摘要：研究目的:高速磁浮轨道在长期运营时受列车、环境等荷载影响,会产生桥梁变形和地基沉降等问题,轨道平顺性降低,同时高速磁浮轨道结构几何形位难以调整且维修不便,致使列车运营安全性降低。本研究借鉴无砟轨道CRTSⅢ型板式结构,设置自密实混凝土层作为调整层,制作单元轨道结构试件并开展300万次列车荷载疲劳试验,研究结构应变变化与功能件位移、加速度变化。研究结论:(1)随着加载次数增加,轨道板横向、纵向应变和调整层表面应变均先剧烈变化后趋于稳定,轨道板横向应变拉、压应变最终稳定在[15,30]με、[20,30]με,纵向应变拉、压应变最终稳定在[5,15]με、[15,25]με;混凝土自密实层表面应变拉、压应变最终稳定在[5,15]με、[15,30]με;(2)功能件位移最值0.15 mm,加速度最值约0.23 m/s^(2),存在较大安全余量;(3)300万次疲劳荷载作用下轨道结构应变水平稳定,无结构破坏现象,新型板式高速磁浮轨道能较好适应列车荷载;(4)本研究可为高速磁浮轨道梁结构优化设计提供参考。

摘要：研究目的:为探明高速磁浮轨道功能件拟合曲线线路时所产生轨道形位偏差的规律,指导高速磁浮轨道功能件的设计、选型,提升磁浮线路的拟合效果,满足高速磁浮线路高平顺性的要求,建立功能件拟合曲线线路的几何模型,探究不同曲线半径工况下功能件的功能面的位置、偏转值的理论偏差变化规律,提出功能件的适用范围。研究结论:(1)功能件在曲线段的拟合效果与功能件的长度、定子排列方式、导向面曲率半径、曲线线路参数有关;功能件长度越短、曲线半径越大拟合效果越好,定子径向(折曲)排列曲线拟合效果优于定子直线排列,带有曲率半径导向面对改善小半径平面曲线的拟合效果明显;(2)2.064 m、3.096 m、6.192 m长的定子直线(折曲)排列的功能件能够拟合的竖曲线半径应分别大于1900 m(950 m)、2800 m(950 m)、5700 m(1950 m),直线型、R=790 m和R=1550 m导向面的功能件,在平面曲线半径分别为∞、790 m、1550 m的线路上拟合效果最优;(3)本研究成果可为功能件的设计/选型、施工误差控制、优化功能件拟合磁浮线路的效果等提供参考。

摘要：研究目的:随着我国"十三五"铁路规划深入发展,西南山区将陆续修建多条高速铁路,然而西南山区地震带分布广泛、活动断层十分密集,许多铁路线不可避免地跨越或靠近地震断层,近断层地震带与其诱发的大地震灾害必将是影响高速铁路安全运营的主要因素,而传统的铁路桥梁减隔震措施难以满足近断层桥梁抗震要求。因此,本文针对9度地区典型铁路简支梁桥,提出多种减隔震措施,研究各种措施的本构模型,并采用数值模拟方法,开展近断层9度地震区典型铁路简支梁桥合理减隔震措施的对比分析研究。研究结论:(1)近断层强震作用下,采用球型钢支座、双曲面球型减隔震支座两种措施无法有效控制墩梁间的地震相对位移,且球型钢支座措施极易引起落梁震害,两种措施不适用于近断层桥梁抗震;(2)在近断层强震作用下,采用双曲面球型减隔震支座+减震卡榫的措施可有效降低桥墩内力和变形,减震卡榫能够很好地耗散地震能量,限制墩梁地震相对位移,该方案适用于近断层高速铁路桥梁抗震;(3)本研究成果可为近断层铁路简支梁桥的设计建造与抗震设防提供技术支撑。

摘要：为了解决目前铁路桥梁传统防落梁装置的不足,研发了适用于高烈度地震区铁路桥梁新型波纹钢耗能防落梁装置。推导建立了波纹钢耗能防落梁装置的力学性能计算公式,提出了铁路桥梁用耗能防落梁装置简化设计方法,并开发了装置的设计分析软件,开展了耗能防落梁装置力学性能试验研究,以渝昆高铁8度地震区某典型大跨连续梁为研究对象,设计了大桥的耗能防落梁装置,并开展了装置对大桥抗震性能分析。结果表明:建立的耗能防落梁装置力学参数计算理论和设计方法正确,适应工程实际应用的要求,耗能防落梁装置滞回曲线饱满,耗能能力较强,低周疲劳性能良好。设计的耗能防落梁装置可以满足高速铁路大跨桥梁抗震性能要求,具有良好的减震、耗能和缓冲作用,可降低大跨连续梁桥梁端位移约25%。

摘要：为明确高海拔铁路隧道紧急救援站排烟结构合理的尺寸参数,以某高海拔铁路特长隧道为工程依托,数值模拟并分析救援站联络排烟道数量、直径以及平行排烟道尺寸对排烟效率、站内温度和能见度的影响。结果表明:总体上距火源越近,排烟效率、拱顶及疏散站台温度越高,且火源前端能见度显著高于后端,但不同排烟结构参数下的具体分布规律差异显著;随着联络排烟道数量增加,救援站排烟效率略有增加,救援站后端拱顶温度显著降低,部分联络排烟道会出现烟气倒流,救援站疏散站台特征高度能见度低于10 m的范围显著增加;随着联络排烟道直径增加,救援站排烟效率及救援站两端拱顶温度均降低,救援站能见度显著下降;平行排烟道尺寸对救援站排烟效率及站内温度分布影响较小,但随着尺寸增加,救援站疏散站台特征高度能见度低于10 m的范围呈“先增后减”的变化趋势,紧急救援站内联络排烟道数量设置不宜过多,推荐联络排烟道直径为3 m,平行排烟道断面宽度为5 m。

摘要：研究目的:我国西南山区地震带分布广泛,活动断层密集。根据"十三五"铁路建设规划,多条高铁不可避免地需跨越或靠近地震断层。近断层地震已经成为影响西南山区高速铁路运营安全的主要因素,而目前《铁路工程抗震设计规范》尚未考虑近断层地震对桥梁抗震性能的影响,也未提出近断层减隔震设计方法。因此,本文以渝昆高铁穿越小江断裂的32 m跨径简支梁桥为对象,采用数值模拟的方法,开展近断层9度地震区典型铁路简支梁桥抗震性能评估以及合理减隔震设计参数分析研究。研究结论:(1)提出了基于控制梁体加速度保障行车安全的铁路桥梁抗震设计方法,可同时考虑桥梁结构抗震性能与高速列车行车安全,在9度地震区具有良好的适应性;(2)提出了渝昆高铁32 m简支梁桥合理的减隔震设计参数,保证了桥梁结构的抗震性能,同时多遇地震作用下满足高速列车行车安全指标的要求;(3)本研究成果可为近断层地震区铁路简支梁桥的设计建造与抗震设防提供技术支撑。

摘要：加筋土挡墙在地震荷载作用下的位移大小对结构的抗震性能影响显著。为了计算地震荷载作用下加筋土挡墙的位移,Newmark滑块法通常被用于设计中。由于传统的Newmark滑块法在计算中忽略了填土强度的变化,因而采用单一峰值或残余强度的计算将可能导致计算得到的位移小于或大于实际位移值。在二楔块破坏模式的假定条件下,根据楔块的力学平衡条件,建立了加筋土挡墙滑动安全系数计算式,同时通过引入位移阈值考虑了填土的应变软化特点。通过将计算结果与模型试验结果对比,得到以下结论:相较于单楔块法,二楔块法更能真实地反映出墙体的实际破坏模式,且计算得到的屈服加速度系数更接近试验值;相较于采用单一峰值或残余强度计算的位移,考虑填土应变软化的计算解更接近于模型测试值。

摘要：线路平面设计参数的确定对齿轨铁路试验线及运营线建设具有重要作用。以标准轨距铁路线路计算原理为基础,结合米轨车辆与线路之间的匹配关系,基于行驶动力学理论对齿轨铁路线路平面关键设计参数取值进行初步研究。通过类比标准轨距铁路和总结国内外规范相关参数取值,得出齿轨铁路曲线半径和缓和曲线长度的计算公式和控制指标取值。结果表明:对于黏着路段最高设计速度120 km/h和齿轨路段最高设计速度40 km/h的齿轨铁路,黏着路段的最小曲线半径一般和困难条件下分别可取900,750 m,齿轨路段的最小曲线半径一般和困难条件下分别可取350,300 m;黏着路段的缓和曲线长度应结合曲线半径相应选择,齿轨路段的最小缓和曲线长度均取为20 m。

摘要：研究目的:考虑高海拔条件对列车内人员疏散能力及烟气扩散的影响,对高海拔大纵坡铁路隧道防灾疏散救援模式和新型紧急救援站型式开展研究,基于数值模拟分析高海拔大纵坡铁路隧道烟气扩散规律,确定新型紧急救援站型式及结构设计参数。研究结论:(1)高海拔铁路隧道结合洞外环境、安全疏散时间等因素可选择洞外疏散和洞内待避两种疏散模式;(2)铁路隧道外部救援可采用铁路救援、公路救援及空中救援三种模式,高海拔铁路隧道宜采用以铁路救援为主的模式;(3)推荐采用由列车着火停靠区、隔离过渡区、救援列车停靠区三部分组成的新型洞内紧急救援站模式;(4)海拔高度升高和坡度加大均加剧了烟气蔓延,而坡度变化对火灾扩散的影响较海拔高度更为显著;(5)本研究成果可指导高海拔铁路隧道防灾疏散救援设计。

摘要：研究目的:为有效解决隧道内无砟轨道上拱病害,基于双块式无砟轨道,提出一种大调整量新型高承轨台无砟轨道。通过ANSYS和LS-DYNA有限元软件建立精细化的静、动力学有限元模型,研究不同工况下新型高承轨台无砟轨道的受力特性,并与双块式无砟轨道对比分析。研究结论:(1)在列车静荷载和基础上拱变形作用下,新型高承轨台无砟轨道的受力变形和双块式无砟轨道无太大区别,轨道结构最大应力和位移均满足普通无砟轨道设计要求;(2)通过打磨轨枕块实现轨道结构垂向-50~0 mm的向下大调整量,满足结构最大应力和位移限值要求;(3)在列车动荷载作用下,新型高承轨台无砟轨道与双块式无砟轨道的各项动力响应指标均相差不大;新型无砟轨道打磨前后的轨道结构动力响应无明显区别,基础上拱后通过打磨轨枕块调整轨道结构,对高速列车行车的安全性和稳定性有显著提升;(4)针对隧道内无砟轨道上拱问题,本研究可为隧道内无砟轨道的设计和施工提供借鉴和参考。