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基于ISM-MICMAC的绿色铁路建造能力影响因素研究

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铁道工程学报 2024年第3期41卷 117-123页

作者：王青娥唐润西潘丽鹦王孟钧高速铁路建造技术国家工程研究中心长沙410075 中南大学长沙410075

研究目的:随着“双碳”战略的逐步落地,铁路行业与生态环境协调发展的需求越来越迫切。对于铁路工程企业而言,绿色铁路建造能力是一项极为重要的能力。本研究结合绿色铁路相关政策文件,基于文献研究和专家访谈,筛选总结出绿色铁路建造... 详细信息

研究目的:随着“双碳”战略的逐步落地,铁路行业与生态环境协调发展的需求越来越迫切。对于铁路工程企业而言,绿色铁路建造能力是一项极为重要的能力。本研究结合绿色铁路相关政策文件,基于文献研究和专家访谈,筛选总结出绿色铁路建造能力的4类20个影响因素;对最终确定的绿色铁路建造能力影响因素,采用解释结构模型(ISM)和改进的MICMAC方法分析各因素的作用机理;基于ISM将绿色铁路建造能力影响因素分为5个层级,并构建其多级递阶结构图,在此基础上运用改进的MICMAC方法根据可达矩阵得到各影响因素驱动力和依赖度的大小及其比值,并绘制象限图。研究结论:(1)企业社会责任感和绿色建造扶持政策的驱动力与依赖度比值相对较大,可直接或间接影响其他因素,两者位于多级递阶结构图的底层,是绿色铁路建造能力的根本因素;(2)绿色发展形象、绿色制度完善程度、绿色技术研发投入、绿色技术人才培养、绿色技术应用程度和绿色数智化程度的驱动力与依赖度比值相对较小,均属于结果因素,除绿色技术研发投入外均可对绿色铁路建造能力产生直接影响;(3)本文研究可完善绿色铁路领域的理论基础,进而促进绿色铁路建造能力的提升,加快铁路行业朝节能环保方向的进程。

关键词：绿色铁路影响因素绿色建造能力 ISM MICMAC

马鞍山长江公铁大桥2100 MPa高强度钢绞线斜拉索及锚具研制

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桥梁建设 2024年第1期54卷 1-7页

作者：张强李冰郝玉柱周琦中铁大桥勘测设计院集团有限公司湖北武汉430056 宁安铁路公司(合肥枢纽指挥部) 安徽合肥230001 威胜利工程有限公司安徽合肥230001 河间市宝泽龙金属材料有限公司河北河间062450

巢马铁路马鞍山长江公铁大桥副汊航道桥为(58+168+392+168+58)m双塔三索面钢桁梁斜拉桥,斜拉索设计采用抗拉强度2100 MPa、抗疲劳应力幅280 MPa的∅15.2 mm低松弛PE镀锌钢绞线拉索。为保证高强度钢绞线斜拉索的力学及锚固性能,根据其技... 详细信息

巢马铁路马鞍山长江公铁大桥副汊航道桥为(58+168+392+168+58)m双塔三索面钢桁梁斜拉桥,斜拉索设计采用抗拉强度2100 MPa、抗疲劳应力幅280 MPa的∅15.2 mm低松弛PE镀锌钢绞线拉索。为保证高强度钢绞线斜拉索的力学及锚固性能,根据其技术指标要求,在1860 MPa钢绞线基础上,研制2100 MPa钢绞线及配套锚具。通过提高钢绞线原材料盘条中C、Si、Mn元素含量及改进钢丝拉拔工艺,选择直径14.0 mm的PQS92Si-HT盘条为2100 MPa钢绞线原材料。为提高钢绞线的锚固性能,夹片选择20CrMnTi钢,夹片长度52 mm、牙高0.45 mm、锥角6°10′、表面粗糙度R a3.2以上且表面硬度不低于56 HRC。根据2100 MPa钢绞线锚具的载荷变化和现行锚具锚板的材料性能,锚板选择40Cr钢,并进行调质处理。对研制的2100 MPa钢绞线及配套锚具进行单孔锚及斜拉索锚具组件疲劳试验及疲劳后静载试验。结果表明:研制的2100 MPa钢绞线及其锚具组件均满足规范要求,可应用于马鞍山长江公铁大桥副汊航道桥。

关键词：公路铁路两用桥斜拉桥斜拉索钢绞线锚具夹片疲劳试验静载试验

基于结构方程模型的绿色铁路建造能力形成机理研究

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铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 1213-1221页

作者：王青娥潘阿敏郭珍旭潘丽鹦高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中国中铁股份有限公司北京100039

在“碳达峰碳中和”双碳目标驱动下,铁路的绿色转型势在必行,然而目前铁路工程企业绿色铁路建造能力尚显不足,究其原因是由于绿色铁路建造能力建设目标不明确、依据不充分。首先,通过文献分析归纳出绿色铁路建造能力的4个构成维度,筛选... 详细信息

在“碳达峰碳中和”双碳目标驱动下,铁路的绿色转型势在必行,然而目前铁路工程企业绿色铁路建造能力尚显不足,究其原因是由于绿色铁路建造能力建设目标不明确、依据不充分。首先,通过文献分析归纳出绿色铁路建造能力的4个构成维度,筛选识别出5类影响因素和23个影响因素指标。其次,根据绿色铁路建造领域相关研究成果提出影响因素作用的研究假设,建立结构方程概念模型。最后,通过调查问卷进行数据收集,进行理论模型的拟合和检验,再基于拟合结果分析揭示各影响因素对企业绿色铁路建造能力的作用效应。研究结果表明:企业技术发展及人才建设水平、行业发展水平、企业内部绿色发展水平、企业综合管理水平和政府推力对绿色铁路建造能力均有显著正向影响,且影响效应依次递减;政府推力和行业发展水平仅对绿色铁路建造能力产生间接影响,企业内部绿色发展水平、企业综合管理水平和企业技术发展及人才建设水平仅起直接作用。研究揭示了绿色铁路建造能力的形成机理,为提高企业绿色铁路建造能力提供理论依据,有助于提高铁路工程企业对绿色铁路建造能力的认知水平,帮助其快速实现绿色转型。

关键词：绿色铁路绿色建造能力影响因素结构方程模型形成机理

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建筑企业推进数字化转型的路径与实践研究

铁道工程学报 2024年第1期41卷 88-92页

作者：江文化谢学文杨向歌中铁云网信息科技有限公司北京100039

研究目的:全球数字经济进入高速发展期,由于数字化转型起点较低、启动较晚,建筑企业在数字化转型过程中缺乏统一的顶层设计、技术路径、实施路径和有效的应用场景,无法适应数字化转型升级的发展要求。为提高建筑企业数字化转型水平,本... 详细信息

研究目的:全球数字经济进入高速发展期,由于数字化转型起点较低、启动较晚,建筑企业在数字化转型过程中缺乏统一的顶层设计、技术路径、实施路径和有效的应用场景,无法适应数字化转型升级的发展要求。为提高建筑企业数字化转型水平,本文结合某建筑央企数字化转型实践,对建筑企业推进数字化转型的路径和实践进行研究。研究结论:(1)建筑业数字化存在数字化应用年限底、应用程度不高、应用不够全面等现状,分析其原因为BIM正向设计推广难度大、缺少专业数字化人才、工程项目全生命期存在数据孤岛、信息化基础设施难以满足数字化转型要求;(2)提出了建筑企业数字化转型的技术路径和实施路径;(3)提出了应用BIM技术打造建筑业数据资产、信息化技术打通数据孤岛、数字化技术赋能智能建造、新一代信息技术助力智能运营等数字化转型的应用场景;(4)本文研究可为建筑企业数字化转型升级提供借鉴或参考。

关键词：建筑企业数字化转型实施路径实践研究

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一种受监督热图隧道衬砌线识别算法

工程科学与技术 2024年第4期56卷 78-87页

作者：宋恒张宜声耿天宝王东杰中国中铁四局集团有限公司管理与技术研究院安徽合肥230000

衬砌线识别作为隧道缺陷检测分析的关键步骤,长期面临检测数据解析困难问题,为突破传统解析方法的局限性,提高解析结果的准确性、鲁棒性,本文对CenterNet算法进行改进,提出了受监督热图算法的隧道衬砌线关键点识别算法。该算法主要分为... 详细信息

衬砌线识别作为隧道缺陷检测分析的关键步骤,长期面临检测数据解析困难问题,为突破传统解析方法的局限性,提高解析结果的准确性、鲁棒性,本文对CenterNet算法进行改进,提出了受监督热图算法的隧道衬砌线关键点识别算法。该算法主要分为关键点检测和曲线拟合两个阶段,包括网格分类任务、外围点监督、抗噪声扰动3种改进方法。双阶段共同训练时,在关键点检测阶段,首先,新增网格分类任务,依据分类结果监督热图拟合过程,以改进CenterNet算法对于密集关键点的热图拟合能力;其次,在训练的前10轮中额外输出一定数量外围点热图,通过外围点监督热图拟合,配合网络分类任务改进热图拟合能力。曲线拟合阶段微调训练时,对该阶段的输入加入抗噪声扰动,以缓解图像噪声干扰。为验证本文算法的改进效果,构建了隧道衬砌数据集,先验证单独使用网格分类任务、外围点监督、抗噪声扰动3种具体改进方法对衬砌线识别的影响;再通过消融实验,进一步展示3种改进方法的组合对算法识别结果的影响。实验结果表明:本文算法对比CenterNet和CornerNet算法识别效果提升明显,使用网格分类任务识别的曲线间距误差均降低约0.4个像素点;训练过程前10轮使用8~10个外围点监督模型学习,识别效果提升最大;抗噪声扰动强度σ为0.08时识别效果最佳,且抗噪声扰动强度不宜过大;此外,以上3种改进方法的任意组合均能有效提升识别效果。本文提出的受监督热图隧道雷达数据衬砌线识别算法可为工程建设领域探地雷达无损检测数据解译工作提供技术支撑。

关键词：探地雷达衬砌线检测网格分类任务外围点监督抗噪声扰动

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高海拔寒区隧道防寒抗冻技术进展与展望

现代隧道技术 2024年第2期61卷 139-151,177页

作者：郑波吴剑袁明陶伟明穆彦虎郭瑞中铁西南科学研究院有限公司成都611731 中铁投资集团有限公司北京100055 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031 中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730030

随着我国西部大开发战略持续深入,“一带一路”倡议稳步推进,以及交通强国重大战略的部署和实施,在高海拔寒区建设和运营的隧道逐年增多。近些年来,虽然寒区隧道修建技术,特别是在防寒抗冻技术方面取得了长足进步,但冻害发生比例仍然较... 详细信息

随着我国西部大开发战略持续深入,“一带一路”倡议稳步推进,以及交通强国重大战略的部署和实施,在高海拔寒区建设和运营的隧道逐年增多。近些年来,虽然寒区隧道修建技术,特别是在防寒抗冻技术方面取得了长足进步,但冻害发生比例仍然较高,受严寒复杂气象条件影响,隧道洞内挂冰、侧沟溢冰、路面结冰、衬砌开裂及排水系统冻结失效等冻害现象时有发生,严重影响衬砌结构的安全性和耐久性,造成巨大经济损失,寒区隧道建设和运营面临挑战。围绕高海拔寒区隧道防寒抗冻关键技术问题,对保温层厚度和保温设防长度参数确定、保温形式及适用性、防排水技术、围岩冻胀力计算、衬砌结构抗冻技术等的应用现状进行归纳,指出今后寒区隧道建设和运营过程中仍需重点关注和解决的问题,展望高海拔寒区隧道防寒抗冻技术的发展方向,以期为高海拔寒区隧道成功修建和安全运营提供参考。

关键词：寒区隧道保温层设防长度防排水冻胀力抗冻结构耐久性

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高速磁浮轨道功能件适用范围分析

铁道工程学报 2024年第4期41卷 35-41页

作者：钱科元蔡文锋胡连军林红松中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

研究目的:为探明高速磁浮轨道功能件拟合曲线线路时所产生轨道形位偏差的规律,指导高速磁浮轨道功能件的设计、选型,提升磁浮线路的拟合效果,满足高速磁浮线路高平顺性的要求,建立功能件拟合曲线线路的几何模型,探究不同曲线半径工况下... 详细信息

研究目的:为探明高速磁浮轨道功能件拟合曲线线路时所产生轨道形位偏差的规律,指导高速磁浮轨道功能件的设计、选型,提升磁浮线路的拟合效果,满足高速磁浮线路高平顺性的要求,建立功能件拟合曲线线路的几何模型,探究不同曲线半径工况下功能件的功能面的位置、偏转值的理论偏差变化规律,提出功能件的适用范围。研究结论:(1)功能件在曲线段的拟合效果与功能件的长度、定子排列方式、导向面曲率半径、曲线线路参数有关;功能件长度越短、曲线半径越大拟合效果越好,定子径向(折曲)排列曲线拟合效果优于定子直线排列,带有曲率半径导向面对改善小半径平面曲线的拟合效果明显;(2)2.064 m、3.096 m、6.192 m长的定子直线(折曲)排列的功能件能够拟合的竖曲线半径应分别大于1900 m(950 m)、2800 m(950 m)、5700 m(1950 m),直线型、R=790 m和R=1550 m导向面的功能件,在平面曲线半径分别为∞、790 m、1550 m的线路上拟合效果最优;(3)本研究成果可为功能件的设计/选型、施工误差控制、优化功能件拟合磁浮线路的效果等提供参考。

关键词：高速磁浮功能件曲线拟合理论偏差适用范围

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山区铁路不对称连续钢桁梁柔性拱桥主梁设计

铁道工程学报 2024年第8期41卷 67-73页

作者：房帅平中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

研究目的:钢桁梁柔性拱桥普遍为对称结构,但对于山区铁路桥梁,需要考虑桥址地形、地质条件、建造条件及抗震性能等多种因素。本文以山区铁路某跨越V形深沟桥梁为研究背景,针对地形陡峭、施工空间狭小、施工难度大的特点,提出一种非对称... 详细信息

研究目的:钢桁梁柔性拱桥普遍为对称结构,但对于山区铁路桥梁,需要考虑桥址地形、地质条件、建造条件及抗震性能等多种因素。本文以山区铁路某跨越V形深沟桥梁为研究背景,针对地形陡峭、施工空间狭小、施工难度大的特点,提出一种非对称钢桁梁柔性拱桥式方案,为山区铁路桥梁选型拓宽思路。研究结论:(1)采用(216+144)m不对称连续钢桁梁柔性拱桥方案,适用于桥址处的建设条件;(2)通过建立有限元模型,对本桥进行静力和动力计算分析,表明本桥结构刚度、杆件强度等各项力学性能均可满足规范的要求;(3)桥面系采用纵横梁桥面体系,纵梁上设置道砟槽板,减轻了桥面系自重,解决了桥面系后期维修和更换的难题;(4)本桥采用塔架扣索施工方案,解决了悬拼过程主桁架应力及变形过大的难题;(5)本桥形式新颖、结构合理、造型美观、节省材料,对山区地形桥梁设计具有借鉴意义。

关键词：铁路桥梁钢桁梁柔性拱连续钢桁梁柔性拱桥桥梁设计道砟槽板悬拼施工

湿化作用下高速公路红黏土路基动力特性现场试验

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中国公路学报 2024年第6期37卷 169-180页

作者：冯学茂黄轩嘉刘维正滕继东谢治中南大学土木工程学院湖南长沙410075 广西新发展交通集团有限公司广西南宁530029 高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075

为研究湿度变化下高速公路红黏土路基的动力响应和累积变形特性,依托南湛高速公路试验段开展了不同轴重、车速和路基湿度条件下的行车试验以及不同激振力、振动次数和路基湿化条件下的激振试验,分析路基动应力、动加速度、动位移的变化... 详细信息

为研究湿度变化下高速公路红黏土路基的动力响应和累积变形特性,依托南湛高速公路试验段开展了不同轴重、车速和路基湿度条件下的行车试验以及不同激振力、振动次数和路基湿化条件下的激振试验,分析路基动应力、动加速度、动位移的变化规律,揭示了动力特性沿路基深度和横向的衰减特征以及路基的累积变形规律。研究结果表明:路基浸水显著减弱路基对动应力、动加速度和动位移的衰减能力,导致动力响应和累积变形增加,含水率增加2.8%和4.2%时,动力响应分别增加7%和13%,累积变形分别增加28%和54%;动应力、动加速度和动位移的增长趋势与轴重、车速和激振力呈正相关,而路基动力响应影响距离沿远离荷载中心的方向呈现指数型衰减,在距离路床顶1.3 m处,动力响应衰减率可达80%;车辆有效影响深度随路基湿度、轴重和车速增加而增大,且轴重对路基的影响明显高于路基湿度和车速的影响程度,轴重分别为10、20和30 t时,有效影响深度分别为1.3、2.3、3.3 m;路基累积变形量随着路基湿度和振动次数的增加呈现快速增加后逐渐稳定的趋势,湿化1次和湿化2次后路基的累积变形量分别为湿化前路基的1.46和1.86倍,相同湿度条件下,前100万次累积变形占比达60%。研究成果可为高速公路改良红黏土路基的服役性能评价提供参考。

关键词：路基工程动力特性行车试验激振试验红黏土浸水湿化累积变形