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阵列式监测传感器研究及算法实现

铁道工程学报 2024年第4期41卷 84-89页

作者：薛骐中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:目前基坑深层水平位移自动化监测和路基隧道等构筑物内部形变自动化监测领域中所用测量传感器普遍使用测斜等轮轴测量设备,存在抗压性较差、监测密度不够详细等问题。本文通过研发具有高强度、高稳定性的阵列式传感器,并针对... 详细信息

研究目的:目前基坑深层水平位移自动化监测和路基隧道等构筑物内部形变自动化监测领域中所用测量传感器普遍使用测斜等轮轴测量设备,存在抗压性较差、监测密度不够详细等问题。本文通过研发具有高强度、高稳定性的阵列式传感器,并针对设备监测过程中发生的旋转误差问题研究多轴实时矫正算法,以实现实时、自动化、高精度监测。研究结论:(1)本文通过软硬件结构设计,将加速度传感芯片、磁力传感芯片和温度传感芯片等高度集成,研发了MEMS三维形变监测仪;(2)本文针对各芯片的输出数据进行解算,开发了各节段位移计算方法;(3)本文利用三轴加速度计和三轴磁力计研发了组合旋转角度计算方法,测试证明了在单节段0.5 m条件下,单节绝对精度优于0.1 mm,系统稳定性优于0.2 mm,航向角绝对精度优于0.5°,航向角稳定性优于0.1°;(4)本文研究可为自动化监测领域提供一种新型设备及自动化监测方法。

关键词：阵列式传感器自动化监测旋转角

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近海工程多道地震高分辨率处理技术应用研究

铁道工程学报 2024年第6期41卷 17-22页

作者：刘振明周学明祁晓雨中国铁路设计集团有限公司天津300251

研究目的:跨海大桥、海底隧道等重大工程建设需要通过多道地震方法查明海域沉积层结构与厚度、断裂分布与活动性特征、基岩起伏与风化层厚度,以及特殊地质体分布范围等。但是在近海海域多道地震施工的条件受到诸多限制,如水深较浅、流... 详细信息

研究目的:跨海大桥、海底隧道等重大工程建设需要通过多道地震方法查明海域沉积层结构与厚度、断裂分布与活动性特征、基岩起伏与风化层厚度,以及特殊地质体分布范围等。但是在近海海域多道地震施工的条件受到诸多限制,如水深较浅、流速大、养殖区和渔业活动密集等,进而导致采集电缆较短且缺乏姿态控制,同时由于采集电缆较短产生覆盖次数少、速度分析困难等问题。最终获得的地震资料品质相对较差,存在信噪比低、多次波发育、电缆姿态不好等问题,需要进行针对性地分析和处理。研究结论:(1)地震数据经过联合噪声压制、多次波组合压制、提高覆盖次数、电缆时差校正等技术处理,显著提高了地震剖面的分辨率和信噪比;(2)处理后的地震剖面自浅至深各主要反射层的产状和构造形态清晰,地质现象清楚;(3)针对数据处理中遇到的噪声类型复杂、多次波压制难度大、速度分析困难等难点和挑战,总结出了一套适用于近海工程的多道地震数据处理技术流程,对后续近海工程高分辨率多道地震探测的数据处理工作具有一定的指导意义。

关键词：近海工程多道地震噪声压制多次波

基于TSI的匈塞铁路塞段站场主要技术标准研究

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铁道工程学报 2024年第6期41卷 98-103页

作者：秦宝来张立阳倪家浩中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:为指导匈塞铁路塞尔维亚段站场工程设计、施工,并便于建成后的运输组织和养护维修,结合项目所在国铁路运输、设备维护及管理需要,基于欧盟铁路互联互通(TSI)条件,对线间距、到发线有效长度、客运设备及车辆设备、站线轨道四方... 详细信息

研究目的:为指导匈塞铁路塞尔维亚段站场工程设计、施工,并便于建成后的运输组织和养护维修,结合项目所在国铁路运输、设备维护及管理需要,基于欧盟铁路互联互通(TSI)条件,对线间距、到发线有效长度、客运设备及车辆设备、站线轨道四方面技术标准展开对比研究。研究结论:(1)车站线间距的规定推荐采用塞尔维亚标准;(2)接发客货列车的到发线有效长度一般为650 m,每隔20~25 km车站到发线有效长度满足750 m;仅接发客车的到发线有效长度:临靠400 m长度站台的到发线,有效长度不小于530 m,临靠220 m长度站台的到发线,有效长度不小于350 m;(3)停靠国际列车的站台长度不少于400 m,仅停靠国内列车的站台长度不少于220 m,侧式站台宽度为4 m,岛式站台宽度为6.66 m,站台高度采用0.55 m;(4)正线和到发线采用60E1型,R260品质钢轨;其余站线轨道采用49E1型,R260品质钢轨;道岔选用UIC道岔系列,根据通过速度选择不同型号;(5)本研究成果对其他欧洲铁路项目站场主要技术标准的选择及国内铁路设计具有借鉴意义。

关键词：匈塞铁路站场技术标准欧盟铁路互联互通

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艰险山区铁路建造期通信综合承载网研究

中国铁路 2024年第6期 99-106页

作者：杨玉修中铁第一勘察设计院集团有限公司通信信号设计院陕西西安710043

艰险山区铁路沿线的移动通信基础设施大多较薄弱。在施工建造期,铁路沿线具有语音、数据、视频监控和应急通信等业务需求。分析梳理艰险山区铁路沿线基础设施监测业务,对建造期语音、数据和视频监控需求带宽进行调研,针对施工现场不同... 详细信息

艰险山区铁路沿线的移动通信基础设施大多较薄弱。在施工建造期,铁路沿线具有语音、数据、视频监控和应急通信等业务需求。分析梳理艰险山区铁路沿线基础设施监测业务,对建造期语音、数据和视频监控需求带宽进行调研,针对施工现场不同的通信网络覆盖场景和不同的业务承载需求,提出具有针对性的施工通信解决方案,采用网络融合方式,搭建一套覆盖全线的建造期通信综合承载平台,实现基础设施监测、语音、视频和应急等业务的传输。同时,探讨建造期通信承载网在运营期开展永临结合,提出永临结合的建设思路。

关键词：铁路通信建造期综合承载网 NB-IoT LoRa 永临结合

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变透水边界与起始坡降下软土路基固结模型

铁道工程学报 2024年第6期41卷 40-44,51页

作者：杨强魏征中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:路基沉降问题是引起铁路、公路等基础设施发生工程事故的主要原因。为提高软土地区路基土沉降预测水平,本文考虑土体的非达西渗流效应、土体边界透水能力的变化以及变形非线性特征,建立相应的分段线性化固结模型。其中,起始坡... 详细信息

研究目的:路基沉降问题是引起铁路、公路等基础设施发生工程事故的主要原因。为提高软土地区路基土沉降预测水平,本文考虑土体的非达西渗流效应、土体边界透水能力的变化以及变形非线性特征,建立相应的分段线性化固结模型。其中,起始坡降渗透模型用来反映土体的非达西渗流过程,连续排水边界用来描述土体边界透水性能的变化,e-lg(av0)关系用来表示土体的非线性变形特征。然后,应用一些算例分析探讨边界透水性能变化、土体非线性变形以及非达西效应下土体的固结行为,以期为软土路基工程工后沉降预测提供理论支撑。研究结论:(1)土体的非达西效应越强(即起始坡降值越大),边界透水性能越差(即连续排水界面参数越小),相同时刻下的固结滞后现象越明显;(2)起始坡降值能同时影响固结过程及最终结果;(3)连续排水边界和起始坡降下初始压缩系数对沉降过程的影响比较显著;(4)本文固结模型可模拟深厚软土路基的沉降过程,相关结论可应用于深厚软土的堆载排水加固过程。

关键词：软土路基固结起始坡降连续排水边界

PSI对桥轨系统近场脉冲地震损伤特征影响程度分析

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结构工程师 2024年

作者：邬歆南昌铁路勘测设计院有限责任公司

为研究桩土相互作用(PSI)对高速铁路桥梁-无砟轨道系统近场脉冲型地震损伤特征的影响，基于ANSYS建立高速铁路桥梁-无砟轨道系统有限元模型，从系统自振特性、系统各层结构及层间关键构件震后残余位移和震时包络位移三个方面，分析考虑... 详细信息

为研究桩土相互作用(PSI)对高速铁路桥梁-无砟轨道系统近场脉冲型地震损伤特征的影响，基于ANSYS建立高速铁路桥梁-无砟轨道系统有限元模型，从系统自振特性、系统各层结构及层间关键构件震后残余位移和震时包络位移三个方面，分析考虑PSI对系统地震损伤特征变化的影响规律。研究结果表明：考虑PSI会使既有高速铁路桥梁-无砟轨道系统的自振周期延长，系统振动的基频从不考虑PSI到考虑PSI，约降低了7.6％；对于既有高速铁路桥梁-无砟轨道系统，考虑与不考虑PSI，主梁、底座板、轨道板及钢轨各层结构震后残余变形和震时峰值包络变形均存在差异，沿着里程方向，简支梁、连续梁桥上轨道各层结构震后残余变形和震时峰值包络变形大小是交错变化的；考虑和不考虑PSI，对扣件、砂浆层、滑动层及侧向挡块等关键构件的影响较为明显，其中刚度较小的关键构件影响尤为强烈。抗震验算时，应重点关注PSI对桥梁-无砟轨道系统层间关键构件的震时和震后的影响。

关键词：桩土相互作用关键构件桥轨系统地震

可持续城市发展下的给排水二次供水系统设计与优化

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中国科技期刊数据库工业A 2024年第6期 0105-0108页

作者：陈刚峰杭州水务设计院有限公司浙江杭州310000

本论文深入探讨给排水二次供水系统在可持续城市发展中的关键角色。首先阐述可持续城市发展的重要性,紧接着详细介绍二次供水系统的概念、特点和各组成要素。接着着重分析设计原则、水质、能耗、成本及环境影响等设计考虑因素,并探讨地... 详细信息

本论文深入探讨给排水二次供水系统在可持续城市发展中的关键角色。首先阐述可持续城市发展的重要性,紧接着详细介绍二次供水系统的概念、特点和各组成要素。接着着重分析设计原则、水质、能耗、成本及环境影响等设计考虑因素,并探讨地区特点对设计的影响。在此基础上,论文系统性地讨论二次供水系统的设计方法、优化工具与技术应用,以及可持续性评估方法在设计中的运用。通过这些研究内容,本文为构建高效、可持续的二次供水系统提供指导,有助于应对城市化进程中的水资源管理与环境保护挑战。

关键词：可持续城市发展给排水系统二次供水系统设计与优化

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轨道交通工程中消火栓系统设计关键技术探讨

隧道建设（中英文） 2024年第1期44卷 139-147页

作者：周金忠张美琴范太兴杜金海中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

为设计出更加安全可靠、经济合理的轨道交通工程,介绍南京—马鞍山城际铁路(简称宁马线)消火栓系统设计中的一些关键技术及其相对于常规传统设计的优点。首先,在对规范解读及工程经验分析的基础上,首次提出“轨道交通工程中,为了保证消... 详细信息

为设计出更加安全可靠、经济合理的轨道交通工程,介绍南京—马鞍山城际铁路(简称宁马线)消火栓系统设计中的一些关键技术及其相对于常规传统设计的优点。首先,在对规范解读及工程经验分析的基础上,首次提出“轨道交通工程中,为了保证消防安全,消防泵房保护距离尽量控制在2000 m以内”的原则。为了将此理念落实到具体设计中,在本工程中提出一种新的消防供水方案,即“消防供水多方案组合模式”,具体内容为:1)优先选用一站带左右各半个相邻区间的方案;2)当区间长度小于2000 m时,也可以采用一站带一相邻区间方案;3)当区间长度大于4000 m时,在一站带左右各半个相邻区间方案的基础上,在区间风井处设置独立的消防泵房,以保证所有消防泵房的保护距离控制在2000 m以内;4)将各消防泵房的供水单元完全独立。其次,在车站给水水压制式方面,提出2种单路水源高架站的消防供水方案及其适用范围,即:1)室外低压、室内临时高压系统,适用范围为“高架站布置在市政道路一侧,并且车站离市区较近、消防基础设施条件较好,能保证足量消防车及时赶到火灾现场”或“条件特别困难的既有高架车站改造”;2)室内外共用临时高压消防系统,适用范围为“高架站布置在市政道路中央”或“车站离市区较远、消防基础设施条件比较不利,不能保证足量消防车及时赶到火灾现场”。最后,在消防设施布置方面,提出“高架车站室外消防水池、扑救类室外消火栓”的布置原则,其中最重要的2条为:1)室外低压、室内临时高压系统中,当高架站超出消防水池150 m保护半径时,应增设相应的消防水池取水井;2)车站扑救面上布置室外消火栓时,应优先布置在每个高架站出入口附近。

关键词：轨道交通工程消火栓系统消火栓泵房保护距离消防供水多方案组合模式车站给水水压制式室外消防水池

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数字孪生流域三维数据底板建设研究及应用

人民长江 2024年第5期55卷 234-240页

作者：侯毅华陆韬王文杰舒全英胡军伟浙江省水利水电勘测设计院有限责任公司浙江杭州310002

三维数据底板是流域数字化映射的成果,更是数字化场景构建、智慧化模拟迭代的基础。为厘清三维数据底板建设的技术逻辑,系统性地阐述了三维数据底板的定位、建设任务和技术路线图,重点对建设过程中的海量数据融合、数据轻量处理、场景... 详细信息

三维数据底板是流域数字化映射的成果,更是数字化场景构建、智慧化模拟迭代的基础。为厘清三维数据底板建设的技术逻辑,系统性地阐述了三维数据底板的定位、建设任务和技术路线图,重点对建设过程中的海量数据融合、数据轻量处理、场景渲染发布、数据可视可算、数据共享共建等关键技术问题展开深入全面的论述,分析技术难点、解决路径和具体方法。基于以上研究,以浙江省曹娥江数字孪生流域为例,运用BIM+GIS等技术构建L2、L3三维数据底板,以三维数字化场景支撑流域“四预”可视化模型应用。相关成果对类似数据底板建设具有借鉴意义。

关键词：数字孪生流域三维数据底板海量数据融合场景渲染发布共享共建