铁道标准设计

Railway Standard Design

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本刊特稿

  • 体育与生态共生的山林场馆——北京冬奥会延庆赛区及其场馆规划和设计研究与实践

    李兴钢;

    延庆赛区是北京冬奥会三大赛区之一,有着冬奥历史上最难设计的赛道和最为复杂的场馆,也是最具挑战性的冬奥赛区。以“山林场馆、生态冬奥”作为延庆赛区及其场馆的规划设计理念,分别从赛区总体布局与可持续设计、国家高山滑雪中心及国家雪车雪橇中心两个竞赛场馆、延庆冬奥村及山地新闻中心两个非竞赛场馆、以及相关配套设施等方面对山林场馆规划设计进行了全面介绍。并在建筑学和文化层面深入阐述山林场馆和其文化情境规划,山林场馆实现了人工与自然之间共生与互成的空间与情境。山林场馆建设创建了冬奥会级别高山滑雪和雪车雪橇赛道及场馆设计、建造、运行成套创新技术体系,在世界范围内开创了山体南坡建设雪车雪橇赛道的先例。

    2023年05期 v.67;No.738 1-5+19页 [查看摘要][在线阅读][下载 2043K]
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线路/路基/轨道

  • 风沙地区高速铁路综合选线原则研究

    王正邦;

    风沙灾害威胁着沙区铁路建设运营,由于高速列车具有速度快、车体轻的特点,线路在穿越风沙地带时受到的风沙流威胁更大。为在选线设计时就将线路风沙危害尽可能地减小,通过分析风沙流对高速铁路建设和运营的影响机理,针对风沙地区特殊的自然条件,结合铁路选线基本理论与方法,提出风沙地区高速铁路综合选线原则及风沙流区、戈壁区、大风区的高铁线路选线设计要点。以兰新高铁为例,通过详细勘察风沙区和分析现有资料,从线路走向方案设计、工程投资、环境影响等方面研究风沙地区高速铁路综合选线原则在实际线路工程中的应用,并确定了高速铁路在风沙地区较为合理的线路设计方案。经过兰新高铁多年的实际运营表明:该方法具有较好的工程应用性,可为今后风沙地区高速铁路选线设计提供一定参考。

    2023年05期 v.67;No.738 6-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 2328K]
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  • 高山峡谷区某顺层边坡地质特征及稳定性研究

    冯治国;余颂;张伟;谭本兴;孙朝燚;郝江涛;揣东明;

    某特大桥左岸支沟侧为顺层边坡,其稳定性是大桥建设的基础。采用地质调绘、钻探、硐探、钻孔全景摄像等手段查清边坡地质特征,通过工程地质和赤平投影分析初步判定边坡破坏形式,利用FLAC、UDEC、3DEC软件模拟分析边坡岩体的变形破坏规律,采用极限平衡法计算分析边坡、危岩体及堆积体的稳定性。研究结果表明:二级斜坡、三级斜坡分为基岩裸露区和深厚堆积体区2个区段,潜在破坏模式为平面滑动破坏及楔形滑动破坏;边坡整体处于稳定状态,强降雨+地震工况下,高为15,20 m的楔形体可能沿坡面及陡崖方向发生滑动破坏,二级斜坡顶部危岩体可能发生失稳、底部堆积体处于欠稳定状态;建议基础埋置于稳定的完整岩体一定深度,强化桥基岩体和锚碇围岩的加固处理,并加强抗震和边坡防护设计。

    2023年05期 v.67;No.738 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 2595K]
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  • 米轨钢枕轨道不同坡度的道床阻力分析

    赵春长;韦凯;蔡元辉;尤睿;王平;

    为分析不同轨道坡度对道床纵横向阻力的影响,开展米轨铁路有砟轨道钢枕平坡和250‰坡度道床纵横向阻力室内试验,并建立离散元模型,通过室内试验验证了离散元模型的正确性,进一步建立了多种坡度的米轨钢枕有砟道床离散元模型。研究结果表明:平坡与250‰坡度米轨钢枕道床纵向阻力实测均值分别为11.33,10.31 kN/枕,道床横向阻力均值分别为7.44, 7.11 kN/枕,纵向阻力衰减了9%,横向阻力衰减了4.44%;米轨钢枕的道床纵横向阻力均随坡度增大而减小,坡度在0~700‰变化时,道床纵向阻力与横向阻力之间存在线性关系,斜率约为1.7,纵向阻力变化程度大于横向阻力;道床纵横向阻力均随坡度呈余弦趋势衰减,但并非单一的按照坡度的余弦值改变,在坡度小于200‰时,道床阻力可近似按坡度余弦折算考虑,坡度大于200‰时,可根据拟合余弦公式预测道床阻力。

    2023年05期 v.67;No.738 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1738K]
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  • 小半径曲线段浮置板轨道振动对邻近民居影响测试研究

    莫振泽;马龙祥;李弘毅;汪乐;刘韦;

    为评估小半径曲线浮置板轨道段地铁列车下穿振动敏感建筑造成的环境振动影响,对无锡地铁2号线近距离下穿一处民居进行现场测试,从加速度时程、频谱、有效值、1/3倍频程谱和最大Z振级(VL_(z,max))方面进行分析,探究民居不同楼层及不同平面位置处的振动响应规律。研究结果表明:(1)同楼层中远离线路的楼层中央加速度响应时程峰值明显大于靠近线路的楼层边缘处,而不同楼层的同一平面位置处,2楼加速度响应明显大于1楼;(2)由于浮置板轨道一阶固有频率及轮轨共振频率的影响,振源及民居不同测点加速度频谱峰值均出现在7 Hz及80 Hz附近;(3)不同楼层及不同层内平面位置的最大Z振级量值存在一定差异,各测点的平均最大Z振级在53.97~57.10 dB之间,小于规范限值67 dB。浮置板轨道在该小半径曲线段对地铁振动控制作用良好。

    2023年05期 v.67;No.738 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 4114K]
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  • 高速铁路悬臂U形路基结构型式优化分析

    郭帅杰;

    为解决高速铁路悬臂U形路基结构型式优化问题,确定更为合理、可靠的悬臂U形路基结构型式,采用结构力学分析和弹性地基梁理论,开展趾板长度、侧壁板高度、倾角及截面形式等因素对悬臂U形路基承载性能影响规律分析,提出关键性控制指标的确定方法,为悬臂U形路基结构优化设计和工程应用推广奠定基础。分析结果表明:相较于传统放坡式路基,悬臂U形路基占地面积减小约60%,尤其适用于场地狭小、征地相对困难地段;墙趾长度是影响悬臂U形路基底板内力和变形的关键性指标,优化设计中的墙趾板长度应使底板同悬挑路肩等宽;侧壁板角度同槽内填土土压力大小和分布直接相关,设计中宜采用内表面直立、外表面倾斜、高度不超过6 m的变截面侧壁板。

    2023年05期 v.67;No.738 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 2043K]
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  • 轨道精测与精调自由设站测量算法研究

    王作钰;俞迪飞;

    自由设站测量是铁路工程测量中一项非常重要的工作,目前轨道施工测量及其平顺性检测几乎都使用Leica智能型全站仪的自由设站测量功能完成,但其具体算法还不得而知。鉴于这种情况,提出并推导基于平面坐标转换的自由设站测量平差算法及其相应的精度评定方法,然后通过3次自由设站测量实验验证了智能型全站仪内置自由设站测量平差算法为本文推导的基于三参数坐标转换的自由设站测量平差算法。基于上述算法开发自由设站测量及其数据处理软件,经验证具有较好的数据交互性,能够提高自由设站测量工作的效率,对指导轨道施工测量及其平顺性检测具有一定实际意义。

    2023年05期 v.67;No.738 37-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1272K]
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  • 超长联跨海连续梁桥无缝线路静动力学分析

    高梓航;

    为指导高速铁路跨海超长联连续梁桥上无砟轨道无缝线路设计,基于梁轨相互作用原理及多体动力学理论,通过建立无砟轨道-多跨连续梁桥静力学分析模型与高速车辆-无砟轨道-连续梁桥耦合动力学分析模型,对超长联跨海连续梁桥上无砟轨道无缝线路的静、动力学特性进行分析研究。研究结果表明:(60+37×80+60) m连续梁温度跨度超长,须铺设钢轨伸缩调节器以降低钢轨应力;进行超长联跨海连续梁桥上无缝线路设计与检算时,应考虑活动支座摩阻力的贡献和影响;设置伸缩调节器后,连续梁桥上无缝线路钢轨受力、断缝值等各指标均能满足安全性要求;列车荷载作用下,车辆、轨道、桥梁的各项指标均满足动力性能评价要求;为保证轨道系统安全服役,建议加强混凝土连续梁伸缩调节区域轨道状态的调整、在线监测与科学维护。

    2023年05期 v.67;No.738 42-47+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1941K]
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桥梁工程

  • 昌景黄高铁(90+200+90) m连续刚构拱桥设计

    傅安民;

    结合昌景黄高铁(90+200+90)m连续刚构拱桥施工图设计,对主梁、拱肋、吊杆、桥墩等主要构件的设计过程进行分析研究。采用有限元软件MIDAS/Civil建立计算模型,对3种梁高及4种底板厚方案进行比选,从满足主力工况最小强度安全系数及主梁受压区高度不超限等方面考虑,确定主梁中支点处梁高11.5 m,底板厚1.5 m;对3种拱肋截面尺寸方案进行比选,从满足拱肋强度、稳定性要求及经济性等方面考虑,拱肋截面高采用3.3 m较为合理;结合本桥纵、横、竖三向预应力布置工作,总结大跨度预应力混凝土连续刚构拱桥的预应力钢束布置特点;拱脚附近拱肋混凝土局部拉应力超限,通过局部布置纵向钢筋进行解决。计算结果表明,主梁、拱肋、吊杆、桥墩等构件的强度、应力、变形及稳定性等各项指标均满足相关规范要求。

    2023年05期 v.67;No.738 48-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1668K]
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  • 柳州跨座式单轨桥梁结构体系研究比选

    李靖;彭华春;李积栋;

    柳州单轨1号线沿东西向贯穿柳州城区,有着较高的景观要求。沿线岩溶发育,多处分布有暗河,应尽量减少岩溶处理量,降低桥梁桩基对地下环境的影响。针对以上要求,需要结合跨座式单轨特点,研究适用于本线的轨道梁桥结构体系。从结构体系对比、标准跨径、施工工法、线形控制等几个关键点出发,结合跨座式单轨车辆对轨道梁的要求进行分析研究,推荐采用多固定连续梁体系作为标准结构体系。标准跨径采用3×30 m(曲线半径小于600 m时采用3×25 m),每个桥墩采用单排桩。分析结果表明:多固定连续梁结构体系对跨座式单轨具有较好的适应性,30 m跨度相比20 m跨度造价节省约20%。该体系除了具备普通连续梁跨度大、景观好、整体性强、线形可调等优点外,尚能够统一各桥墩尺寸,使景观更加协调。另外,在适应岩溶地质条件方面具有较好的经济性。在轨道梁施工方面,利用轨道梁支座,配合架梁设备,按照粗调、精调、核调三步骤可以有效控制轨道梁现场安装线形。该结构体系可为同类型跨座式单轨桥梁提供借鉴。

    2023年05期 v.67;No.738 57-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1458K]
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  • 成昆铁路矮塔斜拉桥减隔震体系研究

    马雅林;任万敏;朱敏;孙帆;李长年;

    成昆铁路金沙江大桥位于高烈度地震区,为跨度超过200 m的预应力混凝土矮塔斜拉桥,其减隔震体系关系到铁路运行的安全稳定性。为优化金沙江大桥的减隔震体系,利用MIDAS Civil软件对其支座结构进行有限元建模和计算,分析双曲面球形减隔震支座和三摩擦副双曲面球型减隔震支座及剪力榫结构的动力时程结果。研究结果表明:在罕遇地震下,双曲面球形减震支座结构能够有效减少主塔的墩底剪力和墩底弯矩,其位移大于400 mm,而桥梁纵向伸缩缝尺寸为300 mm,因此支座不满足桥梁纵向位移要求;三摩擦副双曲面球型减隔震支座墩底弯矩增大,墩顶位移和墩底剪力显著减小,墩顶位移为236 mm,小于纵向伸缩缝尺寸,桥墩间的内力相近,减小梁端伸缩量,有利于全桥的内力分布、梁端伸缩装置的设置及列车的平稳运行。

    2023年05期 v.67;No.738 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K]
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  • 铁路桥梁下部结构钢筋BIM模型创建程序研发及应用

    朱肖;

    2013年起,铁路行业BIM技术落地应用进入快速发展的时期,桥梁专业设计还需手动创建下部结构三维钢筋模型,严重制约实际生产,亟需程序研发,解放劳动力。针对这一现状,结合有关标准、BIM和C语言技术,对Bentley软件原有功能进行二次开发,并总结西康高铁应用实例。结果表明:(1)下部结构配筋程序研发完成,性能和扩展性良好,已应用于多条长大干线铁路;(2)该程序极大提高了模型创建效率和属性信息传递的准确性,从根本上改变了三维模型手动添加属性困难的现状;(3)程序满足深化设计需求,准确生成二维图纸并统计工程量,校核设计成果,提高设计质量;(4)信息模型能够在工程建设多阶段实现共享流转,提升工程建设质量和水平。

    2023年05期 v.67;No.738 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 2235K]
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  • 挑臂式钢箱梁面板-中纵梁构造细节疲劳性能研究及构造参数分析

    杨永清;李国强;洪彧;

    为研究挑臂式面板-中纵梁构造细节的疲劳特性,运用大型通用有限元软件ANSYS建立精细化分析模型,结合热点应力法、Palmgren-Miner线性累积损伤理论及雨流计数法对该构造细节进行横纵向疲劳车加载应力结果计算分析,并开展构造参数影响研究。研究结果表明,轮载作用下该细节经历多次应力循环,应力影响线具有明显的轴重识别效果,采用横向应力/竖向应力研究其疲劳特性是合适的;该细节面板焊趾较腹板焊趾应力水平高,更易发生疲劳开裂,而腹板处焊趾具有无限寿命;面板厚度从12 mm增加到20 mm,面板焊趾和腹板焊趾热点应力分别降低55%和40%,中纵梁腹板与附近U肋的间距从250 mm增加到400 mm,面板焊趾和腹板焊趾热点应力增幅达61%和58%,而中纵梁腹板厚度从12 mm变化到20 mm,面板焊趾处和腹板焊趾处的热点应力基本不变,维持在53 MPa和22 MPa左右。建议在充分考虑安全性和经济性的情况下,合理选择面板厚度及中纵梁腹板与附近U肋的间距以提高面板-中纵梁构造细节的疲劳寿命。

    2023年05期 v.67;No.738 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1879K]
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隧道/地下工程

  • 基坑开挖引起下卧既有隧道变形的简化计算方法

    唐汐;

    为得到基坑开挖对邻近下卧既有隧道变形受力影响,提出一种可预测基坑开挖对下卧隧道竖向变形影响的简化计算方法。采用Mindlin解获得基坑开挖引起既有隧道轴线处的附加应力,将隧道假定成无限长Euler-Bernoulli梁搁置在Vlasov地基;引入隧道侧向土体的影响,考虑既有隧道两端约束,进一步得到隧道竖向变形差分解。工程案例研究表明:与既有文献中有限元数据和实测数据对比,验证了该方法计算结果的合理性;与将隧道搁置在Vlasov地基模型(EB-V模型)和Winkler(EB-W模型)地基模型的解析计算结果比较,本文方法计算结果更贴近实测数据。进一步参数研究表明:隧道与基坑中心间距、隧道埋深以及土体模量的增大会引起隧道竖向变形及内力减小;随着既有隧道抗弯刚度逐渐增大,隧道竖向变形会逐渐减小,但会引起既有隧道内力增大。

    2023年05期 v.67;No.738 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 2162K]
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  • 粤东城际铁路隧道热环境特性及控制研究

    陈霖;

    为确保采用单洞双线且包含多个连续地下车站的粤东城际铁路隧道热环境满足设计规范要求,通过一维数值模拟方法,从行车对数、活塞风井面积、轨排风量及排热系统开启方案4个方面出发,对汕头至潮汕机场段中山路隧道热环境特性及控制方案进行研究。结果表明:不开启轨排系统下,初期、近期夏季晚高峰隧道内空气温度均不超40℃,但远期汕头一中、时代广场站及区间2温度不满足热环境控制要求,且远期中间车站区域温度明显高于两端车站;通过增大活塞风井面积降低隧道空气温度的作用有限,即使单个活塞风井面积增加至75 m~2,区间2及汕头一中站温度仍超过40℃;车站轨排系统开启后,远期夏季晚高峰全线隧道空气平均温度降幅较明显,当单个车站轨排风量为50 m~3/s且活塞风井面积不小于30 m~2时,隧道内各区域温度及新风量均满足要求;优化后的轨排系统开启方案可行,建议远期夏季晚高峰仅开启汕头一中站及时代广场站的排热系统,以减少通风设备运行能耗。

    2023年05期 v.67;No.738 88-93+137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1892K]
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  • 盾构下穿施工对高速铁路无砟轨道变形影响的解析算法及验证

    李伟平;张君臣;文冲;晏启祥;

    为更准确地反映盾构施工扰动下高速铁路无砟轨道的变形,采用给出假定、公式推导、数值验证相结合的方法:(1)将路基-轨道的变形传递假定为3个阶段,即无变形阶段、沉降槽形成阶段、轨道下沉阶段,认为轨道结构最终是否发生脱空取决于路基沉降槽的大小;(2)基于假定,结合梁的挠曲线方程、弹性地基梁理论以及Peck公式推导相应的解析计算方法,并应用在典型地层条件中计算上部CRTSⅡ型纵连板式无砟轨道的最大沉降值;(3)建立相应的地层-路基-轨道三维数值模型,计算轨道最大沉降值,并与同工况下的解析计算结果进行比较。结果表明,相较于数值仿真结果,主体砂卵石、主体泥岩2种地层条件下轨道最大沉降值的解析计算结果误差分别为12%和5%,说明了假定的合理性和解析方法的可行性。

    2023年05期 v.67;No.738 94-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1643K]
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  • 基于神经网络的双模盾构复合地层掘进参数预测模型

    孙峻枫;陈凡;宋天田;毋晨;方勇;王士民;

    依托深圳市轨道交通12号线怀德站-福永站区间隧道工程,基于EPB/TBM双模盾构穿越地质参数和现场掘进监测数据,采用BP神经网络方法建立双模式盾构掘进参数预测模型,分别对地层参数及掘进模式进行量化,将刀盘扭矩、刀盘转速、螺旋机转速、总推进力、隧道埋深、围岩等级、岩石单轴饱和抗压强度及不同掘进模式作为输入参数,预测出在不同掘进模式及不同地层条件下的设备掘进速率,针对3类典型地层的预测结果进行可视化分析验证,并对预测模型精度进行改进分析。结果表明:神经网络预测模型在TBM模式下的微风化段平均相对误差为8.6%,EPB模式下的强风化段平均相对误差为10.6%,EPB模式下的中风化段平均相对误差26.2%;该模型对强风化段及微风化段等地层强度变化较为稳定的地层预测精度较高,同时,该预测模式适用于22个隐层神经元并对掘进速率采用直接放缩的方法。

    2023年05期 v.67;No.738 100-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2569K]
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铁路客站/地铁车站

  • 芜湖市轨道交通工程路中高架车站设计及创新

    张婷;曹永刚;赵岩;林力澜;

    芜湖市轨道交通是国内首次采用中运量跨座式单轨系统建设的轨道交通骨干线,建设实施的1号线、2号线一期工程共设有34座高架车站,其中28座设于路中。车站选型的合理性、平面布局的便捷性、建筑形态的美观性直接影响其运行效率和城市形象。随着社会的发展与进步,人们对交通建筑功能提升的需求、高架系统景观协调性的要求和对地域文化性表达提出了更高要求,因此,路中高架站的轻量化研究至关重要。通过对车站使用功能、站台利用率、区间景观效果、结构受力分析、与道路适应性、设备用房布设条件等多方面分析与研究,芜湖市轨道交通高架站选择侧式站台作为车站标准站型。提出了根据车站所处不同区位的具体属性特征,进行站点周边规划与景观融合的一体化规划设计;以标准站型为研究对象开展平面布局优化与空间高效利用技术的研究;针对工程穿越芜湖市老城区时,路中绿化带宽度仅为3 m,采用传统的钢筋混凝土结构型式难以满足实际设站条件的工程实际,研发了跨座式单轨新型结构体系成套关键技术。研究成果对芜湖市轨道交通工程路中高架车站的选型、平面布局、立面设计、空间利用、结构体系、抗震设计及节点设计进行了全面介绍,对一系列关键技术及创新进行了系统总结,独柱钢-混组合结构为道路条件受限的城市轨道交通路中高架车站探索了一条新的实践之路。

    2023年05期 v.67;No.738 109-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 2256K]
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  • 基于Bentley平台二次开发的铁路房屋结构设计关键技术研究

    任星辰;

    近年来,随着铁路工程BIM应用研究的不断深入,铁路隧道、桥梁等站前专业BIM设计已逐步转向Bentley平台。为保证铁路BIM数据的无损交互,铁路房屋BIM设计平台也将逐步转向Bentley。然而,目前针对Bentley平台开展铁路房屋结构设计方面的研究较为欠缺。对此,以西十高铁BIM设计为试点,从铁路房屋结构BIM设计着手,提出一套包含构件便捷定位系统、平法标注信息录入、结构工程量统计的解决方案。该解决方案创新性提出了将结构二维平法表达与BIM设计相融合,通过建立平法标注工具,可在对三维空间进行剖切后形成的二维视图中进行平法标注,标注信息将通过其关联数据库同步至相应的三维构件属性中,实现二维空间标注与三维构件属性间的联动;并通过对Bentley平台OBD软件进行二次开发,最终实现了在西十高铁房屋结构BIM设计中的应用。

    2023年05期 v.67;No.738 116-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1678K]
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电力/电气化

  • 高速铁路大跨度钢桁架桥接触网关键技术研究

    周阳;

    近年来,由于复杂路网下高速铁路需跨越江河湖海,大跨度钢桁架桥不断涌现。大跨度钢桁架梁纵向伸缩量大且变位复杂,接触网在设计过程中应充分考虑钢桁架梁的伸缩与变位特征对其产生的影响,研究大跨度钢桁架桥梁接触网设计多因素配合机理和数学计算,以确保高速铁路大跨度钢桁架桥上接触网的正常、安全工作。通过对大跨度钢桁架桥梁体纵向伸缩与接触网锚段布置配合间的跨度、温度、锚段补偿方向等关键因素数据进行分类,采用多因素敏感性分析的方法,推导出接触网张力补偿装置在钢桁架梁伸缩及线涨伸缩共同作用下坠砣最大行程变化量、补偿装置b值与a值安装曲线等计算公式。通过典型工况计算对比发现,缩短锚段长度能有效改善钢梁伸缩对接触网影响;采用对比法研究大跨度钢桁架桥在不同接触网锚段布置方式下钢梁伸缩对张力补偿装置的影响大小,提出了720 m以下、720~849 m、850~1 900 m及1 900 m以上4种不同跨度钢桁架桥的接触网最优锚段布置方式。本文相关研究及计算公式可为高速铁路大跨度钢桁架桥上接触网平面布置、张力补偿装置安装参数选用等关键技术提供一定理论支持。

    2023年05期 v.67;No.738 122-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1858K]
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  • 基于EEMD模糊熵和GA-SVM的牵引网故障诊断研究

    包晗;曹保江;刘凯;杨雁;吴广宁;

    牵引网发生故障时,如何快速诊断故障对维护铁路的正常运输秩序有极大影响,针对这一问题,提出一种基于EEMD模糊熵和GA-SVM的故障诊断方法。选取牵引网馈线电压在故障发生时刻后两个周期的故障分量波形作为原始故障信号,首先,对其进行EEMD分解得到一系列的本征模态函数(IMF)分量,选取IMF1~IMF3分量并计算其模糊熵作为表征不同故障类型的特征量;然后,为对故障类型进行诊断,建立多分类支持向量机(SVM)模型,将特征量输入至SVM模型中进行训练和识别;同时,为使模型的性能达到最佳,采用遗传算法(GA)对模型进行优化。测试结果表明,该方法能够有效地对5种典型牵引网故障进行诊断,且准确率达到了96%,验证了该方法的可行性。

    2023年05期 v.67;No.738 128-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 2443K]
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  • 牵引系统引发BTM天线受扰的预测模型研究

    袁忠康;张健穹;曹巍楠;周天一;

    车载BTM(Balise Transmission Module)天线是列车应答器系统的核心部件,处于车底复杂电磁环境中,易受到电磁干扰影响列车正常运行。近期出现的车载应答器受扰问题多是由于牵引系统引发的干扰信号耦合到BTM天线中导致的,针对牵引系统引发BTM天线受扰问题,开展列车车载BTM天线受扰的干扰预测模型研究。首先,通过分析城轨列车牵引系统干扰源产生机理及完整的干扰传递路径,搭建车载BTM天线受扰的全链路电磁干扰预测仿真模型;其次,将仿真获取的干扰电压传递函数与现场测得的变流器整流侧共模电流在频域进行叠加,得到车载BTM天线干扰预测电压;最后,将仿真结果与测试结果进行对比,验证干扰预测模型的准确性。研究表明,通过仿真获取的干扰预测电压与现车实测结果在2~6 MHz内具有一致性,覆盖车载BTM天线工作频段,可对车载BTM天线的受扰情况进行有效预测。研究成果为进一步探究干扰控制方法,提高列车运行的安全性奠定了基础。

    2023年05期 v.67;No.738 138-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1669K]
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通信/信号

  • 铁路专用移动应用一体化管理与服务技术研究

    王开锋;王茜茹;李辉;李春铎;闫晓宇;郭强亮;

    随着铁路移动通信网络向5G-R过渡,大量铁路业务将向移动端迁移,为铁路专用移动应用的有效管控和安全防护带来了挑战。为实现铁路专用移动应用的一体化管理,提出一种以应用商店为核心的移动应用管控框架,规范移动应用发布、下载及升级等流程,监控移动应用安装及运行时行为;以应用商店为载体实现移动终端接入认证,将安全数据卡作为可信硬件内置在移动终端,在公钥基础设施框架内设计身份认证流程,对移动终端进行统一接入认证;通过在应用商店部署软件探针,采集业务质量和网络环境信息,以用户、业务为粒度感知和评估移动应用运用状况。研究结果表明,应用商店可以作为铁路移动互联网入口,实现移动应用全生命周期管理,同时作为终端接入认证、安全监测与审计的载体,为5G-R网络提供应用域的安全防护,形成符合铁路行业特点的移动应用管理与服务技术体系。

    2023年05期 v.67;No.738 145-150+157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1628K]
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  • 城际车辆操作断路器对计轴器的电磁干扰研究

    周天一;张健穹;曹巍楠;

    为研究城际车辆闭合断路器时引起的操作过电流对计轴器的电磁干扰问题,首先,通过理论分析了过电流产生机理,车辆干扰路径及计轴器的受扰机理;其次,利用等效电路的方法建立某线路的车辆断路器操作过电流干扰源模型与干扰传递模型,并在现车上对变压器初级接地线电流与高压线缆屏蔽层接地电流进行了测试,验证模型的有效性,最终发现过电流在高压线缆这条路径上的分量比变压器接地线上的更大;然后,在电路模型基础上建立钢轨辐射场模型,分析操作过电流的磁场辐射强度,最终发现该线路的钢轨磁场发射值超过了计轴器的受扰阈值。建立的模型可有效地反映城际车辆操作断路器对计轴器的电磁干扰原理与主要干扰路径,为后续进一步研究计轴器的受扰规律与抑制计轴器受扰的方法提供基础。

    2023年05期 v.67;No.738 151-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1914K]
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机务/车辆

  • 时速200 km及以下城际市域铁路限界研究

    庞雪峰;王炜;

    随着高速铁路及城市轨道交通建设日益完善,城际/市域铁路迎来了快速发展与建设阶段。针对现行规范中该领域的限界标准存在要求不一致、工况不全、实用性不强的情况,考虑CRH6型动车组及市域D型车的普遍应用与发展前景,结合车型特点选择更具包络性的CRH6型动车组为研究对象,应用动力学仿真软件建立动力学仿真模型,计算出不同侧风工况下,车体不同位置的最大偏移量;并根据计算结果,结合现行规范要求,研究确定了适用于CRH6型动车组和市域D型车的直线地段建筑限界。其中,地面及高架地段站台和站台门建筑限界相比于《城际铁路设计规范》分别缩小了70,120 mm,在满足车辆运行安全的前提下,对旅客防夹、防坠落可起到至关重要的作用。另外,针对有无缓和曲线及超高的铁路曲线,研究归纳出包含区间、车站和道岔区等各种工况且实用性较强的建筑限界加宽量计算公式及示意图。

    2023年05期 v.67;No.738 158-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1598K]
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  • 带上盖物业开发的轨道交通咽喉区限界及柱网设计软件研究

    李明涛;赵少翔;王会萌;高志宏;姚文虎;

    带上盖物业开发的城市轨道交通车辆段、停车场等TOD(Transit-oriented Development,以公共交通为导向的开发)项目为大势所趋,日益增多。为实现带上盖物业开发的轨道交通咽喉区限界及柱网的自动设计,提高设计单位生产效率和设计文件质量,首先,在综合分析咽喉区限界和柱网布置特点的基础上,明确软件的功能需求和所涉及的理论基础。其次,基于模块化设计思想,融合计算机技术和AutoCAD二次开发技术构建咽喉区限界及柱网设计软件整体框架。利用Microsoft Visual Studio编译平台对设计软件开发完成后,详细分析各部分功能组成及具体设计任务的实现方法。最后,对软件典型业务及容错性、安全性、易用性和操作响应时间等性能进行测试,并以某轨道交通咽喉区为例,将限界及柱网的软件自动设计结果同人工精细化设计结果进行对比分析。结果表明:所开发的软件性能优良,自动设计结果可靠度高,能够有效提高轨道交通咽喉区工程设计的效率和准确度。

    2023年05期 v.67;No.738 164-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 3080K]
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  • 基于中点弦测法的车载式车轮不圆度测量

    时敏栋;尧辉明;袁春平;

    列车车轮不圆度是影响列车运行平稳性的重要因素,目前静态检测设备均需抬轮的准备工作,极大降低了检测效率,接触式传感器测量易发生损耗,导致测量发生误差,为提高检测效率以及避免检测误差,采用中点弦测法结合逆滤波器实现对车轮不圆度的车载式测量。检测时列车以低速运行,通过激光位移传感器实现非接触式测量,并同时利用3个激光位移传感器的具体位置关系和测量值得到弦测值作为逆滤波器的输入,构造逆滤波器的频率响应函数使一定波长范围内的不圆度数据得到还原,最后再构造低通滤波器以及进行离散傅里叶变换该车轮各个阶次多边形磨耗的粗糙度等级。通过实验测量数据验证,采用中点弦测法测得的车轮不圆度数据与真实不圆度数值的误差较小,可以实现车轮不圆度数据的车载式测量,各个阶次的粗糙度等级也可反映被测车轮目前的磨损状态。

    2023年05期 v.67;No.738 174-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1575K]
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环境工程

  • 高速铁路集便器污水节能降耗处理新模式与碳减排潜能

    陈作云;吴佳玲;姚宏;任南琪;

    为提高高铁集便器污水的去除效率,实现节能降耗的目的,以某高铁污水处理站为研究对象,采用有机物产沼气回收发电-厌氧氨氧化-自养脱氮-热泵热能回收的新型联合工艺处理,通过与传统模式对比在能耗及碳排放量的差异,发现新模式具有显著优势,改造后计算结果显示,高速铁路集便器污水处理系统中能耗、碳排放量分别减少55.3%、60.7%,且其能源自给率、碳中和率分别达到80.5%、53.0%。另外,集便器污水回收的热能与沼气发电能之比为1∶1.3,相较于城市污水,其有机能的回收具有明显价值。高铁集便器污水沼气回收发电-混合污水Anammox自养脱氮-混合污水热泵热能回收的新工艺对于碳排放强度降低60.7%,同时相应节约55.3%的能源,其在能源中和、碳中和方面,带来更好的处理效益,是一项可行的方案。本研究表明,有机能回收-Anammox-热能回收是一种适用于含高氨氮集便器废水的高铁站段污水处理站的新型低能耗、低碳排的处理工艺,可以在全国高铁站推广使用,为后续高铁污水站提标改造工程提供了新的思路。

    2023年05期 v.67;No.738 180-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 1838K]
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  • 高速铁路路基段超高声屏障荷载取值与分析

    周继超;郑博文;

    鉴于高速铁路路基声屏障设置高度有增加的趋势,加之现行铁路行业声屏障通用参考图不能涵盖声屏障高度≥5 m的情况。为解决高速铁路路基段高度≥5 m的直立式声屏障设计问题,找出超高声屏障荷载取值和荷载组合的规律性。从高速铁路路基声屏障荷载分类、荷载计算入手,通过对影响水平荷载取值因素分析,系统阐述水平荷载取值全过程。对不同列车速度下,有车与无车两种工况计算所得的基本组合、标准组合的荷载效应进行分析,举例说明在5 m至12 m声屏障高度范围内,不同工况、不同荷载组合以及不同速度目标值下荷载效应的变化情况,给出柱顶水平位移分析、立柱根部弯矩和剪力等主要效应随高度变化的规律,并针对路基段超高声屏障结构设计中遇见的高路基、高抗震设防烈度等特殊情况提出设计建议。

    2023年05期 v.67;No.738 185-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 1391K]
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  • 《铁道标准设计》投稿须知

    本刊编辑部;

    <正>《铁道标准设计》创办于1957年,是由中国铁路工程集团有限公司主管、中铁工程设计咨询集团有限公司主办的国内外公开发行的科学技术类期刊,在铁路行业具有较高的学术影响力。《铁道标准设计》多次被评为铁路运输类中文核心期刊、RCCSE中国核心学术期刊、中国科技核心期刊、中国学术期刊影响因子年报统计源期刊,入选中国科协铁路运输领域高质量期刊;2018年被日本科学技术振兴机构数据库(JST)收录,2021年被EBSCO数据库收录。

    2023年05期 v.67;No.738 192页 [查看摘要][在线阅读][下载 953K]
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