摘要：作动器是受电弓主动控制系统应用的瓶颈,磁流变阻尼器作为新型材料磁流变液发展而来的智能化元器件具有很多优良特性,将其用于弓网接触力的主动调节。首先建立了精确的磁流变阻尼器正向扩展双曲正切模型和逆向简化双曲正切模型,同时建立了和磁流变阻尼器结合的弓网耦合系统模型;为分析其在不同出力时程下的特性,设计了最优控制器、变结构控制器和模糊控制器对受电弓进行控制,并以SSS400+型受电弓为对象进行验证;最后以实际所需的主动控制力为标准,分析了作动器对理论控制力的跟踪能力。研究结果表明:磁流变阻尼器在不同控制策略的出力时程中均有较好表现,由于其较快的反应时间、较好的跟踪精度和较小的能量消耗,将其作为受电弓主动控制系统中的作动器具有很大的应用价值和发展潜力。

摘要：结构动力试验是探究结构地震响应机理的重要研究手段之一。目前在研究隧道工程结构地震响应机理的动力试验中所采用的模型箱主要有刚性模型箱、柔性模型箱以及层状剪切模型箱,但这三种模型箱因各自的结构特点都具有一定的缺陷和不足。为了达到更好的试验效果,文章提出一种新型试验模型箱——动静耦合模型箱,并通过振动台动力试验验证该模型箱的有效性。基于该模型箱提出了一种研究隧道工程结构地震响应的新方法——拟静力法。通过动力试验和拟静力法试验结果的对比,认为拟静力法试验可以一定程度替代动力试验,既拓宽了该模型箱的试验方式,同时也拓宽了隧道地震响应模型试验的研究方法。

摘要：为研究钢筋超高性能混凝土(R-UHPC)梁抗剪性能及承载力,进行了不同剪跨比、钢纤维掺量、UHPC抗压强度、配箍率的R-UHPC梁抗剪试验。对比不同设计参数下试验梁的破坏形态、钢筋应力及延性性能,分析各因素对R-UHPC梁抗剪承载力的影响;基于细观理论分析纤维对R-UHPC梁抗剪性能的贡献,提出基于分项叠加法的单独考虑纤维抗剪贡献的R-UHPC梁抗剪承载力计算方法,并通过试验结果及规范计算结果对该理论方法精度进行验证。结果表明:R-UHPC梁裂缝开展得较充分,破坏时呈多缝开裂状态;随着剪跨比、钢纤维掺量、UHPC抗压强度、配箍率的增大,R-UHPC梁破坏形态由剪压破坏逐渐转为弯剪复合破坏;配箍率和纤维掺量的提高可以显著提升R-UHPC梁的延性;提出的单独考虑纤维抗剪贡献的R-UHPC梁抗剪承载力计算公式具有较好的分析精度。

摘要：受建设环节中诸多不利因素及其组合的影响,不同程度的铁路隧道衬砌质量缺陷时有发生且未被发现,导致运营后的隧道存在安全隐患,不同程度地威胁运营安全和运输秩序,甚至发生安全事故,导致财产损失和停运。文章以某快速铁路隧道因季节性管道流导致边墙厚度不足处衬砌产生压溃性破坏为案例,分析衬砌在设计厚度和边墙局部欠厚两种情况下所能承受的不同水压力。结果表明,即使衬砌符合设计,依然无法承受季节性岩溶管道流可能产生的峰值压力;由于局部厚度不足边墙处率先被压溃,及时释放了突发水压力,可能降低了衬砌更大范围和整体性破坏的更大风险;对存在季节性岩溶管道流的隧道,应采取措施充分降低或消除季节性高压水产生的风险。文章最后对本工程变更设计方案等方面存在的问题进行了反思。

摘要：针对地下工程中锚杆防腐性能存在的不足,介绍了多重防腐锚杆的构造和防腐机制。通过模拟不同的腐蚀环境,进行双重和多重防腐锚杆的抗腐蚀性试验研究,观察腐蚀后锚杆的表观变化并测试其抗拔力,分析比较两者锚筋与水泥砂浆之间的粘结强度与滑移位移的关系。分析结果表明:多重防腐锚杆由于在水泥浆中设置了套管,在不同腐蚀环境中其拉拔力始终高于双重防腐锚杆,且随时间更加明显;硫酸盐的结晶作用和腐蚀因子间的牵制效应会使防腐锚杆拉拔力有短暂的提高;多重防腐锚杆产生相同滑移位移对应的粘结强度更大,粘结强度超过极值后的残余强度高于双重防腐锚杆。以上成果能够用于地下结构中防腐锚杆的设计和后期服役期间的耐久性分析,为实际工程中防腐锚杆的抗腐蚀性能研究提供了宝贵的基础资料。

摘要：基于沉降控制设计理念,无砟轨道京沪高速铁路地基处理采用筏板+垫层+疏桩的方法,形成复合桩基以实现有效减少工后沉降和充分利用地基承载力的优化加固方案。为探索该新方法沉降控制机制,选用CFG桩开展了复合桩基现场试验研究,对复合桩基在高速铁路路基填筑、静置、预压卸载过程中的地基沉降变形、桩和桩间土土压力、筏板顶与底部压力进行了长期观测,分析了路基沉降变形、桩-土应力比和荷载分担比以及筏板的受力随填筑高度和固结时间的变化规律。研究表明:筏板+垫层+疏桩联合加固地基方案在初期充分发挥了桩间土承载作用,导致桩与桩间土产生差异沉降;随着垫层的调节作用,筏板可集中发挥桩体的承载能力及显著提高桩顶应力集中程度,地基土沉降主要发生在加固区范围内,从而揭示了复合桩基在路基荷载下的承载机制和变形特性。现场试验结果可为指导高速铁路CFG桩复合桩基设计参数的进一步优化提供试验依据。

摘要：为解决高海拔环境下富水隧道抽排水问题,保证施工安全和进度,以我国新建成世界海拔最高的西藏林拉公路米拉山特长公路隧道为工程依托,利用理论分析和现场测试等方法,分析高海拔富水隧道涌水量特点、高海拔环境下抽排水机械设备的降效特性及设备选型配置原则,设计斜井辅助正洞施工抽排水方案并对水泵排水量及扬程等进行核算。研究表明:1)米拉山隧道穿越富水断层,施工中水量巨大、涌水持续时间长、水量分布不均;2)高海拔环境对抽排水机械设备的影响显著,测试表明发电机组、抽水机组最高输出功率仅为额定功率的66.2%和90%;斜井辅助主洞施工段设置3级固定泵站,泵站抽水设备采用不同功率的水泵和增压泵,水泵选型配套验算显示水管选型、水泵扬程均满足要求。

摘要：基于高速铁路隧道壁面气动荷载特征,考虑气动荷载之间相互作用以及列车通过隧道不同次数之间的影响,提出1种针对高速铁路隧道衬砌结构的疲劳累积损伤及残余寿命计算方法;依托京沪高铁德州—枣庄段某隧道工程,研究高速列车单次通过隧道后气动荷载持续周期数以及列车车速对衬砌结构疲劳损伤的影响,分析列车通过隧道次数与衬砌结构疲劳累积损伤及残余寿命之间的关系,判断隧道设计年限内气动荷载长期循环作用下衬砌结构的安全性。结果表明:衬砌结构疲劳累积损伤随气动荷载持续周期数增加而增加,随车速提高先增加后减小;列车多次通过隧道后,衬砌结构疲劳累积损伤随列车通过隧道次数增加而增加,残余寿命则逐渐减小;高速列车单次通过案例隧道诱发的衬砌结构疲劳损伤为25.6×10-12,在日开行209对的相同工况下,疲劳累积损伤每天为10.7×10^(-9),每年为3.9×10^(-6),100年(隧道设计年限内)为3.9×10^(-4),气动荷载长期循环作用下,完整衬砌结构在案例隧道设计年限内不会发生损伤破坏。

摘要：基于文克尔地基模型,把桩周土离散为一系列独立的弹簧模型,然后根据欧拉-伯努利梁的挠曲线微分方程,建立楔形桩在水平荷载作用下桩身的变形和内力的理论计算方法,再基于所推导的计算公式,编制楔形桩内力、变形的计算程序,分析其受力特性。通过针对水平荷载作用下楔形桩透明土模型试验结果的对比,验证本文所建立理论模型的准确性和可靠性,分析基桩形式(如楔形角、桩长等)、桩体性质(如弹性模量等)以及水平荷载等级等因素对楔形桩水平向承载力特性的影响规律。研究结果表明:本文所建立的理论计算方法可以简单、有效地计算水平荷载作用下楔形桩桩-土相互作用及桩周土体响应规律,尤其是在小荷载作用条件下,可以推广应用于其他纵向截面异形桩的水平向承载力的设计计算。

摘要：为解决运营高铁隧道底隆导致无碴轨道变形影响行车安全的问题,以ZJY高铁隧道为对象,基于隧道底隆的处置实践过程与整治效果分析,对高铁隧道列车行车安全控制措施进行探讨,提出隧道底隆的预防与整治建议。主要结论有:(1)轨道顺坡精调只能短时缓解底隆导致轨道变形引起的轨道质量不良,而不能根除;(2)隧道底隆未根治而带缺陷开通运营,除导致工务维修工作量大幅攀升外,限速措施对运营秩序的冲击也不可小觑,底隆的最佳整治时间应在开通运营前;(3)正确勘察研判、针对性设计、严格科学施工是预防隧道底隆的前瞻性和根本性路径。实践证明:以隧底锚固为主要技术手段的整治方案对MPa级的高地应力型底隆是无效的,同时易产生不确定的行车安全风险;以辅助导坑进入正洞下方,构建柔性支护的中小断面导洞以阻断高地应力传递路径,是高地应力隧道底隆整治的方向性方案。