- 庄丽媛;肖杰灵;何东升;王平;
为分析评估超大跨度斜拉-悬索协作体系桥上线路空间线形和轨道几何形位特征，以某超大跨度协作体系跨海大桥为例，通过数值分析从线形参数、虚拟中点弦测和列车动力学评价等角度对桥上轨道几何状态进行分析。研究结论如下：(1)对设计状态各工况下的梁面变形进行拟合和线路参数分析，均满足相关规范要求，且温度变化引起的桥梁竖向位移较为显著，整体降温工况下跨中轨面高程增加，跨中纵断面竖曲线曲率增加；(2)40 m中点弦测法计算得到轨向弦测幅值较小，高低最大弦测幅值为21.93 mm,对应垂向加速度为0.199g,仍留有一定的安全余量；(3)列车行为动力学评估得到未被平衡离心加速度满足舒适度控制标准及相关规范，且离心加速度最大值主要集中在边跨桥墩附近，同时，桥塔附近也存在离心加速度极大值，运维部门需关注；(4)需加强轨道不平顺对列车运行的影响研究，提出适合高速铁路大跨度桥梁的轨道静态平顺性能控制指标。
2022年09期 v.66;No.730 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2563K] [下载次数：300 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 陈志辉;舒睿洪;杨吉忠;王坚强;王海波;
齿轨铁路为国内新型制式交通，为解决齿轨铁路运行中岔区股道转换问题，保证齿轨列车顺利通过齿轨岔区，通过对比现有齿轨道岔结构形式及结构特点，基于齿轨覆盖可分式道岔提出一种岔区可动齿轨转换机构。基于该齿轨转换系统结构建立三维有限元模型，并利用ADAMS软件对该齿轨转换机构进行动力学仿真，分析连杆机构中各部件的运动受力情况，同时使用ANSYS软件分析该齿轨转换机构的应力分布情况。研究表明：设计的岔区可动齿轨转换机构无死点，在运行过程中安全可靠；可动齿轨运动过程中，转辙机动作杆受力满足最大输出力要求；各连杆机构部件最大等效应力均小于其许用应力，满足机构静力学设计要求。
2022年09期 v.66;No.730 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1836K] [下载次数：307 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：0 ] - 梁延科;
为进一步提升我国高速铁路运输水平，开展既有时速250 km高铁提速关键技术研究迫在眉睫，轨道作为直接承受列车荷载的结构，其速度提高后的适应性是影响列车安全平稳运行的重要因素。基于现场调研、有限元分析、数值计算等方法，针对有砟轨道、无砟轨道、轨道设计超高3个方面的适应性进行研究，并提出了时速250 km高铁提速轨道技术条件。主要结论如下：有砟轨道提速后会引起扣件、道床各动力指标增大，从而降低使用性能；无砟轨道提速后会使道床板和底座板纵横向弯矩增大，路基段道床板纵向弯矩增幅最大，为4.7 kN·m/m;考虑到安全富裕量，提速后路桥隧地段道床板和底座板配筋均能满足强度及裂纹宽度要求；提速后超高需进行相应调整，并满足不同速度下曲线半径及缓和曲线的相关要求；提速后应关注道床结构排水、轨道平顺性等，并符合现行规范相关要求。
2022年09期 v.66;No.730 26-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K] [下载次数：409 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 朱德兵;高堤;秦怀兵;孔波;肖志宇;
车载探地雷达信号响应谱的振幅和包络特征可以间接关联有砟轨道道床脏污状态，路基、桥梁、隧道等3种线路环境下检测信号存在差异，由雷达信号提取道床脏污指数时需要求同存异。针对现有道床脏污率提取算法仅用于路基雷达数据的不足，需根据全线不同线路雷达信号特征改进道床脏污指数计算方法。通过设置合理的铁路路基模型，数值模拟路基、桥梁、隧道3种线路环境上不同脏污程度时的雷达信号响应，并在相应线路下进行现场雷达测试和挖验试验。结果表明：路基、桥梁、隧道3种线路环境下，以功率谱曲线振幅最大值或包络面积构成的道床脏污指数与道床脏污率均呈正相关，且计算桥梁线路下雷达信号功率谱响应时需截断时间窗口中的梁体反射信号，隧道线路下无需截断仰拱反射信号，可类似于路基线路进行计算，该结果为利用探地雷达对全线道床脏污水平评估和预测奠定了重要基础。
2022年09期 v.66;No.730 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2164K] [下载次数：410 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 李平;王明昃;赵晨;裴鑫;王威;冯青松;
为分析地铁列车运行引起的地面振动响应特性，运用ANSYS/LS-DYNA计算软件建立振动响应分析模型，并结合广州地铁实际情况，分析不同轨面埋深、土层类型、运行车速、列车车型、减振扣件及建筑物影响下的地面振动响应特性。研究结果表明：轨面埋深会对地面振动产生一定影响；隧道下卧土层对于地面振动的影响小于上覆土层的影响；降低列车车速可有效减小地面的振动响应；地铁A型车相较于B型车，其运行引发的地面振动响应更大；减振扣件对于地铁列车运行引起的地面振动减振效果明显；建筑物对于地面振动传播具有一定衰减效果。
2022年09期 v.66;No.730 38-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 2088K] [下载次数：642 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：0 ] - 闵阳;冯威;曹成度;滕焕乐;马俊;
北斗三号全球卫星导航系统的建成，显著改变了多星座GNSS(全球导航卫星系统)的空间结构，为了定量评估融合北斗三号的多星座GNSS中长基线解算的精度和可靠性，采用实测中长基线数据，对不同系统组合、不同定权方法、不同观测时长下的BDS/GPS/GLONASS基线解算性能展开试验研究。在分析多星座GNSS基线解算函数模型和先验观测值定权方法的基础上，通过观测某高速铁路框架网65.9 km基线数据，进行不同策略下基线解算对比试验，结果表明：(1)BDS定位性能整体上优于GPS,0.5 h观测时长高度角定权策略下，融入BDS后三系统基线解精度比GPS/GLONASS双系统提高39.7%;(2)高度角定权法总体稳定性优于信噪比定权与等权方法，融入北斗后三系统0.5 h观测时长的基线解算精度与单GPS 2 h的解算精度相当；(3)融入北斗后，BDS/GPS/GLONASS三系统融合可减弱不同定权方法的中长基线解算精度的差异，水平和垂向差异分别为1 mm和5 mm。北斗三号系统将有利于铁路框架网控制测量的定位精度提升及后续作业流程优化。
2022年09期 v.66;No.730 45-50+57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1568K] [下载次数：562 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：0 ] - 陈桂芬;李丽;赵加海;于磊;
依托格库铁路新疆S1标段风积沙包芯路基首件工程，结合包芯路基各部位沙样物理、力学性质的试验数据、现场数据及相应的规范等资料，基于有限元法，建立力学模型，利用Midas GTS/NX软件对该包芯路基、基底进行数值模拟，研究包芯部位、基底及以下风积沙沙样内摩擦角、弹性模量及泊松比等参数影响路基沉降变形的位移云图。结果表明：在一定荷载作用下，风积沙沙样内摩擦角增大时，包芯部位沉降量出现明显减小的趋势，二者为非线性关系；风积沙沙样弹性模量较小时，芯部承受变形的能力也小，引起的沉降量较大；随着风积沙沙样泊松比的增加，路基芯部沉降有增大的趋势，即引起的地层损失越来越大。从这3种情况的位移云图数据可以看出，包芯部位沉降变化明显，最大值达到25.97 mm;基底及以下沉降量较小，最大值只有6.42 mm,该研究为铁路开通运营后路基的养护维修提供理论依据和数据支持。
2022年09期 v.66;No.730 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1798K] [下载次数：281 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 李路遥;谭社会;李传勇;
CRTSⅢ型板式无砟轨道采用单元分块式结构，已成为我国300 km/h及以上高速铁路主要轨道结构形式。无砟轨道几何形位是保障列车运营舒适性的关键。为对CRTSⅢ型板式无砟轨道全过程实现几何形位控制，为列车提供高速、稳定、舒适的运营条件，在设计、制造、施工3方面进行研究。在设计阶段采用布板软件实现纵向、平面布板方案智能生成；在制造阶段依据轨道板生产流程，研发了配套的模具、工装、软件，实施自动化测量、自动化管控，以信息化手段保障轨道板承轨台制造精度；在施工阶段采用施工控制软件动态修正轨道板几何形位、实施无砟道床分层控制，可有效提升高速铁路线路平顺性。该技术先后应用于昌赣、商合杭、合安等高速铁路，在无砟道床结构控制、精调平顺指标控制等方面起到了决定性作用。
2022年09期 v.66;No.730 58-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1803K] [下载次数：271 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 李晓峰;禹雷;丁德云;任树文;李腾;叶军;
为克服城市轨道交通领域钢弹簧浮置板轨道结构普遍存在的道床内短轨枕轨底坡保持精度较差、调整工作量大、轨排组装困难、施工进度慢等缺点，通过把优化后的双块式无砟轨道技术引入到钢弹簧浮置板结构中，兼收双块式无砟轨道高精度和钢弹簧浮置板高减振性优点，形成了新型双块式点支撑浮置板道床结构。通过建立有限元模型对起吊、堆载、吊装和施工4种最不利工况下的静力特性进行分析研究，确定最优结构设计参数，利用极限状态设计方法对结构进行整体和局部配筋设计，并上道铺设试验段和动力性能测试。结果表明：新型双块式轨枕可有效降低现浇道床八字形裂纹，道床结构具有较好的轨底坡精度和平顺性以及施工简便和速度快等优点；在80～120 km/h速度范围内，脱轨系数最大0.52,轮重减载率最大为0.28,均小于规定限值，且减振效果均达到14 dB,具有良好的行车安全性指标和减振性能。
2022年09期 v.66;No.730 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1682K] [下载次数：227 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 吴昊;王安斌;高晓刚;
为研究我国高速铁路广泛使用的福斯罗W300扣件系统刚度特性，利用MTS-25伺服液压疲劳测试试验机，结合该扣件在线路上的实际服役状态，在不同预压荷载、板下材质、弹条螺栓扭矩和频率4种工况下，对此扣件系统整体动静刚度特性进行探究。结果表明：(1)随着预压荷载增加，扣件系统静刚度随之增加，30 kN预压荷载下静刚度比无预压荷载下增加了44.3%;(2)不同铁垫板的板下材质也会影响静刚度，尼龙材料对应的扣件系统静刚度值分别是热塑性材料和聚氨酯材料的1.61倍和1.78倍；(3)弹条螺栓扭矩松弛状态比标准状态的动刚度减小了27.3%,而弹条螺栓扭矩过拧状态比标准状态的动刚度增加了5.0%;(4)扣件系统刚度的频变特性非常明显，在5～100 Hz范围内，80 Hz时扣件系统动刚度比5 Hz时增加了38%,超出了高速铁路扣件系统动刚度合理设计限值，直接影响扣件系统的弹性减振效果及轨道承轨台强度。
2022年09期 v.66;No.730 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1536K] [下载次数：256 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 谭飞刚;余志立;刘开元;李汀;
地铁对线路运行区域(即轨行区)有非常严格的要求，异物侵入轨行区检测可有效提醒司机避免行车事故发生。轨行区域检测与提取作为轨行区异物自动检测中第一步具有重要的研究意义，在分析现有研究方法的基础上提出一种改进的轨行区检测算法。首先，对图像进行预处理完后利用canny算子进行边缘检测；然后，利用霍夫直线检测算法构建钢轨直线候选集；再次，利用直线斜率、直线端点偏移量等约束对钢轨直线候选集进行处理，移除异常数据并有效合并直线段；最后，用钢轨直线端点提取轨行区，为后续轨行区异物自动检测提供坚实基础。对某市地铁运行线路真实数据进行采集及实验，结果表明，本文所提方法可准确检测出地面区间、地面站台、隧道及地下车站等场景的轨行区，该方法提高了钢轨检测准确性和轨行区提取准确性。
2022年09期 v.66;No.730 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1441K] [下载次数：225 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 王少钦;王孝通;
为准确分析城市轨道交通列车在不同工况下运行时的乘车舒适性，提出一种乘客-列车-桥梁耦合振动分析模型，并编写相应计算程序。以北京地铁5号线一座钢-混组合箱梁桥为研究背景，计算乘客和列车动力响应，分析乘客与列车的动力响应差异。分别计算列车运行于桥梁线路与普通路基时乘客的动力响应，分析桥梁振动对乘客振动的影响；通过设置不同工况，分析乘客振动变化规律，并以乘客的动力响应作为评价指标，采用ISO-2631标准对乘客的乘车舒适性进行评价。计算结果表明，桥梁振动会明显增大乘客的动力响应；位于列车中部车厢的乘客会比位于两端车厢感受到更好的乘车舒适性；在同一节车厢内，车厢中部乘客的乘车舒适性优于车厢端部；随着列车行驶速度的提高，乘客的乘车舒适性会有明显降低。
2022年09期 v.66;No.730 78-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 2755K] [下载次数：242 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 黄江平;钟晓静;
为解决城市轨道交通中单列车运行节能和准点的问题，将列车运行策略改进和运行曲线优化相结合。考虑列车在实际线路中附加阻力的变化，并对列车运行控制策略进行分析。以列车运行时间和能耗作为优化目标，建立列车多目标优化模型。在Pareto原理的基础上，采用一种基于自适应网格的多目标粒子群优化算法(AGA-MOPSO),同时应用线性微分递减法对其惯性权重进行处理，进而对列车的工况转换点进行寻优，并通过模糊隶属度函数对获得的Pareto解集进行筛选。仿真结果显示，AGA-MOPSO与常规粒子群算法(PSO)处理多目标问题相比，AGA-MOPSO的解在多样性、稳定性及优化效果上具有明显优势。同时，对3种不同控制策略比较，发现在实际复杂线路中加入多次惰行工况的控制策略优化效果更好。
2022年09期 v.66;No.730 85-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K] [下载次数：1068 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：27 ] |[阅读次数：0 ]
- 杨得海;阮秋菊;林骋;
为研究大跨度高低塔部分斜拉桥在高速铁路上的适应性，以深汕铁路深圳水库特大桥为工程背景，从技术性、经济性等方面对比孔跨布置(33+242+143+44+29) m混合梁独塔斜拉桥和(78+242+139+36) m部分斜拉桥两种桥式方案的优劣，并针对推荐的部分斜拉桥方案进行技术分析，介绍其设计细节及计算结果。研究表明：相较于独塔斜拉桥方案，部分斜拉桥方案刚度大、投资小、工期短，具有明显优势；在部分斜拉桥方案中，主力+附加力组合作用下刚构连续体系的基础受力为刚构体系的85.8%;相较于采用实体墩，结构采用双肢薄壁墩时梁体跨中挠度降低8.3%,下部结构混凝土用量减小17%;梁高与桥塔高度会显著提高结构刚度，几乎呈线性增长趋势。综合而言，高低塔部分斜拉桥结构尤其适用于控制点密集、桥位选择受限的复杂地形，是一种合理、可靠的结构体系。
2022年09期 v.66;No.730 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K] [下载次数：250 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 杨喜文;任为东;雷昕弋;杨海洋;
公铁两用桥通常位于跨越大江大河的咽喉位置，是重要的生命线工程。不同于斜拉桥和悬索桥等柔性结构本身具有长周期的特点，长联大跨公铁两用连续梁桥质量大、刚度大、抗震设防类别高、抗震设计困难，且超出了现行规范的适用范围。为研究这类结构的抗震设计方法及减震效果，以郑济铁路黄河公铁两用桥为项目背景，从概念设计的角度确定结构的抗震体系，研究长联大跨公铁两用连续钢桁梁桥的减隔震设计方法。通过减隔震设计和地震位移控制，安全评估地震作用下，中墩基础剪力反应减小40%以上，弯矩减小50%以上，支座地震位移约250 mm。实现了功能评估地震作用下保持正常使用状态，安全评估地震作用下保证生命安全、震后可恢复的性能目标。
2022年09期 v.66;No.730 96-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 2083K] [下载次数：204 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 尹春燕;
佛山东平水道桥为主跨260 m公轨两用独塔斜拉桥，主桥范围内轨道交通和公路同层布置，桥面布置为双线轨道交通+六车道公路+两侧人行道，桥面总宽46.5 m。主梁采用等高度钢-混凝土混合主梁，主塔采用“A”形，为墩-塔-梁固结体系。对该桥结构形式、设计关键技术和动力性能进行研究，建立斜拉桥整体和局部有限元模型，通过理论分析方法对斜拉桥结构和力学行为进行研究，重点进行全桥静力计算、竖向刚度限值研究、钢桥面板受力分析和剪力滞系数分析。开展节段和全桥模型风洞试验，对该桥进行风-车-线-桥耦合振动分析，保证车辆运行平稳性良好。研究结果表明，该桥刚度、强度、稳定和舒适性均满足规范要求。
2022年09期 v.66;No.730 102-106+122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1665K] [下载次数：251 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 李龙;徐昕宇;梁长海;
梁体徐变与桥墩沉降是高速铁路桥梁两种典型长期变形，为探讨其联合作用对列车响应的影响，以高铁32 m混凝土简支箱梁桥为研究背景，通过建立车-桥系统耦合振动模型，开展徐变作用、徐变与桥墩沉降联合作用对桥上车辆动力响应分析，对比单墩沉降、相邻双墩沉降和相邻三墩沉降3种沉降类型对列车动力响应的影响。结果表明：当桥梁考虑徐变时，车辆竖向加速度较不考虑徐变工况增大6.8%;考虑徐变与桥墩沉降联合作用，随着桥墩沉降量增大，车辆竖向加速度均明显增大，当单墩、相邻双墩和相邻三墩沉降达50 mm时，车辆竖向加速度较仅考虑徐变时分别增大76.8%、62.7%和33.8%;考虑5 mm徐变上拱，当单墩沉降量为30 mm,或当相邻双墩、三墩沉降量为40 mm,车辆竖向加速度超过规范1.3 m/s~2的限值要求。
2022年09期 v.66;No.730 107-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1485K] [下载次数：229 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 师景瑞;石龙;
为认识低净空桥梁下部积沙形成机理、分布特征及影响因素，利用计算流体力学软件，构建欧拉双流体非稳态模型，对桥梁周围风沙流的运动特征进行数值模拟，并与现场结果进行对比。结果表明：现场实测数据与模拟结果基本一致，所建数值模型能够较好地反映梁体周围的风沙流运动特征；T梁迎风侧和背风侧一定范围内位于风积区，而梁体正下方则位于风蚀区；T梁周围积沙主要集中在梁体迎风侧和背风侧，但在单一风向环境下前者积沙量大于后者，且积沙量随时间的推移呈递增趋势；气流速度的衰减是T梁迎风侧和背风侧积沙的主要原因，而腹板间气流的绕流是梁底形成少许积沙的可能原因；T梁周围的积沙量与梁底净空密切相关，且随着净空增大呈递减趋势，建议风沙地区的梁底净空不宜小于5.0 m;同等条件下，箱梁周围的积沙速率明显小于T梁，风沙危害严重地区的低净空桥梁考虑采用箱梁。
2022年09期 v.66;No.730 111-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K] [下载次数：176 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ]