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基于落轴冲击试验的扣件减振性能评估方法

铁道建筑 2025年

作者：张欢贺志文肖俊恒王志伟陈晨崔树坤李彦山北京铁科首钢轨道技术股份有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所高速铁路轨道系统全国重点实验室

为了准确模拟现场激励，对比现场动力学测试数据与落轴冲击试验数据，确定落轴的轴重和落高为重要试验参数；根据测试轨道板和基础的垂向振动加速度响应等振动数据，振动传递、衰减等特性，确定了扣件减振性能评估方法及评估参数。分析... 详细信息

为了准确模拟现场激励，对比现场动力学测试数据与落轴冲击试验数据，确定落轴的轴重和落高为重要试验参数；根据测试轨道板和基础的垂向振动加速度响应等振动数据，振动传递、衰减等特性，确定了扣件减振性能评估方法及评估参数。分析了铺设不同扣件时钢轨至轨道板的振动传递率、传递函数对数幅值、振动传递损失等减振性能评估参数；结合轨道板和基础振动加速度级及垂向振动分频振级总级值的评价指标，以普通扣件为参照，对比了两类减振扣件的减振效果。结果表明：钢轨至轨道板振动传递率和传递函数对数幅值基本与扣件刚度正相关，钢轨至轨道板传递损失与扣件刚度基本呈负相关趋势；为消除激励方式和下部基础对试验评价的影响，并考虑与现场实车测试结果的一致性，采用室内落轴冲击试验评估扣件减振性能时宜选用轨道板振动加速度级进行减振性能评估。

关键词：城市轨道交通减振性能试验研究扣件落轴冲击轨道板振动加速度级

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涂层防护对低真空暴露混凝土性能的影响规律

硅酸盐学报 2025年

作者：程冠之林红威李咏昊庄扬波韩松韩冰李大林中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所高速铁路轨道系统全国重点实验室北京交通大学土木建筑工程学院

低真空管道是超高速低真空磁悬浮交通系统的核心运行平台，内部环境具有极低气压、交变气流、极低湿度等环境特点。采用涂层对混凝土进行防护是保证管道内混凝土安全服役的有效措施之一。为研究低真空环境下涂层防护对混凝土质量损失、... 详细信息

低真空管道是超高速低真空磁悬浮交通系统的核心运行平台，内部环境具有极低气压、交变气流、极低湿度等环境特点。采用涂层对混凝土进行防护是保证管道内混凝土安全服役的有效措施之一。为研究低真空环境下涂层防护对混凝土质量损失、力学强度与微观结构等的影响规律，对经常压养护和真空暴露的涂层防护C50混凝土开展质量损失、力学强度和涂料附着强度测试，并通过扫描电子显微镜(SEM)和背散射电子(BSE)图像观察涂层表面以及硬化水泥浆体的微观形貌和物相。结果表明：低真空环境下氟碳涂层体系能有效抑制低真空环境下混凝土内部自由水的散失，涂层防护混凝土的质量损失率明显小于无涂层混凝土。在常压和低真空环境下，涂层均可显著提升混凝土弯拉强度，但对抗压强度表现出了一定的不利影响。无论是否采用涂层防护，早龄期低真空暴露均对混凝土抗压及弯拉强度不利。此外，有涂层硬化水泥浆体试样的孔隙率相较于无涂层试样降低了18.1%，说明涂层能够抑制低真空环境对硬化浆体内部结构的不利影响，使硬化浆体的孔隙率降低。随着混凝土龄期增长，常压及真空环境中涂层附着强度均缓慢增大。经真空暴露后，涂层附着强度略有提升。

关键词：混凝土低真空环境涂层防护质量损失强度

横风作用下350km/h及以上高速列车行车安全性分析

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北京交通大学学报 2025年

作者：龚凯卞文君刘林芽孙丽霞秦佳良罗江铃华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室华东交通大学交通运输工程学院中国铁道科学研究院集团有限公司铁路科学研究发展中心

为研究横风作用对时速350km及以上高速度列车行车安全的影响，基于流体力学及车辆动力学理论，分别采用CFD(Computational Fluid Dynamics)流体力学软件和UM(Universal Mechanism)多体动力学软件，建立高速列车气动模型和高速列车动力... 详细信息

为研究横风作用对时速350km及以上高速度列车行车安全的影响，基于流体力学及车辆动力学理论，分别采用CFD(Computational Fluid Dynamics)流体力学软件和UM(Universal Mechanism)多体动力学软件，建立高速列车气动模型和高速列车动力学模型；将气动载荷作为外部激励施加在车体上，实现横风作用下高速列车直线路段行车全过程计算；分析了稳态风载模式、风速对高速列车行车安全的影响。研究结果表明：横风作用下，车体横向位移、轮轴横向力、轮轨垂向力、脱轨系数、轮重减载率较无风时均显著增大；当风速5m/s、车速350～400km/h时列车行车安全指标较小；当风速≥10m/s、车速350～420km/h时车轮挤压钢轨，轮轨横向相互作用明显，迎风侧轮轨发生瞬时分离，尤其是时速400km/h以上高速列车。上述研究结果可为控制横风作用下高速列车行车安全提供理论依据和基础数据。

关键词：铁道工程高速铁路横风作用稳态风载行车安全

面向纵连板式轨道温度应力释放的板间接缝优化研究

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北京交通大学学报 2025年

作者：何安刘钰王君义林锦镇徐旸赵国堂西南交通大学土木工程学院西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所中国国家铁路集团有限公司

采用弹性材料换填纵连板式轨道宽接缝两侧，可有效释放高温天气中结构内部聚积的过大温度应力，降低板间接缝发生热胀失稳病害的风险，保障高速行车安全。本文提出了纵连板式轨道板间接缝优化方法，建立了桥上纵连板式轨道结构热损伤计... 详细信息

采用弹性材料换填纵连板式轨道宽接缝两侧，可有效释放高温天气中结构内部聚积的过大温度应力，降低板间接缝发生热胀失稳病害的风险，保障高速行车安全。本文提出了纵连板式轨道板间接缝优化方法，建立了桥上纵连板式轨道结构热损伤计算模型，分析了换填接缝的弹性材料宽度和弹模匹配方案，研究了接缝等效弹模对轨道结构温度应力、温度变形、接缝损伤和层间损伤的影响规律，提出了接缝等效弹模的合理建议值。结果表明：换填接缝的弹性材料宽度相同时，材料弹模越小，轨道结构纵向温度应力释放越大，接缝垂向变形降低量、纵向变形、接缝受压损伤和层间损伤越大；板间接缝等效弹模建议取值为28400 MPa，对应的换填宽接缝两侧弹性材料总宽度为50 mm，弹性模量为17324 MPa；相比于原轨道结构的接缝，采用弹性材料换填宽接缝两侧后，纵连板式轨道结构纵向温度应力降低了14.2%，接缝受压损伤和层间损伤分别减少了7.4%和3.2%，接缝垂向变形减少了2.8%。

关键词：轨道工程纵连板式轨道板间接缝温度应力释放接缝受压损伤层间损伤

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钢轨波磨检测原理、方法及装置研究进展

机械工程学报 2025年

作者：肖宏王阳刘秀波崔旭浩张智海金锋北京交通大学土木建筑工程学院北京交通大学轨道工程北京市重点实验室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工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室长安大学公路学院中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所

对钢轨波磨的检测原理进行了系统梳理，总结其优缺点与适用范围，阐述依据不同检测原理的检测方法，综述常见的波磨静态和动态检测装置及新一代检测、监测装置的研发进展，并展望波磨检测的研究方向。研究结果表明：钢轨波磨检测原理可... 详细信息

对钢轨波磨的检测原理进行了系统梳理，总结其优缺点与适用范围，阐述依据不同检测原理的检测方法，综述常见的波磨静态和动态检测装置及新一代检测、监测装置的研发进展，并展望波磨检测的研究方向。研究结果表明：钢轨波磨检测原理可分为弦测法、惯性基准法、信号重构法、机器视觉法与时序建模法五类。弦测法具有传递函数不为1的固有缺陷，波长越短幅值振荡越剧烈，可使用组合弦模型测量波磨。惯性基准法依据惯性原理，传感器可安装在轴箱、构架以及车体等多个位置，低速下惯性传感器的响应越来越小，噪声与趋势项成分逐渐占据主导。信号重构法利用数字信号处理技术分解轴箱加速度、构架加速度、轮轨噪声及车内噪声信号等多源数据，从中提取关于波磨的有效信息。机器视觉法基于图像处理和模式识别技术，使计算机能够感知、理解和解释钢轨图像中的内容，主要包括基于图像处理、基于激光摄像和基于三维点云重构三种方法测量波磨。时序建模法将波磨识别转换为分类或回归问题，通过机器学习、深度学习技术建立波磨与振动、噪声等响应的映射关系，从而实现对波磨的检测。钢轨波磨的检测、监测装置朝着智能化、集成化和小型化的便携测量方向发展。

关键词：钢轨波磨检测原理检测装置机器视觉深度学习

基于点云数据的盾构隧道横断面连续提取及变形分析方法

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铁道建筑 2025年

作者：奉建军林元铖万晓燕周斌王新宇高速铁路建造技术国家工程研究中心中国中铁股份有限公司中铁科学研究院集团有限公司中铁西南科学研究院有限公司

盾构隧道运营阶段的变形监测对地铁运行安全有着重要意义，近年来移动式三维激光扫描技术被逐渐引入到隧道变形监测领域，但是缺少专用软件来实现隧道横断面连续提取及变形分析。本文提出了基于三维激光扫描点云数据的盾构隧道横断面连... 详细信息

盾构隧道运营阶段的变形监测对地铁运行安全有着重要意义，近年来移动式三维激光扫描技术被逐渐引入到隧道变形监测领域，但是缺少专用软件来实现隧道横断面连续提取及变形分析。本文提出了基于三维激光扫描点云数据的盾构隧道横断面连续提取及变形分析方法，针对在绝对坐标系中XOY面、ZOY面进行投影提取隧道中轴线操作繁琐及提取过程中的边界噪点影响等问题，提出了采用优化的随机采样一致性算法来确定隧道中轴线和拟合隧道横断面，研发了相应的软件，实现了隧道横断面变形分析结果的实时输出和展示。以某地铁盾构隧道为例，将全站仪实测数据与本文方法得到的计算数据进行了对比，发现本文方法得到的计算数据与全站仪的测量数据吻合性较好，两种数据差小于2 mm的断面占对比总断面的90%以上，说明该方法应用效果良好。

关键词：盾构隧道三维激光扫描隧道变形监测随机采样一致性算法隧道横断面拟合隧道中轴线

基于轨出电压暂态特征的轨道电路分路不良识别

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西南交通大学学报 2025年

作者：王小敏熊旭洲杨勇杨武东江磊西南交通大学信息科学与技术学院四川省列车运行控制技术工程研究中心中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所

针对ZPW-2000A轨道电路分路不良问题，考虑分路电阻与分路不良的关系，提出一种基于轨出电压暂态特征分析的轨道电路分路不良智能识别方法。首先，采用变分模态分解（VMD）算法提取轨出电压的暂态信号，并利用海洋捕食者算法自适应优化... 详细信息

针对ZPW-2000A轨道电路分路不良问题，考虑分路电阻与分路不良的关系，提出一种基于轨出电压暂态特征分析的轨道电路分路不良智能识别方法。首先，采用变分模态分解（VMD）算法提取轨出电压的暂态信号，并利用海洋捕食者算法自适应优化VMD参数，得到模态分量；其次，对模态分量进行互信息筛选和重构得到轨出电压的暂态特征向量；最后，提出基于高效通道注意力机制的改进深度残差收缩网络，采集不同分路电阻对应的轨出暂态特征进行网络训练和分路电阻识别，根据识别结果和轨道继电器状态联合判断分路不良情况。结果表明，本文方法根据列车进入和出清区间时的轨出电压暂态特征，能够在补偿电容故障干扰和噪声干扰下实现轨道电路分路不良识别及预警，识别准确率达到98%；通过搭建ZPW-2000A实物仿真平台验证方法的有效性。

关键词： ZPW-2000A轨道电路分路不良变分模态分解深度学习

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高渗透压岩体力学研究进展及其跨海工程应用

交通科学与工程 2025年

作者：汪亦显薛鹏徽郑俊柴金飞陈天艳邓能伟欧可郭盼盼合肥工业大学土木与水利工程学院中铁十一局集团有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所中国铁路北京局集团有限公司中铁四局集团有限公司中铁五局集团有限公司

我国海底隧道建设事业正如火如荼地开展，在推动交通和科技发展的同时，也面临着诸多挑战。其中，渗漏突水作为海底隧道建设面临的关键问题之一，是众多学者研究的重点。近年来，高渗透压岩体力学研究在理论与技术上取得了丰硕成果，并... 详细信息

我国海底隧道建设事业正如火如荼地开展，在推动交通和科技发展的同时，也面临着诸多挑战。其中，渗漏突水作为海底隧道建设面临的关键问题之一，是众多学者研究的重点。近年来，高渗透压岩体力学研究在理论与技术上取得了丰硕成果，并被广泛应用于海底隧道突水灾害的防治工作中。但由于海底施工条件的复杂性，目前，海底隧道围岩失稳破坏的演化过程和复杂地质隧道的突水机制尚不明确，突水灾害风险预测方法仍不完善，严重制约着海底隧道建设事业的发展。因此，对高渗透压岩体力学研究成果与海底隧道工程应用案例进行了整理，总结了高渗透压条件下岩体从细观裂隙扩展到宏观断裂过程规律的研究进展，对高渗透压作用下地质力学参数对隔水岩层致裂机理的影响效应、裂隙岩体渗透破坏演化规律、动应力作用下岩体裂隙的扩展规律、渗流裂隙场扩展过程可视化与重构技术进行了系统梳理，介绍了海底隧道建设过程中面临的高渗透压、复杂地质和多场耦合等理论和技术难题，回顾了高渗透压岩体力学在海底隧道围岩稳定性控制、渗流突水防控、隔水层厚度计算中的应用情况，进一步探讨了高渗透压岩体力学在海底隧道施工风险控制中的应用前景，对海底隧道及其他水下工程突水灾害防治工作具有一定的理论和现实意义。

关键词：高渗透压裂隙海底隧道突水综述

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6号对称道岔区防脱轨装置的作用机理

西南交通大学学报 2022年第2期57卷 261-266页

作者：司道林王猛王树国王璞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技术国家重点实验室北京100081

为防止6号对称道岔脱轨事故发生,阐述了迎轮护轨和新型防脱轨装置的结构特征及工作原理,并建立了车辆-道岔动力学模型,分析了迎轮护轨和防脱轨装置对道岔区动力学响应的影响规律.研究结果表明:迎轮护轨和新型防脱装置均可明显有效约束... 详细信息

为防止6号对称道岔脱轨事故发生,阐述了迎轮护轨和新型防脱轨装置的结构特征及工作原理,并建立了车辆-道岔动力学模型,分析了迎轮护轨和防脱轨装置对道岔区动力学响应的影响规律.研究结果表明:迎轮护轨和新型防脱装置均可明显有效约束轮对通过道岔时的横移量,改变轮对运动轨迹,分别使轮缘在距尖轨尖端0.493 m和0.705 m处接触尖轨,防止轮缘与尖轨尖端接触,成功避免不利轮轨接触状态的出现;当迎轮护轨双侧同时安装时,轮缘槽宽度增加对轮对约束效果降低,无法起到有效的防护作用;新型防脱轨装置延伸至道岔内,可实现轨道两侧对称安装,保证对称道岔双方向的行车安全,从而有效避免对称道岔区脱轨事故的发生.

关键词：道岔脱轨动力学模型防脱器护轨

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