参数化分析列车运行产生的路堤–地基振动

 为预测和分析高速列车运行产生的轨道和路堤振动及波动在沿线周围地基中的传播，利用2.5维有限元方法建立了轨道、路堤和下卧层地基在移动荷载作用下的动力耦合分析模型及无路堤情况下的轨道地基模型，求解三维地基的动力响应。对高速或低速运行的列车多轮重荷载产生的路堤和地基振动进行对比分析。通过参数化分析明确轨道刚度、路堤高度、地基土的剪切波速及阻尼系数、列车速度和振动频率等参数对地基振动和传播特性的影响。给出的方法和结论可用于分析软土地基上运行高速列车时的稳定性问题和评估列车运行对周围环境的振动影响。     

基于2.5维有限元方法分析列车荷载产生的地基波动

开发一种2．5维有限单元结合薄层单元的高效数值方法来研究铁路轨道和周围地基在列车运动荷载作用下的振动响应以及应力波在三维地基中的传播问题。其中轨道被简化成铺设在无限半空间上的欧拉梁，具有复杂构造和地质条件的路基近场区域则采用有限单元来模拟，并且利用动力薄层单元构建透射边界来模拟波在远场土体中的传播。通过沿轨道方向的波数变换将三维问题降维成每个节点有3个自由度的平面应变问题，对求解得到的结果进行波数扩展，获得轨道和地基在移动荷载作用下的三维动力学问题的解。考虑单一移动荷载和列车多轮重荷载两种情况下轨道的振动以及周围地基中的响应波场，并用瑞典X2000高速列车运行的现场测试数据对计算结果进行验证，分析列车荷载作用下地基的响应特性和在特定场地上运行高速列车时临界速度的确定。     

高速移动列车荷载作用下成层地基-轨道耦合系统的动力响应

为研究层状地基-轨道耦合系统在高速移动列车荷载作用下的动力响应问题,建立了求解层状地基-轨道动力相互作用的2.5维间接边界元方法。方法选取垂直轨道方向的截面,在频率-波数域内进行边界单元的离散和求解,然后通过傅里叶变换方法求得时间-空间域内的动力响应。方法具有降维、自动满足辐射条件的优点。文中通过与已有结果的比较验证了方法的正确性,并以均匀半空间地基、基岩上单一土层地基和多层土地基情况为模型进行了数值计算分析。研究表明成层地基与均匀半空间地基情况轨道和地基振动响应存在本质差异;成层地基列车移动临界速度的确定需考虑成层地基中面波的频散和多模态特性。     

不平顺条件下高速列车运行引起的地基振动

为准确地研究高速列车运行产生的环境振动,从列车运动平衡方程出发,结合轨道弯曲方程,推导不平顺条件下的列车动荷载简化解析表达。以推导的列车振动荷载作为输入,利用2.5维有限元法,研究不同列车运行速度下不平顺幅值和波长对地基振动的影响。分析结果表明：不平顺波长与列车运行速度一定时,不平顺幅值越大,引起的轮轨作用力和地基振动加速度越大;不平顺幅值与列车运行速度一定时,不平顺波长越长,引起的动态轮轨力及地基振动加速度越小。     

基于现场测试的列车引起地基振动分析

 对秦沈客运专线列车引起地基振动进行现场测试,通过对实测数据的时频分析,得到一个由轨道不平顺引起的基频。推导考虑轨道不平顺条件下列车动荷载的简化解析解,基于波数有限元理论推导动荷载作用下地基动力响应的柔度矩阵。以现场实测数据为依据,建立列车–轨道–地基振动模型,以推导的列车荷载为输入,计算轨道不平顺条件下列车运行引起的地基振动。分析不平顺幅值、波长以及车速对动态轮轨力的影响;研究层状地基上多轮荷载作用产生的动力响应,讨论车速变化对地基振动的影响。研究结果表明：所提出计算模型可以高效地预测轨道不平顺引起的地基振动;不平顺波长与列车运行速度一定时,轨道不平顺幅值越大,地基振动响应和轮轨作用力越大;不平顺幅值与列车运行速度一定时,不平顺波长越长,地基振动加速度和动态轮轨作用力越小;轨道不平顺波长与不平顺幅值一定时,车速越大振动加速度越大。     

简谐移动荷载下轨道结构响应研究

为了分析简谐移动荷载所导致的粘弹性地基上无限长轨道的振动传播现象,在随荷载移动的动态坐标系下联立轨道的横向振动微分方程,引入边界条件得到瞬态响应的解析表达式,分析梁在不同激振频率和运行速度作用下的轨道结构瞬态反应。结果表明:轨道结构存在临界速度。如果荷载运行速度小于最小临界速度,那么振动只在移动荷载处出现。如果荷载运行速度处于非零最小临界速度附近,轨道结构运动剧烈。如果荷载速度超过最小临界速度时,振动则可以波及整个结构。     

列车运行引起的振动问题的研究进展

指出随着列车运行速度的不断提高，铁路交通引起的振动问题日益突出，如何隔振减振成了一个热点问题，对列车在弹性地基和饱和地基上运行引起振动问题的研究进展情况进行了较为详细的综述，并对有待进一步研究的问题作了介绍。     

无砟轨道X形桩–筏复合地基动土压力分布规律试验研究

基于1∶5的轨道–路基–桩筏复合地基模型,采用能够近似模拟列车单个轮轴荷载的正弦波荷载,在砂土地基中通过开展不同激振频率下无砟轨道X形桩–筏复合地基的动力特性模型试验,研究不同激振频率引起的轨道–路基–桩筏复合地基中的速度和动土压力,测得了速度响应、动土压力随深度和激振频率的变化规律。研究结果表明:在路堤横截面方向上,振动响应主要集中在轨道–路基结构中,基床表层中的动土压力在路堤横截面方向呈"W"形分布,地基表面的动土压力呈"U"形分布。基床表层中的动土压力荷载放大系数随激振频率的增加而逐渐增加。相关研究成果可为无砟轨道X形桩–筏复合地基的理论分析与计算以及动力荷载放大系数的确定提供参考依据。     

列车荷载在地基中引起的应力响应分析

用弹性地基上Timoshenko梁及其在移动荷载作用下的动力解计算得到地基表面与路堤之间的反力。将其视为作用于地基表面的荷载,以单位移动荷载引起的半空间地基内部应力解为基础,对反力在作用空间上进行积分,得到了列车速度小于地基中Rayleigh波速时,列车荷载在地基中引起的稳态应力响应解答。通过与列车振动现场测试结果(路堤位移和速度)的比较,证明了所采用模型的合理性。给出了应力及其分布随时间和空间坐标的变化,分析了应力的特性及分布规律,发现列车经过时在地基中产生的动应力是一种以压应力为主的循环荷载。动应力的空间分布与地基表面作用静力荷载(如条形荷载)产生的应力分布相似,但随列车运动而呈动态变化。还研究了半空间地基的土性和列车速度对应力的影响,发现剪切模量对应力的影响与车速有关,列车速度对应力分布的影响很大,尤其是当速度比超过0.6时,而泊松比仅对水平应力影响较大。     

列车移动荷载下高速铁路板式轨道路基动力性态的全比尺物理模型试验

列车移动荷载下高速铁路板式轨道路基的振动特性和动力荷载传递规律对高速铁路的设计和运行维护十分重要。介绍了一种全比尺的高速铁路板式轨道路基模型和可模拟真实列车荷载高速移动的分布式加载系统,最高模拟列车速度可达360 km/h。基于该模型试验平台,对中国高速列车以不同速度运行下板式轨道路基的振动和动应力特性进行了试验研究。结果表明轨道结构的振动随着车速的提高近似呈线性增加的趋势;路基结构的振动存在阶段性,列车速度低于180 km/h时振动速度增长缓慢,而后随着速度的增加迅速增大;基床表层的碎石层对振动在路基中的传播有很好的吸收作用。试验发现,尽管无砟轨道路基表面的动应力水平远低于有砟轨道,但无砟轨道路基动应力沿深度的衰减速度要缓于有砟轨道。试验进一步发现,无砟轨道路基动应力的增长模式与列车速度和土体所处深度均有关,基于试验结果提出了用于预测高速铁路路基动应力的经验表达式。     

煤矿矿区地面变形分析及防治措施

通过对某煤矿以上小寨村周边的地质、水文环境进行调查和实测及研究,得出了影响地面变形的诸多因素,针对这些因素提出了地面变形的监测、控制、开采等有效防护措施,以期为相邻矿区的地面变形处理工作提供指导。     

略论建筑电气的接地

阐述了接地的有关概念,对各种接地的类型特点及其易发生的故障进行了论述,分析了防雷接地、交流接地、安全保护接地等接地故障保护措施,指出建筑电气接地应在保证安全的前提下选择较为经济的方式.     

防静电环氧自流平地面施工工法

中国科学院半导体研究所3号净化实验楼采用防静电环氧自流平地面,该地面具有持久的防静电效力。施工中制定了包括基层处理,底涂层、中涂层、面涂层的施工和养护方法在内的施工工法,工法内还包括各项质量安全等保证措施。     

金刚砂整体耐磨地坪施工技术

金刚砂为金属氧化物骨料或金属骨料硬化剂,在地面混凝土表面初凝时干撒金刚砂可提高地面的耐磨性能,满足行车道等处的使用要求。     

医疗电子设备接地问题探讨

大型医疗电子设备现已普遍应用，其安装和使用过程中，遇到最普遍的问题是设备的接地问题。本文具体分析了问题产生的原因，并根据国家规范和相关标准论述了解决的方法。     

对接地技术几个问题的探讨

简要地论述了几种常用的接地方式,根据规范的要求对常用的接地技术的兼容性进行了分析,并对共用接地技术及接地阻值进行探讨。     

砂井排水法在镇江电厂三期干煤棚工程中的应用

基于轴对称单井理论,将砂井打设所导致整个地基竖向渗透性增强的影响等效在太沙基单向固结方程的渗透系数上,确定出地基的竖向等效渗透系数,从而将砂井地基转换成无砂井地基的固结排水问题。这样对整个土基进行真三维固结的有限元分析就可以预测砂井地基固结排水所导致的不均匀沉降、土体侧向变形以及土体内的孔压消散,最后,通过某工程实例验证了该方法的有效性。     

浅谈石灰桩法在软土处理工程中的应用

通过石灰桩法来提高软弱地基承载力，操作简单，造价较低，在浅层地基处理实践中越来越受到广泛关注。文章通过-工程实例中石灰桩法在软弱地基处理中的成功运用，对此进行研讨。     

西安市地下水开采的环境地质效应分析

介绍了西安市地下水开采的历史和现状 ,从地下水位持续下降、水资源衰减、区域性降落漏斗的持续发展等方面 ,探讨了过量开采地下水引起的环境地质效应 ,为其进行地质处理提供了理论依据     

某电厂地基处理优化设计研究

根据某电厂所处场地具体的工程地质条件,结合第一、二期工程地基处理的方案与实施,研究了电厂三期工程地基处理方案。主要讨论了主厂房天然地基方案和桩基方案,重点对钢筋混凝土预制桩、钻孔压灌桩及沉管灌注桩等三种桩基方案进行分析。通过对比,主厂房确定了采用钢筋混凝土预制桩方案。最后,简述了预制桩小群桩现场试验,对最终的地基处理优化设计提供了可靠的参考数据。