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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一种计算地震作用下相邻结构相对位移的改进差异谱方法

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土木工程学报 2012年第2期45卷 68-76页

作者：国巍余志武中南大学湖南长沙410083 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410083

作为当前铁路客站建设中经常采用的一种结构形式,"房桥分离"结构在地震激励下存在客站建筑与桥梁结构发生碰撞的隐患,而规范中缺少对于此类结构形式最小安全间距的相关规定。基于此,作者根据客站建筑与桥梁结构的结构形式,并... 详细信息

作为当前铁路客站建设中经常采用的一种结构形式,"房桥分离"结构在地震激励下存在客站建筑与桥梁结构发生碰撞的隐患,而规范中缺少对于此类结构形式最小安全间距的相关规定。基于此,作者根据客站建筑与桥梁结构的结构形式,并考虑客站建筑的非比例阻尼特征,通过引入虚拟激励法,推导用于碰撞分析的随机表达式,该计算表达式可以实现准确高效的随机运算。在此基础之上,作者进一步提出一种改进差异谱方法,该反应谱组合公式可用于计算地震作用下相邻结构的相对位移,从而提供避免房桥结构震致碰撞的最小安全间距,相比传统方法其可以考虑建筑物非比例阻尼特征,具备坚实理论基础,形式简洁方便,适于工程应用。最后通过数值算例验证本文所提出改进差异谱方法的准确性和有效性。

关键词： “房桥分离”结构体系非比例阻尼相对位移虚拟激励法差异谱方法

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高速铁路圆端形实体桥墩抗震性能试验研究

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土木工程学报 2013年第3期46卷 86-95页

作者：蒋丽忠邵光强姜静静王辉中南大学湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075

圆端形实体桥墩在高速铁路中广泛使用,有纵横方向长度比大,纵筋率较小等特点,目前该类桥墩已有的试验缺乏系统性和完善性,其抗震性能研究还不够充分。以当前高速铁路中常见的圆端形截面桥墩为原型,根据模型相似理论,改变影响抗震性能主... 详细信息

圆端形实体桥墩在高速铁路中广泛使用,有纵横方向长度比大,纵筋率较小等特点,目前该类桥墩已有的试验缺乏系统性和完善性,其抗震性能研究还不够充分。以当前高速铁路中常见的圆端形截面桥墩为原型,根据模型相似理论,改变影响抗震性能主要因素的设计变量,按正交试验设计方法,设计9根桥墩缩尺模型。在考虑恒定轴向力的作用下,进行低周反复荷载试验,得到不同桥墩模型的破坏特性、滞回曲线,依此分析各因素水平下桥墩的延性、耗能性能、刚度与强度退化规律。通过试验回归分析,比较分析剪跨比、轴压比、纵筋率与体积配箍率等4个因素对延性性能的影响程度。试验结果表明,纵筋率较低的圆端形实体桥墩的滞回曲线呈显著的捏缩状,轴压比和纵筋率的提高都将使桥墩的延性减小,而剪跨比与体积配箍率对延性影响较小。当纵筋率较低时桥墩的耗能性能较差,而提高纵筋率能够显著提高桥墩的耗能性能。

关键词：圆端形桥墩低周反复荷载抗震性能

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南沙海相软土工程特性原位测试对比与统计规律分析

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岩土工程学报 2021年第S2期43卷 267-275页

作者：刘维正葛孟源李天雄中南大学土木工程院中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室

以广州市南沙区某工程项目为依托,对大量室内土工试验及原位试验所得的软土物理力学参数的进行对比及统计,分析了南沙地区软土基本物理特性、强度参数、变形参数和状态参数随深度的变化规律。结果表明:南沙地区软土主要为淤泥和淤泥质土... 详细信息

以广州市南沙区某工程项目为依托,对大量室内土工试验及原位试验所得的软土物理力学参数的进行对比及统计,分析了南沙地区软土基本物理特性、强度参数、变形参数和状态参数随深度的变化规律。结果表明:南沙地区软土主要为淤泥和淤泥质土,含水率和液限较高。软土整体强度不足,压缩性较高,贯入阻力、不排水抗剪强度、地基承载力等强度参数及压缩模量、变形模量、不排水杨氏模量及水平基床系数与土性均表现出较强的相关性,在淤泥层中增加较慢,频数分布集中,而在淤泥质土中增加较快,频数分布均匀。软土静止土压力系数K0受土层的影响较弱,铁路规范的计算值比Marchetti法更加符合工程实际,土体均为中灵敏度状态,淤泥层底部软土为欠固结状态,其余软土均处于超固结状态。研究成果能够丰富南沙地区软土原位工程特性研究,并为该地区的软土工程建设提供相应的参考。

关键词：南沙软土原位测试力学特性变化规律对比统计

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重载铁路桥梁疲劳变形和裂缝扩展规律研究

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土木工程学报 2013年第9期46卷 72-82页

作者：李进洲余志武宋力中南大学湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075

按照"动静结合,以静制动"的试验方法,通过6片1/6缩尺模型梁疲劳试验,研究重载铁路桥梁疲劳变形和裂缝扩展规律。研究表明:重载铁路预应力混凝土桥梁疲劳开裂后的跨中挠度和裂缝扩展基本符合快速增长、稳定发展和急剧变化的&qu... 详细信息

按照"动静结合,以静制动"的试验方法,通过6片1/6缩尺模型梁疲劳试验,研究重载铁路桥梁疲劳变形和裂缝扩展规律。研究表明:重载铁路预应力混凝土桥梁疲劳开裂后的跨中挠度和裂缝扩展基本符合快速增长、稳定发展和急剧变化的"三阶段"发展规律;重载铁路预应力混凝土桥梁疲劳开裂后的跨中挠度可以按残余挠度和瞬时挠度进行计算;疲劳开裂后的裂缝不仅包括纯弯段内的正截面裂缝,还包括剪跨区内的弯剪斜裂缝和腹剪斜裂纹,前者主要出现在疲劳稳态阶段,后者主要出现在疲劳破坏阶段。根据试验结果,提出"损伤梁单元模型"和"经验公式拟合"两种跨中挠度计算方法,结果表明在疲劳稳态过程中,跨中挠度的放大系数在20%～30%左右,临近疲劳破坏时在80%～100%左右。此外,利用统计方法提出一个用疲劳循环次数比表征的增大系数,以此来考虑循环次数和疲劳寿命的影响,进而描述疲劳裂缝发展的"三阶段"规律,计算结果表明混合配筋合适的预应力混凝土梁发生梁底普通钢筋疲劳断裂破坏时,对应纯弯段最大主裂缝宽度约在0.50～0.55mm左右,该方法可以满足工程上的精度要求。

关键词：重载铁路预应力混凝土梁疲劳变形疲劳裂缝扩展

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重载铁路桥梁疲劳试验研究

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土木工程学报 2012年第12期45卷 115-126页

作者：余志武李进洲宋力中南大学湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075

借助现代光纤光栅传感、传统应变片和891-Ⅱ拾振器的疲劳试验实时测试系统,通过12片1/6缩尺模型梁疲劳试验,研究重载铁路桥梁疲劳破坏形态以及振幅、刚度、非预应力筋和预应力筋应变、混凝土应变随重复荷载次数的变化规律。研究表明:重... 详细信息

借助现代光纤光栅传感、传统应变片和891-Ⅱ拾振器的疲劳试验实时测试系统,通过12片1/6缩尺模型梁疲劳试验,研究重载铁路桥梁疲劳破坏形态以及振幅、刚度、非预应力筋和预应力筋应变、混凝土应变随重复荷载次数的变化规律。研究表明:重载铁路桥梁疲劳破坏前预应力筋和非预应力筋应力幅值比约为0.6～0.7,疲劳破坏由梁底非预应力筋疲劳断裂引起,主要是因为两种力筋疲劳破坏强度相差较大造成的,预应力筋和受压区混凝土的应力幅较低,一般不会发生疲劳破坏;疲劳下限相同时,不同上限下普通钢筋疲劳断裂时的应变幅值和断口基本相同,不同的是疲劳寿命;疲劳重复荷载下,混凝土、力筋荷载-应变曲线不断向拉(压)应变增大方向"移动",大致呈三阶段特征,在向疲劳损伤演变过程中,曲线斜率不断变小;疲劳下限相同的梁,刚度衰减终值基本相同,非预应力筋疲劳断裂后试验梁体剩余48%～54%左右的刚度;30t轴重下,模型梁受拉普通钢筋疲劳稳态下的应力幅值158～176MPa,预应力筋应力幅值78～117MPa,桥梁容许疲劳寿命275～325万次,极限疲劳寿命350～450万次。

关键词：重载铁路预应力混凝土梁疲劳试验疲劳寿命

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