摘要：为研究轨道板与砂浆层层间离缝产生的原因,推导了轨道板在砂浆层或砂浆层和张拉钢筋约束下的解析解,分析了层间离缝产生时轨道板的临界伸缩温度T L。结果表明:轨道板伸缩刚度极大,砂浆层较难约束轨道板的伸缩变形,离缝产生时的T L主要与砂浆层对轨道板约束达到最大时的临界位移有关;虽然中国现场测试所得的轨道板与砂浆层层间摩阻力系数k c明显大于德国,但推板力达到最大时的临界位移为0.01~0.06 mm,远小于德国推板测试的0.5~0.9 mm,导致离缝产生时的T L远小于德国;张拉钢筋纵连后,离缝产生时的T L增加,中国T L增加0.1~0.5℃,德国T L增加4.1~7.3℃;为降低离缝产生的概率,CRTSⅡ型板式无砟轨道在设计和加固维修时,建议针对砂浆层对轨道板的变形适应性提出要求。

摘要：为探究钢筋锈蚀对双块式无砟轨道道床板混凝土的影响,建立了道床板混凝土细观尺度力学模型,研究了钢筋锈蚀时不同钢筋直径、间距、保护层厚度的道床板受力性能及损伤破坏模式,分析了列车荷载和温度荷载对锈胀钢筋混凝土道床板力学性能的影响.研究结果表明:钢筋锈蚀引起的道床板开裂模式主要与钢筋保护层厚度有关,与钢筋直径和间距关系小;道床板内部裂缝贯通时的锈胀位移随着钢筋间距的增大而增大,当保护层厚度为60 mm,钢筋间距为120 mm时,61.2μm的钢筋锈胀位移就会引起道床板内部裂缝贯通;列车荷载对锈蚀后的道床板损伤影响小,且会使道床板受力趋于均匀;整体降温30℃和负温度梯度荷载均会使锈胀道床板拉伸损伤进一步明显增大,在道床板水平及垂向产生贯通裂缝;整体升温30℃和正温度梯度荷载作用对锈胀道床板损伤影响小.

摘要：山区铁路选线方案评价具有定性指标多的特点,传统铁路方案评价方法未考虑到定性指标中不确定性因素的影响,并且当定性指标与定量指标出现交叉时,缺乏相应的评价方法.首先利用云模型弥补了传统层次分析法在确定主观权重时对专家意见的不确定性考虑不足的缺点;再通过构建一种新的权重融合模式来计算指标的组合权重,以使指标权重达到主、客观统一;然后根据云模型的不确定性推理原理,在专家采用语言变量对定性指标进行评价的基础上,通过使用云发生器实现定性指标的有效量化;最后引入投影法进行方案优选.建立了综合考虑定量及定性指标的山区铁路选线方案评价模型,并通过一个原则方案的比选实例说明了模型的可行性和实用性.该研究为山区铁路选线设计的线路方案定性、定量综合评价提供了新的思路和手段.

摘要：为了研究钢弹簧失效对装配式浮置板轨道动力性能的影响,并有效检测钢弹簧在线路运营过程中的服役情况,基于深圳地铁某线钢弹簧浮置板轨道结构,利用ABAQUS软件建立了含有钢弹簧失效的车辆-浮置板轨道垂向耦合动力学有限元模型,探究了单个及组合钢弹簧失效对浮置板轨道动态性能的影响,并提出了基于振动传递率函数和奇异值熵理论的钢弹簧失效检测方法。研究结果表明:车辆垂向加速度对单个或多个钢弹簧失效的敏感度较低;相较跨中位置,浮置板端部发生单个钢弹簧失效对轨道结构的振动响应影响更大;当多个钢弹簧失效时,钢轨和浮置板最大垂向位移较单个钢弹簧失效显著增大,且全部超过相关限值,这将对浮置板轨道结构的稳定性产生较大影响;在钢弹簧失效后,检测点之间振动传递率的最大值及平均值相比于失效前有所减小,并且失效前后的奇异值熵也发生明显变化。本文通过提取各测点垂向加速度响应,结合振动传递率函数的最值、均值及奇异值熵指标的检测方法能较好地反映钢弹簧的失效情况,以期为今后钢弹簧损伤检测的工程应用提供理论指导。

摘要：全风化红层泥岩作为基床以下的路基本体填料的适用性已被证实,但路基结构若能全部采用全风化红层泥岩填料填筑将对西南地区的高速铁路建设具有重大意义。为研究全风化红层泥岩作为路基基床浅层填料的适用性,对不同含水率和干密度的全风化红层泥岩进行低围压(5 kPa)三轴不固结不排水(UU)剪切实验,明确干密度和含水率对全风化红层泥岩填料强度的影响,揭示低围压下全风化红层泥岩填料的力学特性。根据全风化红层泥岩填料刚度衰减特性建立考虑含水率和干密度的刚度衰减双曲线模型,分析含水率和干密度与模型指标之间的关联性。研究结果表明:低围压下全风化红层泥岩填料达到峰值强度后强度显著衰减,应力-应变关系曲线呈现明显的强软化型,峰值应力受含水率和干密度影响较大。在最优含水率下全风化红层泥岩填料压实度达到K95时强度满足高速铁路路基基床填料要求,但遇水后强度和刚度均出现了明显的软化现象,将其作为基床浅层填料时必须做好防水措施。低围压下全风化红层泥岩填料刚度先后经历了缓慢减小、迅速下降和基本维持不变3个阶段,含水率和干密度只影响填料的初始刚度和刚度衰减速率,而对填料的残余刚度影响较小。研究结果可为高速铁路全风化红层泥岩基床填料设计提供相关参考依据。

摘要：通过3组共9个试件的疲劳试验,研究沪通长江大桥主桁对接杆件中过焊孔构造细节的疲劳性能,通过扩展有限元方法(XFEM)结合断裂力学方法对过焊孔构造细节裂纹扩展阶段的疲劳寿命进行预测。研究结果表明:过焊孔与翼缘板-腹板焊缝交叉处的焊趾是过焊孔构造细节疲劳性能的薄弱环节;试验测得该细节对应200万次荷载循环的疲劳强度小于欧洲规范对类似构造细节的规定,过焊孔处腹板-翼缘板的角焊缝质量对构造细节的疲劳强度有重要影响;采用XFEM结合断裂力学方法预测疲劳裂纹扩展阶段的寿命与测试结果较吻合,可以作为疲劳寿命评估的手段。

摘要：灰岩崩塌体斜坡在天然状态下的稳定性较高,但剧烈地震作用会造成岩体裂缝扩展,导致斜坡发生破坏。通过大型振动台模型试验,研究强震条件下灰岩崩塌体斜坡的动力响应、破坏模式以及能量传递规律。结果表明:地震作用下灰岩崩塌体斜坡的破坏过程主要分为坡肩节理受拉开裂及顶部岩层剪切错动、垂直节理裂缝扩展及剪切位移增加、阶梯状贯通滑动面形成和岩体失稳滑塌4个阶段,破坏模式符合拉裂-剪切-滑移型破坏;斜坡的加速度响应表现出高程放大效应和趋表效应,0.55倍坡高以下时PGA放大系数近似呈线性增长,而在0.55倍坡高以上时PGA放大系数增长较为迅速;当输入地震波幅值小于0.4g时,PGA放大系数随输入波幅值增加而增加,当幅值超过0.4g后,PGA放大系数会有所降低;边际谱识别显示,边坡损伤在从坡肩位置开始,逐渐向下转移,且坡表损伤程度大于坡体内部;在进行损伤判识时,边际谱的灵敏度要优于PGA放大系数。

摘要：为设计一种用于城市轨道交通的新型声屏障,通过引入周期结构理论,采用理论分析和有限元分析2种方法,借助正交试验设计的思路,研究了固体材料密度、声速及填充率3个指标对于一维气-固周期型隔声板带隙的影响。结果表明:固体材料密度和填充率对起始频率和截止频率的影响比较显著,固体材料声速对起始频率几乎没有影响;增大固体材料密度可以显著降低起始频率,同时使截止频率升高、带宽变宽;固体材料的填充率取为0.5时,获得最低的起始频率,截止频率随填充率的减小而降低。因此,在一维气-固周期型隔声板设计中,可以选择密度、声速较大的材料作为隔声板材料,同时,将固体材料填充率设计成0.5。

摘要：套管式TDR水分传感器可以实现土体水分空间分布的连续变化观测。为明确套管式TDR水分传感器的测试准确性、稳定性及平面侧向感应范围,设计方形平面边长依次为100~600 mm、高度为400 mm的砂箱模型,进行10%目标质量含水率标准砂试样的标定试验。分析表明:砂箱边壁位于传感器平面侧向感应范围以外,质量含水率测试误差为正态分布随机误差,且置信水平为0.95的误差分布区间仅为(-0.41%,+0.41%),满足土工试验规范要求平行测定差值不大于1.0%的规定,测量精度达到了传感器标称±2%等级标准;针对沿深度变化的砂土含水率,TDR测试值通过了显著性水平α=0.05的多样本变异系数齐性检验,具有良好的稳定性;砂箱模型边壁侵入传感器平面有效感应范围将导致TDR测试值显著偏小,所用套管式TDR水分传感器的侧向感应范围约为300 mm边长的截面。

摘要：玄武岩纤维复合材料(BFRP)锚杆与传统钢锚杆相比具有比强度高、耐腐蚀性强、与围岩协调变形性好等优点,是一种新型高性能纤维锚杆,在边坡加固领域的应用才刚刚起步。通过BFRP锚杆加固黄土边坡的现场拉拔试验,较系统地研究了BFRP锚固体系在不同锚杆直径、锚固长度下的工作性能,并通过现场开挖式剖析,分析了BFRP锚固体系的破坏模式。试验结果表明,破坏模式受控于锚固系统诸界面的相对强度,φ12mm和φ16mm锚杆体系为锚杆与灌浆体界面(第1界面)剪切破坏,φ25 mm锚杆体系为灌浆体与土层界面(第2界面)滑移破坏;一定锚固条件下,增大锚杆直径可显著提高锚固体系的极限抗拔力;随着锚固长度的增加,极限抗拔力并非始终线性增大,而是增幅逐渐减弱,存在临界锚固长度;第1界面和第2界面平均黏结强度均随锚固长度的增大而减小,并给出了诸界面平均黏结强度的建议值,可供实际工程设计使用;杆体轴力沿锚固深度逐渐衰减,分布形态与受拉荷载大小、锚杆直径和锚固长度等有关;锚杆界面摩阻力分布服从随锚固深度先增大后减小的单峰形态,峰值多出现在锚固前端0.5 m范围内,同样受锚固长度和直径影响。建议今后进一步改善BFRP材料的抗剪性能以及BFRP锚杆表面形态设计和制作工艺。