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基于耗散能的高速铁路路基填料动力安定临界阈值研究

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铁道学报 2024年第3期46卷 99-111页

作者：毕宗琦叶阳升蔡德钩闫宏业张先军尧俊凯苏珂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 中国国家铁路集团有限公司北京100844 中国国家铁路集团有限公司工程管理中心北京100844

科学评估高速铁路路基服役安定特性是保障复杂环境下路基百年服役期的耐久稳定的重要理论手段。对典型高速铁路路基粗粒土填料开展长期循环加载动三轴试验,揭示了不同围压、动载幅值等因素对填料变形发展规律的影响,基于A塑性安定、B塑... 详细信息

科学评估高速铁路路基服役安定特性是保障复杂环境下路基百年服役期的耐久稳定的重要理论手段。对典型高速铁路路基粗粒土填料开展长期循环加载动三轴试验,揭示了不同围压、动载幅值等因素对填料变形发展规律的影响,基于A塑性安定、B塑形蠕变、C增量破坏3类安定状态分析了长期变形收敛趋势以及耗散能变化规律。构建了单位体积耗散能与安定状态的关联,提出了基于等效单位体积耗散能的安定临界状态判别标准和动应力、动应变阈值确定方法。本文研究的典型填料,引起高铁路基填料由稳定的安定状态向不稳定的增量破坏状态的临界动应变所处范围为0.8×10^(-3)~1.3×10^(-3)。研究结果可对涉及列车动载长期作用下的高速铁路路基安定性分析和长期稳定性评估提供理论参考。

关键词：高速铁路路基填料安定理论耗散能长期变形临界状态

融合轨面短波不平顺的全波段高低不平顺谱表征及影响分析

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铁道学报 2024年第3期46卷 32-40页

作者：杨飞魏子龙孙宪夫郭战伟杨国涛熊凯舟中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081 中国国家铁路集团有限公司工电部北京100844 中国国家铁路集团有限公司科技和信息化部北京100844 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081

轨道不平顺谱是表征轨道不平顺幅频特性的有效工具。目前,高速铁路轨道不平顺谱的研究主要聚焦在波长2 m及以上成分,甚少涉及轨面短波不平顺谱。基于大量无砟轨道高速铁路实测数据,研究轨面短波不平顺谱的表达函数及其与中长波轨道不平... 详细信息

轨道不平顺谱是表征轨道不平顺幅频特性的有效工具。目前,高速铁路轨道不平顺谱的研究主要聚焦在波长2 m及以上成分,甚少涉及轨面短波不平顺谱。基于大量无砟轨道高速铁路实测数据,研究轨面短波不平顺谱的表达函数及其与中长波轨道不平顺谱衔接的适应性。结果表明:两段幂函数能够很好地表征轨面短波不平顺谱。采用对数坐标系下的5阶多项式拟合全波段高低不平顺谱,实现中长波和短波成分在波长1~2 m范围内的平缓过渡。实测数据表明高速行车条件下,短波高低不平顺对轮轨垂向力及轴箱、构架和车体垂向加速度等指标均存在显著影响,全波段高低不平顺谱的建立对轮轨振动仿真分析、车辆和轨道结构设计以及轨道状态评估具有重要意义。

关键词：高速铁路短波不平顺全波段高低不平顺车辆动力学响应功率谱密度

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受空间约束时曲线钢箱梁步履式多点顶推策略

公路交通科技 2024年第9期41卷 160-171页

作者：韩慧超吕之豪朱伟庆武轶彬张小利中国二冶集团有限公司长安大学公路学院

针对曲线钢箱梁多点步履式顶推同步控制难度高、往往受到各类空间约束限制的难题,为提高顶推施工的精确性与可靠性,应充分降低曲线顶推施工过程中的多点异向和异速顶推工况次数,根据尽量使得顶推过程中曲线箱梁各点顶推方向与速度相同... 详细信息

针对曲线钢箱梁多点步履式顶推同步控制难度高、往往受到各类空间约束限制的难题,为提高顶推施工的精确性与可靠性,应充分降低曲线顶推施工过程中的多点异向和异速顶推工况次数,根据尽量使得顶推过程中曲线箱梁各点顶推方向与速度相同这一基本原则,提出了受空间约束时曲线钢箱梁以平移和纠偏为主,旋转与调整为辅的顶推策略和方法,建立了各基本工法对应的顶推数学模型,并将其成功应用于兰州市某非对称曲线斜拉桥的钢箱梁顶推施工。研究结果表明:随曲线钢箱梁顶推行进,理论计算出的梁体尾部偏差值逐渐变大、梁体所需旋转角度逐渐变小,故曲线钢箱梁顶推初期宜多次采用旋转工法减小曲线夹角,后期宜多次采用纠偏工法减小轴线偏差;调整工法可有效减少其余工法的实施次数,其计算流程独立于其他工法,只与当前曲线钢箱梁到达的临时墩所在平面位置有关;曲线钢箱梁即将穿越桥塔等空间障碍物时,梁体与障碍物碰撞风险最大,而随顶推进程的继续,梁体与障碍物碰撞风险会逐步降低;该曲线钢箱梁顶推策略与方法思路明确、可操作性高,可大幅降低对多点步履式顶推系统的要求,提高顶推施工可靠性,适用于市政桥梁的曲线钢箱梁步履式顶推施工。

关键词：桥梁工程顶推策略数学模型曲线钢箱梁步履式顶推空间约束

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基于惯导数据的铁路有砟轨道智能捣固技术

铁道工程学报 2024年第7期41卷 82-86页

作者：徐宏文竹中铁一局集团有限公司西安710000

研究目的:随着铁路建设的不断发展,中国的有砟铁路速度也在不断提高,目前200 km/h及以上的有砟铁路在铁路建设中已经占据了相当大的比例,而相对应的2010年发布的《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB 10754—2010)中,针对高速有砟... 详细信息

研究目的:随着铁路建设的不断发展,中国的有砟铁路速度也在不断提高,目前200 km/h及以上的有砟铁路在铁路建设中已经占据了相当大的比例,而相对应的2010年发布的《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB 10754—2010)中,针对高速有砟铁路的特点,增加了轨道精调整理作业这一工序,后续2018年发布的新版沿用了这道工序。目前由于各施工单位对技术规范的条文理解不同,各单位在轨道精调整理作业时做法不一,效果也相差较大。基于惯导数据的铁路有砟轨道智能捣固技术,目的是以CPⅢ轨道控制网为依托,利用惯导小车测量系统进行测量和数据分析,为大型机养设备精调作业提供及时有效的数据支持。通过对08-32捣固车GVA控制系统升级改造,可批量导入轨道测量数据,避免了人工录入数据时的差错和误操作,提高了精调作业质量和效率。通过上述先进技术应用,总结出一整套适合高速铁路有砟轨道精调工艺方法,使新建有砟轨道能够快速达到高平顺性、高稳定性状态,达到保证施工质量、减少现场精调作业遍数及对扣件的扰动、提高施工效率、确保施工安全的目的。研究结论:(1)基于惯导小车测量系统和自主升级改造的08-32捣固车开发的有砟轨道精调整理成套技术,轨道精调精度高、工艺先进、安全可靠、工效显著;(2)应用惯导小车测量系统对有砟轨道精调施工进行测量和数据分析,测量效率及精度高,可为大型机养设备精调作业提供及时有效的数据支持;(3)GVA控制系统升级改造后的08-32捣固车,提升了自动化程度,提高了作业效率,拓展了适应范围,作业精度高;(4)该项技术可广泛应用于时速200 km及以上铁路有砟轨道精调作业,实现有砟轨道几何尺寸快速达标。

关键词：铁路有砟轨道惯导测量大机捣固智能化

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搭接长度等对Ⅱ型APC接头拉伸性能的影响

哈尔滨工业大学学报 2024年

作者：余琼敖晟瑞唐子鸣郭霖谢青海张志陈振海同济大学土木工程学院山西建筑工程集团有限公司山西二建集团有限公司

为研究搭接长度和钢筋直径对Ⅱ型APC接头力学性能的影响，对63个该接头进行单向拉伸试验，分析了接头破坏模式、极限承载力、延性和黏结应力等。结果表明：钢筋直径相同时，随搭接长度增加，平均黏结应力降低，试件强度、延性、最大力... 详细信息

为研究搭接长度和钢筋直径对Ⅱ型APC接头力学性能的影响，对63个该接头进行单向拉伸试验，分析了接头破坏模式、极限承载力、延性和黏结应力等。结果表明：钢筋直径相同时，随搭接长度增加，平均黏结应力降低，试件强度、延性、最大力总伸长率明显提高，残余变形整体呈下降趋势；钢筋拉断破坏试件强度、延性、最大力总伸长率和残余变形满足规范要求；加载过程中，套筒中部截面短边纵向和长边环向始终受拉；极限荷载下，随搭接长度增加，套筒中部截面短边侧环向压应变先转变为拉应变再向压应变发展，长边侧纵向压应变转变为拉应变；相对搭接长度相同时，极限承载力随钢筋直径增加而提高；提出的极限黏结强度及临界搭接长度计算公式与试验值吻合较好，可为实际工程应用提供参考。单拉工况下，钢筋直径不大于18 mm时，建议接头搭接长度大于12d。

关键词： Ⅱ型APC接头拉伸性能搭接长度黏结强度

活性MgO碳化固化疏浚底泥的影响因素及作用机理

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建筑材料学报 2024年第7期27卷 620-628页

作者：孔祥辉梁允鹏崔帅王潇康张思峰山东建筑大学交通工程学院山东济南250101 山东易方达建设管理集团有限公司山东济南250014

采用MgO碳化技术对疏浚底泥进行固化处理,通过强度试验和微观特性试验,系统分析了活性MgO碳化固化底泥的主要影响因素及微观机理.结果表明:增加活性MgO掺量能生成较多的水化产物和碳化产物,使得底泥强度明显增大;土体含水率与压实度能... 详细信息

采用MgO碳化技术对疏浚底泥进行固化处理,通过强度试验和微观特性试验,系统分析了活性MgO碳化固化底泥的主要影响因素及微观机理.结果表明:增加活性MgO掺量能生成较多的水化产物和碳化产物,使得底泥强度明显增大;土体含水率与压实度能够影响CO_(2)在土体内部的运移,二者增大导致CO_(2)吸附量减少,从而影响底泥的碳化固化效果;长时间的碳化作用导致部分碳化产物发生变质反应,底泥强度随碳化时间的延长呈先增后减趋势;水化产物和碳化产物对土颗粒的包裹、胶结和孔隙填充是活性MgO碳化固化底泥的主要作用机理.

关键词：疏浚底泥活性MgO 碳化影响因素微观机理

环氧树脂粘度和充磁次数对两步室温压各向异性粘结Nd-Fe-B磁体性能的影响

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中国稀土学报 2024年第4期42卷 705-711,I0003页

作者：马斌张鹏杰王继全李青华李炳山孙威矿冶科技集团有限公司北京102600 北矿磁材(阜阳)有限公司安徽阜阳236000

采用两步室温压工艺即室温预成型+高温取向成型制备各向异性粘结Nd-Fe-B磁体,研究了环氧树脂粘度和交变磁场充磁次数对磁体性能的影响。环氧树脂在140℃时粘度较小(约150 Pa·s)且具有一个较长的低粘度平台(约200 s),预成型坯体在140℃... 详细信息

采用两步室温压工艺即室温预成型+高温取向成型制备各向异性粘结Nd-Fe-B磁体,研究了环氧树脂粘度和交变磁场充磁次数对磁体性能的影响。环氧树脂在140℃时粘度较小(约150 Pa·s)且具有一个较长的低粘度平台(约200 s),预成型坯体在140℃保温1 min时预热效果最好,制备的粘结磁体具有最高的最大磁能积((BH)_(max))、取向度(DOA)和密度(127 kJ·m^(-3),0.55,5.91 g·cm^(-3))。140℃保温1 min时,粘结磁体(BH)_(max),DOA在交变磁场充磁2次时达到最大值(133 kJ·m^(-3)、0.59);140℃保温6 min时,粘结磁体(BH)_(max),DOA在交变磁场充磁4次时达到最大值(108 kJ·m^(-3)、0.52);密度则随着交变磁场充磁次数的增加逐渐降低。随着保温时间的延长,环氧树脂粘度增大,流动性降低,导致粘结磁体(BH)_(max),DOA和密度降低,可以通过增加交变磁场充磁次数使粉末颗粒向磁场方向转动来提高磁体DOA,进而提高(BH)_(max)。

关键词：粘结Nd-Fe-B磁体环氧树脂粘度交变磁场

MS-G技术调控Nd-Fe-B铸态组织研究

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中国稀土学报 2024年第1期42卷 47-52,I0002页

作者：马斌张鹏杰王继全李青华李炳山孙威矿冶科技集团有限公司北京102600 北矿磁材(阜阳)有限公司安徽阜阳236000

采用熔体快淬+晶体生长(MS-G)技术调控Nd-Fe-B铸态组织,研究了铜辊转速及高温热处理对Nd-Fe-B快淬条带组织结构的影响。铜辊转速25 m·s^(-1)时快淬条带微观晶粒组织均匀,平均晶粒尺寸0.1μm,XRD图谱显示其为Nd_(2)Fe_(14)B相。Nd-Fe-B... 详细信息

采用熔体快淬+晶体生长(MS-G)技术调控Nd-Fe-B铸态组织,研究了铜辊转速及高温热处理对Nd-Fe-B快淬条带组织结构的影响。铜辊转速25 m·s^(-1)时快淬条带微观晶粒组织均匀,平均晶粒尺寸0.1μm,XRD图谱显示其为Nd_(2)Fe_(14)B相。Nd-Fe-B快淬条带经880℃热处理2.0 h晶粒均匀长大,平均尺寸0.86μm;冷却到750℃继续热处理2.0 h晶粒进一步均匀长大,平均尺寸达到1.04μm。温度升高会降低Nd_(2)Fe_(14)B晶粒异常长大临界驱动力Δg_(c),缩短异常长大的孕育期,使异常晶粒提早出现,高温+低温两步热处理通过降温处理来延长晶粒异常长大孕育期,从而促进Nd_(2)Fe_(14)B晶粒在较低温度下继续均匀长大。

关键词：钕铁硼熔体快淬晶体生长两步热处理铸态组织

非挤土嵌岩预应力高强度混凝土管桩的桩端承载性能研究

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岩土力学 2024年第1期45卷 97-107页

作者：凌造唐孟雄胡贺松刘春林李波苏定立广州建筑股份有限公司广东广州510030 广州市建筑集团有限公司广东广州510030 广州市建筑科学研究院集团有限公司广东广州510440

施工装备和工艺的不断创新使得非挤土嵌岩预应力高强度混凝土(prestressed high-strength concrete,简称PHC)管桩逐渐得到推广和应用。为揭示嵌入中微风化岩PHC管桩的桩端承载机制,以随钻跟管工法桩为背景,基于泥质粉砂岩地区5组桩径为5... 详细信息

施工装备和工艺的不断创新使得非挤土嵌岩预应力高强度混凝土(prestressed high-strength concrete,简称PHC)管桩逐渐得到推广和应用。为揭示嵌入中微风化岩PHC管桩的桩端承载机制,以随钻跟管工法桩为背景,基于泥质粉砂岩地区5组桩径为500 mm的PHC管桩桩端现场静载破坏性试验,分析了不同条件下嵌岩PHC管桩的桩端承载性能及宏观破坏模式,并提出桩端承载力计算方法。试验表明:对于采用敞口桩靴的PHC管桩,未封底时,敞口桩靴削弱了PHC管桩桩端承载性能,呈现刺入岩基的破坏,极限荷载下桩端沉降为11~15 mm;混凝土封底后,显著提高了桩端承载性能,极限承载力较非封底时提升340%,封底混凝土和桩靴的桩端阻力分担比分别为78%和22%,桩端呈整体剪切破坏。基于Hoek-Brown强度准则,提出了嵌岩PHC管桩桩端承力简化计算方法,计算精度得到了试验验证,可供非挤土嵌岩PHC管桩的设计与施工参考。

关键词：预应力高强度混凝土管桩(PHC管桩) 嵌岩桩桩端静载试验承载性能