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桥墩沉降下齿轨-超大坡度桥梁系统适应性及安全性研究

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振动与冲击 2024年第6期43卷 93-103页

作者：陈兆玮张梦琪王浪李世辉袁密奥陈志辉杨吉忠重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 中铁二院工程集团有限责任公司科学技术研究院成都610031

我国规划了多条含有超大坡度桥梁的齿轨铁路线路,随着服役时间增长,桥墩沉降问题难以避免,易造成齿轨结构局部应力过大,严重时还会导致连接螺栓断裂,威胁齿轨系统的安全性和稳定性。针对该问题,详细考虑齿轮-齿轨非线性啮合行为、轮轨... 详细信息

我国规划了多条含有超大坡度桥梁的齿轨铁路线路,随着服役时间增长,桥墩沉降问题难以避免,易造成齿轨结构局部应力过大,严重时还会导致连接螺栓断裂,威胁齿轨系统的安全性和稳定性。针对该问题,详细考虑齿轮-齿轨非线性啮合行为、轮轨非线性接触行为以及桥墩沉降等复杂因素,建立桥墩沉降下齿轨车辆-齿轨(轨道)-超大坡度桥梁系统耦合动力学模型,研究列车通过时桥墩沉降对齿轨垂/纵向变形、应力、加速度以及连接螺栓应力的影响,最终提出山区大坡度齿轨铁路桥墩沉降安全控制值。研究表明:在齿轮齿轨啮合作用和轮轨作用等多荷载综合作用下,桥墩沉降极有可能导致齿轨连接螺栓发生断裂;当桥墩沉降量达到6.76 mm时,连接螺栓剪切应力达到其许用剪切强度235 MPa,可能发生断裂,严重威胁结构稳定性和行车安全;齿轨结构应力远小于齿轨抗拉强度;齿轨最大变形量可达桥墩沉降量的140%;齿轨振动主频位于70~80 Hz;桥墩沉降对连接螺栓应力和齿轨变形的影响较为显著,而对齿轨振动、应力的影响较小。

关键词：车辆-轨道-桥梁相互作用齿轨铁路超大坡度桥梁桥墩沉降运行安全

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宝中增建二线引入中卫铁路枢纽方案研究

山西建筑 2025年第2期51卷 133-139页

作者：刘可敬中铁第一勘察设计院集团有限公司线路运输设计院陕西西安710043 陕西省铁道及地下交通工程重点实验室陕西西安710043

在中卫铁路枢纽现状分析和规划线路研究的基础上,为实现宁夏自治区“五市同城化”动力集中型列车直通的功能需求,结合近、远期运量及相关线路建设时机,统筹考虑中卫枢纽点线能力协调,研究宝中二线引入中卫铁路枢纽方案。将宝中线、太中... 详细信息

在中卫铁路枢纽现状分析和规划线路研究的基础上,为实现宁夏自治区“五市同城化”动力集中型列车直通的功能需求,结合近、远期运量及相关线路建设时机,统筹考虑中卫枢纽点线能力协调,研究宝中二线引入中卫铁路枢纽方案。将宝中线、太中银线以及包兰线作为整体进行综合研究,分析宝中增建二线利用既有通道和新建通道两类四个方案,推荐运输组织顺畅、投资较省的利用太中银铁路黄河桥方案;围绕宝中增建二线的运输组织,研究了双线运输及双单线运输方式,推荐运输能力适应性强、运输组织顺畅的新建线路按下行方向运行方案,最后对潘营至余丁联络线于既有太中银黄河桥出岔及施工方案进行研究,提出可实施性强、投资节省的建设方案。结合工程建设条件,对新建线路从通道选择、运输组织、工程技术等方面进行多方案研究比选,为整合枢纽内线路设备资源、优化枢纽布局及运输组织提供参考。

关键词：中卫铁路枢纽宝中增建二线包兰增建二线五市同城化铁路运输

隧道钻爆排烟基于PC-STEL标准的风量计算方法

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铁道工程学报 2016年第11期33卷 92-96页

作者：杨立新中铁隧道集团科学技术研究院有限公司洛阳471009

研究目的:在隧道钻爆法施工中,采用多大的风量进行通风排烟,并在规定的时间内使作业环境满足国家和行业标准,是隧道施工通风设计要解决的重要问题。目前,国内外隧道施工通风爆破排烟的风量计算公式大多都是基于MAC标准下的公式,还没有基... 详细信息

研究目的:在隧道钻爆法施工中,采用多大的风量进行通风排烟,并在规定的时间内使作业环境满足国家和行业标准,是隧道施工通风设计要解决的重要问题。目前,国内外隧道施工通风爆破排烟的风量计算公式大多都是基于MAC标准下的公式,还没有基于PC-STEL标准的现成计算公式可供采用,但要在隧道施工通风中推行国家标准,这个问题必须得解决。基于此,本文就隧道施工通风基于PC-STEL标准的爆破排烟风量的计算方法进行研究。研究结论:(1)隧道施工通风采用PC-STEL标准时,爆破排烟的风量计算公式与采用MAC标准时的计算公式是不同的,且在相同条件下,需风量较小,有利于节能;(2)不同的通风方式(送风式、排风式和混合式),采用PC-STEL标准时风量的计算公式各不相同;(3)本研究成果可用于隧道施工通风,指导施工通风设计,推进国家标准的应用。

关键词：隧道通风钻爆法排烟风量 PC—STEL标准

带外置蒸汽冷却器热力系统热平衡通用矩阵方程

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中国电机工程学报 2019年第24期39卷 7280-7285页

作者：万逵芳中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院

为简化带外置蒸汽冷却器(external steam cooler,ESC)热力系统热平衡通用矩阵方程的构建和求解过程,采用基于矩阵运算的数学推理和案例分析相结合的方法,推导出可一次性求解的带ESC热力系统热平衡通用矩阵方程,建立系数矩阵与热力系统... 详细信息

为简化带外置蒸汽冷却器(external steam cooler,ESC)热力系统热平衡通用矩阵方程的构建和求解过程,采用基于矩阵运算的数学推理和案例分析相结合的方法,推导出可一次性求解的带ESC热力系统热平衡通用矩阵方程,建立系数矩阵与热力系统结构的对应关系。该通用矩阵方程无需迭代可直接一次性求解,系数矩阵A右上角某些元素不再为0,这些非0元素的位置与ESC在热力系统中的位置对应,每个非0元素的值与对应加热器水侧焓升成正比且位于同一列的这些非0元素的和等于该段抽汽在ESC中的焓降。此规律可用于构建通用矩阵方程,并经过某1000MW机组案例验算证明是正确的。该矩阵方程及其构建方法仍然适用于无ESC热力系统,通用性强,构建和求解过程大为简化。

关键词：热力系统热平衡方程矩阵外置蒸汽冷却器

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典型气候环境对弓网动态耦合特性的影响研究

铁道工程学报 2024年第6期41卷 71-75,92页

作者：姚永明杨佳邵智伟王婧杨志鹏张文轩中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

研究目的:针对复杂的气候环境对电气化铁路受电弓-接触网系统的影响展开讨论,重点围绕环境温度、横风和覆冰条件三个方面对弓网系统动态耦合性能影响的研究现状和进展进行阐述,并针对目前的研究,展望了关于复杂气候条件下弓网关系在后... 详细信息

研究目的:针对复杂的气候环境对电气化铁路受电弓-接触网系统的影响展开讨论,重点围绕环境温度、横风和覆冰条件三个方面对弓网系统动态耦合性能影响的研究现状和进展进行阐述,并针对目前的研究,展望了关于复杂气候条件下弓网关系在后续应该重点关注的研究方向和发展趋势。研究结论:(1)结合弓网受流过程的动力学特性,丰富环境与电弧温度场的传递特性,加深横风、覆冰条件下接触网振动特性研究;(2)建立多物理场耦合的弓网模型与仿真,充分考虑温度、机械系统、流体和电流等多场耦合效应;(3)改进现有的检测手段与检测算法,及时预测和识别环境因素对弓网系统造成的故障;(4)开发抑制横风引起接触网舞动的装置,研究接触网防冰和除冰技术,减小横风、覆冰对弓网动态受流性能的影响;(5)本研究成果可为弓网关系研究方向提供参考。

关键词：弓网系统气候温度横风覆冰

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不同形式齿轨车辆动态特性研究

振动工程学报 2024年第9期37卷 1564-1574页

作者：陈兆玮袁密奥李世辉易虹雨杨吉忠陈志辉重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 中铁二院工程集团有限责任公司科学技术研究院四川成都610031

为了提高轨道车辆的爬坡能力,齿轨车辆在传统轨道车辆的基础上加入了齿轮-齿轨啮合系统。针对目前世界上的齿轨铁路系统种类较多,其配备齿轮-齿轨啮合系统多样性所导致的齿轨车辆动态特性差异的问题,本文在解析齿轮-齿轨啮合激扰产生机... 详细信息

为了提高轨道车辆的爬坡能力,齿轨车辆在传统轨道车辆的基础上加入了齿轮-齿轨啮合系统。针对目前世界上的齿轨铁路系统种类较多,其配备齿轮-齿轨啮合系统多样性所导致的齿轨车辆动态特性差异的问题,本文在解析齿轮-齿轨啮合激扰产生机理的基础上,考虑齿轮-齿轨啮合冲击,建立了两类Strub系统、双排齿Abt系统以及Locher系统四种不同形式的齿轨车辆动力学模型,并对模型进行了实验验证;采用所建立的模型,分析了齿轨车辆以不同速度在坡道啮合路段运行时的齿轮-齿轨啮合行为,并探究了线路不平顺对齿轨车辆齿轮-齿轨啮合中心距误差的影响;在此基础上研究了齿轨车辆的轮轨作用以及车辆加速度,由此分析了齿轨车辆的安全性与平稳性。结果表明:不同形式的齿轨车辆动态特性存在显著差异,Locher系统齿轨车辆动态特性最佳;同轴Strub系统与双排齿Abt系统的齿轮啮合行为较差且受线路不平顺影响明显,齿轮-齿轨啮合力最大冲击值达20.3 kN,啮合中心距误差达3.73 cm;同轴Strub系统与双排齿Abt系统车辆安全性较差,双排齿Abt系统的轮轨垂向力最大达51.7 kN;异轴Strub系统的车辆平稳性最差,最大车体垂向加速度为0.033 m/s2,平稳性指标为1.27。

关键词：齿轨车辆车辆动力学齿轨铁路系统齿轮-齿轨啮合动力学性能

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铁路枢纽大型客站的牵引供变电设计

铁道工程学报 2013年第1期30卷 81-84页

作者：楚振宇许晓蓉智慧汪秋宾中铁二院工程集团有限公司成都610031

研究目的:铁路枢纽大型客站是多条铁路干线的交汇处,是铁路枢纽的客运负荷中心,是涉及车站、联络线、动车所和机务等多种技术设施构成的大型铁路综合设施,对牵引供电的可靠性和灵活性要求较高。本文从铁路枢纽大型客站的自身特点出发,... 详细信息

研究目的:铁路枢纽大型客站是多条铁路干线的交汇处,是铁路枢纽的客运负荷中心,是涉及车站、联络线、动车所和机务等多种技术设施构成的大型铁路综合设施,对牵引供电的可靠性和灵活性要求较高。本文从铁路枢纽大型客站的自身特点出发,结合牵引供电系统运营维护管理特点,对大型客站在牵引供变电设计中需要考虑的因素及提高牵引供电可靠性和灵活性的措施进行了分析和讨论。

关键词：大型客站牵引供电变电所主接线设备选型

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脱轨系数数字特征求解的同分布概率演化法

铁道学报 2024年第5期46卷 116-122页

作者：周子骥刘伟张楠杜宪亭夏超逸郑晓龙中铁二院工程集团有限责任公司科学技术研究院四川成都610036 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为探究高速铁路列车的脱轨系数统计特性,提出同分布概率演化法研究其数字特征(均值与标准差)、阈值、概率分布和服从该分布的前提条件。采用该方法求得脱轨系数均值和标准差与横、竖向轮轨力数字特征的关系;本文方法证明脱轨系数满足高... 详细信息

为探究高速铁路列车的脱轨系数统计特性,提出同分布概率演化法研究其数字特征(均值与标准差)、阈值、概率分布和服从该分布的前提条件。采用该方法求得脱轨系数均值和标准差与横、竖向轮轨力数字特征的关系;本文方法证明脱轨系数满足高斯分布的数学条件;采用Monte Carlo法对脱轨系数的数字特征进行验证,并比较不同方法的计算效率;提出采用阈值估计法求脱轨系数的阈值。基于该方法,以动车组通过3跨桥梁为例,研究不同轨道谱、列车速度和桥梁动挠度等工况下的列车脱轨系数。计算结果表明:对常用高速铁路桥梁而言,脱轨系数具有高斯特性;本文计算方法能准确地求得不同工况下列车脱轨系数的数字特征,计算效率较高;脱轨系数的尾部分布不是高斯分布,不同工况需要采用相应的阈值估计法才能达到高斯分布3σ法则的置信水平。

关键词：脱轨系数同分布概率演化法数字特征阈值估计法 3σ法则

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新型山地旅游轨道交通车辆概念设计

铁道机车车辆 2023年第2期43卷 162-167页

作者：李艳中铁二院工程集团有限责任公司科学技术研究院成都610031

为充分实现山地旅游轨道交通的“交旅融合”,山地旅游交通车辆系统需紧密结合山地旅游交通特殊的运营环境及工程条件开展个性化定制,开展全新的山地旅游轨道交通车辆概念研究。文中从线路适应性、环境适应性、客流适应性3大方面开展了... 详细信息

为充分实现山地旅游轨道交通的“交旅融合”,山地旅游交通车辆系统需紧密结合山地旅游交通特殊的运营环境及工程条件开展个性化定制,开展全新的山地旅游轨道交通车辆概念研究。文中从线路适应性、环境适应性、客流适应性3大方面开展了车辆关键技术指标研究。结果表明:为适应山地旅游线路条件,车辆宜选用米轨轨距,轴距在2.3~2.8 m为宜,定距在11~13 m为宜;为控制山地旅游交通工程体量,车辆宽度宜控制在2.4~2.5 m,双线线间距在3.3~3.4 m为宜,轴重不宜大于12 t;为满足山地旅游客流乘坐需求,车长宜20 m左右,车辆启动加速度设计在0.4~0.6 m/s^(2)为宜。研究结果可为山地旅游交通系统工程设计提供基础支撑。

关键词：山地旅游轨道交通车辆概念设计线路适应性环境适应性客流适应性技术安全性