检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道学报 2025年第2期47卷 181-187页

作者：吉晓宇何旭辉敬海泉中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075

为缓解列车通过时全封闭声屏障内的气动压力,提出两种泄压方案:在声屏障顶部设置泄压槽和泄压孔。利用数值模拟方法对两种方案的缓解效果进行对比,结果表明:全封闭声屏障顶部设置泄压槽和泄压孔分别将声屏障内最大压力变化幅值降低了约4... 详细信息

为缓解列车通过时全封闭声屏障内的气动压力,提出两种泄压方案:在声屏障顶部设置泄压槽和泄压孔。利用数值模拟方法对两种方案的缓解效果进行对比,结果表明:全封闭声屏障顶部设置泄压槽和泄压孔分别将声屏障内最大压力变化幅值降低了约40.2%和26.1%,泄压效果显著。两种方案的泄压原理不同,泄压槽通过降低初始压力波的强度和消除反射波降低声屏障内部压力,泄压孔则通过使部分压力波以相反形式的波反射回去并通过泄压孔向外部传播来降低声屏障内部压力。在横截面压力方面,泄压槽显著降低其附近2 m范围内的测点正压极值,而泄压孔则显著降低中部截面附近6 m范围内的测点压力极值。研究结果对全封闭声屏障的设计提供了实际参考价值。

关键词：高速列车全封闭声屏障泄压数值模拟

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水平互层围岩铁路隧道底部变形模型试验研究

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铁道学报 2025年第3期47卷 168-177页

作者：相懋龙阳军生吴剑傅金阳刘志强罗钰博中南大学土木工程学院湖南长沙4100752 中铁西南科学研究院有限公司四川成都611731 高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075

为揭示复杂地应力下水平互层围岩铁路隧道底部变形机理,设计融合3D打印技术和复模工艺的精细化隧道模型,在实现隧道结构精度有效控制的同时可模拟隧底结构开裂情况,采用基于石膏相似材料的逐层浇筑方法制备水平软硬互层岩体,开展不同水... 详细信息

为揭示复杂地应力下水平互层围岩铁路隧道底部变形机理,设计融合3D打印技术和复模工艺的精细化隧道模型,在实现隧道结构精度有效控制的同时可模拟隧底结构开裂情况,采用基于石膏相似材料的逐层浇筑方法制备水平软硬互层岩体,开展不同水平地应力下水平层状围岩隧道底部隆起变形规律的物理模型试验研究。研究结果表明:高水平地应力作用下隧底层状岩体呈层间分离和挠曲弯折破坏的隆起破坏特征,且隆起破坏区域会随水平地应力增大而向两侧及深部扩展;不同应力环境下隧道结构内力和隧底隆起变形有着显著差异,随水平地应力增大,衬砌两侧弯矩由向外逐步转为向内,仰拱中心处弯矩和轴力逐渐增大且处于整环衬砌的最大值,当侧压力系数K超过1.25时,隧底结构隆起显著增加,且隆起量值随K值增加较快,工程中应注意此类隧底隆起的预防及控制;高水平地应力作用下隧底层状岩体的隆起破坏是导致此类隧道底部隆起病害的根本原因。

关键词：铁路隧道水平层状岩体高水平地应力隧底隆起精细化隧道模型模型试验

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基于实测的斜拉桥拉索温度规律及模式研究

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华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第2期53卷 62-68页

作者：戴公连詹琢然何昌林张强强中南大学土木工程学院湖南长沙410083 高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410083 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014 华北科技学院建筑工程学院河北廊坊065201

依托三座高速铁路大跨斜拉桥的拉索节段实验,研究斜拉索的温度场.根据实测数据,采用梯度提升决策树(GBDT)构建基于环境变量的拉索截面均匀温度预测模型;根据1970—2020年间的气象资料,结合拉索温度预测模型得到拉索均匀温度的长期历史数... 详细信息

依托三座高速铁路大跨斜拉桥的拉索节段实验,研究斜拉索的温度场.根据实测数据,采用梯度提升决策树(GBDT)构建基于环境变量的拉索截面均匀温度预测模型;根据1970—2020年间的气象资料,结合拉索温度预测模型得到拉索均匀温度的长期历史数据,并探究拉索温度在一日、一年内的变化规律及极端情况下的模式,为斜拉桥的温度效应分析奠定了基础.结果表明:GBDT模型的预测误差较线性模型下降了60%以上;在50 a重现期下,泉州、裕溪河和赣州拉索截面均匀温度的最高温度分别为38.08,42.30和40.30℃,最小值分别为4.70,-8.02和-1.25℃.

关键词：大跨度斜拉桥温度预测时程曲线梯度提升树极值预测

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CRTSⅡ型板式轨道砂浆充填层服役现状分析

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铁道学报 2025年第2期47卷 152-159页

作者：元强向功坤郑新国张旭王勇中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 高速铁路轨道系统全国重点实验室北京100081 厦门理工学院土木工程与建筑学院福建厦门361024

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,... 详细信息

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。

关键词：高速铁路无砟轨道 CA砂浆耐久性

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湿陷性黄土路基可持续材料加固效果与机理研究

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科学技术与工程 2025年第10期25卷 4309-4316页

作者：牛晓宇周志健朱荣贵张涛贾羽王晅中建交通建设集团有限公司北京100071 中南大学土木工程学院长沙410083 高速铁路建造技术国家工程实验室长沙410083

为改善湿陷性黄土路基沉降造成路面开裂等工程质量问题,采用碱激发可持续材料工业固废高炉矿渣(ground granulated blastfurnace slag,GGBS)对湿陷性黄土进行改良,探讨不同固化剂掺量对湿陷性黄土基本物理性质、力学特征、渗透性和湿陷... 详细信息

为改善湿陷性黄土路基沉降造成路面开裂等工程质量问题,采用碱激发可持续材料工业固废高炉矿渣(ground granulated blastfurnace slag,GGBS)对湿陷性黄土进行改良,探讨不同固化剂掺量对湿陷性黄土基本物理性质、力学特征、渗透性和湿陷性的影响规律,并从微观结构上阐述固化剂改良机理。研究结果表明:随着固化剂掺量的增加,固化土最优含水率呈现先减少后增大的趋势,最大干密度则表现为先增大后减少,10%掺量下最大干密度最优;固化剂对湿陷性黄土力学强度影响显著,强度随掺量的增加近似线性增加,20%掺量可提升至2.3 MPa,而6%固化剂掺量C_(BR)可提升至8.3%;渗透系数随固化剂掺量的增大而减少,10%固化剂掺量可将渗透系数降低至10~(-7)m/s量级以下。湿陷系数随固化剂掺量增大而减少,固化剂掺量达6%时,固化土变为非湿陷性土,综合性能表明,10%掺量为路用需求的最优掺量;微观形貌上,固化剂改变了黄土颗粒的接触方式,黄土颗粒由点-面接触形式转化为面-面接触,孔隙尺寸由中孔隙和大孔隙向中孔隙转化,并且数量减少,大孔隙被填充,与重塑黄土相比,10%掺量固化土中,大孔隙和中孔隙分别从33.0%和31.5%减少至3.9%和14.8%,分别减少了29.1%和16.7%,其孔隙分布分形维数由1.12减小为0.96。通过碱激发GGBS固化湿陷性黄土,改良了黄土的湿陷性,其性能具有较好的路用前景,研究结果可为湿陷性黄土固化处置提供理论依据和实践参考。

关键词：湿陷性黄土可持续材料改良固化路用特性微观机理

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反复拉荷载损伤混凝土自愈合前后氯离子传输性能

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混凝土 2025年第3期 70-78页

作者：张庆章孙鹏帅宋力王峰河南工业大学土木工程学院河南省粮油仓储建筑与安全重点实验室中南大学土木工程学院高速铁路建造技术国家工程研究中心

反复荷载作用容易导致混凝土内部出现损伤并加速氯离子侵入混凝土，而随着时间的持续混凝土内的自愈合效应又会降低损伤对氯离子传输性能的影响。为此，针对不同掺合料混凝土进行的抗拉强度（40%、50%和60%）、持载时间（卸载时间为3∶1... 详细信息

反复荷载作用容易导致混凝土内部出现损伤并加速氯离子侵入混凝土，而随着时间的持续混凝土内的自愈合效应又会降低损伤对氯离子传输性能的影响。为此，针对不同掺合料混凝土进行的抗拉强度（40%、50%和60%）、持载时间（卸载时间为3∶1、4∶1和6∶1）和循环次数（8次、12次和16次）损伤混凝土自愈合前与自愈合后氯离子传输性能试验。结果表明：随着拉应力水平、荷载循环方式中持载时间占比和荷载循环次数的增加，混凝土损伤系数逐渐增大，对于OPC、FA5和FA10混凝土来说，50%拉应力是损伤临界阈值点，超过这个范围损伤明显，而G10和G15混凝土，不再存在损伤临界阈值点。随着拉应力水平的增加，不同混凝土自愈合前与自愈合后的氯离子扩散系数均逐渐增大。经过45 d的再养护龄期，受损伤的混凝土表现出明显的自愈合能力，且不同掺合料混凝土自愈合程度范围为10.2%～59.8%。

关键词：混凝土反复拉荷载氯离子扩散损伤系数自愈合性能

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高铁连续梁桥横向变形与轨面几何形态变化的映射关系研究

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建筑结构学报 2021年第4期42卷 215-222页

作者：蒋丽忠冯玉林周旺保聂磊鑫向平周文中南大学土木工程学院中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室

为研究高速铁路桥梁结构横向变形与轨面变形间的映射关系,在考虑高速铁路桥梁-路基-无砟轨道系统层间相互作用的基础上,基于势能驻值原理,推导出连续梁桥横向变形与轨面变形的微分方程及边界条件,提出连续梁桥横向变形与轨面变形的映射... 详细信息

为研究高速铁路桥梁结构横向变形与轨面变形间的映射关系,在考虑高速铁路桥梁-路基-无砟轨道系统层间相互作用的基础上,基于势能驻值原理,推导出连续梁桥横向变形与轨面变形的微分方程及边界条件,提出连续梁桥横向变形与轨面变形的映射解析模型。利用所提的解析方法及有限元方法分别求解连续梁桥横向变形下的钢轨变形,并研究横向变形幅值不确定性对轨面变形的影响。结果表明:两种方法求解结果吻合良好,验证了所提的解析模型的正确性;桥梁结构变形与轨面变形的映射系数随桥梁结构变形幅值的增加而非线性增大;钢轨变形具有明显的"跟随性";钢轨变形及层间扣件内力随连续梁桥变形幅值的增大而增大;列车运行速度越快,钢轨变形引起的激励频率越大。

关键词：高速铁路连续梁桥钢轨变形解析模型势能驻值原理映射关系

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沥灰比对水泥乳化沥青砂浆断裂韧性的影响

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硅酸盐学报 2016年第5期44卷 627-633页

作者：王超邓德华元强中南大学土木工程学院高速铁路建造技术国家工程实验室长沙410075

基于断裂力学理论,采用单边带裂缝梁三点弯曲试验,研究了沥灰比(沥青/水泥质量比mA/mC)对水泥乳化沥青(CA)砂浆断裂行为的影响。根据测试的荷载–扰度(P–d)和荷载–裂缝口张开位移(P–dc)曲线,计算了不同沥灰比CA砂浆的应力强度因子K_I... 详细信息

基于断裂力学理论,采用单边带裂缝梁三点弯曲试验,研究了沥灰比(沥青/水泥质量比mA/mC)对水泥乳化沥青(CA)砂浆断裂行为的影响。根据测试的荷载–扰度(P–d)和荷载–裂缝口张开位移(P–dc)曲线,计算了不同沥灰比CA砂浆的应力强度因子K_I、J积分和断裂能,并测试了CA砂浆的抗压及抗折强度。结果表明:随着沥灰比的增大,CA砂浆的强度降低但变形能力(延性)增大,CA砂浆由准脆性断裂过渡为韧性断裂;当m_A/m_C<0.5时,CA砂浆呈准脆性断裂,可用由线弹性断裂力学导出的断裂韧度K_(Ic)表征其断裂韧性;少量沥青的掺入虽使CA砂浆裂缝尖端塑性变大,但亦导致其强度降低,因而沥灰比为0.3时CA砂浆的K_(Ic)=0.248 5 MPa×m^(1/2),约为水泥砂浆的一半;当mA/mC≥0.5时,CA砂浆因塑性较大而呈韧性断裂,应用弹塑性断裂力学导出的J_(Ic)表征其韧性;沥灰比由0.5增大到0.9时,CA砂浆的JIc由39.222变为34.848 J/m^2,且因延性增大而使其断裂能由31.97增加到46.37 N/m;沥青相主要通过增大CA砂浆的延性而提高其韧性。

关键词：水泥乳化沥青砂浆沥灰比断裂韧性应力强度因子断裂能

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蒸养温度效应及其对水泥基材料热伤损的影响

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材料导报 2017年第23期31卷 171-176页

作者：马昆林贺炯煌龙广成党晗菲谢友均中南大学土木工程学院高速铁路建造技术国家工程实验室长沙410075

采用温度传感器测试了水泥基材料在标养和蒸养条件下温度的变化,结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)及压汞(MIP)等方法,研究了水化产物和微结构的变化。结果表明,蒸养中试件表层首先开始升温,升温结束时表层温度... 详细信息

采用温度传感器测试了水泥基材料在标养和蒸养条件下温度的变化,结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)及压汞(MIP)等方法,研究了水化产物和微结构的变化。结果表明,蒸养中试件表层首先开始升温,升温结束时表层温度比内部高约30℃;随后内部升温超过表层,恒温3h,内部温度比表层高约25℃。蒸养温度效应对水化产物的生成未产生较显著的影响,但对表层孔结构和微观形貌影响显著。蒸养结束时,试件表层的总孔隙率以及大于200nm的有害孔比例分别是内部的1.22倍和10.3倍;继续标养至28d时有效降低了总孔隙率,但大于200nm的有害孔比例仍为标养试件的1.6倍。

关键词：蒸养混凝土温度微观结构孔隙率热伤损

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硅酸盐水泥-阳离子乳化沥青浆体的流变模型

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硅酸盐学报 2014年第5期42卷 621-628页

作者：彭建伟邓德华元强刘赞群田青中南大学土木工程学院高速铁路建造技术国家工程实验室长沙410075

硅酸盐水泥--乳化沥青浆体的流变性决定了水泥乳化沥青砂浆的施工性能,并影响高速铁路板式无砟轨道砂浆充填层的施工质量和耐久性。采用P·II52.5R硅酸盐水泥和阳离子乳化沥青制备了不同配合比的硅酸盐水泥--阳离子乳化沥青(PC-CEA... 详细信息

硅酸盐水泥--乳化沥青浆体的流变性决定了水泥乳化沥青砂浆的施工性能,并影响高速铁路板式无砟轨道砂浆充填层的施工质量和耐久性。采用P·II52.5R硅酸盐水泥和阳离子乳化沥青制备了不同配合比的硅酸盐水泥--阳离子乳化沥青(PC-CEA)浆体。在25℃用同轴旋转流变仪测量各种PC-CEA浆体的流变曲线。用不同流变模型拟合实测的PC-CEA浆体的剪切应力和剪切应变数据,分析了其流变行为和组成配比的关系。结果表明:PC-CEA浆体具有屈服应力和触变性,并主要呈剪切变稀行为;依据拟合良好性,Herschel-Bulkley模型最适合表征PC-CEA浆体流变性;由该模型拟合获得的PC-CEA浆体的屈服应力和稠度系数随浆体中水泥占浆体总体积分数(水泥体积分数)增加而增加,随着浆体中水泥和沥青颗粒的体积分数(固体体积分数)的减小而减小;当固体体积分数≤40%时,PC-CEA浆体出现剪切增稠行为。

关键词：水泥-乳化沥青浆体流变模型屈服应力稠度系数水泥含量

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