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基于行车试验的高铁无砟轨道路基动力放大系数及动应力预测公式
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作者 杨奇 刘佳 +3 位作者 徐方 董俊利 冷伍明 聂如松 《铁道学报》 北大核心 2025年第6期161-169,共9页
高速铁路路基的动应力幅值显著影响其累积沉降和长期动力稳定性,且路基动应力沿深度的分布直接关系基床层的设计(如厚度和压实标准)。基于现场行车试验所得大样本数据,采用数理统计方法,系统分析高速铁路无砟轨道路基的动应力幅值及其... 高速铁路路基的动应力幅值显著影响其累积沉降和长期动力稳定性,且路基动应力沿深度的分布直接关系基床层的设计(如厚度和压实标准)。基于现场行车试验所得大样本数据,采用数理统计方法,系统分析高速铁路无砟轨道路基的动应力幅值及其沿深度的衰减规律,探索路基动力放大系数与车速的关系,提出考虑轴重、车速和路基深度影响的路基动应力预测公式。研究结果表明,当列车速度小于临界速度150 km/h时,路基面动力放大系数不随车速的变化而改变;当车速大于等于150 km/h时,其随车速按0.001 5变化率线性增大;动力放大系数随路基深度增加而增大。列车速度越快,路基动应力沿深度的衰减速率越大,路基面下3 m处的动应力已基本不受车速的影响。路基动应力衰减系数随深度呈双曲线函数变化;基于所提动应力预测公式分析获得无砟轨道路基基床层厚度的上限值为2.1 m。 展开更多
关键词 高速铁路 无砟轨道 路基动应力 动力放大系数 基床层厚度
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基于原位激振试验的高速铁路路基动力特性研究
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作者 杨长卫 岳茂 +3 位作者 张良 苏珂 蔡德钩 张先军 《铁道学报》 北大核心 2025年第4期133-140,共8页
高速铁路路基在长期循环荷载作用下的动力稳定性十分关键,原位激振试验对研究路基的动力特性具有独特优势。依托京雄城际铁路固安东站工点开展原位激振试验,对路基结构随激振频率、扭力变化下动力响应特征进行研究,同时开展扫频试验,用... 高速铁路路基在长期循环荷载作用下的动力稳定性十分关键,原位激振试验对研究路基的动力特性具有独特优势。依托京雄城际铁路固安东站工点开展原位激振试验,对路基结构随激振频率、扭力变化下动力响应特征进行研究,同时开展扫频试验,用于关注路基不同位置处自振频率、动剪切模量比与阻尼比的演变规律。试验结果表明,加速度峰值随水平距离的增加而逐渐衰减,同种扭力工况下,加速度峰值随频率增加呈现先减后增的趋势;随着激振频率增加,水平方向上加速度峰值由随扭力的增加而递增逐渐演变为递减的趋势;以衰减程度90%为标准,路基表面动力影响范围主要在1 m以内;动应力随垂直深度的增加逐渐衰减,影响范围主要位于2.9 m以内;随着水平及垂直距离的增加,自振频率与动剪切模量比逐渐增大,而阻尼比逐渐减小。根据路基动力响应特征及扫频试验结果,推测此段路基自振频率位于16 Hz左右。 展开更多
关键词 高速铁路路基 原位激振试验 加速度 动应力 自振频率
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循环荷载下有砟道床复合轨枕力学特性研究
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作者 曾志平 李沛成 +4 位作者 徐榕 李平 叶梦旋 田春雨 吴达 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第7期26-31,共6页
研究目的:为了分析和比较在有砟轨道上铺设复合轨枕和混凝土轨枕时,列车循环荷载下轨枕本身及道床力学性能差异,本文通过将有限差分方法及离散元两种数值算法进行耦合计算,建立铺设混凝土轨枕及复合轨枕的有砟道床数值计算模型,将列车... 研究目的:为了分析和比较在有砟轨道上铺设复合轨枕和混凝土轨枕时,列车循环荷载下轨枕本身及道床力学性能差异,本文通过将有限差分方法及离散元两种数值算法进行耦合计算,建立铺设混凝土轨枕及复合轨枕的有砟道床数值计算模型,将列车荷载简化为正弦荷载,施加在钢轨位置上,计算比较两种模型的各力学指标特点及振动加速度峰值变化规律,对比分析两种轨枕的不同受力特点。研究结论:(1)受力时,由于道砟的离散性,轨枕的垂向动应力呈现出非均匀分布,在轨枕中下部区域的中间位置,复合轨枕的垂向动应力明显小于混凝土轨枕,且混凝土轨枕与道砟间的最大接触力大于复合轨枕;(2)提高荷载频率对道砟间的接触力影响不大;提高荷载峰值会使道砟间的接触力有显著的提高;(3)随着循环荷载的峰值及频率的增大,两种轨枕上的振动加速度峰值也随之增大,其中复合轨枕的振动加速度峰值略大于混凝土轨枕,但铺设复合轨枕的道床振动加速度峰值小于铺设混凝土轨枕道床;(4)本研究结果可为复合轨枕的设计、施工、养护和维修提供参考。 展开更多
关键词 复合轨枕 混凝土轨枕 有砟道床 接触力 振动加速度
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冻融循环作用下盐渍土路基独立孔隙变化特征
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作者 程建军 段彦福 +2 位作者 邹波 陈元庆 尹大卫 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第3期6-11,共6页
研究目的:为了探究冻融循环作用下铁路盐渍土路基独立孔隙变化特征,采用工业CT扫描、剪切试验、粒度分析和含泥量测定等方法,对不同含水率盐渍土试样经历冻融循环后的独立孔隙结构、体积和数量变化等特征进行分析。研究结论:(1)盐渍土... 研究目的:为了探究冻融循环作用下铁路盐渍土路基独立孔隙变化特征,采用工业CT扫描、剪切试验、粒度分析和含泥量测定等方法,对不同含水率盐渍土试样经历冻融循环后的独立孔隙结构、体积和数量变化等特征进行分析。研究结论:(1)盐渍土试样内部独立孔隙的数量经过数次冻融循环后,不会随着含水率的增多而增多;不同含水率的试样经历不同次数的冻融循环后,体积0~5×10^(8)μm^(3)范围内的独立孔隙数量最多,5×10^(8)~1×109μm^(3)范围内的独立孔隙数量最少;(2)当含水率大于6%时,经过数次冻融循环后,试样内部的独立孔隙演变为联通孔隙;(3)冻融循环作用下不同含水率盐渍土试样中独立孔隙变化较大,盐渍土的含水率和温度变化是导致独立孔隙体积、数量和位置改变的直接原因;(4)本研究结果可为铁路盐渍土路基膨胀灾害的防治提供依据。 展开更多
关键词 路基工程 独立孔隙 冻融循环 工业CT 盐渍土
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隧道地段双块式无砟轨道受力特性分析及优化设计 被引量:3
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作者 郜永杰 秦永平 +1 位作者 刘永存 刘杰 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第4期50-56,共7页
针对高速铁路隧道内纵连双块式无砟轨道道床板病害多发问题,通过对既有隧道内双块式无砟轨道的病害特征进行深入调研和现场检测分析,建立隧道内双块式无砟轨道精细化整体有限元模型,分析不同地基刚度、温度变化、基础变形等因素下道床... 针对高速铁路隧道内纵连双块式无砟轨道道床板病害多发问题,通过对既有隧道内双块式无砟轨道的病害特征进行深入调研和现场检测分析,建立隧道内双块式无砟轨道精细化整体有限元模型,分析不同地基刚度、温度变化、基础变形等因素下道床板受力特征,最后基于分析结果对隧道内双块式无砟轨道结构进行优化设计。研究结果表明:(1)根据现场检测,隧道内纵连式道床板贯通裂纹多位于隧道仰拱施工缝处,该类裂纹系仰拱填充层导致的反射裂纹;(2)在混凝土收缩作用下,隧道基础纵向刚度系数越大,施工缝处道床板拉应力越大;(3)隧道洞口考虑负温梯度45℃/m,道床板最大应力为2.02 MPa,洞内受基础变形影响较大,15 mm基础变形下最大应力为1.88 MPa;(4)在混凝土收缩和基础沉降变形荷载作用下,并考虑回填层裂纹发展,最大应力可达2.61 MPa,道床板易开裂;(5)为解决纵连道床板裂纹多发问题,提出隧道内双块式无砟轨道单元化设计,建议隧道洞口道床板长度6 m、洞内道床板长度12 m,采用道床板和隧道基底植筋连接的限位设计方案。 展开更多
关键词 高速铁路 双块式无砟轨道 道床板裂纹 受力分析 结构优化
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基于一维卷积神经网络的钢轨波磨迁移诊断方法 被引量:2
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作者 王阳 肖宏 +3 位作者 张智海 迟义浩 魏绍磊 方树薇 《铁道学报》 北大核心 2025年第4期115-123,共9页
监测钢轨表面波磨状态是控制铁路环境振动与噪声的必要措施,利用安装在运营列车车体上的加速度传感器实现对钢轨波磨的实时监测,具有低成本、高效和便携的优点。为实现利用车体动态响应识别钢轨波磨,通过小波变换等手段分析钢轨波磨激... 监测钢轨表面波磨状态是控制铁路环境振动与噪声的必要措施,利用安装在运营列车车体上的加速度传感器实现对钢轨波磨的实时监测,具有低成本、高效和便携的优点。为实现利用车体动态响应识别钢轨波磨,通过小波变换等手段分析钢轨波磨激励下车体振动特性,建立车辆-轨道刚柔耦合模型,获取车体垂向加速度仿真数据集。基于一维卷积神经网络搭建钢轨波磨检测模型并在仿真数据集上进行训练,与其他几种常见的检测模型进行对比,最后将模型迁移到实测车体垂向加速度数据集上实现对钢轨波磨的诊断。研究结果表明,钢轨波磨激励的振动能量在运行方向左侧和右侧空气弹簧对应的地板表面位置基本相同,通过车体垂向振动加速度信号无法区分左右两股钢轨的差异。与SVM、LSTM及2D-CNN相比,本文提出的钢轨波磨检测模型精度最高,单个样本推理时间仅为1.00 ms,钢轨波磨识别准确度达92.38%。 展开更多
关键词 钢轨波磨 车载检测 数据驱动 迁移学习 一维卷积神经网络(1D-CNN)
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西部高烈度地震区跨近断层无砟轨道多跨简支梁桥空间响应规律研究 被引量:1
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作者 刘尊稳 邓永杰 +3 位作者 虞庐松 韩峰 韩国庆 杨钢 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期89-102,共14页
以兰新高速铁路常见的双块式无砟轨道多跨简支梁桥为背景,选取典型跨越山谷与河流等复杂地形不规则11×32 m简支梁桥为研究对象,建立三维线桥一体化计算模型,以三维近断层地震波为激励,基于等效应力理论,采用非线性时程法,研究我国... 以兰新高速铁路常见的双块式无砟轨道多跨简支梁桥为背景,选取典型跨越山谷与河流等复杂地形不规则11×32 m简支梁桥为研究对象,建立三维线桥一体化计算模型,以三维近断层地震波为激励,基于等效应力理论,采用非线性时程法,研究我国西部高烈度地震区跨越近断层地震带无砟轨道桥梁的空间响应规律。结果表明:脉冲型地震对轨道不平顺的影响最大,滑动脉冲型地震次之,非脉冲型地震则相对较小;脉冲型地震下钢轨存在拉断风险,伸缩缝两端道床板应力高于跨中,而底座板和道床板的应力呈现相反的分布规律;脉冲效应使得中间墩墩顶支座的纵向最大变形大于边墩,而非脉冲型地震下则相反,但整体上其变形均超过了安全限值,存在落梁风险;相较于无脉冲型和滑动脉冲型地震,脉冲型地震作用下中间墩墩顶横向位移分别增大了115.64%和59.56%,边界碰撞效应分别增大了150.64%和247.11%;在地震作用下大部分支撑垫石的最大应力均超过了材料的极限强度;联梁间的碰撞仅在脉冲型地震中出现,故在进行抗震设计时可通过提高配筋率防止裂缝的扩展,设置防碰撞装置以减轻碰撞对桥台和梁体造成的损伤。 展开更多
关键词 双块式无砟轨道 简支梁桥 近断层 地震 等效应力理论 空间响应规律 碰撞效应
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土工格栅加筋碎石复合体作用机理细观研究 被引量:2
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作者 王志杰 王有为 +2 位作者 杨广庆 周诗广 贾旭东 《铁道学报》 北大核心 2025年第5期141-150,共10页
为从细观层面揭示土工格栅加筋碎石作用机理,在室内大型三轴试验结果基础上,建立土工格栅加筋碎石离散元数值模型,分析加筋层数、筋材竖向间距对试样抗剪强度的影响,并从细观角度揭示试样局部孔隙率、颗粒位移、力链的变化规律。研究结... 为从细观层面揭示土工格栅加筋碎石作用机理,在室内大型三轴试验结果基础上,建立土工格栅加筋碎石离散元数值模型,分析加筋层数、筋材竖向间距对试样抗剪强度的影响,并从细观角度揭示试样局部孔隙率、颗粒位移、力链的变化规律。研究结果表明:随着加筋层数的增加,试样的抗剪强度峰值随之变大;颗粒局部孔隙率随着轴向应变的增加而显著增大,由于筋材的约束,加筋区域孔隙率波动较小,合适的筋材间距能够最大程度限制加筋区域孔隙率的增长;加筋区域的颗粒侧向位移受到明显限制,随着加筋层数的增多,试样侧向变形明显降低;通过分析试样的接触力分布可以得出土工格栅能够大幅提高试样的承载力,提升加筋区域的抗变形能力。研究成果可增进对土工格栅加筋碎石作用机理的认识。 展开更多
关键词 大型三轴试验 土工格栅 细观组构 加筋机理 离散元
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新建隧道小净距斜下穿既有隧道变形多因素分析 被引量:2
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作者 赵耀 黄长鑫 +6 位作者 张青 邵靖淇 高子明 张连震 陈健 王宠 于雷 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第3期58-63,共6页
[目的]在极小净空间条件下实施新建隧道下穿既有隧道作业时,新建隧道极易遭遇变形、塌方等安全风险,进而威胁既有线路的正常运营。因此,有必要对新建隧道小净距斜下穿既有隧道变形因素进行分析。[方法]基于青岛地铁8号线青岛北站—沧口... [目的]在极小净空间条件下实施新建隧道下穿既有隧道作业时,新建隧道极易遭遇变形、塌方等安全风险,进而威胁既有线路的正常运营。因此,有必要对新建隧道小净距斜下穿既有隧道变形因素进行分析。[方法]基于青岛地铁8号线青岛北站—沧口站区间隧道斜下穿既有运营地铁3号线隧道的实际施工案例,采用ABAQUS有限元软件对开挖过程进行数值模拟,深入探讨了开挖工法、开挖进尺及围岩条件三大要素对既有隧道受力变形特性的影响。[结果及结论]相较于全断面法,采用台阶法施工会导致既有隧道的最大竖向位移和水平位移分别增加24%,这充分表明全断面法在控制隧道变形方面具有更优的表现。同时,开挖进尺增大和围岩条件恶化均显著加剧既有隧道位移,进尺从0.5 m增至1.5 m时,竖向位移增加13%,水平位移增加28%,归因于穿越形态、应力释放、重分布及变形约束。围岩等级从Ⅲ级劣化至Ⅴ级,竖向位移增加302%,水平位移增加205%,影响远超开挖工法和进尺。在开挖里程-位移曲线中,工法决定曲线形态,进尺和围岩条件决定位移大小。针对小净距斜下穿工程,建议围岩条件良好时,优先采用全断面法和小进尺施工,以减轻既有隧道应力和变形。 展开更多
关键词 地铁 隧道工程 小净距斜下穿 有限元模拟 隧道变形
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高速道岔磨耗钢轨智能打磨研究 被引量:1
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作者 肖乾 杨逸航 +3 位作者 林凤涛 赵康云 陈琦琦 胡伟豪 《铁道学报》 北大核心 2025年第6期132-143,共12页
列车通过道岔时,轮轨磨耗导致车体横向加速度超限现象频发。钢轨打磨是缓解该问题的有效手段之一,但缺乏完善的打磨体系指导铁路工人,以致打磨后车体横向加速度未得到明显改善。针对车体横向加速度超限的列车车轮廓形及相应道岔钢轨廓... 列车通过道岔时,轮轨磨耗导致车体横向加速度超限现象频发。钢轨打磨是缓解该问题的有效手段之一,但缺乏完善的打磨体系指导铁路工人,以致打磨后车体横向加速度未得到明显改善。针对车体横向加速度超限的列车车轮廓形及相应道岔钢轨廓形进行详尽的数据收集与分析,优化道岔打磨的目标廓形和方案,构建打磨车智能打磨体系,为现场作业提供精准的钢轨打磨方案。研究表明,轮轨磨耗导致道岔钢轨轨面出现不平顺。运用非均匀有理B样条(NURBS)曲线拟合技术,结合优化遗传算法和车辆动力学模型,以减少打磨量,改善轮轨接触性能,提升打磨效率为目标,从而计算出理想的打磨目标优化廓形。在此基础上,利用Matlab平台建立智能打磨体系,可以实时计算道岔打磨优化方案,有效指导现场施工。建立车辆-道岔耦合动力学模型分析打磨效果,计算表明,当车辆以300 km/h的速度通过打磨后的道岔时,车体最大横向加速度、最大脱轨系数和最大磨耗指数分别比打磨前降低69.31%、6.67%和55.38%。因此,采用道岔钢轨智能打磨体系,不仅提高了打磨工作的效率,还显著改善了轮轨磨耗,增强了列车运行的安全性和平稳性。 展开更多
关键词 高速铁路 道岔钢轨打磨 智能打磨 车体加速度 轮轨磨耗 车辆动力学
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高速铁路箱式路基新型结构研究 被引量:1
11
作者 肖宏 陈盈盈 +2 位作者 宋绪国 郭帅杰 魏绍磊 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期781-793,共13页
主要阐述箱式路基的结构特点、荷载分类及组合,并建立车辆-轨道-箱式路基-复合地基空间力学模型对其工作特性和荷载传递开展系统研究。研究结果表明:箱式路基纵向长度应≤17.24m,底部设计厚度应≥500mm;在温度作用下无明显伸缩位移,但... 主要阐述箱式路基的结构特点、荷载分类及组合,并建立车辆-轨道-箱式路基-复合地基空间力学模型对其工作特性和荷载传递开展系统研究。研究结果表明:箱式路基纵向长度应≤17.24m,底部设计厚度应≥500mm;在温度作用下无明显伸缩位移,但在结构端缝处存在钢轨应力峰;结构不存在共振风险;在350km/h速度下,箱式路基动应力、动位移均远比限值要求小;但顶板加速度会达到3.325m/s^(2),比我国传统简支梁桥振动加速度大,但比规范限值小;与传统土质路基对比,箱式路基对动荷载的吸收和耗散更具有优势,到路基垫层时,振动衰减超过90%,因此,对箱式路基底部复合地基进行设计时可不考虑列车动荷载的影响。 展开更多
关键词 高速铁路 新型结构 箱式路基 结构设计 有限元分析 荷载传递
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基于刚柔耦合模型的地铁啸叫研究 被引量:1
12
作者 刘洋 李午垚 江晓禹 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第4期205-213,共9页
地铁在通过狭窄的曲线轨道时经常会产生严重的啸叫噪声,严重影响人们的出行体验,故建立动力学模型研究地铁车辆在曲线段产生啸叫现象的机理。为使高频范围内的动力学仿真结果更加准确,在动力学模型中引入柔性轮对组成动力学刚柔耦合系统... 地铁在通过狭窄的曲线轨道时经常会产生严重的啸叫噪声,严重影响人们的出行体验,故建立动力学模型研究地铁车辆在曲线段产生啸叫现象的机理。为使高频范围内的动力学仿真结果更加准确,在动力学模型中引入柔性轮对组成动力学刚柔耦合系统,模型采用三维滚动接触方法模拟轮轨间的弹性接触,在计算切向力时使用迭代算法并在此基础上引入下落摩擦机制。针对我国地铁运行的速度和曲线半径,设计了5个研究工况,在动力学系统中对不同工况下车辆通过曲线时的蠕滑率和接触力进行研究,并将接触力的计算结果导入边界元模型中,分析不同工况下车轮的振动响应和约束阻尼层的降噪效果。研究结果表明:由弹性轮对组成的动力学刚柔耦合系统在曲线段的垂向振动加速度和垂向力均大于刚性轮对;引入下落摩擦机制后,当曲线半径分别为200 m和300 m时,轮轨接触力会出现振荡且轮轨间发生两点接触,容易产生啸叫噪声,当曲线半径为400 m时,接触力没有出现振荡且轮轨间主要是踏面接触;车轮在曲线段的振动主要是轴向振动;在相同曲线半径下,列车通过曲线时轮轨间产生的接触力会随列车速度的增大而增大,且当速度较大时轮轨间更容易发生两点接触;车轮添加约束阻尼层后,在相同激振力的作用下,阻尼车轮在测点的总声压级均小于标准车轮的总声压级,最大声压级下降21 dB。 展开更多
关键词 地铁 啸叫 数值模拟 刚柔耦合 降噪 动力学系统
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基于NSGA-Ⅱ遗传算法的市域快线无砟轨道结构多目标优化 被引量:1
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作者 冯青松 王龙 +1 位作者 孙魁 李秋义 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第1期15-21,共7页
为研究市域快线无砟轨道结构轻量化经济性、列车快速运行安全性协同优化设计问题,利用多体动力学软件Universal Mechanical建立车辆-轨道空间耦合模型,详细分析轨道板长度、宽度、厚度、弹性模量和扣件刚度、扣件间距单独变化时,对市域... 为研究市域快线无砟轨道结构轻量化经济性、列车快速运行安全性协同优化设计问题,利用多体动力学软件Universal Mechanical建立车辆-轨道空间耦合模型,详细分析轨道板长度、宽度、厚度、弹性模量和扣件刚度、扣件间距单独变化时,对市域D型动车以速度160 km/h通过时所引起的轮轨系统动力响应,通过响应面实验得到市域快线无砟轨道钢轨垂向位移响应面模型,并经NAGA-Ⅱ遗传算法进行多目标优化得到最优参数组合。结果表明:通过单因素试验,对钢轨垂向位移影响显著的依次为扣件间距、扣件刚度和轨道板长度;建议在进行市域快线无砟轨道结构设计时将钢轨垂向位移作为关键评价指标;各设计变量对市域快线无砟轨道力学性能影响的主次顺序依次为扣件间距、扣件刚度、轨道板长度、轨道板宽度、轨道板厚度、轨道板弹性模量;推荐设计方案为扣件系统刚度25 kN/mm,扣件间距0.625 m,轨道板长度4.9 m,轨道板宽度2.8 m,轨道板厚度0.26 m,轨道板混凝土等级C40。 展开更多
关键词 市域快线 无砟轨道 响应面法 NSGA-Ⅱ遗传算法 多目标优化
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考虑权重系数的浮置板系统多参数影响与匹配分析 被引量:1
14
作者 陈宪麦 黄厚龙 +3 位作者 徐磊 胡逸宁 仵雷振 邓燚 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期347-357,共11页
市域铁路作为连接城市与郊区的关键纽带,其快速发展引起的环境振动问题日益突出。减振垫和减振扣件虽能有效减振,但其低刚度特性会增大钢轨和道床板位移,影响车辆运行的平稳性和舒适性,因此,如何通过合理的参数匹配实现减振垫浮置板系... 市域铁路作为连接城市与郊区的关键纽带,其快速发展引起的环境振动问题日益突出。减振垫和减振扣件虽能有效减振,但其低刚度特性会增大钢轨和道床板位移,影响车辆运行的平稳性和舒适性,因此,如何通过合理的参数匹配实现减振垫浮置板系统的低动力响应设计显得尤为重要。基于此,本文以某市域减振垫浮置板轨道隧道段为研究对象,应用MATLAB建立三维车-线-隧耦合数值模型,考虑低速和高速运营条件,以隧道壁减振和车辆乘坐舒适性为核心优化目标,选择车体垂向加速度、钢轨和浮置板垂向位移及隧道壁最大Z振级为分析指标,以扣件垂向刚度及阻尼、浮置板板下垂向刚度及阻尼和板厚作为系统设计参数进行工况设计,排除超限工况后,通过加权计分法得出不同车速和不同权重组合下的最优参数匹配,并分析上述5个系统设计参数对动力响应指标的组合影响规律。研究结果表明:扣件阻尼对车体加速度、钢轨和浮置板位移的影响没有板下阻尼产生的影响大,板下阻尼的增加会轻微降低车体加速度和浮置板位移,隧道壁最大Z振级随着板下阻尼增加呈现非线性变化,其最小值出现在板下阻尼为0.15 MN·s/m^(3)处。钢轨和浮置板的位移受板厚的影响较小,较大的扣件刚度和板下垂向刚度可以减小钢轨的垂向位移,隧道壁最大Z振级与扣件和板下刚度呈明显正相关,减振垫道床配合使用减振扣件后,与原减振垫道床相比,可减小隧道壁的最大Z振级2.74 dB。 展开更多
关键词 市域铁路 减振垫浮置板 参数匹配 车辆-轨道耦合动力学 权重组合
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CRTSⅡ型板式轨道砂浆充填层服役现状分析 被引量:3
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作者 元强 向功坤 +2 位作者 郑新国 张旭 王勇 《铁道学报》 北大核心 2025年第2期152-159,共8页
CRTSⅡ型CA砂浆服役十年后的性能是否满足服役要求对轨道系统的安全运营至关重要。对邯郸东站和松江南站的CA砂浆进行力学性能、物相组成及孔隙特征等测试,研究结果表明,两地的CA砂浆干燥抗压强度无显著下降;饱水后的抗压强度下降明显,... CRTSⅡ型CA砂浆服役十年后的性能是否满足服役要求对轨道系统的安全运营至关重要。对邯郸东站和松江南站的CA砂浆进行力学性能、物相组成及孔隙特征等测试,研究结果表明,两地的CA砂浆干燥抗压强度无显著下降;饱水后的抗压强度下降明显,但高于《CA砂浆暂行技术条件》的要求。两地区的CA砂浆均出现了浅表层维氏硬度下降和无机相损失的损伤,且松江地区的损伤程度相对较高。松江地区CA砂浆浅表层毛细孔孔隙率明显上升;邯郸地区CA砂浆凝胶孔体积明显增大,毛细孔孔隙率仅浅表层略微增大。因此,两地的CA砂浆服役十年后仍满足规范要求,但发生了且正持续发生物理和化学损伤,需要对在役CRTSⅡ型CA砂浆定期观测和维护。 展开更多
关键词 高速铁路 无砟轨道 CA砂浆 耐久性
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高速铁路箱型路基动力响应分析 被引量:2
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作者 刘晶磊 周玮浩 +2 位作者 张伯扬 刘佳凡 张业荣 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第1期57-66,共10页
为研究高速铁路箱型路基在列车荷载作用下的动力响应问题,采用数值模拟方法建立轨道-路基-地基三维有限元模型,分析箱型路基的动应力、动位移和加速度的分布规律,并与常规填土路基进行对比。结果表明,列车荷载作用下的动力响应时程曲线... 为研究高速铁路箱型路基在列车荷载作用下的动力响应问题,采用数值模拟方法建立轨道-路基-地基三维有限元模型,分析箱型路基的动应力、动位移和加速度的分布规律,并与常规填土路基进行对比。结果表明,列车荷载作用下的动力响应时程曲线周期性变化明显,不同车厢相邻2个转向架产生叠加效应,随深度增加叠加效应减弱,且发生时间滞后约0.1 s。动力响应沿深度分布,主要呈递减趋势。箱型路基内,竖向动应力和加速度衰减率分别可达60%、75%以上。动力响应沿横向分布,在支承层范围内,横向分布差异较小,顶板竖向动位移最大差值仅为0.008 mm,而范围外则变化迅速。动力响应沿横向分布,主要呈“马鞍”形和“U”形分布,在支承层边缘下方、竖板和顶、底板连接处以及底板边缘均出现峰值,存在应力集中效应。路基表面最大动应力为39.6 kPa,最大动位移为0.165 mm,路基内最大动应力为100.6 kPa,满足设计要求。与常规填土路基相比,箱型路基竖向动应力的衰减率更大,可达到95%,且加速度较小,对动荷载的吸收和耗散作用更显著。箱型路基与常规路基表面竖向动位移幅值分别为0.165 mm、0.329 mm,最大差值为0.036 mm、0.189 mm。箱型路基动位移更小,横向分布更均匀,整体性更好。 展开更多
关键词 高速铁路 箱型路基 数值模拟 动应力 动位移 加速度
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钢轨焊接区激扰下400 km/h高铁有砟轨道动力响应分析 被引量:2
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作者 付琪璋 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第1期36-42,49,共8页
高速列车运行速度增加将引起车辆通过钢轨焊接接头时产生更强烈的冲击作用,影响行车稳定性。分析高速列车过焊接区时不平顺动力响应特征,对高速铁路的设计和运维至关重要。建立含柔性轮对的三维车辆-有砟轨道-基础耦合动力学模型,选取... 高速列车运行速度增加将引起车辆通过钢轨焊接接头时产生更强烈的冲击作用,影响行车稳定性。分析高速列车过焊接区时不平顺动力响应特征,对高速铁路的设计和运维至关重要。建立含柔性轮对的三维车辆-有砟轨道-基础耦合动力学模型,选取较不利情况模拟焊接不平顺,研究焊接区不平顺激扰下400 km/h高速铁路有砟轨道的结构动力响应特征,对比动力学结果与规范限值的差异,分析扣件刚度、道床支撑刚度、基础类型的变化对轮轨动力学的影响。结果表明,列车以400 km/h通过焊接接头不平顺时,各评价指标均满足现行规范相关指标要求,尤其是脱轨系数、钢轨横向位移指标远小于规范容许限值;扣件支承刚度显著影响钢轨位移及道床加速度,钢轨位移可减少0.8 mm,道床加速度可增大0.8倍;道床支承刚度主要影响钢轨位移及道床加速度,道床加速度可增大8.9%;基础类型对车辆、轨道动力学性能影响不大,但会使道床振动加速度增至2.57倍;相比350 km/h、400 km/h过焊缝时显著增加车辆、轨道动力学相互作用,轮轨力增加46 kN。高速列车运行条件下,轮重减载率、轮轨垂向力表现为不超限但接近限值的特点。因此,项目运营管理应重点核查轮重减载率和轮轨垂向力,针对焊接不平顺应严格监控、重点管理。 展开更多
关键词 高速铁路 有砟轨道 钢轨 焊接区 动力学模型 动力响应
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考虑无砟轨道遮盖效应的简支箱梁温度场研究 被引量:1
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作者 闫斌 田江浩 +1 位作者 付贺鑫 程瑞琦 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第3期30-35,共6页
研究目的:混凝土桥梁在与外界环境的热交换过程中,受环境温度及太阳辐射作用,其内部温度场呈非线性分布。为研究考虑无砟轨道遮盖效应的简支箱梁温度场分布特征,建立考虑日期、时间和外界温度的热力学仿真模型,利用试验数据验证计算结... 研究目的:混凝土桥梁在与外界环境的热交换过程中,受环境温度及太阳辐射作用,其内部温度场呈非线性分布。为研究考虑无砟轨道遮盖效应的简支箱梁温度场分布特征,建立考虑日期、时间和外界温度的热力学仿真模型,利用试验数据验证计算结果的准确性,分析日照作用下不同时间箱梁温度场的变化情况,探讨无砟轨道遮盖效应对简支箱梁温度场的影响范围及影响规律。研究结论:(1)在日照作用下,箱梁桥上的日温差变化幅度与距离表面的远近密切相关,越靠近表面,其变化幅度越大;(2)考虑无砟轨道时,无砟轨道下部梁体的温度普遍降低,梁体同一位置温度降低的最大幅度可以达到20.19%;(3)随着与无砟轨道距离的增加,遮盖效应对箱梁温度的影响逐渐减弱;(4)在箱梁顶板横向距离中心线4.86m以内,无砟轨道的遮盖效应影响较大,竖向受影响均较大;腹板上距离顶板表面2.12m以内,无砟轨道的遮盖效应影响较大;底板受无砟轨道遮盖效应的影响较小;(5)无砟轨道遮盖效应对梁体日温度变化幅度的影响规律与温度变化分布规律相似,竖向范围内顶板受影响最大,横向范围内主要影响无砟轨道正下方梁体;(6)本研究结果可为无砟轨道设计中优化梁体温度效应控制提供理论依据。 展开更多
关键词 简支梁 日照作用 热力学分析 无砟轨道 遮盖效应
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铁路工程装配化重力式生态挡土墙关键技术研究与应用 被引量:1
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作者 李巍 《铁道建筑》 北大核心 2025年第1期136-141,共6页
针对传统重力式挡土墙采用现浇施工存在施工周期长、受外部环境影响大、可绿化性差、预制化程度低等缺点,依托某铁路工程项目提出了一种装配化重力式生态挡土墙。该挡土墙由钢筋混凝土预制墙体及回填填料组成,钢筋混凝土预制墙体承装压... 针对传统重力式挡土墙采用现浇施工存在施工周期长、受外部环境影响大、可绿化性差、预制化程度低等缺点,依托某铁路工程项目提出了一种装配化重力式生态挡土墙。该挡土墙由钢筋混凝土预制墙体及回填填料组成,钢筋混凝土预制墙体承装压重材料,预制钢筋混凝土墙体和墙体空腔内回填填料组成重力式挡墙共同抵抗墙后土压力。本文采用理论计算、数值模拟分析和工程应用,研究了装配化重力式生态挡土墙的结构设计、受力计算分析、施工流程与技术要求等关键问题,发现:稳定性验算方法与传统重力式挡土墙一致,可采用有限元法进行墙体结构强度、配筋计算以及最大裂缝宽度验算;工程案例表明装配化重力式生态挡土墙结构强度高、质量可靠、回填材料成本低、绿化效果好,可为类似的装配化挡土墙工程的设计和施工提供参考。 展开更多
关键词 铁路路基 装配化 理论计算 数值模拟分析 重力式挡土墙 稳定性 内力
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路桥过渡段纵连轨道板纵向力分布特征与上拱机理分析 被引量:1
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作者 蔡小培 王昌昌 +2 位作者 董博 陈泽林 张乾 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第3期580-588,共9页
纵连板式无砟轨道在路桥过渡段区域力学行为复杂,且上拱病害频繁,以路桥过渡段П型端刺无砟轨道为研究对象,建立轨道-桥梁-端刺-路基一体化有限元模型;并引入双线性内聚力模型模拟板间及层间黏结关系,分析路桥过渡段纵连轨道板在不同温... 纵连板式无砟轨道在路桥过渡段区域力学行为复杂,且上拱病害频繁,以路桥过渡段П型端刺无砟轨道为研究对象,建立轨道-桥梁-端刺-路基一体化有限元模型;并引入双线性内聚力模型模拟板间及层间黏结关系,分析路桥过渡段纵连轨道板在不同温度荷载和端刺位移下的纵向力分布规律;并研究端刺应力敏感区域,即过渡段与支承层结合部的轨道板纵向应力特征以及结合部挤压变形与上拱变形的关系.研究结果表明:在主端刺及过渡板与支承层结合部的轨道板纵向压应力水平最高,极端正温梯下的最大值为19.91 MPa,摩擦板及桥梁段较小,与端刺各结构组成的限位能力相对应;随着路基材料劣化脱空等病害发展,其纵向抵抗和层间摩阻不断降低,导致端刺纵向变形不断增加,端刺区轨道板的纵向应力降低,结合部支承层的纵向应力增加,当纵向变形达到6 mm时,结合部支承层的纵向压应力达到18.55 MPa,结构的压碎风险极高;结合部位的挤压上拱显著影响轨道结构板间和层间黏结状态,增加上拱病害的风险;研究成果可进一步优化和整治纵连板式无砟轨道过渡段病害,保障高铁安全平稳运行提供参考. 展开更多
关键词 CRTSⅡ型板式无砟轨道 内聚力模型 应力分析 损伤
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