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基于机器视觉的大跨长联桥上无缝线路小阻力扣件纵向服役状态监测研究

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第1期55卷 409-418页

作者：黄志斌曾志平叶梦旋黄旭东饶惠明段廷发肖燕财中南大学土木工程学院湖南长沙410075 东南沿海铁路福建有限责任公司福建福州350001 重载铁路工程结构教育部重点实验室(中南大学) 湖南长沙410075 中铁十二局集团有限公司山西太原030024

以福厦高铁渔溪特大桥为例,提出一种基于机器视觉的小阻力扣件纵向服役状态监测方案,以获取大跨长联桥上无缝线路钢轨纵向变形与复合垫板窜出的时变特征;同时,结合梁轨温度与梁端位移测试结果,分析梁体温度、钢轨温度、梁端累积位移、... 详细信息

以福厦高铁渔溪特大桥为例,提出一种基于机器视觉的小阻力扣件纵向服役状态监测方案,以获取大跨长联桥上无缝线路钢轨纵向变形与复合垫板窜出的时变特征;同时,结合梁轨温度与梁端位移测试结果,分析梁体温度、钢轨温度、梁端累积位移、梁轨相对位移与垫板窜出量之间的相关性。研究结果表明:根据图像识别结果,钢轨在监测阶段将随温度变化产生不同方向的伸缩,且钢轨位移略大于垫板窜出量。钢轨昼夜温差要显著大于桥面气温以及连续梁梁内气温、顶板温度、腹板温度,且梁体温度变化幅度显著比钢轨的小,其原因在于钢轨的比热容较小,在同等热量输入输出时产生的温度变化幅度较大。梁端纵向位移随温度变化幅度较小,最大日位移为0.15 mm;在监测周期内,梁端累积位移呈波动减小趋势,即梁体发生了缓慢收缩,其原因在于夏季到秋季时气温逐渐降低,且最大平均位移变化速率为0.09 mm/d。梁体温度、钢轨温度、梁端累积位移、梁轨累积相对位移和垫板窜出量之间的相关系数均大于0.8,说明其相关性较大,且均呈较好的正相关关系。通过基于机器视觉的小阻力扣件状态监测方法,可见小阻力扣件在福厦高铁渔溪特大桥区段具有较好的纵向服役状态,且监测周期内线路状态均正常,验证了此类方案在小阻力扣件现场监测中的适用性。

关键词：大跨长联桥无缝线路机器视觉小阻力扣件纵向服役

混杂纤维增韧水泥基复合材料的静动态弯拉性能

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硅酸盐学报 2024年第2期52卷 592-602页

作者：龙广成李承洋张占森杨恺赵洪朱德举谢友均曾晓辉中南大学土木工程学院长沙410075 高速铁路工程技术研发中心山东铁路投资控股集团有限公司济南250102 湖南大学土木工程学院长沙410082

为了掌握钢纤维-聚乙烯纤维(PE纤维)混杂对水泥基材料静动态弯拉性能的影响规律,通过三点弯拉试验和落锤冲击试验方法,研究了钢-PE纤维混杂(掺量保持体积分数2.0%不变)增韧水泥基复合材料(HFTCC)的静动态弯拉性能,分析了钢纤维与PE纤维... 详细信息

为了掌握钢纤维-聚乙烯纤维(PE纤维)混杂对水泥基材料静动态弯拉性能的影响规律,通过三点弯拉试验和落锤冲击试验方法,研究了钢-PE纤维混杂(掺量保持体积分数2.0%不变)增韧水泥基复合材料(HFTCC)的静动态弯拉性能,分析了钢纤维与PE纤维的混杂效应以及相应的增韧机理。结果表明:HFTCC静态弯拉性能与钢-PE纤维中PE纤维掺量正相关,而动态弯拉性能与钢纤维掺量表现出较强的正相关。1.5%(体积分数)PE纤维与0.5%钢纤维混杂表现出最佳的静态弯拉峰值应力;1.5%钢纤维0.5%PE纤维表现出最佳的动态弯拉能量吸收。在静态弯拉下,钢-PE混杂纤维相较于2.0%钢纤维对HFTCC峰值强度及能量吸收提升幅度分别为26.5%~31.7%与14.8%~56.8%;HFTCC的动态强度增长因子(DIF)与能量吸收表现出明显的应变率效应。钢纤维和PE纤维适当混杂可对HFTCC发挥较好的协同增强增韧效应,从而有效提升HFTCC的静动态弯拉性能。

关键词：水泥基复合材料混杂纤维增韧静动态弯拉性能弯曲韧性

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高速铁路泥岩隧道仰拱底鼓控制技术研究

铁道工程学报 2024年第5期41卷 46-51页

作者：梁庆国赵涛贾良何文敏苏晓健兰州交通大学兰州730070 陕西铁路工程职业技术学院渭南714000 山东高速基础设施建设有限公司济南250101

研究目的:为分析基底围岩劣化作用下泥岩隧道仰拱底鼓变形的控制效果,运用数值模拟的研究方法,建立高速铁路泥岩隧道有限元模型,考虑隧道开挖条件下模拟基底围岩吸湿膨胀和软化作用,选用底板与锁脚锚杆加固的控制技术,对比分析加固前后... 详细信息

研究目的:为分析基底围岩劣化作用下泥岩隧道仰拱底鼓变形的控制效果,运用数值模拟的研究方法,建立高速铁路泥岩隧道有限元模型,考虑隧道开挖条件下模拟基底围岩吸湿膨胀和软化作用,选用底板与锁脚锚杆加固的控制技术,对比分析加固前后隧周围岩的竖向位移、填充层及仰拱的变形特性。研究结论:(1)锚杆加固基底可有效控制隧底围岩隆起,对隧底隆起的控制效果膨胀阶段优于软化阶段;(2)锚杆加固前后仰拱、填充层的底鼓位移曲线均呈“钟形”对称分布;(3)仰拱、填充层中心位置处的底鼓变形最大;(4)本研究结果可为高速铁路泥岩隧道仰拱底鼓病害防治与加固提供参考依据。

关键词：仰拱底鼓控制技术泥岩隧道膨胀软化

夏季高温下支承层斜裂缝诱发纵连板上拱规律研究

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铁道学报 2024年第3期46卷 165-175页

作者：张雅琴高亮钟阳龙蒋函珂黄伊琛北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学智慧高铁系统前沿科学中心北京100044 中国铁路经济规划研究院有限公司铁路工程技术标准所北京100038

在夏季高温作用下,支承层斜裂贯通缝可能导致结构上拱变形,衍生次生病害。基于内聚力和塑性损伤理论建立CRTSⅡ型板式无砟轨道结构有限元模型并与现场实测结果对比验证模型的有效性,分析夏季高温作用下支承层斜裂缝导致的结构上拱变形... 详细信息

在夏季高温作用下,支承层斜裂贯通缝可能导致结构上拱变形,衍生次生病害。基于内聚力和塑性损伤理论建立CRTSⅡ型板式无砟轨道结构有限元模型并与现场实测结果对比验证模型的有效性,分析夏季高温作用下支承层斜裂缝导致的结构上拱变形、离缝、受力和伤损规律。结果表明,温度荷载作用下,斜裂缝一旦贯通,轨道结构变形急剧增大。随温度升高,支承层相互错动,CA砂浆层与支承层先离缝,随后轨道板与CA砂浆层离缝,轨道结构上拱变形。结构性能随温度演化过程可分为0~20℃的缓慢发展阶段、20~30℃的加速发展阶段和大于30℃的飞速破坏阶段。贯通斜裂缝位于板中,角度30°时,轨道结构变形达到最大值26 mm。建议温度大于30℃时,检修重点关注角度不大于45°的板中斜裂贯通缝。

关键词：板式无砟轨道内聚力模型塑性损伤模型高温上拱变形

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推进精细化市场化管理激发创新提效活力

中国煤炭工业 2024年第2期 42-43页

作者：程辉石磊中煤大屯铁路工程有限公司

创建“以价值导向为牵引、以项目管理为重点、以单价测算为基础、以刚性考核为抓手”的特色管理模式,切实发挥激励鞭策作用,倒逼各项责任落实,力争价值最大化、效果最优化以安全效益和价值创造为导向,深化精益管理和市场化改革,是企业... 详细信息

创建“以价值导向为牵引、以项目管理为重点、以单价测算为基础、以刚性考核为抓手”的特色管理模式,切实发挥激励鞭策作用,倒逼各项责任落实,力争价值最大化、效果最优化以安全效益和价值创造为导向,深化精益管理和市场化改革,是企业深挖内部潜力、实现创新提效的有力抓手。近年来,中煤大屯铁路工程有限公司紧紧围绕中煤集团和大屯公司市场化改革部署.

关键词：中煤集团创新提效单价测算项目管理铁路工程市场化管理安全效益精益管理

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铁路工程人工费单价动态调整机制研究

铁道运输与经济 2024年第2期46卷 128-133,141页

作者：钟明琳徐浩中国铁路经济规划研究院有限公司工程咨询部北京100038 中国铁路经济规划研究院有限公司铁路工程定额所北京100038

为推动建设高标准市场体系,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,研究建立铁路工程人工费单价动态调整机制,对保障铁路建设市场高质量、可持续发展具有重要意义。系统梳理了现行铁路及其他行业和地区人工费单价的调整机制,并进行了对... 详细信息

为推动建设高标准市场体系,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,研究建立铁路工程人工费单价动态调整机制,对保障铁路建设市场高质量、可持续发展具有重要意义。系统梳理了现行铁路及其他行业和地区人工费单价的调整机制,并进行了对比分析;结合理论和数据分析,提出铁路工程人工费单价的5个影响因素,利用相关性分析确定了最低工资标准、建筑业农民工平均工资、铁路主要施工企业劳务费用作为主要影响因素;采用多元线性回归理论建立了基于主要影响因素和附加调整系数的铁路工程人工费单价动态调整数学模型,通过测算分析验证了数学模型的合理性,并分析了数学模型对铁路建设项目投资的影响;从机制建立和有效运行角度提出了铁路工程人工费单价动态调整机制的构建思路。

关键词：铁路工程人工费单价动态调整影响因素多元线性回归

粗糙度对单桩竖向承载变形特性影响的试验研究

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岩土力学 2024年第6期45卷 1597-1607页

作者：冷伍明丁荣锋杨奇陈琛邓煜晨徐方阮波中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 湖南铁院土木工程检测有限公司湖南长沙410075

为探究桩侧粗糙度对单桩承载变形特性的影响规律,自主研发了多功能桩基静动力模型试验系统,构建了光滑、随机型及带肋规则型桩侧界面的模型单桩,通过3D形态扫描计算获得了桩侧表面粗糙度Rn,基于此开展了饱和砂土中单桩静载模型试验。试... 详细信息

为探究桩侧粗糙度对单桩承载变形特性的影响规律,自主研发了多功能桩基静动力模型试验系统,构建了光滑、随机型及带肋规则型桩侧界面的模型单桩,通过3D形态扫描计算获得了桩侧表面粗糙度Rn,基于此开展了饱和砂土中单桩静载模型试验。试验结果表明:(1)粗糙度越大,单桩极限承载力和桩的割线刚度越大,桩顶沉降及其卸载回弹量越小,带肋桩能够有效提高桩基承载力并控制桩顶变形。(2)粗糙度越大,桩侧阻力越大,桩端附近侧阻力的强化效应越明显,桩侧阻力的分布模式随桩顶荷载增大由“单驼峰”到“锥顶柱”再至“斜坡”依次演变。(3)β值(β法中参数)随桩侧粗糙度的增大而增加,随深度增加而衰减。带肋桩的极限侧阻力及β值远大于砂纸和光滑桩,揭示了埋深和粗糙度对β值影响规律的机制。(4)桩侧粗糙度会影响砂土地基中桩端荷载传递函数类型,光滑桩、砂纸桩桩端荷载传递函数呈双曲线型,带肋桩呈直线型。上述研究结果对深刻认识桩侧粗糙度对单桩承载变形特性影响规律和机制具有重要参考价值。

关键词：桩侧粗糙度模型试验饱和砂土桩侧阻力桩端阻力

连续刚构-钢管混凝土拱桥0号块水化热及有限元模拟分析

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混凝土与水泥制品 2024年第6期 87-93页

作者：白秀峰北京铁路工程咨询有限公司北京100043

为了研究单箱双室箱梁浇筑时的混凝土水化热分布,以某新建高速铁路高墩大跨连续刚构-钢管混凝土拱桥为研究背景,建立了该桥0号块实体有限元模型,并考虑了温度对混凝土水化速率的影响。结果表明:随着温度的升高,混凝土的水化反应速率加快... 详细信息

为了研究单箱双室箱梁浇筑时的混凝土水化热分布,以某新建高速铁路高墩大跨连续刚构-钢管混凝土拱桥为研究背景,建立了该桥0号块实体有限元模型,并考虑了温度对混凝土水化速率的影响。结果表明:随着温度的升高,混凝土的水化反应速率加快,强度增长速率提高;混凝土水化过程中的温度变化规律总体表现为先呈抛物线式上升,再保持高温持平状态,最后温度缓慢降低;0号块箱梁在夏季高温施工时,通过合理控制入模温度、适当增加粉煤灰掺量和延长养护时间可有效抑制温度裂缝的产生。

关键词：铁路桥梁混凝土水化热数值模拟 0号块单箱双室箱梁高温施工

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基于离散元研究裂缝对轨枕动力特性的影响

中南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：陈宪麦邓燚陈楠王海波邓云强潘睿智中南大学土木工程学院重载铁路工程结构教育部重点实验室大秦铁路股份有限公司茶坞工务段

为研究具有内部缺陷的混凝土轨枕对轨道结构动力特性的影响，采用PFC软件建立二维混凝土轨枕模型，对其施加正弦循环荷载。在左侧钢轨下方的轨枕内部中心线设置横向、竖向裂缝，并考虑3个不同幅值荷载的作用，对比不同内部缺陷和幅值荷... 详细信息

为研究具有内部缺陷的混凝土轨枕对轨道结构动力特性的影响，采用PFC软件建立二维混凝土轨枕模型，对其施加正弦循环荷载。在左侧钢轨下方的轨枕内部中心线设置横向、竖向裂缝，并考虑3个不同幅值荷载的作用，对比不同内部缺陷和幅值荷载下钢轨、轨枕的动力响应。研究结果表明：对于均匀弹性基础上的轨枕，钢轨下方区域轨枕内部缺陷对钢轨的动力响应几乎无影响；只有裂缝周围的轨枕局部动力特性会受到影响，横向裂缝会导致裂缝下方轨枕的位移减小，竖向裂缝会导致裂缝周围局部位移增大，但影响很小；裂缝区域轨枕速度差别不大，但裂缝区域轨枕加速度幅值有突变，最大值约为无裂缝轨枕加速度的1.5倍，并且横裂缝轨枕的局部加速度幅值比竖裂缝的大；随着荷载幅值增加，裂缝对轨枕局部动力响应的影响加剧；采用离散元构建的非均质混凝土轨枕模型可以模拟带缺陷混凝土轨枕的相关问题，其得到的数值解可靠。

关键词：混凝土轨枕正弦循环荷载裂缝离散元动力响应