- 肖乾;杨逸航;林凤涛;赵康云;陈琦琦;胡伟豪;
针对高速铁路构架横向加速度超限报警问题,通过调查车轮廓形与钢轨廓形,优化钢轨打磨目标廓形,构建并现场应用智能打磨模型以指导施工。对报警区段的调研显示,受轮轨磨耗影响,该区段钢轨廓形与全新60N廓形偏差显著,不符合验收标准,且轮轨接触名义等效锥度偏大。为减少打磨深度并改善轮轨关系,基于粒子群优化-非均匀有理B样条(PSO-NURBS)理论、反向传播-非支配排序遗传算法Ⅲ(BP-NSGAⅢ),结合车辆-轨道耦合动力学模型,求解得到打磨目标优化廓形;进一步选取优化廓形的打磨点及对应角度,结合现场需求生成64种变功率打磨方案及相应打磨深度。基于Matlab建立钢轨智能打磨模型计算并输出优化方案,现场应用后检测表明:打磨后钢轨名义等效锥度变化趋于平缓,与全新60N廓形接近;车辆-轨道耦合动力学仿真验证显示,打磨后车辆的最大构架横向加速度、最大脱轨系数、最大磨耗功较打磨前分别降低37.22%、26.90%、21.25%。钢轨智能打磨模型可有效提升打磨效率,改善轮轨关系,优化车辆运行的稳定性、安全性及轮轨磨耗特性。
2026年02期 v.48;No.340 105-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 3324K] [下载次数:75 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:21 ] - 刘鉴兴;刘凯;寇磊;徐昕阳;陈嵘;王平;
铁路有砟轨道是一种广泛采用的运煤方式。煤渣的侵入极大影响了有砟道床的排水性能。对多种煤渣脏污程度的道砟层进行常水头渗透试验和渗流形式分析,采用校正后的离散元-计算流体力学(DEM-CFD)双向耦合模型模拟脏污道砟层的渗透性能,进一步研究煤渣脏污道砟层的细观排水特性。物理试验和仿真结果表明,清洁道砟层的渗透模式为显著的湍流,但随着煤渣脏污程度增大,样品的渗透模式呈现出由湍流状态向线性层流状态转变的趋势。同时,样品的渗透系数显著减小。在细观视角方面,煤渣增多使得道砟层内部动态水压数值减小,水压整体的分布亦趋于均匀。此外,脏污道砟层内较小的空隙值及空隙率增大了混合体对水流流向和流速的限制作用。研究结果有助于了解道砟层的排水性能受煤渣脏污程度而产生的变化,进一步完善运煤有砟轨道的清筛和维护周期。
2026年02期 v.48;No.340 116-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 2792K] [下载次数:247 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ] - 刘晓贺;蔡德钩;闫宏业;毕宗琦;朱丙龙;卢春浩;
为揭示高速铁路路基下伏岛状多年冻土工程特性及时变规律,以新建哈伊高铁日月峡车站试验段岛状多年冻土为研究对象,开展多年冻土热物理参数测试、融沉、融化压缩及静三轴蠕变试验,获取不同含水率、温度及荷载条件下冻土的工程特性参数,系统分析岛状多年冻土融沉、融化压缩及蠕变特性,建立基于水热耦合理论的多年冻土分阶段时变模型,揭示岛状多年冻土路基的温度和变形演化规律。研究结果表明:岛状多年冻土的融沉系数与含水率呈正相关,融化压缩系数与干密度呈负相关,蠕变变形受土质影响显著,随温度和含水率增加呈增大趋势;三阶段时变模型能够较好计算路基岛状多年冻土退化过程中的融沉、压缩及蠕变变形;岛状多年冻土退化呈显著的时空差异性,地基多年冻土退化主要集中在路基填筑区域下方,在第7年时,路基下伏岛状多年冻土全部融化,蠕变、融沉、融化压缩变形均趋于稳定。研究成果将为多年冻土区高速铁路路基设计、施工及长期稳定性评估提供理论依据与技术支撑。
2026年02期 v.48;No.340 125-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 2835K] [下载次数:70 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:14 ] - 马学宁;刘晨阳;赵文杰;王乐;
为研究聚丙烯纤维的长度和掺量对纤维-水泥改良风积沙无侧限抗压强度及微观特性的影响,开展不同纤维配比的改良风积沙无侧限抗压强度试验与核磁共振试验(NMR)。选取水泥掺量为5%,试样压实度为95%,标准养护7 d,纤维掺量α_f分别为3‰、4‰、5‰、6‰、7‰,纤维长度l分别为3、6、9、12 mm。结果表明,纤维掺量与长度对改良风积沙的无侧限抗压强度有显著性影响,其随二者的增大而增大。随着纤维长度与掺量的提高,应力-应变曲线有向应变硬化型发展的趋势,其峰值压应变也随之增加;建立考虑纤维掺量、纤维长度及二者交互作用影响下的多元非线性预测模型。纤维掺量与纤维长度的增加使T_2谱分布曲线向左偏移,减小改良土的孔隙率,使得土体内大孔向小孔与中孔转化;揭示纤维长度与掺量对改良风积沙力学性能与微观特性的作用机理;建议纤维-水泥改良风积沙最优配比为α_f=7‰,l=6 mm。研究成果可为高速铁路风积沙路基基床底层及以下路基填料改良提供技术支撑和参考。
2026年02期 v.48;No.340 137-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 3082K] [下载次数:62 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ] - 靳静;陈何塘;梁小勇;杨广庆;周诗广;寇凌曦;
为研究温-力耦合环境效应下土工格栅蠕变全过程的变形特征,开展温-力耦合环境效应下的土工格栅室内蠕变试验,基于试验结果,考虑土工格栅蠕变过程中随时间产生劣化效应引入损伤变量,修正分数阶损伤本构模型,并进行参数敏感性分析。结果表明,当温度一定时,随着应力比提高,土工格栅蠕变较快进入加速蠕变阶段;当温度升高时,土工格栅蠕变速率显著增大,达到相同应变所施加的应力比有所降低;当温度为40℃,应力比从43%增至50%时,蠕变应变增幅为363.77%,所需时间由1 098 h缩短至6.21 h;在温-力耦合环境效应下,土工格栅的割线模量随时间呈反比递减趋势,而应力比的提高加速了时效割线模量的衰减;研究提出的修正损伤本构模型,能有效表征土工格栅在高温环境下的蠕变行为,泊松比ν随温度的升高急剧上升,流阻因子A与温度呈现负相关。
2026年02期 v.48;No.340 146-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 3018K] [下载次数:335 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:8 ] - 颜志雄;王小涛;熊政;
为深入探究重载列车在动荷载与湿化效应耦合作用下对弱膨胀土路基累积塑性应变的演化机理,选取武汉某铁路内具有代表性的弱膨胀软土作为研究对象。通过动三轴试验模拟重载列车的提速过程,并系统研究不同饱和度条件、动荷载频率以及动荷载幅值不同组合条件下弱膨胀软土累积塑性应变的影响规律。研究结果表明:土体饱和度的变化会显著影响其在动荷载作用下的塑性变形特性;当降雨量超过某一临界值时,由此产生的高应力状态会加剧土体的塑性变形,甚至导致其迅速破坏;在不同的动荷载频率下,弱膨胀软土展现出了各异的动力响应特征。随着频率的上升对土体累积塑性应变的影响逐渐增大;当荷载以不同幅值组合施加时,随着前后荷载的差值增大,土体在荷载增加后的塑性应变增长速率也会相应增大;在模型拟合上发现对于不同动荷载频率下的累积塑性应变曲线,采用半对数函数模型进行拟合较为适宜,对不同动荷载幅值及饱和度下的累积塑性应变曲线,更适合使用指数函数模型进行模拟。基于Monismith和Barksdale力学经验模型提出重载铁路提速-降雨耦合作用下的累积塑性应变预测模型,研究结果为进一步了解弱膨胀土路基在重载列车提速-降雨耦合作用下的变形机制提供理论支撑。
2026年02期 v.48;No.340 156-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1683K] [下载次数:81 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:11 ] - 宋毅;张戎令;张文静;伏世鼎;张富奎;杨一帆;
针对西北地区岩石崩解与混凝土材料的损伤退化问题,开展包括辉长岩、花岗岩、辉绿岩、片麻岩以及硅化英安岩等五种岩石类型的粗骨料特性试验。深入分析在硫酸盐与冻融循环耦合作用下,五种粗骨料混凝土长期强度时变过程与劣化规律,并基于强度衰减指标,建立适应于硫酸盐-冻融循环耦合条件的混凝土Weibull分布预测模型。结果表明:随硫酸盐侵蚀-冻融循环耦合作用的持续,混凝土抗压强度演变过程按时间先后可分为:强度增长、慢速降低和快速降低三个阶段;五种岩石粗骨料中片麻岩耐崩解性能较差且在硫酸盐-冻融循环作用下经时强度较低,硅化英安岩抗冻性能较强且强度较高;引入强度衰减因子和粗骨料材料影响系数,以混凝土抗压强度性能作为耐久性退化指标,建立Weibull依时预测模型,强度预测结果与实测值吻合度较好,拟合精度在0.96以上。
2026年02期 v.48;No.340 164-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 2198K] [下载次数:88 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ] - 史钦华;杜志祥;杨奇;邓煜晨;冷伍明;吴亚飞;
针对传统竖向抗压静载试验方法在软弱地基与超长桩大吨位加载中的技术瓶颈,提出利用既有承台和工程桩联合提供反力的静载试验新方法,将其应用于甬金铁路深厚软土区桥梁超长桩的大吨位静载试验,揭示超长桩的承载特性及荷载传递机制。研究表明:新方法具有承载机理明确、安全经济和适应性强的优点,尤其适用于深厚软土地区超长桩承载力检测;深厚软土区超长桩的荷载-沉降曲线呈缓变型,属于渐进式破坏;容许承载力为6 120 kN(超过设计值29%),安全可靠;在设计、容许和极限荷载作用下,桩身压缩占比分别为100%、99.5%和34.3%,表明超长桩沉降需考虑桩身的压缩量;设计荷载作用下超长桩表现近似为纯摩擦桩,极限荷载时表现为端承摩擦桩工作状态;桩端阻力与位移关系呈加工硬化型。浅、深层的淤泥质黏土的桩侧阻力-相对位移关系曲线呈软化型,其余土层的桩侧阻力表现为硬化型;软土层最大桩侧阻力平均值是规范推荐值的1.11~2.89倍。
2026年02期 v.48;No.340 173-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 2342K] [下载次数:34 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 元强;杨嘉霖;张凯;饶惠明;
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4 360/4 480 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。
2026年02期 v.48;No.340 182-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 4255K] [下载次数:171 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ] - 施洲;杨逸;王鹏超;李冰;厚康恒;
为研究大跨度斜拉桥超高钢-混混合桥塔复杂温度场特性,以马鞍山公铁长江大桥308 m钢-混混合桥塔为背景,开展有限元热力场仿真,分析夏、冬、春秋3种代表性工况下混合桥塔温度分布、温差、温度梯度等特性,并开展现场施工至成桥阶段的温度测试,系统探究组合桥塔温度分布规律、日照温度梯度模型等温度场特性。结果表明:桥塔塔壁温度呈现每日近似半波正弦函数分布规律,钢塔壁夏季最高、冬季最低实测温度分别为48.94、-7.15℃,混凝土塔壁温度最值均略小于钢塔壁;钢、混塔柱温度沿高度方向变化较小;钢、混截面表面温差最大为9.82、8.38℃,均高于既有规范中梯度温差建议值5℃;仿真计算与现场实测结果对比良好。基于实测与仿真,提出钢塔截面纵、横向折线形温差分布模式,混凝土塔截面多向三角形表面温度分布模式;回归混凝土塔壁沿壁厚方向温度梯度指数分布函数,系数介于2.22~2.80之间;实测钢、混测点年温差最大为57.45、50.36℃。相关温度场特性可为桥塔的温度荷载取值提供参考。
2026年02期 v.48;No.340 194-203页 [查看摘要][在线阅读][下载 5320K] [下载次数:28 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ] - 吴振戌;叶朝良;何本国;王志杰;许子伟;
大量的盾构渣土堆积易引发环境污染和自然灾害,如何实现渣土资源化利用是一个急需解决的问题。以咸阳某盾构隧道施工为工程背景,基于正交试验,结合多元回归分析和Matlab多目标规划,分析水固比、水泥和渣土掺量等对黄土渣土注浆材料性能的影响,提出黄土渣土注浆材料最优配比;采用生命周期评价理论探究其对环境的影响。研究结果表明:黄土渣土注浆材料的泌水率、初始流动度、凝结时间随水固比增加、渣土掺量降低而增大,结石率呈相反结果,其无侧限抗压强度随水泥掺量增加而显著升高。与现场原注浆材料相比,优化后黄土渣土注浆材料充填性能良好,其成本、环境影响分别降低65.77%、57.12%。优化后黄土渣土注浆材料的综合性能较优。
2026年02期 v.48;No.340 204-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 2051K] [下载次数:83 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:20 ] 下载本期数据