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基于CRTSⅡ型无砟轨道板纤维金属复合筋梁受弯性能研究

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建筑结构 2011年第S1期41卷 1061-1067页

作者：黄欣禹雷天津大学建筑设计研究院天津300072 东南大学土木工程学院南京210096

针对目前高速铁路CRTS Ⅱ型无砟轨道板内钢筋网片绝缘处理带来的钢筋与混凝土粘结力差、工艺繁琐和成本增加等问题,设计分别配置两种新型金属纤维复合筋的CRTS Ⅱ型无砟轨道板,通过对轨道板横向切割后3块板条受弯试验研究,对比分析了金... 详细信息

针对目前高速铁路CRTS Ⅱ型无砟轨道板内钢筋网片绝缘处理带来的钢筋与混凝土粘结力差、工艺繁琐和成本增加等问题,设计分别配置两种新型金属纤维复合筋的CRTS Ⅱ型无砟轨道板,通过对轨道板横向切割后3块板条受弯试验研究,对比分析了金属纤维复合筋与混凝土粘结的可靠性和梁受弯性能。试验结果表明:与同等条件下的普通筋板相比,金属纤维复合筋板具有较高的极限承载力和较好的位移延性;并以平截面假定为基础,利用金属纤维复合筋混凝土板横截面的平衡条件求出板的开裂弯矩、屈服弯矩及极限弯矩,提出了金属纤维复合筋混凝土板界限破坏的概念和计算方法,经验证计算结果与试验值吻合较好。

关键词：无砟轨道 CRTSⅡ型纤维金属复合筋承载力

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桥面铺装层中钢纤维混凝土应用技术研究

桥面铺装层中钢纤维混凝土应用技术研究

作者：禹雷郑州大学

学位级别：硕士

目前我国公路桥梁的桥面铺装层普遍采用普通混凝土，由于交通量和重型车辆日益增加，铺装层破损较为严重，维修周期也越来越短。有的甚至通车不久就出现纵、横向和斜向裂缝、坑洞、裂纹、起皮等病害。这不仅妨碍交通安全，影响桥面的美... 详细信息

目前我国公路桥梁的桥面铺装层普遍采用普通混凝土，由于交通量和重型车辆日益增加，铺装层破损较为严重，维修周期也越来越短。有的甚至通车不久就出现纵、横向和斜向裂缝、坑洞、裂纹、起皮等病害。这不仅妨碍交通安全，影响桥面的美观性，也造成较大的经济损失。钢纤维混凝土作为一种性能优良的建筑材料，具有良好的抗裂性、弯曲韧性、耐冲击等性能，因此在桥梁、隧道工程中具有较好的应用前景。虽然钢纤维混凝土克服了普通混凝土的许多缺点和不足，但由于的较高造价影响钢纤维混凝土的进一步推广应用。本文结合南阳白河特大桥铺装层实际工程，对钢纤维混凝土的施工配合比、材料性能及桥面铺装层结构的温度场力学特性进行较为系统的研究，取得的主要研究成果如下： 1．对两种不同钢纤维类型和五种不同钢纤维体积率的混凝土配合比进行初步设计，在此基础上，通过对这些配合比的钢纤维混凝土的抗压、劈拉、抗折、抗剪及弹性模量等性能试验研究，分析钢纤维种类、不同钢纤维体积率对其材料性能的影响，并用模糊综合评判法对配合比方案及结果进行评判，从而确定最优施工配合比。为该桥面铺装结构工程中钢纤维混凝土施工配合比提供可靠的直接技术依据。 2．通过非线性温度场的三维有限元分析，借助大型通用有限元计算软件，通过有限元计算得出相应的铺装层温度计算模型及应力计算结果。本文的研究成果为在该桥面铺装工程中推广应用钢纤维混凝土材料提供了直接的技术依据，不仅具有较高的应用价值，而且对同类工程实践也具有重要的参考意义与理论依据。

关键词：钢纤维混凝土体积率配合比模糊综合评判有限元非线性温度场

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InP HBT器件及电路热学问题研究

InP HBT器件及电路热学问题研究

作者：禹雷西安电子科技大学

学位级别：硕士

无线通信和移动设备需求的快速增长,加速了人们对于毫米波器件和电路的研究。特别是21世纪以后,随着工艺水平的提高,InP HBT器件及电路在无线通信、雷达、航空航天等领域的应用越来越广泛。相比于传统的Si基CMOS工艺来说,InP基集成电路... 详细信息

无线通信和移动设备需求的快速增长,加速了人们对于毫米波器件和电路的研究。特别是21世纪以后,随着工艺水平的提高,InP HBT器件及电路在无线通信、雷达、航空航天等领域的应用越来越广泛。相比于传统的Si基CMOS工艺来说,InP基集成电路由于其超高的截止频率,已发展成为射频和微波电路设计的重要选择。然而,InP HBT的超高的工作速度,使得其可靠性愈加被人们所重视,如热效应、电磁效应、空间辐射等。InP HBT的高功率密度容易导致器件及电路工作温度的显著升高。增加的器件结温会有以下两个后果:影响器件的电学性能;使自热效应更加严重,缩短器件寿命,影响其可靠性。特别是现代集成电路密度越来越大,功耗密度增大,导致片上温度升高,使得集成电路中热问题越来越突出。所以,对于超高速的InP HBT器件和电路的热分析研究是十分必要的。本文着重研究了InP HBT器件和电路的自热效应与发热机理,具体研究成果如下:(1)介绍了ISE仿真中所用到的热力学模型,同时考虑到InP材料热导率与温度的非线性关系,通过MATLAB将InP材料热导率与温度的幂指数关系转化为仿真中需要的二次多项式形式,确定了仿真中所使用的InP材料热导率模型。通过建立InP HBT器件二维热力学模型对器件工作时内部热量进行了仿真。分析器件的焦耳热和温度分布,确定热源位置。(2)利用国际上主流分析方法-有限元方法,借助ANSYS软件建立器件的三维仿真模型。将材料热导率随温度的非线性变化考虑在内,根据第二章中利用ISE所建立器件二维电热模型,将InP HBT器件电子焦耳热峰值位置的仿真结果作为器件热源的位置加载在三维有限元模型中。利用有限元方法对热学方程进行数值求解,得出InP HBT器件正常工作的内部温度分布细节。然后,利用该模型对影响器件结温/热阻的关键因素进行仿真分析,研究减小InP HBT器件结温/热阻的有效措施,对其进行热学优化设计。(3)对一款InP HBT动态分频器进行芯片版图的温度分析。采用等效思想,将芯片版图转化为ANSYS里的三维电热模型,分析电路正常工作的温度分布细节,并从热学角度对电路提出优化设计方案。

关键词： InP HBT 自热效应热阻动态分频器有限元分析

基于多级联合策略的多平台MT-InSAR形变时间序列联合分析 ——以上海市新成陆区为例

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基于多级联合策略的多平台MT-InSAR形变时间序列联合分析 ——以...

作者：禹雷华东师范大学

学位级别：硕士

为了减轻城市扩张与人口增长带来的压力,从上世纪50年代开始,上海市在东部沿海滩涂湿地上开展了大规模的促淤围垦工程,形成了大面积的新成陆区。由于受到冲填土自重固结以及人类活动引起的动载荷作用等多种因素的影响,该区域在填海工程... 详细信息

为了减轻城市扩张与人口增长带来的压力,从上世纪50年代开始,上海市在东部沿海滩涂湿地上开展了大规模的促淤围垦工程,形成了大面积的新成陆区。由于受到冲填土自重固结以及人类活动引起的动载荷作用等多种因素的影响,该区域在填海工程竣工后容易发生大面积不均匀的地面沉降,对建筑物和其它基础设施造成潜在危害。基于2007年2月26日至2010年9月13日获取的35景ENVISAT/ASAR数据,2013年12月7日至2016年3月18日获取的61景Cosmo-SkyMed数据,以及2015年2月26日至2017年4月4日获取的33景Sentinel-1A数据,本文首先采用短基线集（Small Baseline Subset,SBAS）方法分别提取了上海市新成陆区在三个不同时间段内的地表形变时空分布特征,进而采用最小加速度方法（Minimum Acceleration,MinA）对Cosmo-SkyMed数据集和Sentinel-1A数据集的视线向（Line Of Sight,LOS）形变时间序列进行了三维分解,以分析水平方向的形变分量是否可以忽略不计。根据三维形变分解结果,本文将各个数据集的LOS方向形变转换为垂直向形变,并采用多级联合策略,利用奇异值分解法（Singular Value Decomposition,SVD）以及上海市冲填土自重固结沉降模型对三个数据集的垂直向形变时间序列进行了联合分析,最终获得了研究区近10年的形变时间序列结果。三个数据集的LOS方向形变监测结果表明,研究区在2007年至2010年、2013年至2016年以及2015年至2017年三个时间段内均发生了不同程度的地表形变,且以地面沉降为主。沉降较为明显的区域主要包括浦东机场、南汇东滩以及滴水湖东部区域。统计分析结果表明,自2007年至2010年,研究区形变累积量均值约为-37 mm、年平均形变速率均值约为-11 mm/year;2013年至2016年的形变趋势明显缓和,对应的形变累积量均值和年平均形变速率均值分别为-12 mm和-5 mm/year;2015年至2017年的形变趋势最稳定,对应的形变累积量均值和年平均形变速率均值分别为-11 mm和-5 mm/year。通过对三个时间段的形变监测结果进行比较可以看出,研究区的地表形变随着时间的推移逐渐趋于缓和。三维形变分解的结果表明,自2015年2月26日至2016年4月4日,研究区范围内所有高相干点东西方向形变速率的均值约为0 mm/year,其中约有90%的高相干点对应的东西方向形变速率分布在-6 mm/year mm/year之间;垂直方向年平均形变速率的均值约为-4 mm/year,其中有90%的高相干点对应的垂直方向形变速率分布在-10 mm/year mm/year之间。可知:上海市新成陆区水平方向的地表形变量值明显小于垂直方向。根据三维形变分解结果,本文对浦东机场进行了分析,结果表明浦东机场的地表形变主要集中在垂直方向上,水平方向无明显形变。在空间分布上,位于天然地基之上的西部区域对应的形变趋势比较稳定,而位于填海区范围内的东部区域在垂直方向上呈现出明显的沉降现象,沉降速率约为-30 mm/year mm/year。此外,机场跑道的统计分析结果表明:各个跑道垂直方向的形变速率均明显大于水平方向。在空间分布上,不同跑道对应的形变现象表现出明显的差异,这主要是由于跑道对应的填海工程竣工时间以及跑道建成时间不同。通过对三个数据集的垂直向形变时间序列进行联合分析,本文最终获得了研究区近10年的形变时间序列。联合分析结果表明,研究区近10年的形变累积量均值约为-49 mm,对应的年平均形变速率均值约为-5 mm/year,其中有98%的高相干点的累积形变量分布在-275 mm mm之间,对应的年平均形变速率分布在-29 mm/year mm/year之间。此外,通过对研究区内若干个高相干点的形变时间序列进行分析得知,这些高相干点的形变趋势随着时间的推移逐渐趋于稳定,对应的形变速率逐渐减小,表明新成陆区的地面沉降逐渐趋于缓和。

关键词：时序干涉测量新成陆区地表形变三维形变分解联合分析

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乳化沥青橡胶混凝土的力学性能

复合材料学报 2023年第3期40卷 1560-1568页

作者：林强刘赞群禹雷周蕴婵崔雨中南大学土木工程学院长沙410075 中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055

对用乳化沥青(Emulsified asphalt,EA)改善橡胶混凝土(Crumb rubber concrete,CRC)的力学性能进行了研究。通过抗压、抗折、劈裂抗拉和三点弯曲试验,研究了5%、10%和15%3种橡胶掺量(等体积取代细骨料)下,EA理论计算成膜覆盖橡胶颗粒表面... 详细信息

对用乳化沥青(Emulsified asphalt,EA)改善橡胶混凝土(Crumb rubber concrete,CRC)的力学性能进行了研究。通过抗压、抗折、劈裂抗拉和三点弯曲试验,研究了5%、10%和15%3种橡胶掺量(等体积取代细骨料)下,EA理论计算成膜覆盖橡胶颗粒表面4层、6层和8层膜对应不同EA掺量对CRC力学性能的影响。试验结果发现,对比未预处理CRC和NaOH预处理CRC两个对照组:掺入不同掺量EA后,不同橡胶掺量的CRC的抗压强度和劈裂抗拉强度均有较大提高,CRC的峰值位移显著增大,弯曲弹性模量Eb明显降低;乳化沥青与橡胶质量比为0.15(6层EA膜)时,3种橡胶掺量下CRC较未预处理组相比抗压强度平均提高3.5%,峰值位移提高27.6%,Eb降低21.8%,乳化沥青橡胶混凝土具有较突出的力学性能复合效应。

关键词：橡胶颗粒混凝土乳化沥青力学性能回收

列车荷载在双块式无砟轨道中静态传递特征研究

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铁道科学与工程学报 2021年第8期18卷 1951-1959页

作者：张鲁顺禹雷赵磊刘钰中铁工程设计咨询集团有限公司轨道工程设计研究院北京100055 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 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为研究列车荷载在双块式无砟轨道中的传递规律,建立列车荷载静态传递规律精细化分析模型,分析荷载在双块式无砟轨道中的传递路径、范围及影响因素。研究结果表明:荷载在双块式无砟轨道中的传递分为上下2部分,道床板内为荷载扩展区,扩散... 详细信息

为研究列车荷载在双块式无砟轨道中的传递规律,建立列车荷载静态传递规律精细化分析模型,分析荷载在双块式无砟轨道中的传递路径、范围及影响因素。研究结果表明:荷载在双块式无砟轨道中的传递分为上下2部分,道床板内为荷载扩展区,扩散角为20°左右,支承层内为荷载均化区,荷载分布已较为均匀;荷载传递范围及量值均随动力系数的增加而显著增大;混凝土强度等级增加,荷载扩展区承载范围减小;下部基础为桥梁或隧道时,荷载均化区分布范围更为集中,可以适当提高支承层内混凝土强度、优化宽度来提高轨道结构合理性和经济性。

关键词：无砟轨道列车荷载传递荷载扩展区荷载均化区

玄武岩纤维金属复合筋增强CRTSⅡ型轨道板的试验研究

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铁道标准设计 2015年第8期59卷 10-14页

作者：冯照平禹雷国家网架及钢结构产品质量监督检验中心南京221000 中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055

在高速铁路谐振式轨道电路的传输性能控制上,采用的绝缘处理方法会导致钢筋与混凝土的粘结力变低和钢筋网片的绝缘性能变差等问题,纤维金属复合筋为解决这一问题提供了有效途径。对玄武岩纤维金属复合筋(以下简称BFST)无砟轨道板开展数... 详细信息

在高速铁路谐振式轨道电路的传输性能控制上,采用的绝缘处理方法会导致钢筋与混凝土的粘结力变低和钢筋网片的绝缘性能变差等问题,纤维金属复合筋为解决这一问题提供了有效途径。对玄武岩纤维金属复合筋(以下简称BFST)无砟轨道板开展数值模型模拟和静力试验研究工作。结果表明:数值模拟结果和试验结果较为相近,数值分析模型可靠,BFST筋轨道板具有较好的延性,满足承载力要求。

关键词：玄武岩纤维金属复合筋无砟轨道板数值模拟静力试验

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高速铁路桥上新型无砟轨道板设计与仿真研究

铁道建筑 2009年第6期49卷 109-113页

作者：禹雷张继文涂永明吕坚品东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

由于现有高速铁路桥上采用的普通板式无砟轨道系统在轨道板之间存在凸型挡台,排水困难,且部分轨道板由于配筋存在一定问题,在列车荷载长时间作用下,板底出现横向裂缝,为此,提出了两种新型双孔型无砟轨道板,并采用有限元软件进行仿真分析... 详细信息

由于现有高速铁路桥上采用的普通板式无砟轨道系统在轨道板之间存在凸型挡台,排水困难,且部分轨道板由于配筋存在一定问题,在列车荷载长时间作用下,板底出现横向裂缝,为此,提出了两种新型双孔型无砟轨道板,并采用有限元软件进行仿真分析,对其在组合荷载作用下进行内力分析。结果表明:双孔型无砟轨道板相邻底座板缝之间排水不受凸台限制,可以满足铁路桥上线间的排水设计,轨道板的稳定性更好,应力和变形都满足轨道板设计要求;与普通轨道板相比,由于采用非对称预应力配筋,在总体配筋率相同的情况下,两种双孔型轨道板的极限承载力变化不大,板底抗裂度显著提高,总体性能较好。

关键词：双孔型无砟轨道板普通板式轨道非对称预应力配筋仿真分析

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双曲拱桥病害原因分析与加固技术研究

施工技术 2007年第8期36卷 46-47页

作者：管品武唐国斌禹雷郑州大学河南郑州450002

以新乡某双曲拱桥为例,对其进行调查和结构检测,分析了病害形成的主要原因。研究表明,造成双曲拱桥病害的主要原因是多方面的,承载力验算表明主拱拱圈各项指标尚能满足设计要求,采用加厚拱板法加固该桥。

关键词：双曲拱桥结构检测破损分析承载能力