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多病害耦合作用下地铁盾构隧道单环管片健康度评价方法研究 被引量:3
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作者 豆海涛 吕延豪 +2 位作者 孙雪兵 刘学增 李振 铁道标准设计 北大核心 2025年第1期111-119,共9页
传统的单环管片健康度评价方法未考虑多病害耦合作用对结构性能的影响,造成评价结果偏乐观。基于某城市地铁病害统计数据,探讨城市地铁病害主要类型及内在关联,借助数值模拟,提出考虑病害耦合的单环管片承载力预测模型及健康度评价方法... 传统的单环管片健康度评价方法未考虑多病害耦合作用对结构性能的影响,造成评价结果偏乐观。基于某城市地铁病害统计数据,探讨城市地铁病害主要类型及内在关联,借助数值模拟,提出考虑病害耦合的单环管片承载力预测模型及健康度评价方法,并通过现场应用验证其合理性。主要结论如下:(1)渗漏水、错台、开裂、结构劣化(锈蚀、剥落等)和隧道变形是城市地铁的主要病害类型且各病害关联密切,结构服役性能受多病害耦合影响;(2)不同类型病害耦合影响的管片衬砌在加载条件下的承载性能演化规律、损伤特征以及对各类病害的敏感性存在差异;(3)基于钢筋截面损失率α、裂缝深度与管片厚度比β、剥落区域深度与管片厚度比γ、背后空洞范围m,分别建立钢筋锈蚀-管片开裂、钢筋锈蚀-剥落掉块、背后空洞-管片开裂、管片开裂-剥落掉块共4种病害耦合类型的单环管片承载力预测模型以及健康度评价方法。 展开更多
关键词 地铁 盾构隧道 管片 健康度分级 有限元分析 预测模型 承载力
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基于GO法的地铁供变电系统可靠性分析 被引量:2
2
作者 王开康 雷崇 +3 位作者 刘琛 何俊文 王瑞恒 刘佳成 铁道标准设计 北大核心 2025年第4期190-198,共9页
供变电系统作为地铁中的动力环节,若其发生故障,轻则影响地铁的运行效率,产生一定的经济损失,重则会造成重大的灾难性事故,危及地铁乘客的生命安全。随着可靠性技术的发展,将可靠性技术应用到地铁供变电系统可以有效提升地铁供变电系统... 供变电系统作为地铁中的动力环节,若其发生故障,轻则影响地铁的运行效率,产生一定的经济损失,重则会造成重大的灾难性事故,危及地铁乘客的生命安全。随着可靠性技术的发展,将可靠性技术应用到地铁供变电系统可以有效提升地铁供变电系统可靠性。为保证地铁供变电系统长期稳定运行,将GO法引入整个地铁供变电系统的可靠性分析中,提出一种基于GO法的地铁供变电系统可靠性分析方法。首先对系统结构进行分析,将整个地铁供变电系统分为主变电所、环网电缆和牵引/降压变电所三个子系统模块,了解其结构组成和工作原理;然后对主变电所、环网电缆、牵引/降压变电所依次以成功供电为目标,建立相应子系统GO图模型,并根据GO法计算原理编写程序;其次依据地铁供变电系统的整体接线图,确定每个子系统的可靠性连接端口,再依次定量计算子系统的可靠性数据,并根据连接端口向下一个子系统传递;最后计算分析得到不同位置地铁供变电系统对接触网和低压配电系统供电的可靠性数据,为后续其他地铁供变电系统的设计优化提供可靠性数据支撑。通过GO法计算确定了系统中的薄弱环节,可为运营维护决策提供依据。 展开更多
关键词 地铁 供变电系统 变电所 环网电缆 GO法 可靠性分析
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挤压性大变形隧道橡塑海绵缓冲层变形释能效应研究 被引量:1
3
作者 匡亮 朱建林 +5 位作者 陶伟明 刘志强 吴剑 唐思聪 周路军 齐春 铁道标准设计 北大核心 2025年第2期104-110,共7页
为探究橡塑海绵缓冲层在挤压性大变形隧道让压支护中的适用性,采用室内试验、数值模拟、现场测试等手段开展橡塑海绵缓冲层的释能效能研究。主要结论包括:(1)橡塑海绵的单轴压缩试验表明,橡塑海绵受力和变形满足线性关系,当橡塑海绵压... 为探究橡塑海绵缓冲层在挤压性大变形隧道让压支护中的适用性,采用室内试验、数值模拟、现场测试等手段开展橡塑海绵缓冲层的释能效能研究。主要结论包括:(1)橡塑海绵的单轴压缩试验表明,橡塑海绵受力和变形满足线性关系,当橡塑海绵压缩比达到70%时,材料尚未发生破坏,橡塑海绵的压缩变形性能和强度性能均良好,可作为缓冲层设置于挤压大变形隧道各层支护结构之间;(2)数值模拟结果表明,相较于40 cm厚衬砌无缓冲层支护体系和50 cm厚衬砌无缓冲层支护体系,40 cm厚衬砌+10 cm厚缓冲层支护体系对应的围岩拱顶沉降量分别增加7.23%、14.50%,仰拱隆起量分别增加8.86%、17.01%,第三主应力最大值分别降低53.35%和49.86%;(3)兰渝铁路木寨岭隧道大变形段有无缓冲层段受力测试对比试验表明,相较于无缓冲层支护体系,有缓冲层支护体系的支护接触压力、钢筋应力、混凝土应力分别降低55.7%、69.5%、60.9%。综上所述,橡塑海绵缓冲层具有较显著的释能效用,可提升支护体系的受力安全性,可作为一种让压支护手段在挤压性大变形隧道进行应用。 展开更多
关键词 铁路隧道 挤压性大变形 让压支护 缓冲层 橡塑海绵 释能效果
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山区铁路不良地质分区分级选线方法研究 被引量:1
4
作者 陈明浩 赵晓彦 +2 位作者 张广泽 李东 周航 铁道标准设计 北大核心 2025年第2期17-24,共8页
我国西南及邻近的复杂艰险山区地质灾害极为发育且分布广泛,不良地质问题十分突出,给铁路的规划建设、运营维护带来了极大挑战。山区不良地质对铁路工程的危害形式和危害程度受其致灾机理控制,致灾范围分区分级特征明显,选线可以从源头... 我国西南及邻近的复杂艰险山区地质灾害极为发育且分布广泛,不良地质问题十分突出,给铁路的规划建设、运营维护带来了极大挑战。山区不良地质对铁路工程的危害形式和危害程度受其致灾机理控制,致灾范围分区分级特征明显,选线可以从源头规避各类不良地质风险。通过研究分析复杂山区铁路外生不良地质和内生不良地质的典型特征,提出滑坡、崩塌、泥石流、采空区等外生不良地质影响分区的表达方法及选线策略,其危害范围主要局限在一定的影响区域内,总结了滑坡“先绕避,前填后挖,忌桥隧”,崩塌“避发育、骑山脊、降高差”,泥石流“避重就轻、宁窄勿宽、留足净空”,采空区“宜远离、降高程”的选线方法;提出岩溶及岩溶水、活动断裂及地震、高地温(水)、岩爆与大变形、有害气体等内生不良地质影响分级的表达方法及选线策略,其危害程度主要受深部地质构造控制,总结了“短通过、抬高程、靠河边、避交汇”的选线方法。研究成果适用于山区铁路不良地质定量选线评价技术方法,可为复杂艰险山区铁路内生和外生不良地质分区分级选线评价及规避灾害风险提供技术支撑,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 山区铁路 地质构造 不良地质 分区分级选线 规避灾害风险
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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:1
5
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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基于刚柔耦合模型的地铁啸叫研究 被引量:1
6
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
7
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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基于G2-CRITIC-UMT模型的铁路隧道低碳施工评价研究 被引量:1
8
作者 靳春玲 安祥 +2 位作者 贡力 姬照泰 管巧玉 铁道标准设计 北大核心 2025年第1期139-146,共8页
促进铁路建设全生命周期低碳转型,关键是发展以铁路施工为主的低碳理念。以碳排放评价作为切入点,基于完整性与可操作性等原则,选取4个具有代表性的一级指标,遴选11个重要影响因素,建立低碳施工评价指标体系,选用G2法及CRITIC法进行主... 促进铁路建设全生命周期低碳转型,关键是发展以铁路施工为主的低碳理念。以碳排放评价作为切入点,基于完整性与可操作性等原则,选取4个具有代表性的一级指标,遴选11个重要影响因素,建立低碳施工评价指标体系,选用G2法及CRITIC法进行主客观权重计算,构建未确知测度理论评价模型,采用置信度识别准则进行等级识别,对广汕铁路8个典型隧道段低碳施工碳排放进行分级评价。研究结果表明:弃渣场复垦率、水土流失防护程度、废水达标排放率、施工材料本地化率等指标会极大地影响铁路隧道低碳施工效果;计算得到其中5个隧道低碳施工等级为Ⅱ级、3个隧道低碳施工等级为Ⅲ级。通过论证,G2-CRITIC-UMT模型评价结果相比于BP神经网络模型准确度更高,与实际情况符合程度由62.5%提高到87.5%,验证模型的准确性,可为铁路隧道低碳施工评价提供新思路。 展开更多
关键词 铁路隧道 低碳施工 G2法 CRITIC法 未确知测度理论
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《铁道标准设计》被收录为CSCIED科技核心期刊
9
作者 《本刊编辑部》 铁道标准设计 北大核心 2025年第6期45-45,共1页
经CSCIED科技核心评价数据库评委员会推荐及评议,《铁道标准设计》被收录为CSCIED科技核心期刊(Es:A级)。
关键词 CSCIED科技核心期刊 收录 铁道标准设计 评议
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高速铁路箱型路基动力响应分析 被引量:2
10
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
11
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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穿越走滑断层隧道柔性接头抗错性能试验研究
12
作者 粟威 陶伟明 +4 位作者 匡亮 张熙 申玉生 曹彧 胡炜 铁道标准设计 北大核心 2025年第6期123-133,共11页
以西部高烈度地区穿越活动断裂带隧道工程为依托,开展大型模型试验,对左旋走滑断层运动下隧道结构的变形模式、受力特征和破坏形态进行分析。深入研究穿越断层破碎带整体式隧道结构,采用节段式衬砌和柔性接头连接下隧道结构的应变响应... 以西部高烈度地区穿越活动断裂带隧道工程为依托,开展大型模型试验,对左旋走滑断层运动下隧道结构的变形模式、受力特征和破坏形态进行分析。深入研究穿越断层破碎带整体式隧道结构,采用节段式衬砌和柔性接头连接下隧道结构的应变响应、位移形式、内力分布和破坏模式,旨在探究断层强制位移作用下隧道结构的响应规律,得出铰接设计对隧道结构抗错断性能提升的影响。研究结果表明,在断层破碎带内设置15 cm长度衬砌节段,并以30 cm长度节段向两侧过渡,衬砌节段之间采用柔性接头连接形式,能够有效减小断层破裂面附近隧道结构的拉、压应变峰值,其中左拱腰处应变峰值降幅达到84.6%;柔性接头可通过剪切、扭转变形承担围岩传递至隧道结构的位错,隧道结构的位移曲线在柔性接头处出现不连续现象;断层走滑错动作用下断层带与活动盘交界面隧道结构受弯最严重,隧道拱腰和拱脚处弯矩最大,采用抗错断措施之后拱腰弯矩降幅最大达到87.1%;柔性接头能够避免衬砌大范围开裂和损伤,仅出现衬砌局部拉、压破坏,显著提升隧道结构的抗错断性能。为高烈度地区穿越活动断裂带隧道工程的抗错断设计提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 铁路隧道 走滑断层 柔性接头 节段衬砌 抗错断性能 模型试验
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轨道交通车致环境振动源强监测中列车通过时段的自动识别方法
13
作者 李秋义 罗伟 +2 位作者 杨建近 朱彬 朱胜阳 铁道标准设计 北大核心 2025年第6期39-45,共7页
列车通过时段的判定对于准确计算轨道交通车致环境振动评价指标有重要影响。基于大量轨道交通车致环境振动源强监测数据以及常用的数据分析方法,以典型的监测数据样本为具体分析对象,研究轨道交通车致环境振动源强监测中列车通过时段的... 列车通过时段的判定对于准确计算轨道交通车致环境振动评价指标有重要影响。基于大量轨道交通车致环境振动源强监测数据以及常用的数据分析方法,以典型的监测数据样本为具体分析对象,研究轨道交通车致环境振动源强监测中列车通过时段的判定对评价结果的影响,并提出消除此类影响的技术措施。结果表明:列车通过时段的判定对车致环境振动的评价结果具有显著影响,导致峰值保持法计算得到的源强样本分频振级最大差异达5.5 dB;W计权和Wk计权得到的车致环境振动源强加速度Z振级有明显差异,两种计权下源强样本的Z振级最大差值达3.5 dB,且在列车通过时这种差异明显变大,利用这一特点能够提出自动识别列车通过时段的方法,提高车致振动环境影响评价结果的可靠性。 展开更多
关键词 轨道交通 自动识别方法 列车通过时段 车致环境振动 振动评价
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基于秃鹰算法逼近实测线路的智能调线调坡方法
14
作者 杨文茂 卓建成 +1 位作者 林红松 余浩伟 铁道标准设计 北大核心 2025年第9期16-21,47,共7页
传统的地铁调线调坡过程主要依赖人工操作,其效率较低、易出纰漏,且难以得到最优的线路调整方案,亟需一种智能化、高效率的调线调坡方法。针对这一问题,提出一种基于秃鹰算法逼近实测线路的智能调线调坡方法,该方法将调线调坡工作抽象... 传统的地铁调线调坡过程主要依赖人工操作,其效率较低、易出纰漏,且难以得到最优的线路调整方案,亟需一种智能化、高效率的调线调坡方法。针对这一问题,提出一种基于秃鹰算法逼近实测线路的智能调线调坡方法,该方法将调线调坡工作抽象为使“设计线路”尽可能接近“实测线路”的优化逼近过程,进而采用秃鹰算法实现对“设计线路”参数的优化调整。其主要步骤如下:(1)基于隧道(或桥梁)断面测量数据构建一条虚拟的“实测线路”,并推导得出相应的“实测线路”坐标计算公式;(2)基于总体侵限及局部侵限两方面指标,构造综合偏差函数,同时引入调节系数对各侵限指标进行权重调节,以满足不同类型线下结构的差异化调坡调线需求;(3)以综合偏差函数值最小为目标,采用秃鹰算法对设计线路参数进行优化,求解得出最接近于“实测线路”的线路方案。应用该方法对青岛地铁某侵限区段进行线路平面优化设计,优化后最大侵限值减小43.2%,侵限点总个数减少52.2%,满足工程需求,且计算耗时仅为24.02 s。研究成果可直接应用于地铁侵限区段的线路优化设计过程中,以提高调坡调线的效率和质量。 展开更多
关键词 地铁 调线调坡 侵限 综合偏差函数 秃鹰算法
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地空瞬变电磁法在复杂地形隧道勘察中的应用
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作者 孙乃泉 刘铁华 +3 位作者 李貅 薛敬儒 蒋道君 梅竹 铁道标准设计 北大核心 2025年第3期58-64,共7页
由于传统的地面地球物理探测方法及地质勘察方法受场地及地形限制,无法有效开展隧道地质灾害源的探测任务,地空瞬变电磁法应用到复杂地形条件下的隧道地质灾害勘探可有效解决地形限制。地空瞬变电磁法以旋翼无人机为搭载平台,以地表线... 由于传统的地面地球物理探测方法及地质勘察方法受场地及地形限制,无法有效开展隧道地质灾害源的探测任务,地空瞬变电磁法应用到复杂地形条件下的隧道地质灾害勘探可有效解决地形限制。地空瞬变电磁法以旋翼无人机为搭载平台,以地表线性源为发射源,具有施工快速简便、勘探深度大等优点。根据复杂地形条件下的地空瞬变电磁工作流程,以宜涪高铁孟家垭隧道为例,开展地空瞬变电磁勘查工作,查明待建隧道区域的岩溶发育及安全隐患问题,取得了良好的勘探效果。该方法为隧道设计、评估与灾害预防工作提供了参考,同时验证了地空瞬变电磁法在复杂地形条件下工作的可靠性和优越性。 展开更多
关键词 隧道工程 地空瞬变电磁法 复杂地形 岩溶探测 三维瞬变电磁模拟
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铁路桥跨方案自动布置算法初探
16
作者 柏华军 郑洪 +1 位作者 陈瓴 刘峰 铁道标准设计 北大核心 2025年第9期87-94,共8页
针对我国高速铁路桥跨方案影响因素多,人工设计难度大、效率低的特点,研发一套铁路桥梁孔跨方案自动布置算法,实现满足约束条件的桥跨方案自动生成和优选方案推荐。将桥跨布孔问题抽象为满足控制点集合与梁型库约束条件的寻优问题,基于... 针对我国高速铁路桥跨方案影响因素多,人工设计难度大、效率低的特点,研发一套铁路桥梁孔跨方案自动布置算法,实现满足约束条件的桥跨方案自动生成和优选方案推荐。将桥跨布孔问题抽象为满足控制点集合与梁型库约束条件的寻优问题,基于多策略融合思想,通过模拟桥跨布孔业务流程,先通过贪心策略研发主梁布置算法,实现控制点的主梁选型;然后通过回溯、动态规划策略研发主梁桥接算法,实现相邻控制点主梁区间桥接;最后利用梁部造价、侵限桥墩等组合评价指标,基于专家打分构建桥跨方案评价算法,实现多方案的评价和优选推荐。依托长赣高铁进行模拟设计验证,结果表明算法可大幅提高桥梁布跨工作效率。 展开更多
关键词 高速铁路 铁路桥梁 桥跨方案 布孔设计 约束条件 回溯策略 贪心策略 动态规划策略
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高速铁路单洞双线盾构隧道的振动和传播规律分析
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作者 肖明清 薛光桥 +3 位作者 何应道 徐晨 徐巍 王春晖 铁道标准设计 北大核心 2025年第5期1-8,42,共9页
针对高速铁路单洞双线盾构隧道的振动传播问题,建立轨道-隧道-场地的2.5维有限元-基本解耦合模型,采用有限元模拟轨道与盾构隧道结构,结合弹性空间格林函数表征围岩介质。通过计算移动轮轨力作用下的动力响应,结合弹性波理论分析振动传... 针对高速铁路单洞双线盾构隧道的振动传播问题,建立轨道-隧道-场地的2.5维有限元-基本解耦合模型,采用有限元模拟轨道与盾构隧道结构,结合弹性空间格林函数表征围岩介质。通过计算移动轮轨力作用下的动力响应,结合弹性波理论分析振动传播规律。结果表明:隧道上方场地的竖向振动由顶部纵波主导,两侧竖向振动由横波控制;当土层波阻抗从隧道围岩向地表递减时,隧道顶部扩散的柱面纵波经土层界面后趋近平面波特性,侧方横波经界面透射后竖向位移分量显著降低。单洞双线隧道振动分布呈现显著频率相关性:低频振动(0~20 Hz)在隧道正上方地表响应最大,高频振动(40~80 Hz)在偏离隧道中心线一定距离处达到峰值。隧道结构对20 Hz以上振动产生遮挡效应,导致下方围岩振动向上绕射衰减。地表竖向位移分布由频率相关的隧道辐射模式控制,分层土中的波阻抗变化使纵波成为地表振动主导成分。研究揭示了单洞双线盾构隧道振动传播的三维空间特性,明确了低频振动集中传播与高频振动侧向辐射的差异化规律,为城市高铁隧道减振设计提供理论依据。 展开更多
关键词 盾构隧道 环境振动 2.5维有限元-基本解 弹性波 单洞双线隧道 高速铁路
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深江铁路虎跳门特大桥混凝土板-钢桁组合梁斜拉桥总体设计
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作者 刘振标 胡方杰 +1 位作者 夏正春 印涛 铁道标准设计 北大核心 2025年第2期67-74,共8页
虎跳门特大桥为新建深圳至江门铁路控制性工程之一,主桥采用主跨300 m斜拉桥。为研究适用于300 m级铁路斜拉桥主梁最优结构形式,对组合箱梁、混合箱梁、混凝土板-钢桁组合梁等3种主梁进行比选,混凝土板-钢桁组合梁在景观效果、抗风性能... 虎跳门特大桥为新建深圳至江门铁路控制性工程之一,主桥采用主跨300 m斜拉桥。为研究适用于300 m级铁路斜拉桥主梁最优结构形式,对组合箱梁、混合箱梁、混凝土板-钢桁组合梁等3种主梁进行比选,混凝土板-钢桁组合梁在景观效果、抗风性能、经济性等方面具有明显优势,作为推荐方案。针对混凝土板-钢桁组合梁开展设计关键技术研究,以最小用钢量为目标确定了结构关键设计参数;揭示了结构的受力行为,得出了构件内力分配比例;分析“Π”形宽板的剪力滞效应。研究结果表明,当下弦钢结构与混凝土板截面积比约为1.2%时,主梁用钢量达到最小;此时混凝土板承担约90%轴向力,在有索节点承担约70%剪力,无索节点承担约40%剪力。混凝土板剪力滞系数从跨中至桥塔支点总体呈增大趋势,恒载1.02~1.16,活载1.09~1.22;主梁具有良好的抗风性能和行车性能,不会成为全线列车运行速度控制点。 展开更多
关键词 高速铁路 斜拉桥 总体设计 设计参数 内力分配 剪力滞效应
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地震作用下非等长筋材加筋土挡墙稳定性研究
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作者 胡超 梁训美 +2 位作者 徐鹏 杨广庆 李婷 铁道标准设计 北大核心 2025年第7期46-50,58,共6页
目前工程中出现大量筋材沿墙高非等长布置的加筋支挡结构,可以在增加结构抗震稳定性的同时减少造价。例如,加筋桥台、在既有边坡上新建加筋土挡墙等。由于当前设计方法主要针对筋材长度等长工况,因而导致对非等长筋材验算分析较少见。为... 目前工程中出现大量筋材沿墙高非等长布置的加筋支挡结构,可以在增加结构抗震稳定性的同时减少造价。例如,加筋桥台、在既有边坡上新建加筋土挡墙等。由于当前设计方法主要针对筋材长度等长工况,因而导致对非等长筋材验算分析较少见。为此,采用有限元极限分析方法对地震作用下非等长筋材加筋土挡墙稳定性进行研究。通过对比显示,相较于极限平衡法计算值,有限元极限分析法计算得到的屈服加速度接近振动台模型测试值。参数研究结果表明:(1)筋材长度>0.7H时,长度自下而上增大、自上而下增大的筋材布置将使屈服加速度系数分别增大、减小,其中前者可使屈服加速度系数增大约30%;(2)筋材竖向间距sv/H由0.015增大到0.1时,屈服加速度系数近似线性减小,尤其是当筋材长度自下而上增大时;(3)当筋材布置较疏松(s_(v)/H=0.1)并且填土摩擦角>44°时,应尽量采用筋材长度自下而上增大的方式来提高墙体抗震稳定性;(4)随着填土强度的增大,不同布筋方式时的屈服加速度系数均线性增大,其中当填土摩擦角增大70%时对应的屈服加速度系数平均增大约350%。 展开更多
关键词 加筋土挡墙 稳定性 极限分析 筋材 地震 屈服加速度系数
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覆盖可分式齿轨道岔结构设计及力学特性研究
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作者 陈志辉 杨吉忠 +2 位作者 舒睿洪 张海涛 周文浩 铁道标准设计 北大核心 2025年第8期32-38,46,共8页
山地齿轨铁路作为国内新兴轨道交通,首条工程示范线目前已开工建设,但针对齿轨道岔设备的系统设计及应用研究较少。基于国内既有齿轨线路的具体形式与技术参数,提出山地轨道交通齿轨道岔系统的工程设计原则,以50 kg/m钢轨、1000 mm轨距... 山地齿轨铁路作为国内新兴轨道交通,首条工程示范线目前已开工建设,但针对齿轨道岔设备的系统设计及应用研究较少。基于国内既有齿轨线路的具体形式与技术参数,提出山地轨道交通齿轨道岔系统的工程设计原则,以50 kg/m钢轨、1000 mm轨距7号单开道岔为例,在传统成熟轮轨道岔结构形式的基础上结合区间齿轨结构及参数,进一步提出具体可行的覆盖可分式齿轨道岔结构设计以及整体布置方案,完成岔区分叉及可动齿轨的结构及参数具体设计。针对岔区分叉及可动等特殊齿条,建立三维有限元模型,考虑实际约束条件,开展模态及振型分析,最后探究极限服役载荷在不同啮合作用条件下岔区特殊齿条的力学特性。研究表明:(1)齿轨道岔全长参数需与齿轨齿距相协调,以7号单开道岔为例,全长19200 mm,前长9556 mm,后长9644 mm;(2)岔区齿条需围绕直/侧股分叉需进行渐变设计,齿轨/钢轨交叉处需进行分段可分设计,以保障不同股道轮齿的正常啮合;(3)在齿轨车辆牵引齿轮极限加载情况下岔区齿条最大应力、最大变形以及螺栓受力均符合安全设计要求。该型齿轨道岔目前已应用于国内首条齿轨试验线,齿轨列车在股道转换时轮齿啮合状态良好,车辆行驶安全平稳。 展开更多
关键词 山地齿轨铁路 齿轨道岔 匹配设计 岔区齿条 模态 力学特性
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