摘要：为确定悬臂式挡土墙立臂的地震主动土压力,针对墙后填土的5种可能失稳破坏模式,基于对数螺旋式滑裂面形态,采用极限分析上限定理与拟静力法推导了作用于假想坦墙背上的地震土压力合力;在此基础上,对坦墙背后滑楔体、立臂与坦墙背之间的土体分别采用斜条分与水平条分法,并通过土压力合力的上限解对坦墙背上的土压应力进行修正,进而求得立臂上的土压力分布。实例分析表明,立臂静土压力沿深度分布呈顶点位于下部的抛物线模式;地震土压力分布一般呈非线性递减模式,计算值与试验值有良好的一致性;两种工况下合力作用点分别位于立臂下半段与上半段。参数分析显示,水平地震影响系数、踵板宽度和立臂倾角的增加均使立臂中上部地震主动土压力显著增大;地震条件下增长踵板宽度会导致立臂受力增加。在强震条件下,本法得到的立臂土压力比铁路规范法的结果高出约9%~14%,立臂底端弯矩更显著高于规范法结果,规范法进行强震条件下悬臂墙的抗震设计可能偏于不安全。

摘要：掌握墙背形状复杂的衡重式挡墙土体破裂面及土压力特性,对完善结构设计具有重要意义。研制了一套墙体位移实时控制装置,开展了3种路堤填土高度的衡重式挡墙土工离心模型试验,分析了平动位移模式下墙背土体变形破裂特征及土压力变化规律,对比了测试值与规范计算值差异,提出了基于破裂面剪切状态的土压力计算模式修正方法。试验表明:达到主动极限状态时墙背土体仅形成下墙破裂面和上墙第二破裂面,可划分为平移土体、滑动棱体及稳定土体3区域;上墙第一破裂面剪应力未达到极限,是造成土压力试验值较设计计算值在上墙显著偏大而下墙偏小的关键因素;引入上墙第一破裂面内摩擦角φ发挥系数η(η≤1),建立的衡重式挡墙土压力计算修正模式,能较好反映应力偏角φ_(η)(φ_(η)=ηφ)对土体破裂角及上、下墙背土压力影响,计算修正值与试验数据吻合良好。

摘要：研究目的:为了研究米轨混凝土枕和钢枕横向阻力分担情况,本文采用离散元法分别建立米轨混凝土枕和钢枕有砟道床模型,并通过单根轨枕横向阻力试验验证离散元模型的正确性,进一步研究米轨混凝土枕、钢枕横向阻力分担比例。同时在离散元模型不同部位建立测量圆监测道砟孔隙率,探究轨枕横向移动过程中不同部位道砟密实度变化规律。研究结论:(1)米轨混凝土枕枕端和枕底提供了约79%的道床横向阻力,与道砟颗粒接触面大的轨枕侧面道床阻力占比较小,可以采用密实和部分胶结等方式使枕心道砟充分参与作用;(2)米轨钢枕枕端提供了约60%的道床横向阻力,枕底提供了约30%的道床横向阻力;(3)米轨混凝土枕道床横向阻力主要来源于轨枕与底部道砟颗粒的摩擦作用和砟肩道砟的压力作用,而米轨钢枕道床横向阻力主要来源于枕腔内部道砟的挤压摩擦作用和砟肩部位道砟的压力作用;(4)本文结论可为米轨无缝线路的设计和养护维修提供参考和借鉴。

摘要：无砟轨道在长期服役过程中受到列车荷载和复杂环境的耦合作用,会发生材料性能衰退、结构损伤累积,导致其服役性能逐渐劣化.综合论述中国板式和双块式无砟轨道常见层间损伤的表现形式和产生的原因;总结探地雷达法、冲击回波法及其他局部损伤识别方法在无砟轨道损伤识别中的应用情况,提出结合多种局部损伤识别技术是实现轨道局部损伤精准识别的关键;归纳基于模态参数、无砟道床振动信号及车辆振动信号的整体损伤识别技术,指出须扩充现场损伤检测样本以提高识别方法的泛化能力;详细分析各类识别方法的优势和局限性,为完善中国无砟轨道结构损伤识别技术体系和制定科学合理的维修策略提供指导.

摘要：高速列车在长期服役条件下,其车辆悬挂系统等参数与设计值差异较大。多体动力学仿真模型难以模拟真实运营环境,且计算效率较低。为更加准确、快速地评价各种轨道结构以及不平顺激励下车体的垂向振动响应,根据实测轨道不平顺与车体垂向加速度的时空数据传递特征,建立一种卷积长短期记忆组合模型,该模型将轨道不平顺与列车运行速度作为输入,实现对车体垂向加速度的预测。结果表明,卷积长短期记忆模型预测的平均绝对百分比误差值为5.64%,相比动力学仿真模型减少3.57%。在预测一段3 km长线路的垂向车体加速度时,动力学仿真模型需要花费约53 s,而卷积长短期记忆网络只需要花费约1.6 s,预测效率提升33倍。

摘要：针对中国铁路轨道系统(CRTS)Ⅲ型板式无砟轨道结构在反复的列车荷载及复杂服役条件下,轨道结构容易产生高周疲劳损伤问题,以自密实混凝土层为研究对象,编写了高周疲劳损伤本构关系的材料子程序,采用全耦合法探究了列车荷载变化、初始劣化、板端离缝对填充层疲劳损伤的影响规律.结果表明:采用全耦合法能够揭示疲劳损伤与结构应力之间的耦合关系,弥补了传统解耦法结构应力不随损伤累积而变的局限性;列车荷载变化及自密实混凝土初始劣化,填充层在服役期内的损伤累积近似服从迈纳(Miner)准则;板端离缝为自密实混凝土层疲劳损伤的主要影响因素;考虑复合因素作用对填充层疲劳损伤的影响,当离缝长度为0.9 m时,疲劳损伤非线性累积,弯拉应力随损伤累积逐渐减小,当离缝长度为1.2 m时,填充层疲劳破坏,应力重分布,减小的弯拉应力向未损伤区域转移.

摘要：目前,高速铁路扣件动静刚度比的设计更多的是凭经验进行,且仅针对低频,缺乏可靠的理论基础。基于此,使用能够较好反映黏弹性材料刚度频变特性的分数阶Zener模型,采用编程和Simpack-Simulink联合仿真的方法,首先建立车辆-轨道耦合动力学模型,验证2种方法模拟扣件系统黏弹性特征的正确性和可行性;然后通过修改分数阶Zener模型的松弛时间得到具有不同动静刚度比的扣件模型,以焊缝不平顺与高铁谱作为轨道不平顺激励,分别模拟高铁350 km/h匀速、350 km/h减速和450 km/h减速不同扣件系统动静刚度比条件下列车的运营状态;最后,以动态轮重减载率为限定指标研究不同运营时速下的扣件系统动静刚度比取值范围,讨论扣件静刚度降低对轮重减载率的影响。研究结果表明:列车在减速条件下的动态轮重减载率相较于匀速条件呈现出明显的上升趋势;当列车以350 km/h减速运行时,扣件在过车频率下的动静刚度比不应超过1.7,此时对应的扣件低频(3~5 Hz)动静刚度比为1.34;当列车以450 km/h减速运行时,扣件在过车频率下的动静刚度比建议不超过1.6,此时对应的扣件低频(3~5 Hz)动静刚度比建议不超过1.27;满足钢轨最大位移限值条件下,降低扣件静刚度可为扣件动静刚度比的设计提供更多余量。以上研究可为450 km/h速度运行下的高速铁路轨道刚度设计提供一定的参考。

摘要：中国铁路建设逐渐进入运营维护高峰期。为利用BIM技术解决运维阶段信息化管理存在的数据阶段性转换难度大、可视化效果不佳等问题,基于B/S架构对BIM技术在铁路运维中的可视化技术展开研究。使用Revit精细化地搭建铁路运维中的监测设备对应的监测点族模型,将其作为运维数据集成与可视化管理的载体;基于MySQL数据库,以传感器在监测物联网体系中的采集仪与采集通道编号为主键,进行铁路运维管理数据系统的设计与搭建。利用***引擎进行运维云平台的开发,并研究在Web端进行运维属性附加的可行性,结合Cesium引擎独立在Web端集成扩展轻量化运维BIM模型。基于上述研究,形成基于WebGL扩展模型的铁路运维云平台并丰富其功能,能够实现现场监测数据在数据库中的结构化存储。在运维云平台中对监测点族进行附加,并且可以将监测数据与监测点族的显示状态进行关联,实现运维阶段信息的高效集成与可视化。结合工程案例,验证本扩展模型运维云平台的应用效果。基于B/S架构中的***及***引擎研究的运维模型扩展可视化方式,能够打通铁路运维过程中的数据采集、数据处理到数据可视化管理的全过程,摆脱使用大型商业软件进行运维属性附加的依赖,可为相关铁路智慧运维研究提供依据。

摘要：明确高速列车引起的路基动力响应是基床结构设计的关键。采用高速动组-CRTSⅢ型无砟轨道-土质路基垂向耦合动力学分析模型,以高速铁路无砟轨道谱生成随机不平顺为激励,分析在行车速度v与轨道谱累积概率λ下的路基面动应力响应特征及统计规律,讨论动应力系数∅随机分布的位置和尺度指标μ,β与v,λ内在关系,采用无量纲化技术构建动应力系数∅概率估算模型。研究表明:路基面承受的列车动力作用具有显著的随机性,动应力系数∅服从Gumbel型极值概率分布,众值μ和离散性β随v,λ增加呈非线性增大趋势;通过引入μ,β受v,λ影响的归一化指数I_(μv),I_(μλ)和Iβv,I_(βλ),导出了动应力系数∅概率分布参数的二元函数表达μ(v,λ),β(v,λ);基于∅的累积分布函数,建立了保证率为p的动应力系数分位值估算方程∅(v,λ,p),相较于耦合动力学仿真计算值误差不大于5%。

摘要：高分子弹性材料是钢轨吸振器的组成之一,其刚度和阻尼参数具有频变特性。为探明该特性对吸振器的减振降噪效果的影响,以某款钢轨吸振器为例,首先对其刚度和阻尼参数进行科学测试和表征,然后基于车辆-轨道耦合动力学理论和边界元理论分别建立车辆-钢轨吸振器-轨道耦合动力学模型和钢轨辐射噪声计算模型,研究吸振器频变效应对抑制目标频率处振动和降低钢轨辐射噪声的影响。最后,基于以上研究,提出在钢轨吸振器参数选取时采用其固有频率处对应的刚度和阻尼参数来近似替代频变参数的方法并验证其准确性。研究结果表明:在宽频激励的作用下,钢轨吸振器的刚度和阻尼参数有明显的频变特性,若在进行吸振器的参数选取时采用低频常量参数,则会高估其在工作频率的减振和降噪效果达4dB以上。分数阶Zener模型的参数K0、K∞、τ变化与钢轨吸振器的减振降噪效果呈正相关,其中,K∞的影响最大,τ次之,K0最弱,而分数阶数γ与钢轨吸振器的减振降噪效果呈负相关。与钢轨吸振器采用低频常量参数的设计方法相比,用吸振器固有频率处的常量刚度和阻尼参数近似替代频变参数的方法,可以兼顾工程上的应用简便和准确度高的特点。以上研究对钢轨吸振器的设计和减振降噪效果评价方法具有一定的指导意义。