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基于国产图形引擎的隧道轨下结构BIM设计软件开发
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作者 齐成龙 刘延宏 +2 位作者 宋树峰 肖佳 陈浩然 《铁道建筑》 北大核心 2025年第5期157-163,共7页
针对BIM(Building Information Modeling)软件在数字化设计阶段存在几何引擎开放程度低、架构不清晰、建模流程冗余及信息安全无法保证等问题,基于国产BIMBase图形引擎,使用C++语言对BIM平台进行二次开发,研发了一种铁路隧道轨下结构BI... 针对BIM(Building Information Modeling)软件在数字化设计阶段存在几何引擎开放程度低、架构不清晰、建模流程冗余及信息安全无法保证等问题,基于国产BIMBase图形引擎,使用C++语言对BIM平台进行二次开发,研发了一种铁路隧道轨下结构BIM设计软件。在数据结构模块,以轨下结构几何语义分析和参数化建模算法研究为基础,结合国产图形引擎参数化组件管理机制,构建了继承自BP图形元素(BPGraphicElement)的轨下结构类;在参数化组件模块,通过重写抽象基类的重要虚函数,实现了组件的三维建模、属性管理、移动复制等功能;在交互式设计模块,解析本地XML文件,自动为组件横断面、扫掠路径属性赋值,完成BIM正向设计。该软件有效实现了国产化BIM设计,且为基于BIMBase/C++二次开发的BIM技术研究提供了基本思路和方法。 展开更多
关键词 铁路 隧道 轨下结构 BIM BIMBase 横断面
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高速列车等速交会时列车—轨下结构耦合振动特性 被引量:4
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作者 蔺鹏臻 王亚朋 +1 位作者 李红梅 孙加林 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期37-44,共8页
基于三维非稳态湍流理论和刚-柔耦合多体系统动力学理论,建立考虑交会压力波的列车-轨下结构耦合动力学模型;以高速列车在40 m简支梁桥、路桥过渡段及普通混凝土路基上交会为例,结合列车、桥梁更高速安全运行的需求,进行高速列车等速交... 基于三维非稳态湍流理论和刚-柔耦合多体系统动力学理论,建立考虑交会压力波的列车-轨下结构耦合动力学模型;以高速列车在40 m简支梁桥、路桥过渡段及普通混凝土路基上交会为例,结合列车、桥梁更高速安全运行的需求,进行高速列车等速交会时的列车-轨下结构耦合振动特性研究。结果表明:列车系统各指标和轨道板加速度随交会速度的增大而增大,而桥梁动力系数随交会速度先减小后增大;交会风压对列车横向动力响应影响较垂向动力响应大,对轨道板垂向较横向影响大;列车在桥上高速交会时的动力性能指标总体最优;列车在桥上高速交会时,桥梁箱梁的动力系数大于现有规范取值。 展开更多
关键词 高速铁路 列车交会 轨下结构 耦合振动 空气压力波 有限元
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大直径盾构隧道轨下结构设计方案比选研究 被引量:15
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作者 金张澜 刘方 +1 位作者 岳岭 吕刚 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第1期116-121,共6页
京张高铁清华园隧道为国内首次采用全预制轨下结构的盾构隧道。以该工程为背景,为得出适合大直径盾构隧道的轨下结构方案,选择轨下结构全现浇、中箱涵预制两侧现浇、全预制3个方案,通过论述分析和建立有限元模型计算,从工期、施工工序... 京张高铁清华园隧道为国内首次采用全预制轨下结构的盾构隧道。以该工程为背景,为得出适合大直径盾构隧道的轨下结构方案,选择轨下结构全现浇、中箱涵预制两侧现浇、全预制3个方案,通过论述分析和建立有限元模型计算,从工期、施工工序、对隧道结构的影响、结构受力和变形特征、施工环境和环保要求、工程造价等方面对方案优缺点进行分析、比选。研究结论:轨下结构全预制方案在工期、施工工效、施工质量、施工环境等方面具有明显优势;全预制轨下结构在受力和变形上能够满足高速铁路的运营要求;施工实践表明,全预制轨下结构有效解决了本工程工期短、距离长、要求高的工程难点问题。 展开更多
关键词 京张高铁 铁路隧道 盾构隧道 全预制结构 轨下结构 同步施工
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京张高铁清华园隧道轨下结构预制拼装技术 被引量:36
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作者 吕刚 刘建友 +2 位作者 赵勇 刘方 王志伟 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2019年第8期1357-1364,共8页
京张高铁清华园隧道是国内第一座全预制拼装的高铁隧道,其支护结构、轨下结构和附属结构均采用工厂化预制,并研发了拼装机器人,实现了隧道全预制拼装施工。采用数值模拟方法,分析轨下结构的强度、变形和稳定性,并根据预制拼装施工工艺... 京张高铁清华园隧道是国内第一座全预制拼装的高铁隧道,其支护结构、轨下结构和附属结构均采用工厂化预制,并研发了拼装机器人,实现了隧道全预制拼装施工。采用数值模拟方法,分析轨下结构的强度、变形和稳定性,并根据预制拼装施工工艺的要求,提出一种3块式轨下预制结构,在满足稳定性要求的前提下,利用轨下空间为隧道提供通风和救援通道。轨下结构与盾构管片的连接是全预制拼装结构的关键技术,通过阐述轨下结构的注浆工艺及其施工要点,确保轨下结构与盾构管片受力均匀,可为今后类似工程的建设提供借鉴。 展开更多
关键词 高铁隧道 全预制拼装技术 盾构隧道 轨下结构 注浆
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基于强迫振动的列车-轨道-轨下结构垂向耦合动力分析方法及工程应用 被引量:11
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作者 高芒芒 李国龙 +3 位作者 杨飞 杨静静 赵文博 尤明熙 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期50-58,共9页
将线路与线下结构分解为钢轨子系统和轨下结构子系统,其中钢轨子系统由上层钢轨和下层扣件一一对应的2层节点组成,钢轨处理为具有弹性离散点支承的连续梁,钢轨与扣件间的约束用弹簧-阻尼单元模拟,采用强迫位移和强迫速度的方法处理轨下... 将线路与线下结构分解为钢轨子系统和轨下结构子系统,其中钢轨子系统由上层钢轨和下层扣件一一对应的2层节点组成,钢轨处理为具有弹性离散点支承的连续梁,钢轨与扣件间的约束用弹簧-阻尼单元模拟,采用强迫位移和强迫速度的方法处理轨下结构对钢轨系统的作用,钢轨系统对轨下结构的作用则以外荷载方式施加,建立基于强迫振动的列车-轨道-轨下结构垂向耦合动力分析方法。应用该方法进行局部扣件失效对线路和车辆动力响应影响分析。结果表明:该方法能准确分析存在局部病害基础设施的动力特性;局部的扣件失效对轨下结构和车体振动影响较小,但会显著加剧轮轨之间的振动响应,车速350 km·h^(-1)时钢轨最大垂向位移为正常值的2.94倍,钢轨最大垂向振动加速度为正常值的2.97倍,最大轮轨力和轮重减载率分别较正常值增大了22.0%和50.2%。 展开更多
关键词 列车-道-轨下结构 耦合动力分析 强迫振动 振动响应 扣件 失效
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考虑预制内部结构的单洞双线盾构隧道地震响应分析
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作者 唐泽人 陈辰 +2 位作者 朱元昌 杜亚南 柳献 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第3期85-95,共11页
为探究单洞双线盾构隧道及其预制内部结构的地震响应,该文依托上海市机场联络线,采用地层-结构法及黏弹性人工边界,在结构中采用混凝土塑性损伤本构,建立了有限元模型,计算、分析并对比了5条地震动作用下单洞双线盾构隧道的地震响应。... 为探究单洞双线盾构隧道及其预制内部结构的地震响应,该文依托上海市机场联络线,采用地层-结构法及黏弹性人工边界,在结构中采用混凝土塑性损伤本构,建立了有限元模型,计算、分析并对比了5条地震动作用下单洞双线盾构隧道的地震响应。研究结果表明,考虑内部结构有利于隧道的抗震性能,可有效增加隧道的横向刚度,减小隧道的直径变形率、内力。此外,由于内部结构的存在,隧道损伤最严重的部位也会发生改变。轨下结构的存在虽然增加了隧道结构的横向刚度,但中箱涵两侧侧墙在地震作用下将是最先发生损伤的部位。中隔墙是隧道中抗震性能最差的构件,其响应由地震动中长周期控制,中隔墙的损伤集中发生于顶部和底部节点。隧道结构抗震性能相对较好,内部结构抗震性能相对较差,尤其是中隔墙,今后设计及研究中应对中隔墙进行重点研究。 展开更多
关键词 地震响应 单洞双线隧道 预制内部结构 轨下结构 中隔墙
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运营高铁轨下多层结构损伤无损检测技术 被引量:3
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作者 孙红林 张邦 《中国铁路》 2022年第11期75-82,共8页
运营高铁路基轨下结构在长期高速列车循环荷载与气候环境的共同作用下,轨道板、砂浆层、支承层、基床、路基本体等各结构层及层间损伤,会影响到高铁基础设施的服役性能。运营高铁轨下多层结构材质、功能各不相同,主要损伤有无砟轨道裂... 运营高铁路基轨下结构在长期高速列车循环荷载与气候环境的共同作用下,轨道板、砂浆层、支承层、基床、路基本体等各结构层及层间损伤,会影响到高铁基础设施的服役性能。运营高铁轨下多层结构材质、功能各不相同,主要损伤有无砟轨道裂缝、离缝、翻浆、脱空等和基床、路基沉降等。介绍超声阵列方法、冲击回波法、地质雷达法、瞬态面波法在检测效率、精度以及探测深度方面的优缺点,选择不同的方法组合,对轨下多层结构进行综合检测和解释,构建了轨道板—支承层—基床—路基本体由浅到深的多尺度、多参数无损检测方法组合与健康状态的定量解释原则,可为运营高铁轨下结构服役性能和整治修复提供数据支撑。 展开更多
关键词 运营高铁 轨下结构 损伤 无损检测 多尺度
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甬舟铁路金塘海底隧道衬砌结构设计与研究
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作者 毛升 焦齐柱 +1 位作者 肖明清 刘岩 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第12期2510-2520,共11页
为经济合理地解决甬舟铁路金塘海底隧道盾构段衬砌选型难题,结合隧道盾构段超高水压、超长距离、复杂海域环境及防灾疏散救援难度大等特点,围绕结构横断面受力变形分析和隧址海域条件特殊工况分析、衬砌纵向地震响应及风险处置等方面进... 为经济合理地解决甬舟铁路金塘海底隧道盾构段衬砌选型难题,结合隧道盾构段超高水压、超长距离、复杂海域环境及防灾疏散救援难度大等特点,围绕结构横断面受力变形分析和隧址海域条件特殊工况分析、衬砌纵向地震响应及风险处置等方面进行单双层衬砌比选研究,论述设置双层衬砌的必要性、可行性及经济性。其中,为实现全环叠合式双层衬砌,从有效净空面积和轨下结构型式等方面对双层衬砌结构断面进行优化。研究结果表明:1)静力荷载工况下,双层衬砌方案结构变形相对较小,对轨道平顺性更有利,但总体上和单层衬砌方案差别不大;进一步考虑海域段复杂的建设环境,从长久安全考虑,宜预留二次衬砌空间。2)纵向地震工况下,叠合式衬砌结构二次衬砌与管片连接性能较强并共同承载,能够显著降低管片峰值变形和应力,土层段拱顶最大降幅为20.58%,并通过减震措施解决二次衬砌易受拉损伤的不足。3)通过R=P×C定级法的风险评价方法进行分析,发现降低风险的投入(3.42亿元)要低于风险损失费期望值(3.47亿元),最终推荐采用双层衬砌方案。4)将轨面以上有效净空面积优化为83.79 m^(2),经数值计算,车体表面最大压力变化幅值和车内瞬变压力均满足相关规范要求;相比净空面积不小于90 m^(2)的直径14.6 m双层衬砌断面,横断面直径减小4.3%。5)依据防灾救援净空要求和断面气动效应研究结论,通过优化轨下结构型式,叠合式双层衬砌圆周范围为90.70%,基本实现全环叠合式双层衬砌,相较于直径14.3 m、全环30 cm现浇二次衬砌断面,横断面直径减小2.1%。 展开更多
关键词 海底隧道 盾构隧道 铁路隧道 衬砌结构 净空面积 轨下结构
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齿轨铁路齿轨系统及轨下基础研究 被引量:13
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作者 井国庆 杜文博 +1 位作者 蔡向辉 苏成光 《中国铁路》 2021年第3期94-100,共7页
齿轨铁路采用齿条与齿轮相啮合的方法,以提高线路的爬坡能力。齿轨铁路轨道由齿轨系统、钢轨、轨枕、道床等组成,适用于以旅游观光为主的大坡度山区。具有爬坡能力强、占地面积小、建设对环境破坏小等优点,已在国外得到大量使用,我国在... 齿轨铁路采用齿条与齿轮相啮合的方法,以提高线路的爬坡能力。齿轨铁路轨道由齿轨系统、钢轨、轨枕、道床等组成,适用于以旅游观光为主的大坡度山区。具有爬坡能力强、占地面积小、建设对环境破坏小等优点,已在国外得到大量使用,我国在多个旅游地也规划了齿轨铁路。系统研究齿轨系统的种类、轮轨-齿轨过渡装置、齿轨轨下结构,研究表明:在齿轨系统选择时,应综合考虑轨道下部基础、线路建设环境、施工难易程度等因素;过渡装置以三段缓冲入齿装置为最优;由于齿轨轨枕受力的特殊性,使得钢枕适用于齿轨铁路,对钢枕结构优化可延缓道砟劣化,提高道床稳定性,减少养护维修费用。 展开更多
关键词 齿铁路 齿系统 过渡装置 轨下结构
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大直径盾构隧道全预制结构拼装技术实践 被引量:25
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作者 张宇宁 岳岭 +2 位作者 刘方 吕刚 凌云鹏 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第1期147-152,共6页
京张高铁清华园隧道是国内首座全预制拼装铁路盾构隧道,包括管片衬砌、轨下箱涵结构及附属结构均实现了工厂化预制,机械化拼装工艺。轨下结构全预制拼装工艺不但加快了施工进度,节约工期,免了大量植筋,提高结构了耐久性,而且还大幅度改... 京张高铁清华园隧道是国内首座全预制拼装铁路盾构隧道,包括管片衬砌、轨下箱涵结构及附属结构均实现了工厂化预制,机械化拼装工艺。轨下结构全预制拼装工艺不但加快了施工进度,节约工期,免了大量植筋,提高结构了耐久性,而且还大幅度改善了施工作业环境。介绍轨下全预制结构的设计及施工技术创新应用,通过对现场的拼装错缝统计,分析得出箱涵拼装机无预紧功能,预制件间无螺栓连接、密封材料及施工精度低等因素是产生拼装误差的直接原因。提出采用微膨胀525快硬型硫铝酸盐水泥浆填充预制结构缝隙的改进措施,并采用数值模拟计算分析该方案可靠性与稳定性,结果表明:注浆填充施工误差缝隙后,结构的稳定性及长期运营的安全性均显著提高。 展开更多
关键词 高速铁路 铁路隧道 盾构隧道 全预制拼装技术 轨下结构 拼装误差 注浆
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