摘要：针对粗颗粒盐渍土溶陷系数的测试局限于现场浸水载荷试验,常规的室内溶陷系数测试方法不能满足试验要求的问题,介绍一种针对粗颗粒盐渍土溶陷系数的室内测试方法,克服了现有方法颗粒容积比低、受边界条件影响大的不足,并通过对室内外试验结果的对比分析,讨论粗颗粒盐渍土的溶陷特性及影响因素。研究结果表明:对于粗颗粒盐渍土,易容盐含量的提高会在一定程度上增强其溶陷特性;中溶盐的胶结作用会提高粗颗粒盐渍土的整体性及强度,但在浸水加载条件下,高中溶盐含量盐渍土的溶陷量要明显高于低中溶盐含量盐渍土;在含盐量近似的情况下构成粗颗粒盐渍土的骨架颗粒越大,盐渍土的溶陷性越弱;重塑土的压实度在一定程度上会影响室内溶陷系数测试的准确性。

摘要：低液限粉土是朔黄重载铁路路基的主要填料,通过一系列室内循环动三轴试验,研究循环荷载频率、动应力比、固结度和饱和度(含水率)等参数对低液限粉土动力变形特性的影响。研究结果表明:低液限粉土填料的轴向累积应变-振次关系曲线分为稳定型和破坏型,轴向累积应变随动应力幅值增大而增大,动应力超过临界动应力值,累积应变明显增长直到破坏。累积应变随振动频率的增大而增大;随固结比的增大而减小;饱和度(含水率)越大,对应的累积塑性应变越大,到达破坏所需的破坏振动次数越低。建立"稳定型"和"破坏型"累积轴向应变-振次关系的经验公式:张勇经验公式和Monismith指数公式。研究结果对重载铁路路基动力稳定性分析评价具有参考价值。

摘要：为提高高速铁路动车组车轮的强度、硬度,同时兼顾其韧性,进行新材质车轮的成分设计及试样制备;对试样的化学成分、拉伸性能、断面硬度、断裂韧性、淬透性进行测试,对其金相组织、微观组织和析出物进行观测,综合分析新材质车轮的性能,并与ER8车轮进行对比。结果表明:与ER8车轮相比,新材质车轮中C的质量分数相同,Mn的质量分数按常规设定,但提高Si的质量分数并添加V,使其抗拉强度提高9%,屈服强度提高12%,硬度提高15HBW,断裂韧性提高10%,断后伸长率、冲击韧性和淬透性相当;相同踏面深度下,新材质车轮珠光体团更细、珠光体片层间距更小、先共析铁素体体积分数更高;提高Si的质量分数并添加V,还使新材质车轮的微观组织结构和分布发生改变,是其具有更高的强度、硬度和断裂韧性的直接原因。

摘要：在进行盾构隧道管片衬砌结构载荷计算时,常采用全土柱或压力拱理论计算围岩松动压力,但当盾构隧道面临深埋条件且需计入形变压力时,该方法难以适用.鉴于此,基于Drucker-Prager屈服准则,推导了考虑渗流效应影响下围岩与衬砌结构相互作用的弹塑性解析解,给出了围岩弹、塑性区应力与位移、塑性区半径等关键参数与支护阻力间关系的解析式.阐述了上述解析结果在确定衬砌结构载荷中的应用,即建立围岩与衬砌结构静力平衡状态并求二者对应曲线的交点.进一步地,考虑接头引起管片衬砌结构整体刚度降低对围岩与衬砌结构相互作用的影响,引入刚度折减系数,并在衬砌结构围岩压力确定中对施工期流固耦合效应的影响和渗流力对衬砌结构支护特性曲线的影响进行了简化处理.最后,通过算例将解析解与水下盾构隧道载荷实测值和数值计算值进行了比较.结果表明:用解析方法得到的施工期和稳定期的管片衬砌结构围岩压力比现场实测值分别大28%和12%,稳定期围岩压力比数值计算值大5%,可为类似工程的设计施工提供一定的参考价值.

摘要：为了准确分析时速250 km/h客运专线32 m标准双线简支箱梁的约束扭转效应,基于箱梁约束扭转时截面变形和约束扭转微分方程,建立能够准确模拟实际边界条件的有限元数值模型。分别采用有限元法和解析法,对比分析仅在单线活载作用下箱梁约束扭转翘曲应力的大小以及变化规律。通过定义扭转翘曲系数,研究结构设计参数高跨比、高宽比和宽厚比对箱梁约束约束扭转的影响。研究结果表明:按本文方式建立的有限元方法能够有效地模拟箱梁约束扭转效应;在单线活载作用下,跨中截面翘曲系数很大,顶板与腹板交点处翘曲系数为8.94%,悬臂板端部翘曲系数最大,可达10.24%,而1/4截面翘曲系数却很小,几乎接近于0;箱梁的结构设计参数对箱梁约束扭转效应均有一定影响,总体规律是双线铁路箱梁约束扭转效应随着高跨比、高宽比和厚高比的增加而增大。

摘要：采用我国干线铁路开行的复兴号动车组,基于计算流体力学软件Fluent,对高速列车以350 km·h^-1速度通过840 m全封闭声屏障及1/2跨和1/4跨会车工况下声屏障的气压荷载分布规律进行数值模拟。结果表明:会车工况下的压力极值均大于单车工况下,且变化规律更为复杂,声屏障中间位置即1/2跨会车时的压力极值达到最大值,最大正压和负压分别为2 672和4 619 Pa,分别为单车工况下的2.05倍和1.87倍;同一截面各测点的气压荷载波动规律相似,但压力极值存在明显差异;单车工况下,声屏障同一截面上不同测点处的极值压差达到0.6 kPa,体现了压力波传递的三维效应。通过数值模拟获得的全封闭声屏障压力极值和气压荷载分布规律,为声屏障结构设计提供理论依据。

摘要：毛细透排水管是一种新型高效、高功能的排水结构。为完善其设计方法,进行毛细透排水管排水渗流模型及设置间距研究。根据连续性原理,建立地下水运动基本方程,针对地下水位变化分别推导毛细透排水管排水的稳定渗流模型(地下水位恒定)和非稳定渗流模型(地下水位下降或上升)。同时,针对2阶非线性的非稳定渗流模型,采用使方程线性化和傅里叶变换的方法推导不同渗流状态下的浸润线方程。通过此方程得到不同渗流状态下的排水间距及排水量的解析解,进而得到毛细透排水管的设置间距。将研究成果应用于工程实例,计算分析毛细透排水管设置间距以及排水量与时间的关系,排水量的计算值与实测值吻合较好,表明该方法合理有效。

摘要：为研究CRTSⅡ型板式无砟轨道在系统升温及温度梯度共同作用下的温度变形特征及损伤失稳机理,采用有限元分析手段,建立连续12块板总长度约80 m的轨道结构理论分析模型,提出接缝处的钳口形受力机制,并分别对窄接缝均匀和不均匀损伤条件下轨道结构的温度变形特征进行计算分析。结果表明:钳口效应将加速窄接缝的压溃;不同的接缝损伤工况组合引起不同形态的轨道结构变形;板端偏压力线上移进入宽接缝内容易导致板端劈裂。

摘要：利用有限元软件ABAQUS研究钢腕臂结构在最大工作载荷下的变形量和应力分布情况,对比分析腕臂结构在不同预应力下的前十阶模态振型。采用谐响应分析法计算腕臂结构在不同预应力下的共振频率。研究结果表明:在最大工作载荷作用下,腕臂结构的最大应力出现在定位器与定位器支座接触位置,因此,该区域在服役过程中有可能出现严重的应力集中和材料磨损现象。当对腕臂结构施加预应力时,腕臂结构的低阶模态频率相比于无预应力状态下有明显增大,但其模态振型并不会发生变化。此外,谐响应分析结果表明,预应力的存在能够有效抑制腕臂结构沿铁路线方向(Y方向)的振动。以上研究结果可为新型腕臂结构的设计优化提供指导。

摘要：为了避免Fick第二定律二阶偏微分方程的求解,准确地模拟混凝土桥梁中氯离子的侵蚀过程,基于元胞自动机原理建立混凝土中氯离子扩散的元胞自动机模型。以某T形截面梁为例,通过MATLAB软件编写计算程序,计算截面任意时刻和任意位置氯离子浓度,并与试验值进行比较。分析截面内氯离子浓度随材料水灰比的变化规律。研究结果表明,按本文方式建立的元胞自动机模型能够有效模拟混凝土中氯离子的扩散过程;利用本文建立的模型能够得到截面任意时刻和任意位置氯离子浓度,为结构耐久性设计提供参考依据;氯离子扩散速度随水灰比的增加而增大。