施都能明显地增加桥梁的竖向刚度,只要加大加劲索截面面积,都可将洞庭湖铁路斜拉桥静活载作用下的挠跨比从无加强措施时的1/436降到1/500以下;当将挠跨比降至1/500~1/600间的同一数值时,对于中塔塔顶顺桥向水平位移和中塔塔底弯矩,增设中塔稳定索的效果较增设塔顶水平索好,而增设交叉索效果较差;增设中塔稳定索的经济性远远优于直接增大主桁或桥塔刚度,当增设中塔稳定索将挠跨比从1/436降至1/500~1/600时,增设稳定索增加的材料造价只需要165~646万元,增大主桁所有杆件刚度增加的造价为5883~1 6943万元,增大三塔刚度增加的造价为7 008~22 994万元,单独增大中塔刚度增加的造价为2 975~11 606万元。研究成果已应用于蒙华铁路洞庭湖桥的设计和建造。

摘要：针对传统S—N曲线在构件疲劳破坏全寿命区适用性不强的问题,采用单点试验法对闪光对焊连接的HRB400高强钢筋标准试件进行高周疲劳试验,得到一系列小样本数据;然后基于小样本数据研究并提出适用于构件疲劳破坏全寿命区的双对数双折线S—N曲线。利用提出的改进肖维奈准则对第1段折线的试验数据进行取舍,然后根据一元线性回归原理得到第1段折线的方程;基于三参数幂函数曲线得到第2段折线的斜率和升降法确定的疲劳强度,求得第2段折线的方程;将2段折线方程联立,得到适用于构件疲劳破坏全寿命区的双对数双折线S—N方程。在此基础上,进一步研究并提出考虑置信度和可靠度条件下适用于构件疲劳破坏全寿命区的双对数双折线S—N曲线的计算方法。

摘要：建立包括控制器节点与执行器节点之间的前向通道时延,以及它与传感器节点之间的反馈通道时延的多功能车辆总线网络控制系统,获取的时延数据呈现随机分布的特点;采用自动回归模型和最小均方算法进行前向通道时延的预测;考虑列车关键控制系统的特点,将非线性系统描述为不同稳态工作点附近的多个线性子系统,基于T-S模糊模型建立非线性网络控制系统模型,设计各子系统基于状态空间滚动优化的广义预测控制方法。对采用不同控制方法、不同采样周期和负载率时控制效果进行仿真。结果表明:基于T-S模糊模型的GPC时延控制方法可以精确跟踪不同变化频率的参考信号;与模糊自适应PID方法相比较,该方法能较好地抑制时延对控制性能的影响,具有理想的鲁棒性能和稳定性能,完全可以满足高速动车组运行过程的控制实时性要求。

摘要：研究目的:采空区严重制约和影响着铁路工程选线、建设及正常使用.我国针对高速铁路千米级埋深采空区的勘察技术与工程影响评价方法还有待进一步探索与实践,本文以某高速铁路毗邻古城煤矿千米埋深采空区为实例,通过煤矿采掘工程资料收集、地表调查、可控源音频大地电磁和宽线地震反射两种深源物探探测,以及InSAR解译等多种综合勘察技术,查明超深埋采空区空间位置及边界条件;经采空区岩移边界角综合选取、影响范围计算、地表变形时效性分析及变形监测验证,综合分析评价采空区对工程的影响.通过研究可完善采空区的综合勘察技术及影响分析方法.研究结论:(1)采掘工程资料收集、现场调查、深源物探探测,以及InSAR解译等多种勘察方法,获取的采空区边界具有较好的一致性、符合性;(2)千米级埋深采空区岩移边界角宜采用实测法、规范法、工程类比法与概率积分反演法等进行综合选取;(3)采空区地表变形时空效应分析及变形监测验证结果表明,采空区已进入稳定阶段,已基本不影响铁路工程安全稳定;(4)本研究结论可为超深埋采空区工程勘察及影响评价提供参考.