摘要：我国西部、西南部地区在建及建成的高速铁路隧道常发生仰拱隆起病害,严重威胁着隧道施工进度及运营安全。依托兴山东隧道典型的水平层状碳质页岩地层,开展仰拱基底隆起机理研究,对仰拱基底以下的围岩进行模型简化,应用构件试验定性分析、数值模拟定量计算的方法,揭示了不同层厚、层间黏聚力以及材料强度对层状岩体破坏模式的影响,分析导致水平层状围岩隧道底鼓的原因,并提出相应的底鼓控制处置技术。研究结果表明:(1)层厚的减小降低了层状复合岩体抵抗变形和破坏的能力,主要表现为弹性阶段的缩短和变形速率的加快;层间黏结强度的降低破坏了层状复合岩体的整体性,导致层状岩体加速进入单一岩层受力阶段,但对极限承载力劣化效应不明显;(2)岩体本身材料强度降低极大地降低了层状复合岩层的承载能力,使得破坏过程显著加快,影响程度和范围进一步加深,结合数值模拟结果进一步证明了岩体本身强度在层状岩体的变形和破坏当中占据主导位置;(3)列车振动的疲劳损伤、地下水聚集的弱化作用以及围岩的长期力学性能均将影响隧道仰拱的稳定性,变形控制效果排序为:加深仰拱>基底注浆>仰拱锚杆。

摘要：为了解决目前节理信息识别方法仅适用于局部岩体图像的问题,采用全景展开图像方法,将采集到的局部洞壁围岩图像进行特征点提取、点云模型重建、矫正拼接处理,获得高分辨率的隧道洞壁围岩全景展开图像。通过图像预处理、小尺寸特征图片的smaAt-Unet神经网络识别、小尺寸图片识别结果的融合拼接,对洞壁围岩全景展开图像的节理信息进行了区域粗略分割识别。采用Zhang-Suen算法和8邻域连通域分析方法,从骨架化与骨架线分离、毛刺剔除、骨架线连接方面进行了算法分析计算,完成了节理信息的细化提取。对体积节理数和节理空间产状信息进行了量化分析,最终建立了一种基于全景展开图像的隧道洞壁围岩节理信息识别方法。工程应用结果表明,洞壁围岩全景展开图像识别后,节理面空间方程的平均拟合误差为0.90,说明该识别方法能够较好地识别全景展开图像中的节理信息。另外,洞壁围岩图像采集具有时间短、易操作、灵活性较高的优点,对现场施工影响较小,该识别方法能够较为快速地完成节理信息识别,给现场施工与动态设计提供参考。

摘要：利用列车风冷却的干式车载牵引变压器具有质轻、安全性高等优越性,能够助力高速动车组能效的进一步提升,但空气的高速湍流使得其热特性更为特殊与复杂。为实现干式车载牵引变压器热特性的快速准确计算,该文基于热电类比原理构建考虑风道空气热含量的专用热网络模型结构;考虑到湍流状态下风道努塞尔数的沿程变化,借助计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法进行全范围的参数扫描,提出湍流局部努塞尔数的新关联式,实现环空风道对流热阻的准确计算。热网络模型所得绕组温升计算值与仿真值和平台实验结果基本一致,尤其是能够精确获取热点位置及其温度。相比于CFD方法,热网络模型在计算资源和时间消耗上具有优势,为干式车载牵引变压器的在线监测、寿命评估及优化设计提供更为高效的技术手段。

摘要：纵向穿越软硬突变地层的盾构隧道在外部施工因素影响下极易产生不均匀沉降,从而诱发管片环间错台、螺栓剪断和接缝渗漏水等病害。为进一步研究外部因素对其竖向位移的影响,基于Winkler弹性地基梁理论推导任意荷载作用下隧道竖向位移公式,结合Boussinesq解采用两段分析法分析地面堆载大小、尺寸以及隧道埋深对盾构隧道竖向位移规律的影响。以厦门地铁2号线某区间为工程实例,验证理论公式的合理性。研究结果表明:在地面堆载作用下,隧道竖向位移曲线多数服从正态曲线分布,且软土区盾构隧道竖向位移普遍大于硬土区;堆载长度对最大竖向位移的影响有限,当堆载长度超过一定界限时,最大竖向位移不再增大,但其范围会随之扩大;当堆载宽度超过一定限度时,竖向位移曲线基本不再发生变化;当埋深较浅时,软硬土交界处盾构隧道两侧竖向位移差异不大,随着埋深的增大,隧道最大竖向位移逐渐向软土区偏移。研究结果可为纵向穿越软硬突变土层地铁盾构隧道的设计提供参考依据。

摘要：为了使BIM技术更好地服务于桥梁工程,基于CATIA软件,参照“骨架+模板”的建模思路,提出一种桥梁参数化智能建模方法与相应的技术路线。使用EKL语言提高构件模板的参数化能力与CATIA二次开发技术实现构件批量实例化功能,借助WPF框架研发参数化设计系统,打通了构件模板创建、构件设计、构件实例化的全流程。依托遵余高速公路湘江特大桥主桥,采用该参数化智能建模技术实现全桥BIM模型的参数化智能建模、三维可视化展示和数字化交付,验证了该技术的可行性以及工程适用性,为BIM在桥梁工程中运用及发展提供参考。

摘要：针对高速列车车体和构架横向振动耦合问题,建立了27自由度高速列车横垂耦合振动模型,设计了高速列车横向振动车体模糊PID和构架模糊PID控制器。以时速350 km/h的德国低干扰轨道谱方向不平顺、水平不平顺和高低不平顺作为模型输入,仿真得到了上述两种控制器的减振效果。设计了高速列车二系横向混合阻尼模糊PID控制器,研究了混合阻尼系数λ对车体和构架横向振动的影响规律。最后,提出了综合考虑车体和构架横向振动的性能指标Ji(i=1,2,3,4)。研究结果表明,车体模糊PID和构架模糊PID控制效果是矛盾的;混合阻尼系数λ越大,车体横向振动控制效果越好,构架横向振动控制效果越差。性能指标Ji(i=1,2,3,4)最优阻尼系数λ0分别为0.207,0.814,0.882,0.507;当0.354<λ≤1时,车体横向平稳性得到明显提高。

摘要：轨道减振扣件是城市轨道交通领域减振降噪的一项重要措施,目前常用的某型双层非线性减振扣件存在耗材较大、安装高度较高等问题。通过结构设计、仿真分析、室内试验等方法,提供一种压板式双层非线性减振扣件设计方案,能有效克服现有某型扣件中存在的缺陷。研究表明:经过室内落锤试验测试,达到8.9 dB的减振效果;经过疲劳试验,系统垂向刚度为17 kN/mm,达到中等减振刚度要求;经过行车安全性分析,脱轨系数低,满足安全性要求。从而确定该扣件满足中等减振扣件需求,可用于城市轨道交通中等减振轨道。

摘要：列控系统仿真测试是为了缩短高速铁路列控系统现场验收测试时间,同时保证列控系统能够满足线路全场景运行需求,在现场测试前于实验室中搭建列控系统仿真测试环境,验证系统功能的可靠性与设计数据的准确性。为解决现有仿真测试过程中人工操作效率低下、测试周期长的问题,以测试过程的自动执行为着眼点,对现有仿真测试平台架构进行优化、升级,扩展自动化功能接口;借助Robot Framework自动化测试框架、VNC虚拟网络控制台等技术,结合深度学习中的图像识别算法,设计了一种列控系统仿真测试自动化方法。在实验室中利用列控中心的自动测试及车载DMI自动操控场景完成了对本方法的验证。验证结果表明,提出的测试自动化方法可以取代仿真测试中的部分人工操作,提高了测试效率。

摘要：为探究钢筋锈蚀对衬砌结构性能的影响,基于应力场与温度场的耦合分析建立拉拔试验数值模型,并通过试验与计算结果对比验证了模型的可靠性,最终构建锈蚀作用下的衬砌结构性能劣化模型,分析不同锈蚀率下衬砌结构的性能退化规律。研究结果表明:(1)随着衬砌内部钢筋锈蚀率的增大,衬砌各部位的变形量与第一主应力均有不同程度的增加;(2)随着钢筋锈蚀的发展,拱脚、拱顶处的安全系数先后低于规范要求,表明拱脚及拱顶对钢筋锈蚀敏感程度较高;(3)存在一个锈蚀率临界值(10%),当锈蚀率小于该值时,钢筋锈蚀对衬砌结构的影响相对有限,高于该值时,钢筋锈蚀对衬砌结构影响明显。

摘要：技术站配流作为货物运输的重要环节,影响着货物运输的时间和效率。为实现运到期限的兑现,以考虑运到期限的技术站动态配流为研究对象,将运到期限利用蒙特卡洛法分配到技术站转化为最大在站停留时间约束,引入优先级来评价货物的紧急程度,以优先级加权的货物总在站停留时间最小和发出总车辆数最多为双目标,为避免列车不合理停运,考虑不同满轴约束条件及摘挂、小运转列车可欠轴发出等车站实际,构建了混合整数规划模型,设计遗传模拟退火算法并采用软件求解。算例表明:与既有方法相比,研究的模型与算法能充分配流使得所有出发列车正点发出,优先处理优先级高的货物以减少其在站停留时间,且能保障所有货物不同运到期限的要求。