摘要：为探究层间黏结参数对轨道板与自密实混凝土界面连接性能的影响,建立含内聚力模型的CRTSⅢ型板式无砟轨道有限元仿真模型,分析了温度梯度作用下不同法向和切向黏结参数对层间损伤发展规律的影响.研究结果表明:降低界面刚度和增大断裂能分别对延缓界面损伤萌生和层间脱黏具有一定的效果,但不显著;增大内聚强度可有效控制界面损伤的发展,提高损伤萌生和层间脱黏的起始温度梯度的最大幅度分别为125%和54%;正温度梯度90℃/m作用下,改变法向黏结参数对层间脱黏率影响较小,但增大切向内聚强度和断裂能均可有效减小界面损伤区域,层间脱黏率降低值大于15%.

摘要：研究目的:为解决市域铁路现浇枕式无砟轨道结构施工周期长、质量波动大等问题,结合国内各类预制板式无砟轨道应用经验,提出一种适用于市域铁路的新型装配式无砟轨道结构设计方案,建立了可考虑无砟轨道各部件复杂相互作用关系的静、动力学分析模型,研究了轨道板厚度、限位凸台型式及尺寸、限位凸台弹性垫板刚度等参数对轨道结构受力性能的影响,以及轨道结构在160 km/h行车速度下的动力特性。研究结论:(1)综合考虑结构受力情况和建造成本控制,建议轨道板厚度取180~220 mm;限位结构采用“矩形+圆形倒角”凸台方案,长度取400~600 mm,宽度取400~600 mm;凸台弹性垫板刚度取8.4~9.6 kN/mm;(2)列车以160 km/h速度运行时车辆、轨道结构动力特性良好,力学指标均满足规范要求;(3)研究结果可为优化市域铁路装配式无砟轨道结构型式和提升线路质量提供参考。

摘要：路肩挡墙支护能力对路基面动变形有重要影响。构建高速铁路无砟轨道-路肩挡墙路基的空间结构有限差分模型,针对以倾覆破坏为主导模式的岩质地基重力式挡墙,基于正交试验方案,分析路堤高度、墙胸坡度、墙背倾斜、墙土摩擦、墙体位置、抗倾覆稳定系数共6个因素对路基承受列车荷载的动变形影响效应。通过引入反映路肩挡土墙约束路基能力的动变形指数R_ω,建立路基面动变形与显著影响因素之间的关系式。研究表明:列车荷载下路基面动变形以压缩变形为主,跟随变形与墙顶水平动位移近似呈线性正相关;挡墙抗倾覆稳定系数K_0和墙背倾斜tanα是影响路基面动变形的2个显著因素,R_ω与K_0和tanα之间服从二元三次曲面关系;以路肩挡墙路基面动变形ω不大于标准断面路堤相应值δ,即R_ω=δ/ω≥1.0为控制条件,墙背由俯斜渐变为仰斜,路肩挡墙抗倾覆稳定系数限值[K_0]非线性增大。研究成果对优化高速铁路路肩挡墙设计具有参考价值。

摘要：轨道交通引起的环境振动噪声问题持续增加,即使目前具有多种控制效果良好的减振降噪措施,但仍有望做进一步的提升。在该研究中提出了一种新型的槽型轨道动力吸振器,将声学黑洞波动控制技术与动力吸振原理相结合。该吸振器设计的目标是保证主结构强度与刚度的前提下,采用附加的声学黑洞阻尼振子作为吸能单元,对主结构的振动能量进行传递、吸收与耗散。为了研究声学黑洞型动力吸振器对槽型轨道振动特性和声辐射特性的影响,利用仿真分析对不同类型的动力吸振器下槽型轨道的位移导纳和振动衰减率进行了评估;采用滚动噪声预测模型计算分析了声学黑洞型动力吸振器的降噪效果并探究了其参数对轮轨振动噪声的影响规律。结果表明:槽型轨在800~1000 Hz频段内的一阶pinned-pinned在未采取措施的情况下振动响应显著,振动衰减率仅为0.68 dB/m,在安装了声学黑洞型动力吸振器之后轨道结构的振动衰减率上升到1.80 dB/m,提高率可达265%。

摘要：针对山岭隧道洞口在降雨、地震等因素作用下易产生变形破坏的问题,以某处采用框架梁与锚索桩板墙支护的隧道洞口边坡工程为原型,开展几何比尺为1∶50的振动台模型试验,分析降雨后地震作用下边坡的动力响应特性及失稳变形规律。结果表明:降雨后坡面无局部破坏,地震作用下边坡的破坏过程可归纳为坡顶张拉破坏—坡脚剪切溃裂—坡体整体失稳滑动,边坡表现为张拉—剪切型破坏;边坡峰值加速度放大系数呈层状分布,“高程效应”与“趋表效应”显著,均随输入正弦波频率、幅值的增加而增大;边坡土体峰值应变分布与坡体滑动破坏面较吻合;桩体锚索轴力与输入正弦波频率、幅值呈正相关,强震作用下锚索轴力增幅显著;桩后峰值土压力近似呈三角形分布,桩体嵌固段内桩土压力最大;桩体弯矩呈“b”型分布,嵌固段内桩体峰值弯矩最大,抗震设计中应注意验算其抗弯强度;桩后土压力与桩体加速度FFT谱幅值主要集中于低频段,结构动力响应主要受地震波低频段部分影响。

摘要：相对于1 m弦测值的焊缝接头动力学评估与管理,基于3 m波长范围的焊缝接头不平顺轮轨响应分析对其服役状态评估与管理具有重要意义。首先,基于车辆-轨道垂向耦合动力学理论建立车辆-轨道垂向耦合模型;然后,借助基于一弦N点弦测法研制的钢轨短波不平顺测量小车,对地铁线路焊缝接头不平顺进行精确测量,并根据传统弦测理论得到1 m弦测值;接着,将实测3 m波长焊缝接头不平顺和1 m弦测值作为车辆-轨道垂向耦合模型的不平顺激励输入,对比3 m波长焊缝接头不平顺和1 m弦测值激扰下的轮轨响应;最后,研究了车速和焊缝位置对轮轨动力响应的影响。结果表明:相比1 m弦测值激扰下的轮轨动力响应结果,3 m波长焊缝接头不平顺激扰下的轮轨力幅值变化不明显,轮重减载率幅值增大11.52%,钢轨加速度幅值增大54.05%,轮对振动加速度幅值增大37.67%;车速提高会导致轮轨力和轮重减载率幅值增大;焊缝中心与轨枕间的距离增加,轮轨力幅值先增加后减小,当焊缝中心距离轨枕0.1 m时,轮轨力幅值最大。

摘要：合理的线路纵断面是高速列车安全平稳通行的必要条件。超大跨度铁路桥梁成桥线形较设计线形易出现较大偏差,由于线路调整能力有限,桥上线路纵断面难以达到设计高程,故需在成桥线形基础上变更线路纵断面设计。在满足道床厚度要求的前提下,变更后的纵断面线形难以满足线路设计规范要求,严重影响了工程验收及列车达速运营。为此,以实测桥梁线形为基准,充分考虑道床厚度及线路衔接,依据傅里叶级数原理建立线路线形频域特征与车体加速度的关联关系,进而构建纵断面目标优化模型,提出一种适用于超大跨度铁路桥上线路纵断面的优化方法。以某超大跨度悬索桥为例,研究结果表明:该方法可使线路纵断面的最小波长远离车体加速度敏感波长,降低车体振动加速度;优化后的线路纵断面车体加速度响应最大值为0.15 m/s2,优于工程实际中所采用的多坡段纵断面;优化后的线路纵断面具有良好的平顺性及适应性。本方法可直观反映优化后线路纵断面的频域特性,并从波长的角度实现了纵断面优化与高速列车行车性能的关联,可用于指导桥上线路纵断面设计及优化。

摘要：超大跨度铁路桥梁成桥线形较设计线形易出现较大偏差,导致原轨面设计线形无法实现,通常需基于成桥线形变更轨面线形设计。为保障铺出的轨面线形满足行车性能的要求,在铺轨前合理评价大跨度铁路桥梁成桥线形尤为重要。基于实测成桥线形的特征分析,结合桥上有砟道床的可调整能力,提出一种基于行车平稳性的大跨度铁路桥梁成桥线形评价方法,并将车体敏感波长范围的成桥线形幅值作为评价指标。以线路随机不平顺、桥梁受载附加变形及轨面线形引起的车体垂向加速度不超Ⅰ级管理标准为评价原则,确定车体敏感波长范围轨面线形的加速度容许值;研究车体加速度与弦测幅值、弦测幅值与线形幅值的相关性,确定车体敏感波长范围轨面线形的幅值限值;通过推导车体敏感波长范围轨面线形和成桥线形的幅值对应关系,最终制定评价指标限值。结合国内某千米级悬索桥的工程实例,确定评价指标限值为58 mm,该桥车体敏感波长范围实测成桥线形幅值最大值为36 mm,未超限值,表明成桥线形控制效果良好,在满足桥上道床厚度要求的前提下,基于成桥线形能够铺出满足行车平稳性的轨面线形。

摘要：针对CN系列道岔在不利条件下可能出现的心轨、翼轨及叉跟尖轨伤损等问题,建立CN1/18道岔辙叉轨件有限元模型,计算分析其力学响应特征;采用容许应力法分析验证病害产生原因,根据轨件受力状态提出了相应整治措施。结果表明:心轨和叉跟尖轨薄弱断面应力较大,有加工缺陷或划痕硌伤的条件下可能出现应力集中;准静态荷载作用下,翼轨强度满足要求,但安全余量较小,在长期服役条件下可能由于外部环境变化出现钢轨伤损,导致裂纹萌生和断裂。对于心轨,应加强凸缘和轨底交角位置的目视检查和涡流探伤,及时开展人工打磨整治或换轨处理;对于翼轨,应及时开展专项探伤,做好内倾的检查和调整;对于叉跟尖轨,应及时开展磁粉探伤,发现裂纹时须进行换轨处理。

摘要：南玉高铁六景郁江特大桥设计将钢-混部分斜拉桥结构引入时速350 km高速铁路领域,而300 m级以上大跨度桥上无砟轨道的竖向变形极易超限,影响列车通过的安全性和舒适性,因此,系统研究在此大跨桥梁结构上铺设无砟轨道的适应性十分必要。通过建立有限元及动力学模型,分析不同组合工况下无砟轨道结构的变形特点及动力特性,运用60 m弦测法探究各工况下无砟轨道的线形变化规律,从而确定大跨度钢-混部分斜拉桥铺设无砟轨道的适应性,并对设计和施工提出合理化建议。主要结论如下:在各种不利组合荷载作用下,桥上无砟轨道结构强度满足规范要求,列车通过大桥的各项安全性与舒适性指标均满足规范要求;混凝土收缩徐变和斜拉索升降温是影响无砟轨道线形标准的两大主因,应在无砟轨道施工前确保足够的沉降观测期和收缩徐变释放期,并充分考虑拉索的保温设计;在温度组合荷载作用下,桥上无砟轨道的60 m弦测不平顺幅值为6.79 mm,满足高速铁路静态验收标准;但在叠加列车荷载和收缩徐变后,变形弦测值均出现Ⅱ级及以上超限,通过合理设置预拱度后可有效改善轨道平顺性标准。