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单元式无砟轨道周期性变形敏感因素分析

铁道工程学报 2024年第1期41卷 26-31,38页

作者：赵磊杨国涛刘伟斌施成中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081 中国国家铁路集团有限公司北京100844

研究目的:单元式无砟轨道应用过程中检测出波长与板长相近的周期性不平顺问题,影响了列车运营舒适性。为研究周期性变形的敏感影响因素,以CRTSⅢ型板式无砟轨道为例,建立考虑层间非线性接触关系的无砟轨道多物理场耦合分析模型,分析轨... 详细信息

研究目的:单元式无砟轨道应用过程中检测出波长与板长相近的周期性不平顺问题,影响了列车运营舒适性。为研究周期性变形的敏感影响因素,以CRTSⅢ型板式无砟轨道为例,建立考虑层间非线性接触关系的无砟轨道多物理场耦合分析模型,分析轨道板内温度梯度和自密实混凝土收缩对轨道板翘曲变形和轨面周期性不平顺的影响程度,获取了两种荷载与周期性变形间传递关系。研究结论:(1)温度梯度、混凝土收缩等效降温量越大,轨道竖向变形差越大且传递比越大,+90℃/m、-45℃/m温度梯度时,钢轨垂向变形差分别为0.72 mm、0.32 mm,传递比分别为0.0158 mm/(℃·m^(-1))、0.0183 mm/(℃·m^(-1));(2)等效降温-10℃时,钢轨垂向变形差0.39mm,传递比为0.0739 mm/℃;(3)与混凝土收缩组合时,正温度梯度变形效应叠加,负温度梯度变形效应抵消,-45℃/m温度梯度与混凝土收缩-10℃间引起的变形效应相当,可基本抵消;(4)通过控制轨道精调时机,合理预设初始不平顺可减小运营期单元式无砟轨道周期性不平顺;(5)本研究结论可为控制目前广泛存在的无砟轨道周期性变形问题提供理论指导。

关键词：高速铁路单元式无砟轨道温度梯度混凝土收缩周期性变形

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单元双块式无砟轨道翘曲变形特征的试验研究

铁道科学与工程学报 2024年

作者：赵磊蒋典佑施成西南交通大学土木工程学院中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所

为解决无砟轨道应用过程中波长与板长相近的周期性不平顺问题，探明单元双块式无砟轨道周期性变形特征，厘清道床板翘曲变形与温度梯度的相关关系，基于双块式无砟轨道温度及温度变形现场试验，根据试验实测数据研究了双块式无砟轨道温... 详细信息

为解决无砟轨道应用过程中波长与板长相近的周期性不平顺问题，探明单元双块式无砟轨道周期性变形特征，厘清道床板翘曲变形与温度梯度的相关关系，基于双块式无砟轨道温度及温度变形现场试验，根据试验实测数据研究了双块式无砟轨道温度场时变规律以及空间分布特征，分析了温度梯度与道床板翘曲变形之间的相关关系。建立了双块式无砟轨道多层结构体系有限元模型，研究了温度梯度对道床板翘曲变形和轨面周期性不平顺的影响规律，并分析了温度梯度作用下无砟轨道周期性变形的特征，最终提出了合理的控制措施。研究结果表明：双块式无砟轨道结构温度及温度变形均具有明显的日周期性变化特征，轨道结构温度在距离道床板表面0.16m范围内变化活跃；道床板竖向位移量与温度梯度值呈正相关关系，实测最大正、负温度梯度+55/-33℃/m作用下，板角竖向位移量为-0.47/0.64 mm，板中竖向位移为-0.15/0.27mm，正温度梯度最值时刻板中竖向位移量较板角低约68.1%，负温度梯度最值时刻板中较板角低约57.8%；仿真分析表明，正温度梯度下钢轨与道床板呈板中高、板端低的周期性变形趋势，负温度梯度时钢轨与道床板变形与之相反；当温度梯度为90℃/m和-45℃/m时，钢轨垂向变形差分别为0.58 mm和0.26 mm，道床板侧边垂向变形差分别为1.01 mm和0.55 mm。研究成果可为控制目前广泛存在的无砟轨道周期性变形问题提供理论指导。

关键词：高速铁路双块式无砟轨道温度梯度周期性变形现场试验

基于双粘型防水材料的高水压隧道新型堵水限排方案及设计方法

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隧道建设（中英文） 2024年第3期44卷 564-575,I0069-I0080页

作者：孙晓贺施成华肖国庆葛洋洋中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014 北京东方雨虹防水技术股份有限公司特种功能防水材料国家重点实验室北京101309

为解决高水压隧道渗漏水病害并减少治理成本,基于双粘型喷膜防水材料,提出一种由注浆加固圈、双粘型防排水系统和防水衬砌3部分组成的新型堵水限排方案。依托数值计算方法,揭示该方案的水压分布特征并论证其有效性,进而分析注浆圈及排... 详细信息

为解决高水压隧道渗漏水病害并减少治理成本,基于双粘型喷膜防水材料,提出一种由注浆加固圈、双粘型防排水系统和防水衬砌3部分组成的新型堵水限排方案。依托数值计算方法,揭示该方案的水压分布特征并论证其有效性,进而分析注浆圈及排水板各参数对隧道涌水量及衬砌水压力的影响规律;在此基础上,提出高水压隧道多级控制型限排方案的设计方法。研究结果表明:1)新型堵水限排方案可通过调节注浆圈及排水板参数使二次衬砌水压力降低到可接受范围;2)与传统高水压隧道主要依靠注浆圈来调节渗水量及衬砌水压力不同,新型限排方案可采用注浆圈+排水板多级调控方法,方案设计更加灵活,其中注浆圈占主导作用;3)注浆圈对降低隧道渗水量及衬砌外水压力均有利,其中渗透系数参数最为重要;4)仅当注浆圈渗透系数得到保障时,才存在合理的排水板间距使衬砌水压力与隧道渗水量控制在合理范围内。

关键词：高水压隧道双粘型防水堵水限排喷膜防水渗流分析

考虑地层变异性的新建隧道下穿引起既有盾构隧道纵向变形的随机分析方法

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第2期55卷 500-512页

作者：施成华郑晓悦王祖贤陈海勇孙影杰中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中铁开发投资集团有限公司云南昆明650200

沿盾构隧道纵向的地层变异不可避免,现有对于新建隧道引起既有盾构隧道纵向变形计算的解析模型大多将隧道下卧土体视为均质地基,忽略了地层变异性。本文针对新建隧道施工引发的既有盾构隧道纵向变形问题,构建考虑地层变异性的盾构隧道... 详细信息

沿盾构隧道纵向的地层变异不可避免,现有对于新建隧道引起既有盾构隧道纵向变形计算的解析模型大多将隧道下卧土体视为均质地基,忽略了地层变异性。本文针对新建隧道施工引发的既有盾构隧道纵向变形问题,构建考虑地层变异性的盾构隧道纵向力学解析模型,基于随机场理论,结合蒙特卡罗模拟策略提出隧道下穿引起既有盾构隧道纵向变形的随机分析方法。依托1个工程案例,基于所建立的盾构隧道纵向变形随机分析方法,开展新建隧道下穿施工影响下既有盾构隧道纵向变形随机分析,并与实测结果进行对比。最后,分析地层刚度变异系数和水平波动距离对既有盾构隧道纵向变形的影响规律。研究结果表明:地层变异性对盾构隧道纵向变形的影响不可忽略;地层刚度变异系数对既有隧道纵向位移均值和离散程度影响较敏感,地层刚度变异系数对可靠度指标的影响较显著。

关键词：盾构隧道纵向变形解析模型可靠度

考虑随机场的盾构下穿条件下既有高铁交会行车安全性

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 95-103页

作者：唐钱龙彭立敏邓锷雷明锋吴波施成华中南大学土木工程学院湖南长沙410075 江西交通职业技术学院江西南昌330013 香港理工大学国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心(香港分中心)/土木及环境工程学系中国香港999077 东华理工大学土木与建筑工程学院江西南昌330013

针对路基段高铁行车安全分析常将地基土视作具有确定性参数的介质的问题,文中基于随机场理论,将地基土视为具有纵向一致性的三维介质,建立了盾构下穿既有高铁的数值模型,并基于数论选点方法模拟地基土横截面的参数随机性。为更进一步研... 详细信息

针对路基段高铁行车安全分析常将地基土视作具有确定性参数的介质的问题,文中基于随机场理论,将地基土视为具有纵向一致性的三维介质,建立了盾构下穿既有高铁的数值模型,并基于数论选点方法模拟地基土横截面的参数随机性。为更进一步研究盾构下穿高速铁路对高铁行车安全性的影响,文中建立了31自由度的高铁列车模型,结合Fluent 3D流体仿真软件和动网格技术,获得了高速列车的气动荷载时程曲线。基于概率密度演化理论分析了高铁列车以300、350和400 km/h的速度交会时的脱轨系数及其概率密度演化信息。结果表明:随机场的存在使得车辆的轮重减载率和脱轨系数具有一定的概率分布范围;在气动荷载和隧道下穿引起的既有高铁线路基变形影响下,垂向轮轨力曲线有明显的波动情况;轮重减载率最大值出现在地表沉降最大值两侧的下降段;垂向气动荷载大于横向气动荷载;随着车速的增加,轮重减载率及脱轨系数的各上限均在逐渐增大,为保证高铁交会行车的安全性,建议在盾构下穿既有线地段的高铁列车运行速度应不超过300 km/h。

关键词：行车安全性概率密度演化理论随机场地基土隧道

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基于数字钻进参数的岩石强度确定方法研究

西南交通大学学报 2024年

作者：贾朝军陈范雷雷明锋黄娟施成华刘帝湖南路桥建设集团有限责任公司中南大学土木工程学院

岩石强度是衡量岩石稳定性和安全性的关键参数，而高效准确地预测岩石强度可以有效地指导隧道的开挖和支护工作。本文收集并分析各类数字钻进参数和岩石力学性质相关数据，基于能量方法推导钻头与岩石之间的能量传递关系，并通过推进力... 详细信息

岩石强度是衡量岩石稳定性和安全性的关键参数，而高效准确地预测岩石强度可以有效地指导隧道的开挖和支护工作。本文收集并分析各类数字钻进参数和岩石力学性质相关数据，基于能量方法推导钻头与岩石之间的能量传递关系，并通过推进力、扭矩、钻进速度和转速等钻进参数实现岩石单轴抗压强度(UCS)的预测。采用机器学习方法建立了基于钻进参数的岩石强度预测模型。选用四种机器学习算法，包括BP神经网络、随机森林、卷积神经网络和长短期记忆网络，对比分析四种算法对岩石强度的预测效果，比选出最合适的预测模型。实验结果表明，相对于理论公式和其他三种机器学习算法，BP神经网络算法在岩石强度预测中表现优秀，其预测结果的均方根误差为5.794，平均绝对误差为4.129，相关系数为0.9749，预测结果较为准确。

关键词：数字钻进参数能量方法抗压强度神经网络随机森林

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超高层火灾扑救中的火势控制与救援策略

水上安全 2024年第5期 106-108页

作者：施成成上海市黄浦区嵩山消防救援站上海200000

本文针对超高层建筑火灾防控现状,分析了火势控制与救援过程中面临的问题,并提出了相应的措施。现状表明,我国超高层建筑火灾防控形势严峻,火势控制与救援工作面临巨大挑战。为解决这些问题,本文提出了强化火源管理、提高消防设施建设... 详细信息

本文针对超高层建筑火灾防控现状,分析了火势控制与救援过程中面临的问题,并提出了相应的措施。现状表明,我国超高层建筑火灾防控形势严峻,火势控制与救援工作面临巨大挑战。为解决这些问题,本文提出了强化火源管理、提高消防设施建设与维护质量、加强消防安全培训与宣传教育、完善应急预案等策略。通过实施这些措施,有望提高超高层建筑火灾扑救中的火势控制与救援能力,降低火灾发生的风险,保障人民群众的生命财产安全。同时,政府、企业和社会各界需共同努力,形成完善的防火救火体系,为超高层建筑火灾防控工作提供有力支持。

关键词：火势控制立法与监管专业素质共同参与

抗肿瘤血管生成治疗联合免疫治疗的理论基础与前景

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浙江临床医学 2020年第2期22卷 287-290页

作者：施成炜徐志远魏申誉莫少伟吕航程向东浙江中医药大学第一临床医学院 310053 浙江省肿瘤医院 310022 浙江省消化系统肿瘤中西医结合诊治重点实验室 310006

近年来,肿瘤免疫治疗的出现给人类"攻克"肿瘤带来了新的希望.免疫治疗能够通过抗肿瘤的免疫反应提高患者对化疗的敏感性,而化疗更能通过增强肿瘤细胞的免疫原性及对免疫杀伤的敏感性,促进抗原交叉提呈和抗肿瘤效应.然而,目前大多数癌症... 详细信息

近年来,肿瘤免疫治疗的出现给人类"攻克"肿瘤带来了新的希望.免疫治疗能够通过抗肿瘤的免疫反应提高患者对化疗的敏感性,而化疗更能通过增强肿瘤细胞的免疫原性及对免疫杀伤的敏感性,促进抗原交叉提呈和抗肿瘤效应.然而,目前大多数癌症患者并未从免疫治疗中受益.免疫治疗依赖于免疫支持性肿瘤微环境(TME)内免疫效应细胞的积聚和活性.有研究表明,大多数实体肿瘤产生免疫逃逸与血管异常有关,而肿瘤血管的异常是血管生成因子(VEGF)和促血管生成素 2(ANG 2)水平升高所致.抗血管生成因子靶向药物的使用可以使结构异常的肿瘤血管正常化,将内在的免疫抑制性TME转化为免疫支持性TME,从而促进免疫效应细胞对肿瘤的杀伤作用.因此,联合应用抗血管生成治疗和免疫治疗可以提高免疫治疗的有效性,降低免疫相关不良反应的风险.本文就肿瘤血管生成与免疫细胞的相互作用进行分析,以期为抗肿瘤血管生成联合免疫治疗在抗肿瘤治疗中提供借鉴.

关键词：免疫效应细胞肿瘤免疫治疗促血管生成素肿瘤微环境实体肿瘤肿瘤血管血管生成因子免疫细胞

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高铁隧道片状掉块气动行为及对行车安全影响

铁道学报 2024年第8期46卷 171-179页

作者：杨伟超刘俊杰刘义康王昂施成华何旭辉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

高铁隧道衬砌病害日益恶化,衬砌掉块问题愈发严重,对列车运行安全危害极大。为探究隧道内行车时衬砌掉块脱落对行车安全性的影响,建立大气-隧道-衬砌掉块-列车三维数值模型,对列车运行条件下衬砌掉块的气动行为进行分析,研究片状衬砌掉... 详细信息

高铁隧道衬砌病害日益恶化,衬砌掉块问题愈发严重,对列车运行安全危害极大。为探究隧道内行车时衬砌掉块脱落对行车安全性的影响,建立大气-隧道-衬砌掉块-列车三维数值模型,对列车运行条件下衬砌掉块的气动行为进行分析,研究片状衬砌掉块初始下落位置对行车安全性的影响。研究结果表明,不同剥落位置片状掉块沿隧道纵向位移均为负值;拱顶掉块沿隧道纵向位移平均为侧边墙掉块的1.45倍,上侧边墙掉块横向运动位移为拱顶掉块的2~3倍;拱顶掉块随着距隧道中线距离的增大受流场结构影响越显著,初始加速度峰值越大;拱顶剥落的衬砌掉块可能与列车直接相碰,上侧边墙剥落的衬砌掉块可能与车身侧面相碰或者被卷入到轮轨内,下侧边墙剥落的衬砌掉块远离车身运动,对行车安全无影响。研究结果对今后高速铁路隧道衬砌病害防治具有参考意义。

关键词：高速铁路隧道衬砌掉块 6 DOF模型气动行为行车安全性

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