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跨海桥梁基础波浪力断面对比与研究

铁道标准设计 2024年第2期68卷 80-85,92页

作者：崔苗苗毕昕宇李鑫祝兵中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 西南交通大学土木工程学院成都610031

桥梁基础在波浪环境下的施工安全关乎桥梁建设的稳定性,需要给予足够的重视。利用数值模拟手段,基于改进的RNG κ-ε模型,采用VOF法模拟自由液面,在保持相同迎浪断面的情况下,建立圆形、圆端形、矩形和多边形4种不同断面形式桥梁基础受... 详细信息

桥梁基础在波浪环境下的施工安全关乎桥梁建设的稳定性,需要给予足够的重视。利用数值模拟手段,基于改进的RNG κ-ε模型,采用VOF法模拟自由液面,在保持相同迎浪断面的情况下,建立圆形、圆端形、矩形和多边形4种不同断面形式桥梁基础受波浪作用的三维数值模型,对比其受力差异,并结合流场数据加以分析。结果表明:相同波浪条件下4种不同断面形式的结构所受到水平波浪力中以圆形结构为最小,矩形结构为最大,其总水平波浪力幅值较圆形结构增大10%左右;桥梁基础结构在波浪的作用下,基础周围会受到绕流作用,使得结构部分位置处的流速增大并出现流速集中现象,在矩形结构周围这一现象最为突出,多边形结构的情况与之类似,而圆形及圆端形结构的流速集中现象则相对较弱;按规范计算得到的等效圆柱波浪力相较于数值模拟结果大23%~29%,按等效方柱计算得到的波浪力相较于数值模拟结果大10%~13%。从工程设计的角度看,采用圆弧形的结构设计有助于减小波浪荷载和削弱桥梁基础局部的流速增大与流速集中现象。

关键词：跨海桥梁桥梁基础波浪力结构比选数值模拟

超大直径盾构隧道浅埋下穿铁路变形及控制技术研究

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铁道标准设计 2024年

作者：戴志成中铁第四勘察设计院集团有限公司

为探究超大直径盾构在下穿铁路时的沉降规律，以济泺路穿黄北延隧道工程双线超大直径盾构隧道下穿邯济铁路为背景，采用FLAC3D软件建立三维数值模型，采用Peck沉降公式对模型的可靠性进行验证，并针对不采取加固措施和采用“D型便梁+地... 详细信息

为探究超大直径盾构在下穿铁路时的沉降规律，以济泺路穿黄北延隧道工程双线超大直径盾构隧道下穿邯济铁路为背景，采用FLAC3D软件建立三维数值模型，采用Peck沉降公式对模型的可靠性进行验证，并针对不采取加固措施和采用“D型便梁+地层注浆”加固措施两种工况下隧道下穿铁路施工引起的变形规律进行研究。验证表明，使用该数值模拟方法的计算结果能够与Peck沉降公式较好地吻合，计算方法可靠。模拟结果表明，不采取任何加固措施，盾构直接下穿铁路，轨道最大沉降量为15.8mm，发生在铁路与盾构交叠处，而两隧道中线位置上方轨道沉降值为13.4mm，不能满足沉降限值7mm的要求；而采用加固措施后，地表最大沉降值为6.2mm，轨道最大沉降值为5.3mm，水平位移1.59mm，满足安全控制要求。综上所述，采取“D型便梁+地层注浆”加固措施进行变形控制效果明显，能够降低61%的地表沉降和66.5%的轨道沉降，使得轨道变形满足铁路运营控制标准。监测数据与数值计算的规律和数值基本相符，证明“D型便梁+地层注浆”的加固措施在超大直径盾构施工安全控制上的可行性。此外，由于盾构施工中地质状况及施工质量的不确定性，沉降预判可能出现偏差，因此，应积极对铁路轨道和路基变形进行监测，确保铁路运营的安全性及可靠性。

关键词：超大直径盾构隧道浅埋下穿运营铁路 D型便梁

基于四跨锚段关节设置弹性吊索的高速弓网动态性能优化研究

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：刘大勇中铁第四勘察设计院集团有限公司

为解决高速铁路接触网四跨锚段关节中心柱定位器磨损寿命较四跨锚段关节非中心柱区段偏低的问题。通过搭建四跨锚段关节有限元仿真模型，分析四跨锚段关节动态性能，提出在四跨锚段关节处设置弹性吊索的方案。首先，搭建四跨锚段关节未... 详细信息

为解决高速铁路接触网四跨锚段关节中心柱定位器磨损寿命较四跨锚段关节非中心柱区段偏低的问题。通过搭建四跨锚段关节有限元仿真模型，分析四跨锚段关节动态性能，提出在四跨锚段关节处设置弹性吊索的方案。首先，搭建四跨锚段关节未设置弹性吊索布置方案仿真模型，分析未设置弹性吊索工况下四跨锚段关节动态性能；然后，搭建四跨锚段关节设置弹性吊索布置方案仿真模型，分析设置弹性吊索工况下四跨锚段关节动态性能；最后，对比分析未设置弹性吊索与设置弹性吊索工况下四跨锚段关节动态性能，并对四跨锚段关节弹性吊索进行优化研究，获得四跨锚段关节优化方案。研究结果表明：以京广高速铁路四跨锚段关节布置方式构建弓网仿真模型，发现中心柱定位点的抬升振幅和频率较其他部分高，需对其优化。设置弹性吊索后，中心柱定位点与其他部分的振动差异减小，表现更稳定。对比未设置弹性吊索方案，弹性吊索对前弓影响不大，但对后弓有显著改善。中心柱设置弹性吊索后，接触力波动明显减小，中心柱定位点抬升振动时间延后，频率减小，与锚段其他关节一致，且定位器抬升相较于未设置弹性吊索优化了20.23%。四跨锚段关节设置弹性吊索方案可以减缓定位器磨损，提高接触网可靠性。研究结果可为350km/h高速铁路接触网的设计和维修提供理论依据。

关键词：高速铁路接触网四跨锚段关节弹性吊索动态性能

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桃舟古滑坡工程地质特性与稳定性分析

土工基础 2024年第1期38卷 107-111页

作者：席人双中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

古滑坡年代久远、成因复杂且不易查明,当工程活动经过时,由于人为扰动的影响,古滑坡极易复活,对工程带来严重危害。以桃舟古滑坡为例,采用钻探和物探相结合的方法对古滑坡进行工程地质勘察,获得了该地区的工程地质条件,该滑坡为中厚层... 详细信息

古滑坡年代久远、成因复杂且不易查明,当工程活动经过时,由于人为扰动的影响,古滑坡极易复活,对工程带来严重危害。以桃舟古滑坡为例,采用钻探和物探相结合的方法对古滑坡进行工程地质勘察,获得了该地区的工程地质条件,该滑坡为中厚层巨型滑坡,成因为堆积体牵引式滑坡。根据勘察资料分析滑坡特征,识别了影响古滑坡稳定性的关键影响因素:物质组成及结构特征、地形条件、连续降雨和地下水以及人类工程活动。采用极限平衡法对古滑坡稳定性进行评价,计算结果表明该古滑坡整体处于基本稳定状态;然而由于滑坡体主要为松散堆积体,由局部稳定性计算结果可知古滑坡前缘会产生小型的堆积体滑坡。该计算结果与现场调查相一致,在滑坡前缘见到两处小型滑塌。综合分析研究结果,对公路选线以及滑坡前缘坍塌体的治理提供了一些建议。

关键词：古滑坡反射波极限平衡传递系数法局部失稳

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绿色低碳城轨通风空调节能措施探讨

建筑节能（中英文） 2024年第5期52卷 136-139,146页

作者：王晗旭中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

城市轨道交通在优化城市功能配置、解决交通拥堵问题、提升居民出行环境等方面发挥着重要作用,但同时,作为“用能大户”城市轨道交通需要耗费大量能源。近年来,随着“碳达峰”“碳中和”目标的提出,发展绿色低碳城轨成为人们的共识。地... 详细信息

城市轨道交通在优化城市功能配置、解决交通拥堵问题、提升居民出行环境等方面发挥着重要作用,但同时,作为“用能大户”城市轨道交通需要耗费大量能源。近年来,随着“碳达峰”“碳中和”目标的提出,发展绿色低碳城轨成为人们的共识。地铁通风空调系统能耗约占地铁车站运营能耗的50%~60%,其节能措施研究对提高能源利用效率及绿色低碳城轨具有重要意义。结合工程设计经验,分析了目前城市轨道交通中通风空调系统运行现状及存在的问题,结合大系统、小系统、多联机系统及空调水系统的具体节能设计方案,从设备和系统配置方面探讨了主要节能措施和节能技术发展方向。

关键词：绿色低碳城轨通风空调节能措施

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空调二次泵系统在地铁车站中的应用

制冷 2024年第1期43卷 22-26页

作者：杨礼桢中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

杭州地铁机场轨道快线工程杭州西站为地铁四线换乘车站,地铁车站体量大、空调系统末端多、运营要求高。针对本工程特点,经过比较分析水系统采用二次泵变流量系统,根据不同区域负荷特点和运营需求进行分区划分,可有效的降低空调水系统输... 详细信息

杭州地铁机场轨道快线工程杭州西站为地铁四线换乘车站,地铁车站体量大、空调系统末端多、运营要求高。针对本工程特点,经过比较分析水系统采用二次泵变流量系统,根据不同区域负荷特点和运营需求进行分区划分,可有效的降低空调水系统输送能耗,为运营后的稳定运行和场所管理创造了了良好条件。同时,文中给出了二次泵系统分区划分、设备选型及运行控制方案,并对选用条件进行了验证,可为类似工程提供参考。

关键词：地铁车站空调水系统二次泵

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福平铁路平潭海峡公铁两用大桥预拱度偏差处理方案及验证

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铁道标准设计 2024年

作者：钟晶中铁第四勘察设计院集团有限公司

福平铁路平潭海峡公铁两用大桥成桥预拱度偏差较大，而相关规范及技术文件未规定最大预拱度允许偏差，故需研究调整设计坡度的可行性，并通过检算和验证确保工程的安全性及舒适性。首先，通过比较预拱度曲线、长坡度曲线、短坡度曲线3... 详细信息

福平铁路平潭海峡公铁两用大桥成桥预拱度偏差较大，而相关规范及技术文件未规定最大预拱度允许偏差，故需研究调整设计坡度的可行性，并通过检算和验证确保工程的安全性及舒适性。首先，通过比较预拱度曲线、长坡度曲线、短坡度曲线3种线形方案，发现维持现有成桥线形的预拱度曲线方案在活载作用下的动态线形相对较平缓，并有利于在钢桥两端平坡处设置伸缩调节器，道砟厚度也更均匀，对桥梁杆件受力更有利，而其他2个方案存在道砟厚度不均匀增加导致部分结构受力过大、坡段长度过短导致与现行规范冲突等问题。然后，通过分析桥址区极端温度下的高程和坡度变化值，证明了温度竖向变形对本桥主航道斜拉桥轨面高程影响较小，并通过检算成桥受力状态确定了在成桥线形偏高的现状下主航道桥结构性能指标满足设计要求，风-车-桥耦合分析也验证了在极端温度变形及现状桥面高程偏差情况下车、桥性能未发生显著变化。最后，通过联调联试测试进一步用实验的方式验证了工程的安全性及舒适性，运营监测结果也显示本桥轨道几何状态及各项设备装置的工作状态正常。研究结果表明，跨度在300～500m的桥梁不适合使用坡度拟合的方式来消除成桥预拱度偏差问题，通过温度竖向变形、成桥受力状态、风-车-桥耦合分析等检算，维持现有成桥线形的预拱度曲线方案满足工程的安全性及舒适性要求。联调联试和运营监测结果证明了以上研究成果的正确性，为类似跨度桥梁的设计和预拱度偏差问题提供了参考。

关键词：福平铁路跨海大桥公铁两用大桥预拱度偏差轨道线形

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基于高精度摄影测量的铁轨竖向位移研究

价值工程 2024年第9期43卷 150-153页

作者：陈蒙中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

高精度摄影测量作为一种精度较高的新型测量手段,是一种基于计算机视觉原理、数字图像处理和数值计算的、非接触、非干涉、全场变形光学测量方法,目前正逐步运用于工程实践中。其优点是设备结构简单、适用性强,同时拥有较强的扩展性。... 详细信息

高精度摄影测量作为一种精度较高的新型测量手段,是一种基于计算机视觉原理、数字图像处理和数值计算的、非接触、非干涉、全场变形光学测量方法,目前正逐步运用于工程实践中。其优点是设备结构简单、适用性强,同时拥有较强的扩展性。文章通过其在工程实践中的运用,通过与传统测量手段进行对比,来研究其在铁路轨道竖向位移监测中的适用性与准确性。

关键词：高精度摄影测量轨道竖向位移监测

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路权切换场景下铁路道口控制方案研究

科技创新与应用 2024年第2期14卷 37-40页

作者：宋文婷中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

近年来,随着地方铁路专用线工程的增加,不可避免地涉及到公铁平交道口的设计。目前道口信号控制系统通常遵循铁路路权优先的设计原则,但是在一些企业自管自维的专用线项目中,企业对铁路运输效率的要求不高,更注重对周围环境的影响和保... 详细信息

近年来,随着地方铁路专用线工程的增加,不可避免地涉及到公铁平交道口的设计。目前道口信号控制系统通常遵循铁路路权优先的设计原则,但是在一些企业自管自维的专用线项目中,企业对铁路运输效率的要求不高,更注重对周围环境的影响和保证公路方向通行的安全,甚至在某些特殊条件下可以取消铁路的路权。该文结合在建工程公铁路权的实际需求,研究一种特殊场景下铁路路权优先切换为公路路权优先的道口信号控制系统方案。首先通过对在建工程道口实际条件的阐述,提出道口处路权切换的需求。然后构思3种情景下的道口设备控制过程和路权切换过程,并研究确定适用于货车的道口设备布置方案和控制逻辑设计方案。最后对路权切换的效果进行分析。该文的研究成果对类似工程的设计具有参考作用。

关键词：铁路平交道口公路路权控制方案特殊化设计