高速铁路无砟轨道温度场简化计算方法

为了计算高速铁路无砟轨道结构的温度场,根据热工学原理和简化的气象边界条件,建立求解曝露于大气环境下的高速铁路无砟轨道结构温度场方程.利用在京沪高速铁路CRTS-II型无砟轨道结构现场实测的温度分布数据对解得的温度场方程进行验证,并分析无砟轨道结构温度场的分布规律.结果表明:基于温度场方程的无砟轨道结构温度计算数据与其现场实测数据的分布规律基本一致;无砟轨道结构内部温度分布受到的外界环境影响在距其表面0~0.2m内非常明显,在0.2~0.4m内影响比较一般,而大于0.4m时影响比较微弱;轨道结构最大正温度梯度受其厚度的影响明显,在其上部0~0.2m内的最大正温度梯度出现时段一般为13:00~15:00,不同季节中夏季的最大正温度梯度最大、冬季最小.     

高速铁路无砟轨道引起的地面振动特性研究

以软土地区高速铁路无砟轨道路基段的地面振动问题为例,通过运用车辆-轨道耦合动力学理论和有限元方法,计算分析了速度为350 km/h的高速列车通过无砟轨道路基段引起的地面竖向振动时域、频域特征及其随距离的衰减规律,并与实测结果进行了对比。研究结果表明:在距离轨道不同位置处,计算与实测得到的地面振动加速度时域峰值的吻合度较好,20 m之前地面振动时域峰值衰减速率较快,而20 m以后其衰减速率开始减缓。通过对比地面振动1/3倍频程计权加速度级发现,计算与实测结果间的主频带振级相差不到5 dB。此外,从地面振动计权加速度级随距离的衰减规律可知:列车速度为350 km/h时的软土区高速铁路无砟轨道路基段周边50 m范围内的地面振动计权加速度级均大于65 dB,对人们正常生活的影响不可忽视。     

无黏结部分预应力RPC吊车梁挠度与刚度的静载试验研究

为了研究无黏结部分预应力活性粉末混凝土受弯构件的刚度变化特征及计算方法,对2根无黏结部分预应力吊车梁进行试验研究,获得了吊车梁在各级荷载作用下挠度变化图及刚度变化值;分析梁的受力及整个破坏过程,建立荷载-挠度变化曲线,将试验值和计算值展开对比研究,修正了反拱值;建立了梁开裂前后刚度计算公式.研究结果表明,梁开裂前,预应力效应和RPC的抗拉作用是保持其刚度恒定的主要因素;梁开裂后直至破坏,钢纤维以及预应力筋面积对挠度的影响较大,是影响其变化的主要因素.对于无黏结预应力活性粉末混凝土简支梁,在开裂前取0.85B0计算反拱值较为合理;在计算预应力RPC梁的开裂后刚度时,RPC的抗拉强度和钢纤维的拉结作用对梁的整体刚度有较大的提高,其增大系数可以达到1.7左右.     

钢筋混凝土套迭梁短期刚度的试验研究

通过对套迭梁的试验研究,得出了在开裂前套迭梁的刚度略小于整浇梁,开裂后两者刚度基本相同的结论。并给出了套迭梁的挠度验算式。     

高速铁路无砟轨道离缝灌浆材料的研究及应用

选取CYD-128双酚A型环氧树脂、糠醛-丙酮双组分活性稀释剂、低分子聚酰胺和直链脂肪族多胺两类固化剂、室温固化和中温固化促进剂配制混凝土微细裂缝修补用环氧树脂灌浆材料,研究了各组分掺量变化对灌浆料初始粘度、可操作时间、凝胶时间、粘接强度以及浇筑体压缩强度的影响,成功研发了具备超低粘度(粘度≤100mPa·s)、快速硬化(凝胶时间≤60min)、修补效果优异(粘接强度≥3.0 MPa,抗压强度≥30 MPa,充盈度≥99%)且方便施工(可操作时间≥20min,注浆速度≥42.5mm/min)的低压灌浆修补材料,并成功应用于京津高速铁路无砟轨道道床结构层间离缝的修补工程。     

列车相向运行对双线无砟轨道高速铁路路基动应力响应分析

为了研究在不同高速列车相向运行速度组合作用下双线铁路路基结构的动应力响应,运用ABAQUS软件,建立了列车相向高速运行的双线高速铁路车辆-轨道-路基系统的动力有限元模型.结果表明:在两列动车组相向运行作用下,基床表层及底层表面沿线路横向动应力分布不对称,路基本体表面动应力分布相对对称;动应力在距基床表层表面2.7 m范围内呈线性衰减,动应力降至路基最大应力的50%左右;在2.7~7.2 m范围内,等效应力幅值衰减速度有所减缓,7.2 m至更深的范围内,动应力衰减最为缓慢;在深度为4.5 m左右至更深的范围内动车组相向运行速度越快等效应力幅值越低;基床表层动应力随动车组纵向间距的变化呈双驼峰形分布,分别在2列动车组的一位和二位转向架横向同轴时达到驼峰;随着动车组相向运行速度的提高,列车荷载所引起的动应力振幅增大,对基床表层的影响更持久、损伤更大.     

钢纤维混凝土梁弯曲韧性指数的试验研究

介绍了钢纤维混凝土抗弯韧性指数的测定方法和试验结果。试验证实：向混凝土中掺入钢纤维可以明显地提高其弯曲韧度，同时还测定了钢纤维混凝土压缩时的应力￣应变全曲线。     

温度与列车荷载作用下高速铁路无砟轨道力学性能研究进展

为深入了解温度及高频列车荷载作用下无砟轨道结构损伤研究进展,概述无砟轨道的主要结构型式及其优缺点,梳理无砟轨道温度场与温度效应的研究现状,重点分析不同温度荷载形式下层间界面损伤发生、发展过程与变化规律;介绍静力作用下路基、桥上无砟轨道的静力特性及疲劳荷载作用下的疲劳损伤演化机制;探讨温度-列车荷载耦合作用下无砟轨道结构力学响应研究现状及其重难点;总结目前研究的局限并进一步展望未来发展趋势。结果表明：具有太阳辐射地域性差异的无砟轨道温度作用模式和取值鲜有研究,设计规范也没有针对性说明,后续应结合历史气象数据准确计算无砟轨道温度作用,绘制不同地域的无砟轨道温度作用取值等温线地图,提高结构温度作用取值和温度计算理论的精度;对温度及列车荷载对无砟轨道结构损伤的研究多集中于整体结构,细部结构损伤演化未深入研究,应对标工程实际,结合轨道细部构件与整体结构、室内加速试验与现场试验、数值分析与试验研究,量化无砟轨道各参数与结构的映射关系;因试验条件限制,现有温度-荷载及力学试验均分段进行,仅从数值模拟角度对无砟轨道开展温度-列车荷载耦合作用下的性能研究,数值结果缺少模型试验的验证,应在单一荷载研究背景下进一步突破温度-列车荷载耦合作用下的多尺度模型试验方法、多场耦合精细化数值分析方法,揭示温度-列车荷载耦合动力学行为和轨道结构失稳机理;循环温度、持续高低温等复杂温度和列车荷载耦合效应鲜有研究,应探明复杂温度-列车荷载耦合作用下无砟轨道损伤演化机制,优化无砟轨道体系设计,完善耦合作用下的轨道结构性能服役评估标准。     

无粘结预应力劲性钢筋混凝土梁抗弯承载力的试验研究

通过对两根无粘结预应力劲性钢筋混凝土梁和一根劲性钢筋混凝土的试验，探讨了无粘线预应力劲性钢筋混凝土梁的抗弯工作性能，根据实验和理论分析，提出了无粘结预应力劲性钢筋混凝土梁抗弯承载力计算公式，公式计算值与试验结果符合较好。     

高速铁路双块式无砟轨道车辆荷载动态传递特征

为研究车辆荷载在无砟轨道中的传递特征,建立车辆-双块式无砟轨道耦合动力学模型,对车辆荷载在无砟轨道主体结构内的动应力和振动加速度传递规律进行研究,并对行车速度、结构尺寸及层间接触状态等影响因素进行分析. 结果表明:车辆荷载的主承载区分布在道床板内,垂向动应力峰值在0.1 m深度之内衰减73%;车辆荷载的主振动区主要分布在道床板内并传递至支承层,垂向加速度峰值在0.1 m深度之内衰减89%;轨道结构动态受力及振动响应均随行车速度的增加而增大;适当减少轨道结构宽度,对其受力和振动特性影响较小. 无砟轨道结构层间插入隔离层,可减小轮轨动力响应及轨道结构动态受力,但结构层间垂向加速度明显增大,插入弹性层,可减小钢轨垂向加速度,但对轮轨动力响应、道床板和支承层动态受力及振动特性影响较小. 所得结论可为无砟轨道设计和优化提供理论参考.     

裸梁静载试验加载控制弯矩确定方法

现有方法将加载控制弯矩简单视为未施工前作用裸梁上的恒载(主要为桥面铺装)和设计车辆荷载之和,未考虑桥面铺装的承载能力,致使试验结果不准确。提出了一种基于应变确定裸梁静载试验加载控制弯矩的新方法。基于成桥状态下设计车辆荷载及桥面铺装联合作用下的最大应变,根据其最大应变值通过裸梁截面惯性矩反向计算确定控制弯矩。该方法充分考虑了裸梁至成桥施工及受力过程,在桥梁施工过程中桥面铺装的恒载完全由裸梁承担,成桥后营运过程中部分桥面铺装与梁体协调工作、形成受力整体,共同承担设计车辆荷载。通过工程实例验证,本方法可实现裸梁静载试验控制弯矩的精准化、试验控制的精细化。     

粘土砖再生粗骨料混凝土梁弯曲性能的试验研究

为了研究粘土砖再生粗骨料混凝土梁的弯曲性能及其与普通混凝土梁的差异,设计了2个粘土砖再生粗骨料混凝土梁试件和1个普通钢筋混凝土梁对比试件,3个试件均为简支梁、矩形截面,截面的宽和高分别为150 mm和300 mm,梁的跨度均为3 m,配筋均相同,试验的加载方式也完全相同。再生粗骨料混凝土中粘土砖粗骨料的质量替代率为35%。采用MTS液压伺服系统进行加载,测试了各个试件的受力与变形性能,对钢筋的应变、梁的变形和破坏形态等进行了对比分析。结果表明:在相同条件下,与普通混凝土梁相比,粘土砖再生粗骨料混凝土梁在发生弯曲破坏时,挠度稍大,承载能力和刚度均有一定程度的降低。     

某T型梁开裂后受力性能的试验研究

由于冬季施工时采用蒸汽养护方法不当．位于国道206线黄新段平度市灰埠镇的泽河大桥在施工过程中发现其25m跨预制简支梁部分出现裂缝，为检验这些开裂后的预制梁的承载能力，受委托方指定抽取其中的两片梁进行现场静载试验，分析其受力工作性能，以判断其是否达到设计要求．     

基于裂缝参数的钢筋混凝土预裂梁刚度试验研究

为研究钢筋混凝土简支梁桥跨中开裂后的刚度特性,开展不同裂缝名义损伤比下跨中预裂梁的力学试验.试件为现浇钢筋混凝土预裂梁,考虑了跨中3种不同长度a(a=8、18和26 mm)的预制裂缝.试验研究8 m标准跨径混凝土简支梁不同荷载级别下跨中预裂梁抗弯刚度折减系数k随裂缝名义损伤比λ和裂缝张开度w的演化规律.研究表明,不同试...     

芜湖长江大桥公路引桥T梁静载试验与分析

阐述了芜湖长江大桥公路引桥T梁的静载试验,介绍了试验成果,并把理论计算数据和试验观测数据进行了对比,得出有益的结论.     

混凝土空心砌块墙梁墙身斜截面抗裂度的理论与试验

采用弹性力学理论对墙梁弹性阶段受力性能进行分析,得到了墙梁墙身斜截面抗裂度的计算公式。采用混凝土小型空心砌块制作墙梁,对简支非预应力墙梁和简支预应力墙梁进行了试验,并将试验结果与理论分析结果进行了比较。理论分析和试验表明:给墙体施加预应力,能够延缓墙体斜裂缝的产生,改善墙体的抗裂性能,而且可以扩大墙梁结构的应用范围,为工程实践提供了有益指导。     

高强钢筋高强混凝土梁裂缝宽度验算方法的研究

通过对高强钢筋高强混凝土梁的试验研究和理论分析,导出了其抗裂弯矩和裂缝宽度的计算公式,经检验计算结果与试验结果吻合较好。     

钢-LUHPC组合梁抗裂性能试验研究

设计并制作了3片钢-LUHPC(轻质超高性能混凝土,Light Ultra-High Performance Concrete,简称LUHPC)组合梁和1片钢-混凝土组合梁,通过跨中两点对称反向加载的方式开展试验,得到了试验梁的开裂荷载、极限荷载、跨中挠度、截面应力等参数和变化曲线。结果表明:钢-LUHPC组合梁与普通混凝土组合梁相比,抗裂性能提升3倍以上;裂缝宽度减小、发展缓慢、扩展范围小;反向加载极限承载能力相当;在弹性阶段抗弯刚度提升41.1%,极限状态下跨中截面挠度降低14.1%,说明LUHPC能够显著提升组合连续梁的抗裂及抗弯性能。     

钢筋混凝土迭合梁斜截面抗裂试验研究

通过１２根钢筋混凝土迭合梁在多点等代均布荷载作用下斜截面受力性能的试验，研究了预制截面与迭合截面高度比和一期荷载作用跨中弯矩与预制截面极限承载弯矩之比对钢筋混凝土梁斜截面抗裂性能的影响规律。在原钢筋混凝土梁斜截面抗裂计算理论模式基础上，提出了均布荷载作用下钢筋混凝土迭合梁斜截面抗裂计算方法。