- 易强;王平;王树国;赵才友;刘伟斌;
为了研究周期性三维轨道结构中弹性波传播规律，采用波有限元方法建立结构元胞动刚度矩阵，基于Bloch定理求解结构中弹性波波数和特征向量，得到其频散曲线，进一步结合弹性波叠加方法，计算无限长三维轨道结构响应。对比平面半轨道结构模型，三维轨道结构中频散曲线数量增加一倍，出现结构非对称波模态。此外，三维轨道结构中存在明显的弹性波耦合与转换，在同一条频散曲线中，可同时存在以弯曲波或扭转波为主的波模态，并在群速度最小位置发生波模态转换。由于三维轨道结构中存在对称与非对称弹性波模态，轨枕局域共振只与其中一类行波产生单一耦合，因此无法形成完全局域共振带隙。最后，采用振动传递系数验证弹性波在轨道结构中的传播规律，阐明不同荷载激励条件下轨道结构弹性波带隙的表现行为。
2022年01期 v.44;No.291 86-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 2472K] [下载次数：371 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：2 ] - 聂如松;孙宝莉;程龙虎;李亚峰;卢小永;李光耀;
粗粒土填料广泛应用于重载铁路路基基床层，填料的物理和应力状态对重载铁路路基的回弹特性有重要的影响。为研究粗粒土填料在列车循环荷载作用下的回弹特性，开展一系列循环荷载作用下的大型动三轴试验，分析粗粒土填料在不同含水率、动应力幅值、循环振次、围压条件下回弹模量的变化规律。结果表明：饱和稳定试样，回弹模量约在1 000圈左右达到稳定微增长状态，非饱和稳定试样，回弹模量随循环振次的增加呈现出持续增长状态。回弹模量随着动应力幅值和围压的增大而增大，随着含水率的增大而减小。围压和动应力幅值越大，粗粒土回弹模量随含水率的增加下降得越显著。研究结果对重载铁路粗粒土填料回弹特性的认识与回弹模量设计值的取用具有重要参考价值。
2022年01期 v.44;No.291 96-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2836K] [下载次数：639 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：2 ] - 薛彦瑾;王起才;马丽娜;段运;丁小刚;
为了对高速铁路无砟轨道地基微膨胀泥岩膨胀性进行评价，选取等效蒙脱石含量、阳离子交换量、自由膨胀率和液限为泥岩膨胀性判别指标，根据大量现场钻孔实测资料，在TB 10621—2014《铁路工程特殊岩土勘察规程》基础上对泥岩膨胀等级进行优化，采用改进层次分析法、基尼系数法和相对熵确定了判别指标组合权重，并基于改进灰关联分析法建立了泥岩膨胀等级。研究结果表明：将改进灰关联分析法和相对熵组合赋权法相结合应用于无砟轨道地基泥岩膨胀性评价，充分考虑了泥岩膨胀等级评价标准区间，克服了已有综合评价方法中对判别指标权重考虑的不足，当泥岩膨胀等级在Ⅲ级以上时，会引起高速铁路无砟轨道路基上拱，应采取相应工程措施，该研究成果对地基泥岩高速铁路路基长期持续上拱变形的工程控制措施提供理论依据。
2022年01期 v.44;No.291 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1017K] [下载次数：456 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：3 ] - 施洲;余万庆;杨仕力;严爱国;李的平;
为研究设计速度350 km/h高速铁路斜拉桥钢-混组合箱梁的受力特性与桥面变形性能，采用Ansys软件建立赣江特大桥3个梁段的有限元模型，分析其应力分布特性；以应力等效的原则优化设计出相似比为1∶3的全截面静载试验模型并开展受力传力及桥面变形特性研究。结果表明：钢-混组合箱梁在轴力及弯矩最不利荷载组合工况下，混凝土桥面板、钢梁最大压应力分别为8.36、107.2 MPa;其中钢主梁顶板与底板应力值较高，为受力关键区域；实测应力值与原桥理论值相符良好；混凝土桥面板与钢主梁顶板之间无明显滑移发生。沿纵桥向轴力传力中，钢主梁传递轴力由35.35%增加到52.26%,混凝土桥面板传递轴力由64.65%降低至47.74%。竖向单线1.0倍ZK荷载加载及双线交替增加至1.6倍时，主梁两侧高差均小于0.5 mm,小于轨道2 mm/5 m(3 m)的高低(扭曲)精度要求；在双线ZK列车竖向荷载下，纵横向挠度均呈正弦波分布，节间挠跨比分别为1/2 631、1/2 123,小于规范规定的1/1 600。高速铁路钢-混组合箱梁具有良好的受力与变形性能。
2022年01期 v.44;No.291 111-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 2470K] [下载次数：413 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：2 ] - 赵曼;陈士通;孙志星;许宏伟;黄晓明;
采用Ansys建立128 m新型大跨铁路应急钢桁梁的计算模型，系统分析不同工况和非线性因素作用下的结构稳定性，探讨列车荷载、风荷载、温度、初始缺陷、几何非线性和材料非线性等因素对结构稳定性的影响。结果表明：不同荷载组合形式和分布形式下，结构稳定系数和失稳模态不同，主力作用下最低线弹性稳定系数为8.093,失稳形式为局部竖向失稳；随着横向风荷载的增大，结构稳定系数逐渐下降，且失稳模态由竖向失稳变为横向失稳；温度变化对大跨简支钢桁梁的稳定性影响很小；考虑初始缺陷时，稳定系数随初始缺陷的增大而减小，竖向失稳模态对竖向偏位较敏感，而横向失稳对横向偏位较敏感；考虑材料非线性因素时，相比线弹性稳定分析，稳定系数降低约70%,远远高于几何非线性对稳定性的影响，稳定分析中必须考虑材料非线性的影响；综合考虑各种因素，大跨应急钢桁梁最不利稳定系数为1.925,结构稳定性良好。
2022年01期 v.44;No.291 119-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1360K] [下载次数：305 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：2 ] - 邓小康;张其;
基于对主缆和主、散索鞍的力学以及几何关系分析，考虑主、散索鞍的耦合效应，提出一种悬索桥索鞍预偏量的改进算法。算法根据索鞍平衡关系和变形相容条件以及主缆线形基本方程推导出一个十元非线性方程组，采用牛顿-拉斐森法求解方程组，即可同时得到主、散索鞍的预偏量。方法给出的初值选取原则和约束条件对平面缆索悬索桥的索鞍预偏量均能求解收敛。经算例分析，与既有方法相比，方法迭代收敛速度较快，计算精度能够满足要求。
2022年01期 v.44;No.291 128-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1007K] [下载次数：297 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：2 ] - 田四明;吴克非;王志伟;王明年;马伟斌;易文豪;
隧道建造技术的发展是一个复杂的系统变革过程，隧道智能化建造是当前隧道建造技术的发展方向。通过归纳总结隧道建造技术发展的4个阶段，在概述我国改革开放以来铁路隧道总体发展成就基础上，论述了隧道智能化建造的必要性，探讨铁路隧道智能化建造所面临的挑战，提出智能化建造的基本概念与涵盖范围，阐述了功能架构及技术组成，从多源异构地质信息融合及智能判释、围岩质量智能评价、智能化设计理论及方法、智能化施工技术及信息化管控平台等5个方面，详细论述了发展现状、剖析了存在问题并对应提出了技术提升方向与实现路径。最后围绕建造目标及建造模式两个方面提出了智能化建造愿景，为隧道智能化建设领域的决策者与工作者提供一定的技术支撑与研究思路。
2022年01期 v.44;No.291 134-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 2064K] [下载次数：1686 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：34 ] |[阅读次数：3 ] - 庄华夏;徐菲;钱文勋;何旸;
针对北方沿海及西北盐碱地区轨道交通工程中杂散电流-盐冻耦合作用的严酷环境，设计了杂散电流-盐冻耦合条件下混凝土抗冻性能试验及氯离子侵蚀试验，通过不同冻融循环次数后的混凝土质量损失率、相对动弹性模量、水溶性氯离子含量、氯离子扩散系数和盐浓度梯度表征了此耦合条件下混凝土劣化的基本特征，并通过压汞(MIP)、电镜扫描(SEM)-能谱分析(EDS)进一步分析了此条件下杂散电流作用影响混凝土劣化的机理。结果表明：相比盐冻条件，杂散电流-盐冻耦合条件下混凝土的劣化现象更为显著，杂散电流作用加剧了盐冻对混凝土的破坏、氯离子对混凝土的侵蚀，混凝土孔隙结构的劣化并加速了混凝土中钢筋的锈蚀。此外，相比钢筋表面处，混凝土表面处的劣化更为明显。此条件下杂散电流作用加剧混凝土劣化的机理主要在于加速氯离子迁移、诱导水化产物分解及加速钢筋锈蚀。
2022年01期 v.44;No.291 143-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1921K] [下载次数：398 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：2 ] - 郭尧;
爆破粉尘是影响列车行车安全的因素之一，为科学有效地开展爆破粉尘防控，客观评价防控效果，针对现有研究存在的不足，从爆破粉尘扩散的模糊性和随机性角度出发，提出基于高斯扩散模型的爆破粉尘可量化可视化方法。该方法首先建立粉尘扩散的物理数学模型；然后采用Matlab和Ansys Fluent软件模拟爆破粉尘扩散规律，得出爆破产尘量和爆破粉尘扩散范围；最后通过实例分析对所建立的模型有效性进行验证。研究结果表明，所建立的高斯扩散模型能够较清晰实现对爆破粉尘扩散规律的研究，为爆破水雾降尘中水袋参数设置提供了一种实用的方法和理论依据。
2022年01期 v.44;No.291 153-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1837K] [下载次数：659 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：3 ]