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高铁防水封闭层沥青混凝土冻融损伤演化模型

西南交通大学学报 2024年第2期59卷 281-288页

作者：李进石越峰肖鑫楼梁伟蔡德钩肖飞鹏同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

为研究高速铁路防水封闭层用沥青混凝土(简称铁路沥青混凝土)的冻融损伤演化,制备了选用不同沥青和不同目标级配的4种聚合物复合改性铁路沥青混凝土,分析重复冻融循环作用下多温域宏观力学性能的劣化规律.构建针对冻融损伤演化模型,并... 详细信息

为研究高速铁路防水封闭层用沥青混凝土(简称铁路沥青混凝土)的冻融损伤演化,制备了选用不同沥青和不同目标级配的4种聚合物复合改性铁路沥青混凝土,分析重复冻融循环作用下多温域宏观力学性能的劣化规律.构建针对冻融损伤演化模型,并对反复冻融循环作用下的损伤度进行计算.研究发现:4种铁路沥青混凝土在10次冻融循环作用后,各项力学性能指标的残留率均在80%以上;低温断裂能指标对冻融循环次数的增加最为敏感,更能及时反映铁路沥青混凝土的力学性能劣化;基于统计可靠度理论构建的铁路沥青混凝土冻融损伤演化模型的拟合优度值均接近0.99.

关键词：高速铁路防水封闭沥青混凝土冻融循环损伤演化模型

不同约束条件下普速铁路平面线形重构效果对比分析

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铁道建筑 2024年第2期64卷 30-35页

作者：丁有康王晓凯楼梁伟杨立光张也北京铁科特种工程技术有限公司北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道系统全国重点实验室北京100081

针对普速铁路平面线形重构设计问题,结合相关规范要求系统梳理了平面线形参数限制因素。在此基础上,以整体平面调整量平方和最小为平面线形重构设计目标函数,提出了无约束、原始台账约束和多参数约束条件下的平面线形重构原则,并结合实... 详细信息

针对普速铁路平面线形重构设计问题,结合相关规范要求系统梳理了平面线形参数限制因素。在此基础上,以整体平面调整量平方和最小为平面线形重构设计目标函数,提出了无约束、原始台账约束和多参数约束条件下的平面线形重构原则,并结合实测数据对比分析了不同约束条件下平面调整量、曲线参数和行车安全性的差异。结果表明:采用多参数约束条件所得平面线形既可达到现场工程量较小,又可满足曲线半径、缓和曲线长度和行车安全性要求,其重构设计结果最优。建议在普速铁路数字化捣固方案设计时,采用多参数约束条件对平面线形进行重构设计,结合现场实际和相关规范要求对曲线半径和缓和曲线长度进行适当调整。

关键词：普速铁路数字化捣固平面线形重构设计约束条件多参数约束调整量

冻融作用下高速铁路路基沥青混凝土防水封闭结构疲劳寿命预测模型

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铁道建筑 2024年第3期64卷 106-111页

作者：石越峰李鹏飞楼梁伟蔡德钩陈先华闫宏业北京铁科特种工程技术有限公司北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道系统国家重点实验室北京100081 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 东南大学交通学院南京210096

以高速铁路路基沥青混凝土防水封闭结构为研究对象,考虑季节性冻土地区的气象条件设计了疲劳试验和冻融循环试验,研究冻融循环作用对其疲劳特性参数演变规律的影响。结合平稳值与冻融循环周期的作用规律,提出了高速铁路路基沥青混凝土... 详细信息

以高速铁路路基沥青混凝土防水封闭结构为研究对象,考虑季节性冻土地区的气象条件设计了疲劳试验和冻融循环试验,研究冻融循环作用对其疲劳特性参数演变规律的影响。结合平稳值与冻融循环周期的作用规律,提出了高速铁路路基沥青混凝土防水封闭结构在冻融循环作用下的疲劳寿命预测模型,并利用疲劳极限临界点的平均值对此疲劳寿命预测模型进行了可靠性验证。结果表明:沥青混凝土耗散能变化率与加载次数曲线在冻融前后呈现三个阶段;沥青混凝土防水封闭结构的疲劳寿命随冻融循环次数的增多而降低,且降低幅度越来越大,其抗疲劳性能受到显著损伤;经验证,高速铁路路基沥青混凝土防水封闭结构疲劳寿命预测模型准确、可靠。

关键词：铁路路基沥青混凝土疲劳寿命冻融循环预测模型防水封闭

高速铁路路基沥青混凝土结构研究现状及发展趋势

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铁道学报 2022年第10期44卷 112-122页

作者：蔡德钩叶阳升楼梁伟石越峰庞帅中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 北京铁科特种工程技术有限公司北京100081 中国国家铁路集团有限公司北京100844

为提升中国高速铁路路基工程品质和服役水平,围绕结构型式、材料性能、设计方法、应用情况及效果等四大主题,系统梳理了国内外高速铁路路基沥青混凝土结构的研究现状、工程应用及存在问题,探讨高速铁路路基沥青混凝土结构的发展趋势。... 详细信息

为提升中国高速铁路路基工程品质和服役水平,围绕结构型式、材料性能、设计方法、应用情况及效果等四大主题,系统梳理了国内外高速铁路路基沥青混凝土结构的研究现状、工程应用及存在问题,探讨高速铁路路基沥青混凝土结构的发展趋势。分析结果表明:全断面沥青混凝土结构应视为基床表层的组成部分,可降低基床结构的应力水平,改善轨道-路基系统的振动特性,兼具防水、承载、减振、降噪、隔离等功能,且在全生命周期内具有明显的技术经济性优势。指出高速铁路路基沥青混凝土结构适应于“一带一路”沿线复杂气候条件的配制技术、基于结构和性能的设计方法、长期服役性能评价、轨道与路基结构体系优化等发展趋势。

关键词：高速铁路路基沥青混凝土结构型式材料性能设计方法

有砟轨道沥青混凝土面路基结构温度场特性研究

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铁道学报 2022年第2期44卷 64-71页

作者：蔡德钩石越峰楼梁伟闫宏业吕宋北京铁科特种工程技术有限公司北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081

为掌握有砟轨道沥青混凝土面路基结构的温度场特性,采用有限元分析软件建立有砟轨道-沥青混凝土层-路基结构体系温度场数值模型,结合北京—张家口高速铁路现场监测结果对数值模型进行校核,分析有砟轨道-沥青混凝土层-路基结构体系温度... 详细信息

为掌握有砟轨道沥青混凝土面路基结构的温度场特性,采用有限元分析软件建立有砟轨道-沥青混凝土层-路基结构体系温度场数值模型,结合北京—张家口高速铁路现场监测结果对数值模型进行校核,分析有砟轨道-沥青混凝土层-路基结构体系温度场的时空分布规律及沥青混凝土层厚度的影响。分析结果表明:有砟轨道沥青混凝土面路基结构温度场沿横向呈W形分布,沿深度方向呈非线性分布,且采用4次多项式拟合具有较高的精度;与传统路基结构相比,增设沥青混凝土结构的基床结构平均温度可提高3~7℃,推荐采用线间最高温度作为轨下沥青混凝土结构的高温设计温度;沥青混凝土结构对基床具有一定的保温作用,其影响深度约为0.3 m,且增加沥青混凝土厚度对保温作用影响深度无显著影响。

关键词：有砟轨道温度场沥青混凝土面路基有限元分析保温

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高铁防水封闭层沥青混凝土冻融损伤演化模型

西南交通大学学报 2022年

作者：李进石越峰肖鑫楼梁伟蔡德钩肖飞鹏同济大学道路与交通工程教育部重点实验室中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所

为研究高速铁路防水封闭层用沥青混凝土（简称铁路沥青混凝土）的冻融损伤演化，制备了选用不同沥青和不同目标级配的四种聚合物复合改性铁路沥青混凝土，分析了重复冻融循环作用下多温域宏观力学性能的劣化规律。在研究过程中针对冻融... 详细信息

为研究高速铁路防水封闭层用沥青混凝土（简称铁路沥青混凝土）的冻融损伤演化，制备了选用不同沥青和不同目标级配的四种聚合物复合改性铁路沥青混凝土，分析了重复冻融循环作用下多温域宏观力学性能的劣化规律。在研究过程中针对冻融损伤演化模型进行了分析和构建，并对反复冻融循环作用下的损伤度进行了计算。研究发现：四种铁路沥青混凝土在10次冻融循环作用后各项力学性能指标的残留率均在80%以上，表现出优异的抗冻融损伤能力；低温断裂能指标对冻融循环次数的增加最为敏感，更能及时反映出铁路沥青混凝土的力学性能劣化；基于统计可靠度理论构建的冻融损伤演化模型的拟合优度值均接近0.99，可实现铁路沥青混凝土冻融损伤度的精准预测。

关键词：高速铁路防水封闭沥青混凝土冻融循环损伤演化模型

无砟轨道-沥青混凝土封闭层荷载传递特性分析

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铁道建筑 2023年第7期63卷 122-128页

作者：姚明昕肖宏石越峰楼梁伟吕宋北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京铁科特种工程技术有限公司北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

采用有限元软件建立不同类型无砟轨道-传统路基结构/沥青混凝土面路基结构体系仿真分析模型,通过京沈高速铁路现场实测数据对模型进行验证,对比分析了沥青混凝土层对无砟轨道-路基结构体系荷载传递规律的影响。结果表明:与传统路基结构... 详细信息

采用有限元软件建立不同类型无砟轨道-传统路基结构/沥青混凝土面路基结构体系仿真分析模型,通过京沈高速铁路现场实测数据对模型进行验证,对比分析了沥青混凝土层对无砟轨道-路基结构体系荷载传递规律的影响。结果表明:与传统路基结构对比,沥青混凝土面路基结构受力更优,且均具有较好的适应性;增设沥青混凝土层后,路基内荷载扩展范围增大了0.1~0.3 m,底座板边缘位置应力衰减速率增大一倍,沥青混凝土层具有良好的应力扩散作用;沥青混凝土层有利于改善路基结构受力,且不同类型无砟轨道中改善深度为1.2~2.3 m;无砟轨道-路基结构体系竖向应力随深度增加呈指数型减小,各结构层均存在应力突变现象,应注意疲劳损伤问题。

关键词：高速铁路路基无砟轨道沥青混凝土层有限元分析荷载传递竖向应力应力扩散角

多模式测量下普速铁路轨道精捣作业及效果评估

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铁道建筑 2022年第4期62卷 48-51页

作者：王鹏楼梁伟张也何复寿叶晓宇北京铁科特种工程技术有限公司北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081

结合京广铁路实际维修情况,提出了以多模式轨道测量和数字化捣固为核心的普速铁路精测精捣作业方案,从轨道几何状态和动力学性能改善两方面评估作业方案的应用效果。结果显示:采用该作业方案可有效降低轨向、高低、水平、三角坑等不平... 详细信息

结合京广铁路实际维修情况,提出了以多模式轨道测量和数字化捣固为核心的普速铁路精测精捣作业方案,从轨道几何状态和动力学性能改善两方面评估作业方案的应用效果。结果显示:采用该作业方案可有效降低轨向、高低、水平、三角坑等不平顺指标幅值,多数指标改善率在40%以上;精捣后脱轨系数、轮重减载率最大值降幅约40%,车体垂向、横向振动加速度最大值降幅分别为31.6%、80.5%,有效改善了列车运行舒适性和安全性。

关键词：多模式轨道测量数值模拟轨道质量指数动力学性能精测精捣养护维修

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高速铁路无砟轨道路涵过渡段上拱整治

铁道建筑 2023年第3期63卷 128-132页

作者：戚志刚吴细水李中国楼梁伟王之鲁中国铁路兰州局集团有限公司工务部兰州730030 中国国家铁路集团有限公司工电部北京100844 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

针对兰新客运专线K2450—K2460区段路涵过渡段路基上拱病害反复发生难以根治的情况,考虑工点施工条件,分别研究制定了上拱段桩板结构整治、暗挖落道整治两套方案。通过优化整治方案,细化施工注意事项,组织开展路基上拱整治实践,彻底整... 详细信息

针对兰新客运专线K2450—K2460区段路涵过渡段路基上拱病害反复发生难以根治的情况,考虑工点施工条件,分别研究制定了上拱段桩板结构整治、暗挖落道整治两套方案。通过优化整治方案,细化施工注意事项,组织开展路基上拱整治实践,彻底整治了路涵过渡段上拱问题,恢复了无砟轨道平顺性,消除了高速铁路长期限速点。通过实践形成一套全路首创、彻底整治高速铁路无砟轨道路基上拱的技术和方法。

关键词：高速铁路上拱现场试验路基无砟轨道桩板结构暗挖落道