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：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：针对现有铁路声屏障通风性能差和自重大的问题,提出新型铁路声屏障设计.该结构是由螺旋通道和中空通路相互组合的超单元并联形成的,基于Fano共振机理实现螺旋通道和中空通路之间的耦合,能够对特定频带的声波能量实现高效阻隔,具有厚度薄、自重小、通风性能好等优点.分析超单元结构对斜入射声波的隔离效果,对超单元结构进行参数优化分析,研究超单元数量对设计声屏障隔声性能的影响,对超单元结构进行实验验证.研究结果表明,该结构可以对不同角度入射的声波实现宽频隔离;参数优化后的超单元结构可以有效控制轮轨噪声主频,已达到实际应用要求;超单元数量不会对声屏障的隔声性能产生影响;仿真与实验结果具有较高的一致性.

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：现行国家行业标准从路堤稳定性角度出发,要求斜坡软土地基路堤的稳定安全系数下限值根据地基横向坡度大小进行修正,即尝试通过提高路堤稳定性间接地对斜坡软土地基侧向变形予以控制。采用碎石桩复合地基可提高斜坡软土地基路堤稳定性,但其面积置换率可调整范围较宽,易致碎石桩复合地基处理设计时面积置换率确定方面随意性偏强。文中基于有限元剪切强度折减法,构建斜坡软土地基路堤碎石桩处治数值模型,分析在不同地基横向坡度条件下路堤稳定性随碎石桩复合地基面积置换率变化的规律,提出从路堤稳定性角度出发的斜坡软土碎石桩复合地基面积置换率确定方法,讨论了经碎石桩置换后土体重度、黏聚力和内摩擦角三者变化的综合作用。

摘要：建立了适用于桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道的无缝线路-无砟轨道-桥梁纵向相互作用力学模型，分析连续松开扣件进行改道、垫板作业对32 m简支梁桥上 CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向力的影响。结果表明：连续松开40个扣件，钢轨纵向力降低了24.56 kN，相当于轨温变化1.3℃产生的温度力；纵连底座板纵向力增加了26.59 kN，增加值远小于其设计检算时所采用的纵向力；剪力齿槽和桥梁固定支座的纵向力变化比钢轨和底座板小，松开扣件后剪力齿槽和桥梁固定支座的纵向力变化均＜10 kN，这一变化与其承载能力相比几乎可以忽略。可见，按现行《高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)》连续松开扣件进行线路维护作业对无砟轨道和桥梁的强度影响不大。

摘要：基于有限元软件KENSLABS,构建了水泥混凝土路面轮载损伤计算模型,引入地基季节调整系数与零养护疲劳准则,分析了土基模量整体削弱对路面疲劳开裂指数的影响,探讨了当量轴载系数与多轴通过一次的计算次数对土基模量的依赖性,研究了不同土基模量下板厚、水泥混凝土抗弯拉强度、单轴轴重、单轴每日重复作用次数等核心路面设计参数与路面开裂指数的关系。研究结果表明:水泥混凝土路面疲劳开裂指数随着地基季节调整系数的减小而增大,增大速度随地基季节调整系数的减小而加快,当地基季节调整系数从1.0减小为0.8和从0.4减小为0.2时,在单轴、双轴和三轴荷载作用下,路面开裂指数分别增大了2.8、2.9、1.5倍和49.8、269.0、1 351.4倍;当量轴载系数与多轴通过一次的重复计算次数受到板厚与土基模量的影响,在土基模量为60 MPa,板厚为15cm或35cm时,单轴荷载比双轴荷载更易产生损伤,双轴荷载比三轴荷载更易产生损伤,在土基模量为20MPa,板厚为15cm时也是如此,但在土基模量为20MPa,板厚为35cm时,结论则与前相反;水泥混凝土路面疲劳开裂指数随着面板厚度、水泥混凝土抗弯拉强度、单轴轴重、单轴每日重复作用次数而改变的幅度与土基模量直接相关,当土基模量为20、60 MPa时,面板厚度从21cm增加到25cm,疲劳开裂指数分别减小1.18×10、1.18×10^(-2),当混凝土抗弯拉强度从4.0 MPa增大到4.4 MPa,疲劳开裂指数分别减小1.28、2.20×10^(-3),当单轴轴重从80kN增大到160kN时,疲劳开裂指数分别增大5.48、7.36×10^(-3),当单轴荷载每日重复作用次数从50增加到90时,疲劳开裂指数分别增大2.05×10-1、5.07×10^(-4);增设厚度为15cm的水泥稳定基层后,设定工况下的路面疲劳开裂设计寿命增加3.42年;在提高土基模量的同时,宜优先考虑适当增加板厚,严禁超载,设置水泥稳定基层等措施,可以控制水泥混凝土路面受轮载作用的疲劳开裂破坏。

摘要：为研究系梁式桩网结构应用于斜坡软弱地基路堤工程的工作机制,建立了系梁式桩网结构加固斜坡软弱地基路堤的有限元模型,开展了与无处治措施时潜在滑动面形态、稳定安全系数、土工格栅拉力、路基顶面沉降及地基侧向位移等力学响应的对比,并进行了系梁布置形式、弹性模量与厚度等核心设计参数的敏感性分析。研究结果表明:系梁式桩网结构加固后的斜坡软弱地基路基最大沉降、差异沉降以及地基侧向变形分别减小了88.7%、90.3%、96.6%,路基的稳定安全系数提高了26.2%;纵横交叉布置系梁有利于提高路堤稳定安全性,削减地基侧向位移;适当降低系梁弹性模量不会造成较大不利影响,系梁厚度不宜过薄。

摘要：边坡的永久位移可以为边坡工程的抗震设计和坡体稳定性判识提供有力的依据,为了提出一种计算永久位移的新方法并使计算结果相对准确,论文基于塑性极限分析的上限定理,推导了潜在滑坡体的正、反向临界加速度,探讨了滑动面倾角和竖向加速度对临界加速度的影响;利用能量守恒原理,建立了地震作用下滑坡体系的能量反应方程,探讨了地震时滑坡体系中能量的传递、转化和耗散过程;定义了边坡的临界输入功率,推导了基于能量法的边坡永久位移计算公式,分析了重力势能降对永久位移的贡献。研究表明:当滑动面倾角较小,且地震加速度较大或坡体自身稳定性较差时,反向位移不容忽略;考虑竖向加速度后临界加速度成为一个随时间变化的临界加速度时程;全面考虑正、反向临界加速度和竖向加速度的影响,可使永久位移的计算结果相对准确;地震对滑坡主要产生触发作用,边坡的永久位移量主要由重力势能降决定。

摘要：在无砟轨道建造和运营过程中存在着诸多不确定性，因而设计轨道结构时应使用可靠度理论计算分析结构的可靠性。应用可靠度理论分析时，在最不利状况下将轨道板视为一系列串联的全支撑宽轨枕。考虑列车荷载和温度梯度荷载两种主要荷载分别服从正态分布与威布尔分布，其荷载效应可分别按轨枕全支撑受力模式及Westgaard公式计算。考虑到荷载、抗力及计算模式的不确定性，假定了各参数的均值与变异系数，对轨道板横向宽轨枕单元的轨下截面和板中截面的可靠度分别进行了计算，其可靠度指标均满足结构可靠性要求。