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山区铁路沿线泥石流灾害预警研究

岩石力学与工程学报 2014年第A2期33卷 3810-3816页

作者：李朝安王良玮廖凯范荣中国中铁西南科学研究院有限公司四川成都610031

分析泥石流形成机制、运动过程特征、成灾模式,结合山区铁路沿线泥石流灾害的形成、运动、成灾机制,提出泥石流流域实时降雨量、物源区土体降雨入渗深度、次声信息、沟道泥位4个参数作为山区泥石流灾害预警关键参数。其次,建立山区铁路... 详细信息

分析泥石流形成机制、运动过程特征、成灾模式,结合山区铁路沿线泥石流灾害的形成、运动、成灾机制,提出泥石流流域实时降雨量、物源区土体降雨入渗深度、次声信息、沟道泥位4个参数作为山区泥石流灾害预警关键参数。其次,建立山区铁路沿线泥石流灾害的预警机制,根据泥石流灾害自身的规模、泥石流过程特征,结合铁路自身的抗灾能力,从铁路安全行车要求出发,将山区铁路沿线泥石流灾害预警划分为提示性预警、形成性预警、非成灾性预警、成灾性预警4种类型,并建立相应流域降雨、源地土体降雨入渗深度、泥石流次声、泥石流沟道泥位等关键参数的预警指标临界值、系统预警流程及发布方式。最后介绍该监测预警系统在现场试验观测的情况,通过现场试验观测结果证明,该山区铁路沿线泥石流灾害预警方法可行的,具有良好的应用前景。

关键词：工程地质泥石流山区铁路预警参数预警机制

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顺层高边坡开挖松动区的数值模拟研究

铁道学报 2008年第5期30卷 74-79页

作者：孙书伟朱本珍张忠平中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州730000

开挖顺层岩石高边坡,往往需要进行预加固,因而合理确定坡体开挖松动区范围就成为核心问题。根据坡体开挖后的应力和位移状态,给出开挖松动区的明确定义,即变形已经超出弹性变形的范围,出现塑性破坏的区域。介绍确定高边坡开挖松动区的... 详细信息

开挖顺层岩石高边坡,往往需要进行预加固,因而合理确定坡体开挖松动区范围就成为核心问题。根据坡体开挖后的应力和位移状态,给出开挖松动区的明确定义,即变形已经超出弹性变形的范围,出现塑性破坏的区域。介绍确定高边坡开挖松动区的数值分析方法。采用合理的计算模型,利用三维显式有限差分数值分析软件FLAC3D,对重庆万梁高速公路沿线某顺层高边坡分级开挖进行数值模拟,根据开挖后坡体塑性区的分布和变化对开挖松动区进行了分析。通过对该顺层高边坡失稳实例的分析,表明该分析坡体开挖松动区的方法是可行和合理的。

关键词：顺层高边坡开挖松动区数值模拟塑性区 FLAC3D

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斜插板挡沙墙风沙防治现场试验研究

中国铁道科学 2013年第2期34卷 46-51页

作者：李凯崇刘贺业蒋富强薛春晓郝晓杰中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州730000 中国铁道科学研究院北京100081

通过对兰新第2双线试验段不同类型挡沙墙前后风沙流场的现场观测,研究斜插板挡沙墙风沙防治原理及效果。研究结果表明:风沙流途经挡沙墙后,会在墙体背风侧出现一个明显的低速沉沙区,斜插板挡沙墙对风能的消减能力要略高于插板式挡沙墙,... 详细信息

通过对兰新第2双线试验段不同类型挡沙墙前后风沙流场的现场观测,研究斜插板挡沙墙风沙防治原理及效果。研究结果表明:风沙流途经挡沙墙后,会在墙体背风侧出现一个明显的低速沉沙区,斜插板挡沙墙对风能的消减能力要略高于插板式挡沙墙,其风能最大消减率约为86%。挡沙墙的阻沙率随高度的增加呈负相关变化,当高度超过挡沙墙高度后,挡沙墙对上层气流的扰动明显变弱,斜插板挡沙墙的阻沙效果明显优于插板式挡沙墙,2.0m高斜插板挡沙墙的累计阻沙率约为43.32%。风沙流经过斜插板挡沙墙后,大风所携沙砾的粒径百分比会发生一定的改变,沙砾粒径中细组分的含量明显增加,但整体依然以0.1～0.25mm和小于0.075mm粒径的沙砾为主。

关键词：铁路风沙防治斜插板挡沙墙风沙流阻沙率现场试验

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递控式锚杆荷载传递规律的数值分析

铁道工程学报 2013年第7期30卷 11-15,33页

作者：胡田飞朱本珍郑静梁龙龙中国铁道科学研究院北京100083 中铁西北科学研究院有限公司兰州730000

研究目的:既有高承载力锚杆普遍存在外锚结构物设计尺寸较大的问题,项目在研究荷载分散型锚杆基础上提出了一种边坡锚固新结构———递控式锚杆。采用三维显式有限差分法对其传力机制进行数值模拟研究。研究结论:(1)锚杆受力时黏结段切... 详细信息

研究目的:既有高承载力锚杆普遍存在外锚结构物设计尺寸较大的问题,项目在研究荷载分散型锚杆基础上提出了一种边坡锚固新结构———递控式锚杆。采用三维显式有限差分法对其传力机制进行数值模拟研究。研究结论:(1)锚杆受力时黏结段切应力不是均匀分布的,而是按单峰值指数曲线形式分布;递控式锚杆能将集中荷载分散成若干个较小的力作用于不同的滑体黏结段上,充分调用自由段自身的地层强度;(2)数值分析结果和定性分析、模型试验的结果基本吻合,表明数值模拟锚杆作用过程是可行的;(3)递控式锚杆克服了传统锚杆反力荷载全部由外锚结构物承担的缺陷,可有效减小反力结构尺寸;(4)该研究成果可应用于边坡加固和病害快速治理。

关键词：递控式锚杆外锚结构物黏结段 FLAC3D 切应力

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隧道连续皮带机出碴施工技术研究

现代隧道技术 2013年第4期50卷 42-49,62页

作者：孙亚婷梅志荣文志勇张军伟中国铁道科学研究院北京100081 中铁西南科学研究院有限公司成都611731

文章针对隧道传统的出碴方式和运输设备存在的问题和不足,通过对隧道不同施工方法的出碴运输技术的调研和分析,同时经过对该技术及其配套设备的研究,提出了适用于钻爆法施工的新型连续皮带机出碴模式,以及实现各种类型隧道连续皮带机出... 详细信息

文章针对隧道传统的出碴方式和运输设备存在的问题和不足,通过对隧道不同施工方法的出碴运输技术的调研和分析,同时经过对该技术及其配套设备的研究,提出了适用于钻爆法施工的新型连续皮带机出碴模式,以及实现各种类型隧道连续皮带机出碴方案设计和设备选型配置。研究表明,在技术经济效益方面,采用连续皮带机出碴方式的综合效益远高于传统的运输方式;在低碳环保方面,该技术将成为隧道工程建设中发展低碳经济和环境保护的重要途经,特别适用于长大隧道和高原隧道的工程建设。

关键词：隧道施工皮带出碴系统应用与设计

兰新铁路戈壁地区路基周围风沙流运动特征数值分析

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中国铁道科学 2011年第4期32卷 14-18页

作者：张军平王引生蒋富强中国铁道科学研究院北京100081 中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州730000

运用FLUENT软件,进行兰新铁路戈壁地区路基周围风沙流场数值分析。结果表明,在路基周围风沙流场中,迎风侧坡脚、路基表面附近和背风侧坡脚出现气流运动的相对低速区,迎风侧路肩上方出现气流运动的相对高速区;在相对高速区产生风蚀沙害;... 详细信息

运用FLUENT软件,进行兰新铁路戈壁地区路基周围风沙流场数值分析。结果表明,在路基周围风沙流场中,迎风侧坡脚、路基表面附近和背风侧坡脚出现气流运动的相对低速区,迎风侧路肩上方出现气流运动的相对高速区;在相对高速区产生风蚀沙害;在相对低速区产生积沙,且迎风侧坡脚的积沙多于背风侧坡脚。设置不同高度挡沙墙的路基周围风沙流场数值分析表明,流场中的最大风速区由迎风侧路肩上方前移至挡沙墙的上方,减弱了风沙流对迎风侧路肩的风蚀,且积沙大部分落在挡沙墙的前面,跃过挡沙墙的沙粒在挡沙墙和路基之间相对低速旋流的作用下继续跌落。因此挡沙墙的合理高度应满足:气流中大部分沙粒被挡沙墙拦截,在迎风侧路肩处不出现相对高速区,以避免迎风侧路肩产生强烈风蚀,且相对高低速区界线平稳穿过路基表面。

关键词：路基风沙流运动特性沙害戈壁兰新铁路数值分析

融合本体和深度学习的高速铁路应急预案数字化方法研究

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铁道学报 2020年第8期42卷 29-36页

作者：王普李平阿茹娜杨连报中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081 中国中铁股份有限公司规划发展部北京100039

应急预案是对高速铁路突发事件进行科学高效处置的核心,通常以纸质文本、电子文档等方式存储,存在着数字化程度不足、查询效率不高、全文检索困难、智能关联性差等不足。提出一种融合本体和深度学习的高速铁路应急预案数字化方法,即通... 详细信息

应急预案是对高速铁路突发事件进行科学高效处置的核心,通常以纸质文本、电子文档等方式存储,存在着数字化程度不足、查询效率不高、全文检索困难、智能关联性差等不足。提出一种融合本体和深度学习的高速铁路应急预案数字化方法,即通过深度学习算法对突发事件消息文本中的类型、等级、时间、地点等关键信息进行提取,采用本体方法对突发事件应急预案进行预防预警、分级响应、应急处置、后期处置4阶段数字化构建,通过基于目标树的语义查询智能生成应急处置流程。案例分析表明本文提出的方法可以提高应急处置效率和应急预案数字化管理水平,减少突发事件对高速铁路安全运营的影响。

关键词：高速铁路应急预案数字化本体深度学习

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基于预应力的高速列车车轮振动声辐射特性

中国铁道科学 2019年第6期40卷 86-94页

作者：韩立辜小安伍向阳刘兰华李晏良邵琳宣晓梅中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司节能环保劳卫研究所北京100081

针对车轮的实际运行工况,将受轮轴过盈装配、轴重产生的轮轨静态力和车轮高速旋转产生的离心力作为车轮预应力;以复兴号高速动车组拖车车轮为例,先利用有限元软件ANSYS建立基于预应力的车轮非线性接触有限元模型,对其进行静力学分析、... 详细信息

针对车轮的实际运行工况,将受轮轴过盈装配、轴重产生的轮轨静态力和车轮高速旋转产生的离心力作为车轮预应力;以复兴号高速动车组拖车车轮为例,先利用有限元软件ANSYS建立基于预应力的车轮非线性接触有限元模型,对其进行静力学分析、模态分析和频响分析,再将有限元分析得到的车轮位移导纳结果作为振动声辐射耦合分析的边界条件,采用声学软件*** Acoustic建立车轮边界元模型,对比研究有无预应力下的高速列车车轮振动的声功率级、声辐射效率和声辐射指向性等声辐射特性。结果表明:基于预应力的车轮非线性有限元模型可相对准确地反映车轮的实际边界状态;由于考虑预应力,高速列车车轮的本征特性和振动响应均有所改变,直接影响车轮的振动声辐射特性,有无预应力下的振动声辐射特性具有显著差异,考虑预应力因素下进行高速列车车轮振动声辐射特性分析更准确。

关键词：高速列车车轮预应力振动声辐射轮轴过盈配合轮轨静态力

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单线铁路隧道衬砌纵向裂缝病害综合评价方法

现代隧道技术 2023年第3期60卷 208-216,226页

作者：袁红运陈礼伟刘志强中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中铁西南科学研究院有限公司成都611731

通过有限元模型计算,分析了铁路隧道衬砌裂缝长度、深度对结构安全的影响规律,并利用正交试验进行了结构安全敏感性分析。在此基础上,建立了基于长度、宽度、深度(比)3个特征参数的衬砌裂缝影响综合评价模型,实现了单线铁路隧道衬砌纵... 详细信息

通过有限元模型计算,分析了铁路隧道衬砌裂缝长度、深度对结构安全的影响规律,并利用正交试验进行了结构安全敏感性分析。在此基础上,建立了基于长度、宽度、深度(比)3个特征参数的衬砌裂缝影响综合评价模型,实现了单线铁路隧道衬砌纵向裂缝病害对衬砌结构安全影响的定量评价,并给出规范评价参考表格。

关键词：铁路隧道纵向裂缝评价方法数值计算安全系数