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大跨度桥梁多缝协同变形体系
1
作者 韩鹏飞 韦陶涛 +3 位作者 孔令俊 夏俊勇 李的平 姜文恺 《铁道建筑》 北大核心 2026年第1期83-88,共6页
由于铁路大跨度桥梁的梁端温度变形较大,须在梁端设置钢轨伸缩调节器,但其结构复杂容易发生病害,影响行车安全性和旅客舒适性。本文提出一种大跨度桥梁多缝协同变形体系,通过设置弹性约束多功能支座+伸缩式协同变形装置,取消钢轨伸缩调... 由于铁路大跨度桥梁的梁端温度变形较大,须在梁端设置钢轨伸缩调节器,但其结构复杂容易发生病害,影响行车安全性和旅客舒适性。本文提出一种大跨度桥梁多缝协同变形体系,通过设置弹性约束多功能支座+伸缩式协同变形装置,取消钢轨伸缩调节器,将梁端伸缩位移分散到邻近简支梁。基于多缝协同体系建立大跨度桥梁计算模型,研究简支梁多缝协同体系的动力特性和抗震性能,以及多缝协同装置与简支梁跨数的位移响应关系,并对弹性约束多功能支座和伸缩式协同变形装置进行设计和验证。结果表明:采用弹性约束多功能支座+伸缩式协同变形装置的多缝协同体系,在不设置钢轨伸缩调节器的情况下能够有效控制桥梁的相对位移。 展开更多
关键词 铁路桥梁 多缝协同变形体系 协同变形装置 荷载试验 弹性约束多功能支座
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铁路路基压电俘能器-路基刚度耦合试验研究
2
作者 陈晓斌 周应华 +1 位作者 杨伟超 王密 《铁道建筑》 北大核心 2026年第1期57-62,共6页
为提升铁路系统振动能量回收效率并推动其低碳化应用,本研究设计并开发了一种铁路路基压电俘能器(Railway Subgrade Piezoelectric Energy Harvester,RAS-PEH)。依托改进的IC-1型智能振动压实仪,构建了可模拟高速列车动荷载及真实路基... 为提升铁路系统振动能量回收效率并推动其低碳化应用,本研究设计并开发了一种铁路路基压电俘能器(Railway Subgrade Piezoelectric Energy Harvester,RAS-PEH)。依托改进的IC-1型智能振动压实仪,构建了可模拟高速列车动荷载及真实路基约束条件的试验系统,研究RAS-PEH在红层泥岩与石灰岩两类典型路基填料中的力-电耦合响应特性及发电性能。结果表明,在0~20 Hz频率范围内,RAS-PEH的负载电压均峰值随激励频率整体呈增长趋势,但增幅逐渐减缓;在动荷载频率恒定条件下,电压均峰值随偏心距(荷载幅值)增大而近似线性提高。对比分析发现,在相同加载工况下,石灰岩路基中的电压输出整体高于红层泥岩路基,在35 mm偏心距条件下,石灰岩环境下的最大输出电压较红层泥岩提高约18%。路基填料刚度差异及动荷载特性共同影响RAS-PEH的能量转换性能,为其在不同路基环境中的适应性设计与性能优化提供了试验依据。 展开更多
关键词 铁路路基 压电俘能 室内试验 能量收集 路基填料
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大跨斜拉桥无砟轨道空间几何形位多维评估
3
作者 陈嵘 庞天棋 +4 位作者 薛旻 周俊宏 文明 王铭 吕涛 《铁道工程学报》 北大核心 2026年第1期26-31,共6页
研究目的:随着高速铁路的迅猛发展,为满足线路平顺性和跨越复杂地形的需求,大跨度桥梁被广泛应用在铁路上。由于无砟轨道与大跨度桥梁刚度相差较大,目前已出现轨道结构适应性不良、几何形位较差等问题,因此确保列车在大跨度桥上无砟轨... 研究目的:随着高速铁路的迅猛发展,为满足线路平顺性和跨越复杂地形的需求,大跨度桥梁被广泛应用在铁路上。由于无砟轨道与大跨度桥梁刚度相差较大,目前已出现轨道结构适应性不良、几何形位较差等问题,因此确保列车在大跨度桥上无砟轨道安全运行成为当前重要的议题。本文以实际工程为研究背景,以设计速度160 km/h、主跨688 m大跨度斜拉桥上无砟轨道为研究对象,从频域、时频域等维度出发,多维多角度探究轨道几何形位的平顺性。研究结论:(1)频域分析发现各工况的不平顺能量主要集中于长波频段(200 m以上),列车在跨中对轨道高低平顺性影响最大;(2)时频域分析得到跨中(里程688 m)、梁端处(里程100 m)的长波能量聚集的现象,且能量主要聚集在231.7~463.5 m及以上区段;(3)列车敏感波长与轨道主要不平顺能量波长相距较远,故列车在经过此大跨度桥时不会发生明显振动;(4)静态几何形位分析发现轨道不平顺幅值主要发生在跨中(688 m)、桥塔(344 m)区域附近;(5)对轨道动态不平顺进行分析,得到整体升温、整体降温工况下对动态不平顺的影响较大;(6)本研究结果可为大跨桥上无砟轨道优化设计提供参考。 展开更多
关键词 高速铁路 大跨度斜拉桥 无砟轨道几何形位 弦测法 小波变换 虚拟轨检
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川中红层不均匀膨胀特性及对路基上拱影响机制
4
作者 李洋 余飞 +2 位作者 陈善雄 黄康 戴张俊 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第1期54-62,共9页
川中红层地区高速铁路路基持续上拱变形问题对运营安全构成了长期而潜在的威胁。依托实际工程,开展川中红层微-细观测试、三向膨胀特性试验以及原位分层上拱监测,从不同尺度上分析其矿物组成、微观结构、岩层结构差异引起的不均匀膨胀特... 川中红层地区高速铁路路基持续上拱变形问题对运营安全构成了长期而潜在的威胁。依托实际工程,开展川中红层微-细观测试、三向膨胀特性试验以及原位分层上拱监测,从不同尺度上分析其矿物组成、微观结构、岩层结构差异引起的不均匀膨胀特性,探究其对路基长年上拱的影响机制。研究结果表明,泥岩与砂岩互层产出的川中红层中存在多组水平层理面,各岩层膨胀性黏土矿物含量差异很大,导致其膨胀力高、值域范围宽,差值应力可达1.5 MPa以上,加上微观结构上矿物颗粒的择优取向,使得垂直于层理方向的膨胀率明显大于平行于层理方向,各向异性膨胀率系数达0.34~0.71,这种不均匀膨胀效应足以产生宏-细裂隙并沿水平层理方向扩展。结合川中红层路基上拱实测数据分析,运营1~2年内路基上拱较快但速率逐渐减小,运营2年后路基上拱速率逐渐稳定在5~11 mm/a,并紧随雨-旱季变化呈周期性波动。主要上拱层位并非发生于浅表层,而是受控于与外界存在水力联系的岩层节理、裂隙面的分布,最大上拱深度可达15 m。综合来看,川中红层不均匀膨胀易产生裂隙并沿层理面扩展,并在环境周期性变化影响下持续演化,是导致路基持续多年非收敛上拱变形的重要机制。 展开更多
关键词 高速铁路 路基 川中红层 不均匀膨胀 分层上拱 节理裂隙
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高强土工布加筋多级陡边坡结构性能现场试验研究
5
作者 杨广庆 苏鹏辉 +3 位作者 李婷 徐鹏 周诗广 王永 《铁道学报》 北大核心 2026年第1期151-159,共9页
针对黄土地区湿陷性强、地质灾害频发及现有加筋边坡设计规范保守等问题,依托山西某多级加筋土高陡边坡填方工程,开展高强土工布加筋多级陡边坡结构性能现场试验研究。通过施工期及工后监测,系统分析垂直应力分布、包裹体背部侧向土压... 针对黄土地区湿陷性强、地质灾害频发及现有加筋边坡设计规范保守等问题,依托山西某多级加筋土高陡边坡填方工程,开展高强土工布加筋多级陡边坡结构性能现场试验研究。通过施工期及工后监测,系统分析垂直应力分布、包裹体背部侧向土压力变化、土工布应变、含水率及坡体变形规律。结果表明:包裹式多级加筋土陡边坡整体处于稳定状态,其内部垂直应力沿筋材长度方向呈现非线性变化特征,且应力峰值位置位于筋材尾部附近;包裹体背部侧向土压力在填筑过程中逐渐趋于稳定,且分级平台处存在突变;土工布最大拉伸应变为0.62%,远低于材料极限;包裹体背部含水率和坡体平台处变形受季节气候影响,最大水平位移为5.69 cm(占坡高0.219%),最大竖向沉降为2.16 cm(占坡高0.083%),均符合规范限值。研究表明高强土工布加筋技术可有效抑制坡体变形,降低工程成本,可为黄土地区类似工程提供重要参考。 展开更多
关键词 黄土地区 高强土工布 多级加筋土陡边坡 现场试验 结构性能
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地铁不同类型轨道对基础变形的适应能力研究
6
作者 曾志平 齐星哲 +3 位作者 李沛成 郭骁 田春雨 吴达 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期195-206,共12页
地铁隧道的不均匀沉降会显著影响轨道结构的力学性能及运营安全。为研究在基础不均匀沉降变形作用下地铁不同类型轨道的变形特性以及其对基础不均匀沉降变形的适应能力,本文以我国地铁常用的4种轨道结构(即普通整体道床轨道、减振扣件... 地铁隧道的不均匀沉降会显著影响轨道结构的力学性能及运营安全。为研究在基础不均匀沉降变形作用下地铁不同类型轨道的变形特性以及其对基础不均匀沉降变形的适应能力,本文以我国地铁常用的4种轨道结构(即普通整体道床轨道、减振扣件式整体道床轨道、钢弹簧浮置板轨道和减振垫浮置板轨道)为研究对象,基于有限元法建立余弦型不均匀沉降条件下轨道系统空间分析模型,系统研究不同轨道类型对基础不均匀沉降变形的适应能力及其变形特性。研究表明:1) 4种轨道结构在基础沉降下的钢轨与道床变形曲线高度一致,沉降中心处变形最大,沉降波起止端存在局部上拱现象;2)普通整体道床轨道和减振扣件式整体道床轨道因纵向刚度较大,在沉降幅值大于20 mm和沉降波长小于10 m的条件下易发生非线性变形或上拱现象,对基础变形的适应能力较弱;相比之下,钢弹簧浮置板轨道和减振垫浮置板轨道因结构具有柔性特点,对基础变形的适应能力较强;3)钢弹簧浮置板轨道和减振垫浮置板轨道的轨道板顶面沉降值可用于判断基础沉降幅值,而对于普通整体道床轨道和减振扣件式整体道床轨道,仅能观测到道床顶面沉降值,难以准确判断沉降幅值。研究结果可为地铁轨道结构设计优化及基础变形作用下的轨道系统运营维护提供理论依据与工程参考。 展开更多
关键词 地铁 基础沉降 无砟轨道 浮置板轨道 有限元
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大跨度钢桁梁明桥面轨枕板式轨道结构损伤特性
7
作者 孙立 陈子豪 +2 位作者 张长龙 任西冲 张政 《铁道建筑》 北大核心 2026年第1期24-30,共7页
基于钢筋混凝土弹塑性损伤理论,构建了钢桁梁明桥面轨枕板式轨道的非线性分析模型,探讨列车荷载及温度荷载对轨道结构损伤特性的影响。结果表明:列车荷载作用下,轨枕板式轨道结构损伤较小;在设计温度荷载作用下,轨枕板结构损伤不大,最... 基于钢筋混凝土弹塑性损伤理论,构建了钢桁梁明桥面轨枕板式轨道的非线性分析模型,探讨列车荷载及温度荷载对轨道结构损伤特性的影响。结果表明:列车荷载作用下,轨枕板式轨道结构损伤较小;在设计温度荷载作用下,轨枕板结构损伤不大,最大损伤因子为0.424;整体升温30℃时扣件连接部位的最大受拉损伤因子为0.987,混凝土垫层与轨枕板、钢桁梁接触面易产生离缝损伤;整体降温30℃时轨枕板螺栓口附近损伤显著,混凝土垫层中的最大受拉、受压损伤因子分别为0.981和0.930;在极端正负温度梯度下,轨枕板式轨道结构损伤均较集中,混凝土垫层中的受拉损伤因子均达到0.981,轨枕板混凝土垫层与钢桁梁接触面易产生损伤。 展开更多
关键词 客货共线铁路 钢桁梁明桥面 轨枕板式轨道结构 损伤特性 温度荷载
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基于BP神经网络的成都砂卵石离散元模型细观参数标定研究
8
作者 袁胜洋 练小莲 +3 位作者 周伟星 李城栋 谷耀 刘先峰 《铁道学报》 北大核心 2026年第1期140-150,共11页
砂卵石土广泛分布于成都地区,受颗粒粒径限制,采用常规试验手段研究其力学特性时,耗时长且成本高。离散元数值试验是研究砂卵石力学特性的一有效手段,但颗粒间细观参数难以确定。基于砂卵石三轴试验,通过统计真实颗粒圆度和纵横比,采用... 砂卵石土广泛分布于成都地区,受颗粒粒径限制,采用常规试验手段研究其力学特性时,耗时长且成本高。离散元数值试验是研究砂卵石力学特性的一有效手段,但颗粒间细观参数难以确定。基于砂卵石三轴试验,通过统计真实颗粒圆度和纵横比,采用凸包法生成不规则颗粒,利用三维离散元软件构建考虑砂卵石颗粒形貌特征的数值模型。基于不同细观参数试算得到的25组数据建立神经网络,采用BP神经网络反演方式标定模型参数,分别采用莱文贝格-马夸特方法、贝叶斯正则化方法和量化共轭梯度法对数据进行训练。使用后验差分析法评估3种方法预测的模型数据精度。结果表明:使用贝叶斯正则化方法得出的预测参数精度最高,确定的砂卵石土颗粒法切向刚度比k、摩擦系数f分别为1.633、0.831;基于该细观参数,对不同细粒含量的砂卵石三轴试验进行模拟,模型数据和试验数据误差基本都在±10%以内,表明BP神经网络可用于砂卵石模型颗粒法切向刚度比和摩擦系数标定。 展开更多
关键词 砂卵石 不规则颗粒 三维离散元 BP神经网络 细观参数标定
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基于谱单元法的钢弹簧浮置板轨道结构声振特性分析
9
作者 冯青松 陈谣 +2 位作者 李家臻 蒋剑 张凌 《噪声与振动控制》 北大核心 2026年第1期13-20,共8页
为探明城市轨道交通钢弹簧浮置板轨道结构振动与声辐射特性,基于改进傅里叶级数和谱单元法,推导钢轨和轨道板位移函数求解公式,并采用MATLAB软件编制基于谱单元法的求解结构振动及声辐射的计算模型。通过计算此模型的振动模态、声辐射,... 为探明城市轨道交通钢弹簧浮置板轨道结构振动与声辐射特性,基于改进傅里叶级数和谱单元法,推导钢轨和轨道板位移函数求解公式,并采用MATLAB软件编制基于谱单元法的求解结构振动及声辐射的计算模型。通过计算此模型的振动模态、声辐射,并与ANSYS、Virtual.Lab仿真模型计算结果及现场实测结果对比,验证了该模型的正确性。最后对比分析扣件刚度、道床板厚度和钢弹簧刚度等参数变化对轨道结构声振特性的影响。结果表明:钢轨的竖向振动位移响应主要集中在16 Hz以下;而声压能量在0~1500 Hz频段内的分布差异不大,其中在900~1200 Hz频段内存在噪声放大现象;扣件垂向刚度和钢弹簧垂向刚度对钢轨振动特性影响较大,其中,扣件刚度变化仅影响位移导纳幅值,而钢弹簧垂向刚度变化既影响导纳幅值也影响相应的频率,浮置板厚度对声压影响较大,当厚度为0.3 m时,声压峰值为其他板厚工况下的2.5~4倍,对于钢弹簧浮置板轨道板厚,0.3 m是应特别注意的数值。 展开更多
关键词 振动与波 钢弹簧浮置板轨道 谱单元 声振特性分析 减振降噪 参数分析
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重载铁路小半径曲线钢轨磨耗演化规律研究
10
作者 时瑾 高玉祥 李跃鹏 《铁道工程学报》 北大核心 2026年第1期19-25,共7页
研究目的:钢轨的表面状态、磨耗量是铁路工务部门实施打磨、换轨等维修作业的重要依据,开展磨耗演化规律研究有助于掌握钢轨的磨耗变化趋势,提前制定养修方案。因此,本文基于多个维修周期的某重载铁路实际监测的磨耗数据分析不同半径曲... 研究目的:钢轨的表面状态、磨耗量是铁路工务部门实施打磨、换轨等维修作业的重要依据,开展磨耗演化规律研究有助于掌握钢轨的磨耗变化趋势,提前制定养修方案。因此,本文基于多个维修周期的某重载铁路实际监测的磨耗数据分析不同半径曲线及不同位置钢轨磨耗的主要特征及演化规律。研究结论:(1)小半径曲线外轨侧磨呈“中间高、两边低”特征,曲中点附近侧磨量最大,侧磨主要发生在圆曲线上,缓和曲线的侧磨量较小;(2)随着曲线半径的增大,侧磨和垂磨在上道初期与后期的月度磨耗变化量差异均减小;(3)钢轨磨耗速率与曲线半径呈负相关,磨耗以侧磨为主,当R≤800 m时磨耗速率随半径的变化幅度显著;当R>800 m时半径对磨耗速率影响较小,侧磨与垂磨的速率差异也逐渐减小;(4)本研究成果可为重载铁路小半径曲线钢轨的磨耗控制及养护维修提供依据。 展开更多
关键词 钢轨磨耗 小半径曲线 重载铁路 演化规律 多源数据
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超高海拔山区铁路实体桥墩早期损伤特性
11
作者 元强 杨嘉霖 +1 位作者 张凯 饶惠明 《铁道学报》 北大核心 2026年第2期182-193,共12页
桥墩是交通基础设施的重要部件,探明超高海拔山区桥墩早期变形与伤损演变特征,对高原交通设施长期安全服役意义重大。在西藏昌都区域(海拔4360/4480 m)建设铁路实体桥墩,并对其早期温度场与变形特征开展监测;考虑环境气象变化与混凝土... 桥墩是交通基础设施的重要部件,探明超高海拔山区桥墩早期变形与伤损演变特征,对高原交通设施长期安全服役意义重大。在西藏昌都区域(海拔4360/4480 m)建设铁路实体桥墩,并对其早期温度场与变形特征开展监测;考虑环境气象变化与混凝土随机伤损累积,开发高原铁路实体桥墩早期多场耦合特征模拟分析方法,探明超高海拔山区严酷环境下铁路桥墩早期温/湿度场分布特征,揭示桥墩混凝土早期伤损演变行为。结果表明:超高海拔山区严酷气候条件下,桥墩早期开裂风险较大,14 d龄期内墩身混凝土最大拉应变为103.79×10^(-6);伴随龄期增长,主拉应变呈波动增长,混凝土受拉损伤累积,28 d内受拉损伤最大为0.395,混凝土裂缝失稳扩展。桥墩圆弧面与顶面伤损发展较快,降低水化热对墩身受拉损伤无显著影响,延长拆模龄期后受拉损伤略有下降。 展开更多
关键词 超高海拔山区 实体桥墩 多场耦合 早期变形 混凝土损伤
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考虑轮轨损伤的地铁车辆一系簧异常断裂机理分析
12
作者 文永蓬 徐祖翰 +2 位作者 钟硕乔 宗志祥 蔡溢婧 《振动工程学报》 北大核心 2026年第1期147-156,共10页
地铁车辆在长期服役过程中,车轮与钢轨的异常磨耗将导致不可避免的接触疲劳损伤,轮轨损伤相互耦合可能会给车辆运行安全带来威胁。某地铁车辆自2019年以来未达设计里程却偶发一系钢弹簧断裂问题,为了探明其原因,调研了现场断裂钢簧及对... 地铁车辆在长期服役过程中,车轮与钢轨的异常磨耗将导致不可避免的接触疲劳损伤,轮轨损伤相互耦合可能会给车辆运行安全带来威胁。某地铁车辆自2019年以来未达设计里程却偶发一系钢弹簧断裂问题,为了探明其原因,调研了现场断裂钢簧及对应的车轮多边形磨耗情况,结合运行线路钢轨的磨损状态,建立了考虑轮轨损伤的地铁车辆垂向动力学机理模型,分析了车轮多边形与钢轨波磨单独作用及二者产生拍振现象时车辆的垂向振动响应,讨论了不同波长轮轨损伤激励在不同相位差下的耦合作用。结果表明:一系簧发生断裂的车辆存在10阶车轮多边形,其运行线路存在主波长为250~315 mm的钢轨波磨。当车辆运行速度为70~80 km/h时可带来接近一系簧固有频率的激励,车轮多边形和钢轨波磨两种激励在一定条件下耦合将出现拍振现象,产生周期性瞬时冲击,极端情况下将恶化为持续性超标高负荷。一系簧长期处于轮轨损伤耦合异常作用,引起一系簧结构本身同频共振,是导致一系簧偶发断裂的重要原因之一。 展开更多
关键词 轮轨损伤 轮轨作用力 车轮多边形 钢轨波磨 拍振
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卵石破碎面数目影响集料直剪性能规律研究
13
作者 井国庆 程岩 刘贵宪 《西南交通大学学报》 北大核心 2026年第1期111-116,共6页
为了研究道砟颗粒的破碎面数目对道床直剪性能的影响规律,首先,对光滑的河卵石进行破碎,得到拥有不同破碎面数目的道砟集料;其次,针对以上工况在不同垂向应力下开展直剪试验,得到剪切过程中道砟集料的应力应变关系和变形特性;最后,通过... 为了研究道砟颗粒的破碎面数目对道床直剪性能的影响规律,首先,对光滑的河卵石进行破碎,得到拥有不同破碎面数目的道砟集料;其次,针对以上工况在不同垂向应力下开展直剪试验,得到剪切过程中道砟集料的应力应变关系和变形特性;最后,通过公式计算,得出道砟集料的峰值抗剪强度和内摩擦角随垂向应力的变化规律.研究结果表明:在强度特性方面,道砟破碎面数目为0、1、2、3个时,同一垂向应力下道砟集料的剪切强度和内摩擦角在一定范围内会随着道砟破碎面数目的增加而增加,剪切强度依次提高了14.7%~25.6%、12.2%~27.4%、6.0%~10.1%;对于变形特性,道砟集料的剪缩特性会随着破碎面数目的增加而增加,最大增加了76.4%,而剪胀特性会随着破碎面数目的增加而减少,最大减少20.8%. 展开更多
关键词 道砟 破碎面 直剪试验 剪切特性
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考虑浆液析水特性的裂隙岩体注浆机理研究
14
作者 秦鹏飞 陈涛 +1 位作者 刘静 邵振猛 《铁道学报》 北大核心 2026年第1期202-209,共8页
水泥浆液在注浆加固工程中应用非常广泛,水泥浆液是两相介质组成的悬浊液,具有典型的析水特性。运动扩散中的水泥浆液析水后,其自身黏度、密度等性能发生明显改变,对加固范围和效果产生较大影响。基于黏性流体力学理论建立恒注浆速率条... 水泥浆液在注浆加固工程中应用非常广泛,水泥浆液是两相介质组成的悬浊液,具有典型的析水特性。运动扩散中的水泥浆液析水后,其自身黏度、密度等性能发生明显改变,对加固范围和效果产生较大影响。基于黏性流体力学理论建立恒注浆速率条件下,水泥浆液的析水扩散模型,并推导了层流状态下浆液扩散半径、浆液压力的理论解答。研究表明:浆液析水率随注浆时间、扩散距离呈非线性态势增加,水灰比越大浆液体系析出的自由水越多,析水率沿扩散通道分布差异越显著;浆液析水后浓度减小,浆液黏度、密度相应提高,浆液压力较不考虑析水作用下的压力高,而且随水灰比增加,考虑与不考虑析水作用二者得到的注浆压力差值越来越大;最后通过现场实测发现,浆液压力、析水率理论值与实测值相差17%~21%,表明所构建的浆液析水扩散模型具有较强的适用性,可为隧道、铁路等工程项目建设提供参考和指导。 展开更多
关键词 铁道工程 水泥注浆 析水特性 浆液黏度 扩散机理
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基于实测参数的400 km/h车辆-轨道-桥梁耦合动力分析模型
15
作者 马登科 闫子权 +3 位作者 时瑾 肖俊恒 孙林林 崔树坤 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期452-463,共12页
随着列车运行速度的不断提升,荷载振动效应加剧,轮轨接触关系及车-线-桥耦合系统的力学行为呈现显著的非线性特征与多尺度耦合效应,亟需构建适用于速度超过350 km/h高速铁路的车辆-轨道-桥梁耦合动力分析模型,以实现更高速度条件下高速... 随着列车运行速度的不断提升,荷载振动效应加剧,轮轨接触关系及车-线-桥耦合系统的力学行为呈现显著的非线性特征与多尺度耦合效应,亟需构建适用于速度超过350 km/h高速铁路的车辆-轨道-桥梁耦合动力分析模型,以实现更高速度条件下高速铁路线路基础设施力学行为的精确评估。本文基于实测的400 km/h速度级轮轨蠕滑黏着特性以及轨道系统关键参数的非线性力学特征,建立了考虑更高速度等级轮轨接触关系和精细化参数表征的车辆-轨道-桥梁耦合动力分析模型,并通过400 km/h级高速行车试验的实测数据验证了模型的正确性和计算可靠性。在此基础上开展了工况研究,揭示了400 km/h级高速铁路轨道-桥梁系统力学行为时空分布特征及其影响机制。其中,桥梁徐变上拱和墩台变位的线路基础变形对车体垂向加速度的影响较大,典型32 m简支梁徐变不超过10 mm、相邻墩台不均匀沉降不超过10 mm的变形变位控制指标能够满足400 km/h级高速铁路运营要求。 展开更多
关键词 高速铁路 高速轮轨接触关系 车辆-轨道-桥梁耦合动力分析模型 力学行为
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不同轴重作用下有砟道床-路基动力响应DEM-FDM三维仿真分析
16
作者 徐鹏 钟熠 +2 位作者 孟宇涵 杨广庆 李婷 《振动工程学报》 北大核心 2026年第1期260-267,共8页
有限元法(FEM)与有限差分法(FDM)无法准确模拟离散道砟颗粒,离散元法(DEM)虽然可以模拟道砟的离散特性,但是因为计算效率等问题,常将实际有砟道床-路基三维结构简化为二维平面模型。为此,采用DEM-FDM数值方法建立了轨枕-有砟道床-路基... 有限元法(FEM)与有限差分法(FDM)无法准确模拟离散道砟颗粒,离散元法(DEM)虽然可以模拟道砟的离散特性,但是因为计算效率等问题,常将实际有砟道床-路基三维结构简化为二维平面模型。为此,采用DEM-FDM数值方法建立了轨枕-有砟道床-路基三维耦合模型,通过与二维耦合模型结果、理论解析值以及既有实测值的对比,验证了三维模型的准确性。通过开展不同轴重下的有砟道床-路基动力响应三维仿真分析发现:与横向位移相比,不同轴重作用下枕下道砟均以竖向位移为主;随着轴重的增加,砟肩处道砟横向位移愈加明显并且扩散角逐渐由35°增大到55°;不同轴重作用下动应力、加速度的影响范围基本不变,但随着轴重的增加,基床表面动应力、加速度沿横断面方向W形分布的趋势越明显;基床表面竖向位移与轴重呈正相关关系,且随着轴重的增加其分布形状逐渐由W形变为U形。 展开更多
关键词 有砟道床 动力响应 轴重 离散元法 有限差分法
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基于线激光原理的道岔钢轨廓形检测小车设计与现场应用
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作者 杨县才 乐明静 +4 位作者 刘泽宇 徐井芒 张傲南 王平 钱瑶 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第2期39-45,共7页
针对目前道岔钢轨廓形手工检测效率低下、检测项目单一等技术难点,提出一种基于线激光技术的非接触式道岔区钢轨廓形检测方法,设计一种可折叠便携式钢轨廓形检测小车。首先,对小车进行机械设计和参数设计,保证小车能适用于道岔区域轨距... 针对目前道岔钢轨廓形手工检测效率低下、检测项目单一等技术难点,提出一种基于线激光技术的非接触式道岔区钢轨廓形检测方法,设计一种可折叠便携式钢轨廓形检测小车。首先,对小车进行机械设计和参数设计,保证小车能适用于道岔区域轨距变化的同时保持垂直轨面检测姿态。随后,制作物理样机开展室内外试验进行稳定测试与精度验证。最后,利用小车对实际运营条件下的18号道岔钢轨廓形进行测试。基于实测数据建立高速车辆-道岔刚柔耦合动力学模型,分析道岔转辙器区钢轨磨耗状态下的动力学响应。试验结果表明,检测小车的运行时垂直度好、抗干扰能力强、垂向检测精度达0.05 mm,实际运营条件下钢轨的轮对偏移量增加,各项动力学性能指标变化显著。 展开更多
关键词 道岔 钢轨廓形 线激光 便携式轨检小车 连续检测 动力学性能分析
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大跨桥上有砟道床道砟流动特性分析
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作者 彭慧 陈嵘 +3 位作者 刘凯 朱翔宇 李俊锋 刘伊菱 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第3期71-78,共8页
在温度及列车荷载作用下大跨桥梁变形较大,引起道砟流动性显著增大,导致道床厚度及支承刚度发生变化。采用离散元法建立桥上主跨跨中有砟道床二维模型,对其分别施加5次温度循环荷载和列车荷载,基于宏细观角度初步探索温度循环荷载以及... 在温度及列车荷载作用下大跨桥梁变形较大,引起道砟流动性显著增大,导致道床厚度及支承刚度发生变化。采用离散元法建立桥上主跨跨中有砟道床二维模型,对其分别施加5次温度循环荷载和列车荷载,基于宏细观角度初步探索温度循环荷载以及列车荷载作用下道砟流动特性、道床厚度变化规律,并分析道床支承刚度变化情况。结果表明:温度循环荷载作用下道砟整体向上流动,降温时道砟向上流动性较升温时流动性大,枕底道砟流动性较大,道床中部和底部道砟次之,而轨枕两侧道砟流动性规律相反;列车荷载作用下道砟整体向下流动,道床枕底、中部、底部的道砟位移依次减小,其位移平均值分别为-0.0339,-0.0132,-0.0112 mm,而枕侧道砟受挤压向上流动。5次温度循环荷载作用下道床厚度变化平均值分别为0.0527,0.0336,0.0291,0.0239,0.0232 mm,道床平均厚度增大,但增幅逐渐减小;5次列车荷载作用下道床厚度变化平均值分别为0.0020,0.0017,0.0003,-0.0009,-0.0008 mm,道床厚度呈先增加后减小的趋势。5次温度循环荷载作用下道床支承刚度衰减较大,最大衰减52.71%,最小衰减15.45%;5次列车荷载作用下道床支承刚度变化幅度较大,最大衰减25.24%,最大增加17.22%。 展开更多
关键词 有砟道床 离散元法 道砟流动特性 道床厚度 道床支承刚度
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基于BIM+GIS的铁路路基监测模型建模及WebGIS可视化研究
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作者 黄德贵 李建国 +3 位作者 朱丹 刘小丫 刘乙甫 蒋关鲁 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第3期48-54,共7页
随着信息化、智能化和数字化成为中国铁路的战略目标,采用数字技术推动新质生产力是铁路发展的必然要求。传统铁路路基监测方案多以文字描述和图纸呈现,监测可视化水平和相关工作效率受限。为实现在三维数字地球上直观展示监测方案,快... 随着信息化、智能化和数字化成为中国铁路的战略目标,采用数字技术推动新质生产力是铁路发展的必然要求。传统铁路路基监测方案多以文字描述和图纸呈现,监测可视化水平和相关工作效率受限。为实现在三维数字地球上直观展示监测方案,快速获知传感器真实监测位置等属性信息,使用Civil 3D创建线路并提取路基三维实体模型,通过Dynamo将模型转换成Revit族并处理后导出UDBX文件,在路基BIM模型中量测传感器的三维坐标,利用GIS平台整合路基模型和Revit创建的监测传感器模型,在进行TIN地形挖洞等处理后,生成场景缓存并发布REST服务,在B/S架构下基于Cesium框架进行路基监测模型的三维WebGIS可视化开发。基于上述研究工作,在HTML页面中实现监测方案在三维数字地球上呈现,开发监测模型图层管理、传感器赋色高亮显示、传感器属性信息弹窗动态展示等功能。基于BIM+GIS的铁路路基监测模型创建流程及B/S架构下的模型WebGIS可视化方法,能够贯通从路基监测三维可视化模型建模、服务发布到WebGIS可视化开发的全流程,可为铁路路基实现三维监测可视化提供参考。 展开更多
关键词 铁路路基 监测可视化 B/S架构 BIM GIS WebGIS可视化
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重载铁路小半径曲线钢轨波磨对轨道动态响应影响
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作者 王煜轩 刘朝阳 +2 位作者 王志丰 刘建华 张昌凡 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第3期55-61,共7页
钢轨波磨作为重载铁路中普遍出现的钢轨伤损类型,会诱发轨道结构产生病害。为探究钢轨波磨对重载铁路小半径曲线段轨道结构的动态响应,对某重载铁路进行现场动静态测试,分析小半径曲线段钢轨波磨的特征,获取钢轨打磨前后列车以不同速度... 钢轨波磨作为重载铁路中普遍出现的钢轨伤损类型,会诱发轨道结构产生病害。为探究钢轨波磨对重载铁路小半径曲线段轨道结构的动态响应,对某重载铁路进行现场动静态测试,分析小半径曲线段钢轨波磨的特征,获取钢轨打磨前后列车以不同速度运行时钢轨、轨枕及道床的动态响应。测试结果表明:所测区段钢轨已产生明显波磨损伤,钢轨打磨前外轨超过规范限值12μm的里程占测量总里程的20.73%,而内轨则占97.32%,接近100%;同时,内轨的粗糙度等级高于外轨,且完全超过限值。对波磨的处理主要通过消除钢轨表面不平顺来改善轮轨间的相互作用,以此减少轮轨冲击。在钢轨打磨后,列车通过该测试段时内、外轨的垂向力平均值分别为111.94 kN与110.75 kN,较打磨前减少7.69%与6.38%。在轨道结构垂向位移方面,钢轨打磨后的钢轨垂向位移较打磨前减少18.52%,轨枕垂向位移减少32.70%。在钢轨打磨后内轨、内轨处轨枕及内轨处道床的垂向加速度平均值分别为打磨前的85.94%、68.4%及66.7%,同时内轨处的道床垂向加速度在打磨前的增长速度远高于外轨,而在钢轨打磨后内轨处道床垂向加速度增长速度明显降低,此外钢轨、轨枕及道床的振动加速度均为曲线内侧大于曲线外侧。 展开更多
关键词 重载铁路 钢轨波磨 小半径曲线 轨道结构 动态响应
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