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高速铁路站桥一体高架车站无砟轨道减振研究

铁道学报 2024年第6期46卷 119-128页

作者：王启好蔡小培郄录朝侯博文汤雪扬高梓航王继北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 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 中国铁路设计集团有限公司线路站场枢纽设计研究院天津300308

为进行站桥一体高速铁路车站振动控制,以减振CRTSⅢ型板式无砟轨道为研究对象,采用落轴试验、现场行车测试和有限元动力仿真相结合的方法,分析轨道减振效果并预测车站最大振动。结果表明:高速铁路车站区段铺设减振轨道不会影响行车安全... 详细信息

为进行站桥一体高速铁路车站振动控制,以减振CRTSⅢ型板式无砟轨道为研究对象,采用落轴试验、现场行车测试和有限元动力仿真相结合的方法,分析轨道减振效果并预测车站最大振动。结果表明:高速铁路车站区段铺设减振轨道不会影响行车安全,隔振垫刚度为0.03 N/mm^(3)时可实现轨道动力响应和减振效果的均衡;减振轨道振动控制效果显著,落轴试验最大分频插入损失为32.9 dB,车站行车测试总插入损失可达11.4 dB;铺设减振轨道后站台及候车厅振动均满足鼓励值要求,高架候车厅比地面候车厅振动约增大4 dB;建议在高速铁路车站区段,尤其是在列车不停站通过情况下,铺设减振CRTSⅢ型板式无砟轨道。

关键词：高速铁路站桥一体减振轨道动力仿真现场测试

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地铁下穿古建筑地段装配式无砟轨道振动特性

中国铁路 2024年第5期 67-74页

作者：王伟华韦臻中国铁路设计集团有限公司线路站场枢纽设计研究院天津300000

随着城市轨道交通的高速发展,环境振动问题日益严重,特别是对于古建筑保护地段,振动不可避免地对古建筑产生影响,目前尚缺乏快速城市轨道交通对古建筑的影响研究。基于耦合动力学模型,对比分析古建筑地段一般道床、高等减振道床的振动特... 详细信息

随着城市轨道交通的高速发展,环境振动问题日益严重,特别是对于古建筑保护地段,振动不可避免地对古建筑产生影响,目前尚缺乏快速城市轨道交通对古建筑的影响研究。基于耦合动力学模型,对比分析古建筑地段一般道床、高等减振道床的振动特性,结果表明:(1)高等减振道床有效降低了古建筑的振动,垂向振动速度减少28%,横向振动速度减少32.3%;(2)高等减振道床对隧道壁的减振效果可达11.29 dB,土体的减振效果达10.78 dB;(3)横向距离振源10~20 m位置为振动不利位置,应避免此处存在敏感地段;(4)列车运行速度对古建筑的振动有较大影响,当列车速度降至80 km/h时,古建筑的振动速度大幅降低,且减振效果最佳。

关键词：地铁古建筑地段减振装配式无砟轨道振动特性

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高铁预制箱梁混凝土振捣技术及智能化发展

铁道科学与工程学报 2024年

作者：李梓巍张少朋牛远志李艳中国铁路设计集团有限公司土建工程设计研究院

在施工人员老龄化的时代背景及“新型工业化”的发展要求下，高铁预制箱梁混凝土灌注施工向机械化、信息化、智能化、少人化转型已成为行业发展必然趋势。然而，混凝土灌注施工工序复杂、相关研究成果庞杂，暂无学者对高铁预制箱梁混凝... 详细信息

在施工人员老龄化的时代背景及“新型工业化”的发展要求下，高铁预制箱梁混凝土灌注施工向机械化、信息化、智能化、少人化转型已成为行业发展必然趋势。然而，混凝土灌注施工工序复杂、相关研究成果庞杂，暂无学者对高铁预制箱梁混凝土智能灌注方法进行系统性梳理。为此，开展高铁箱梁振捣施工工艺详细调研，解剖振捣施工重难点。从振捣参数研究、智能化振捣方法研究两方面系统性梳理研究成果，总结具有研究可行性、施工实用性的智能灌注研究方向和发展前景。调研结果表明，目前混凝土振捣施工难以摆脱由工人经验主导的施工模式，存在标准难落实、质量难把控、人力负担重、效率难保障等问题。相关学者虽已从混凝土材料特性、振捣参数研究、机械化施工装备研发、振捣状态感知等多领域实现了技术突破，但技术路径不系统、不明确。为助力智能化灌注落地实施，总结出以下技术路线：首先，应从混凝土材料特性研究入手，建立基于物料流变参数的振捣参数施工标准；其次，开展多学科研究团队联合攻关，将走行系统、控制系统、感知系统集成于一体，形成一套可实现混凝土浇筑、振捣、收面施工的系统化装备；最后，研究基于智能化传感器信号反馈的振捣状态感知方法，实现振捣状态的感知和管理。

关键词：混凝土振捣施工高速铁路预制箱梁研究进展智能化

基于组合赋权-二维云模型的铁路线路方案优选研究

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铁道标准设计 2024年第3期68卷 29-36页

作者：赵长石中国铁路设计集团有限公司线路站场枢纽设计研究院天津300308

针对线路方案比选时评价指标体系单一赋权方法的局限性,以及决策过程中多从工程建设结果单方面考虑的问题,提出基于组合赋权-二维云模型的线路方案评价方法。依托沈白铁路通化段线路方案比选实例,以技术可行和生态平衡为导向,选取线路... 详细信息

针对线路方案比选时评价指标体系单一赋权方法的局限性,以及决策过程中多从工程建设结果单方面考虑的问题,提出基于组合赋权-二维云模型的线路方案评价方法。依托沈白铁路通化段线路方案比选实例,以技术可行和生态平衡为导向,选取线路设计、自然人文景观破坏、水土资源环境污染、施工难度及安全4个方面的17个影响线路走向因素,构建线路方案评价指标体系,后运用改进层次分析法与熵权法组合赋权确定指标权重,并以工程建设结果与工后恢复成本作为二维云的2组基础变量,运用MATLAB正向云发生器输出评价云图,确定不同线路方案的隶属等级。结果表明:经新宾、通港方案隶属评价等级介于良好和优秀之间,更贴近良好(Ⅱ级);经新宾、通化县西和经桓仁北、通化县西方案,隶属评价等级介于一般和良好之间,更贴近一般(Ⅲ级);推荐经新宾、通港方案为铁路建设方案,与工程实际选择一致。

关键词：铁路选线组合赋权二维云模型线路方案评价隶属等级

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基于代价图的铁路线路走向通道智能规划方法

中国铁路 2024年第7期 69-76页

作者：郑志霖中国铁路设计集团有限公司线路站场枢纽设计研究院天津300308

在铁路智能选线中,线路走向通道规划是一个至关重要的步骤,是后续线路方案设计的基础。针对分析总结现有线路走向通道规划方法的优缺点,提出基于代价图的铁路线路走向通道智能规划方法。基于线路技术标准进行地形快速探查,构建桥隧高代... 详细信息

在铁路智能选线中,线路走向通道规划是一个至关重要的步骤,是后续线路方案设计的基础。针对分析总结现有线路走向通道规划方法的优缺点,提出基于代价图的铁路线路走向通道智能规划方法。基于线路技术标准进行地形快速探查,构建桥隧高代价面域;基于各类面域的边界特征线,通过三角剖分构建无向图,并形成代价图;基于差异演化算法,计算最优代价参数集;基于代价图,使用改进的Dijkstra算法生成多样化走向通道;基于走向通道,进行站位的智能推荐。应用验证结果表明,该方法能够快速生成多个线路走向通道,为线路方案决策提供参考,有效提高设计效率。

关键词：铁路智能选线走向通道规划站位推荐代价图差异演化算法 Dijkstra算法

超大型地下结构系统地震响应高性能弹塑性流固耦合分析

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土木工程学报 2024年第6期57卷 190-199页

作者：余嘉轲王荣鑫王睿张建民孙俊岭王永成清华大学北京100084 中国铁路设计集团有限公司天津300142

随着城市地下空间开发进行加快,地下结构的抗震安全问题日益受到重视。为了研究饱和土层,尤其是可液化场地中超大型地下结构的地震响应,必须解决高性能计算、弹塑性本构模型、流固耦合等关键问题。该文基于高性能数值仿真平台GEOSX,开... 详细信息

随着城市地下空间开发进行加快,地下结构的抗震安全问题日益受到重视。为了研究饱和土层,尤其是可液化场地中超大型地下结构的地震响应,必须解决高性能计算、弹塑性本构模型、流固耦合等关键问题。该文基于高性能数值仿真平台GEOSX,开发一套高性能弹塑性流固耦合分析方法。以北京城市副中心站综合交通枢纽为例,采用砂土液化大变形模型进行动力弹塑性流固耦合分析,计算规模超千万自由度。计算结果表明,所开发的分析方法具有较高的并行计算效率,可以实现可液化场地地下结构系统的大规模高效弹塑性流固耦合模拟。对于这一主要处于饱和砂土地层中的超大型地下结构系统,在基本地震作用下,饱和砂土层的最大超静孔压比达到约0.5,产生较为明显的弱化;结构地震层间位移角和内力均满足规范要求,由于存在开洞等断面变化,结构响应三维效应明显;由于与地下结构相连的地上结构相对较小,地上结构对地下结构地震响应影响有限。

关键词：地下结构可液化场地动力分析高性能计算流固耦合弹塑性模型

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高速地铁隧道洞口及风井对压力波的影响研究

铁道工程学报 2024年第4期41卷 90-95,101页

作者：那艳玲牟野叶天震卜永和江崇旭中国铁路设计集团有限公司天津300308 天津大学天津300350

研究目的:地铁车辆由明线高速驶入隧道洞口和经过中间风井时,由于断面突变引起车厢内部压力剧烈波动,导致乘客不舒适,为解决该问题,本文使用三维可压缩黏性流体N-S方程和RNG k-ε两方程模型,研究不同中间风井位置和采取不同形式洞口缓... 详细信息

研究目的:地铁车辆由明线高速驶入隧道洞口和经过中间风井时,由于断面突变引起车厢内部压力剧烈波动,导致乘客不舒适,为解决该问题,本文使用三维可压缩黏性流体N-S方程和RNG k-ε两方程模型,研究不同中间风井位置和采取不同形式洞口缓冲结构工况对地铁隧道的空气动力学效应的影响。研究结论:(1)中间风井位置的不合理设置会导致膨胀波叠加使车厢内压力梯度不满足要求,可根据列车长度、列车运行速度等因素计算出中间风井的合理位置;(2)隧道洞口采取断面扩大型和喇叭型缓冲结构分别能使车厢表面压力梯度最大值下降29.3%和38.2%;(3)按照现行标准中人体舒适性的考核指标进行评价,140 km/h高速磁浮列车系统隧道口缓冲结构缓压段的长度设置为2倍的隧道断面水力直径更合理;(4)本文研究可以为优化高速地铁列车驶入隧道洞口时的气动效应问题提供参考。

关键词：高速地铁列车空气动力学压力波风井位置缓冲结构

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高植被覆盖下铁路隧道口危岩落石风险评估

铁道标准设计 2024年第5期68卷 122-129页

作者：曹虎中国铁路设计集团有限公司地质勘察设计研究院天津300142

山区铁路选线受地形条件制约,高陡边坡或陡崖地段的隧道洞口常面临危岩落石风险,传统人工调查方法困难,尤其是高植被覆盖地区,受现场条件限制不能完全查明危岩分布,同时常用的落石运动轨迹模拟缺少横向范围控制,存在一定的安全隐患。以... 详细信息

山区铁路选线受地形条件制约,高陡边坡或陡崖地段的隧道洞口常面临危岩落石风险,传统人工调查方法困难,尤其是高植被覆盖地区,受现场条件限制不能完全查明危岩分布,同时常用的落石运动轨迹模拟缺少横向范围控制,存在一定的安全隐患。以某铁路隧道进口工程为研究对象,以机载LiDAR和三维倾斜摄影数据为基础,查明了危岩形成机制及分布特征,利用自主研发的Rockfall Hunter软件分析不同破坏形式的危岩三维运动特征,并给出防护措施建议。研究表明:(1)基于定性分析和定量计算,建立的“数据、方法、意义”三阶段高植被覆盖区危岩落石风险综合评估方案行之有效;(2)利用精细化三维实景模型可准确提取危岩体几何信息,危岩落石发育区数字地表灰度影像表面坎坷不平、具粗糙感,危岩体截面地面点棱角显著、地势陡峭,原生孤石或滚石截面呈凸起状、有明显界限;(3)研究发现可能对工程造成危害的危岩体120处,总体积约15541 m^(3),以倾倒、坠落式破坏为主,局部发生组合式破坏;(4)落石进入隧址区最大速度为17.3 m/s,最大弹跳高度为12.5 m,最大冲击能量超过8000 kJ,建议采用避让、清理、加固等措施。

关键词：铁路隧道危岩落石高植被覆盖区机载LiDAR 三维倾斜摄影风险评估落石三维轨迹

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基坑开挖引起地铁结构隆起的堆载控制研究

铁道科学与工程学报 2024年第6期21卷 2417-2429页

作者：邓旭甄洁林森斌裴鸿斌黄军华李晨恺高深程雪松天津城建大学建筑设计研究院有限公司天津300192 天津大学建筑工程学院天津300072 中国铁路设计集团有限公司天津300308 中国建筑第八工程局有限公司上海200135

基坑开挖引起邻近的地铁车站及区间隧道产生附加变形。为有效控制地铁结构的隆起,以天津地区已运营地铁结构两侧贴建的某基坑项目为依托,通过对基坑开挖过程中的实测数据进行整理,分析地铁站体及区间隧道的竖向变形规律,在此基础上利用... 详细信息

基坑开挖引起邻近的地铁车站及区间隧道产生附加变形。为有效控制地铁结构的隆起,以天津地区已运营地铁结构两侧贴建的某基坑项目为依托,通过对基坑开挖过程中的实测数据进行整理,分析地铁站体及区间隧道的竖向变形规律,在此基础上利用数值模拟方法对工程实测进行拟合,进而评估地铁结构上方不同堆载强度、不均匀堆载、不同堆载时机以及不同堆载分级等方案对于地铁结构的隆起控制效果及规律。研究结果表明:两侧基坑开挖引起地铁结构的最大隆起变形发生在车站与隧道连接位置附近;随着堆载强度增加,地铁结构的隆起量随之减小,当超过一定强度后区间隧道部分区段将产生沉降;堆载对区间隧道的控制效果比地铁站体更好,但需要提前评估堆载引起隧道变形的安全性;基坑深度增加对相邻隧道变形的限制能力减弱,导致相同堆载强度下隧道的变形幅度更大;不均匀堆载方案可以更精确控制地铁结构变形,有效减缓地铁结构之间的差异变形,但与均匀堆载相比需适当提高加载曲线的最大强度值;在总堆载强度不变情况下,提前进行堆载反压,并且采用分级加载的方式,可以更有效地控制地铁结构的隆起变形。在此基础上提出一些施工建议,使研究成果为今后类似工程的地铁结构隆起变形控制措施提供参考与借鉴。

关键词：地铁结构基坑开挖隆起变形堆载控制措施