基于Simulink的ZPW-2000轨道电路仿真分析

轨道电路是我国铁路列车运行控制系统的关键设备之一,在此基于Simulink建立了ZPW-2000轨道电路仿真模型,并实现了轨道信号的调制与解调。在模型基础上,分析了室外环境及故障对轨道电路性能的影响。结果表明,道床电阻值降低至0.7Ω/km时,轨道电路"红光带"故障发生;3个及其以上补偿电容断线时,轨道电路将产生错误的占用信息;电气绝缘节破损会造成机车信号设备受到干扰,破损严重时列车会收到相邻区段的错误控制信息。仿真结果与现场测试数据的比较,验证了该模型的准确性,通过该文方法,可为铁路现场的维护及调试工作提供技术支持。     

嵌入式轨道与扣件轨道曲线啸叫噪声试验分析

嵌入式轨道是一种减振降噪型轨道,可以通过高分子材料的包裹增加轮轨系统阻尼。测试和分析100%低地板有轨电车通过嵌入式轨道和扣件式轨道小半径曲线时产生曲线啸叫噪声,测试曲线半径为50 m,试验速度范围5～15 km/h,测试结果表明,当有轨电车经过扣件式轨道时,导向轮对(第一位轮对)内侧车轮发出的啸叫噪声最为显著,其产生机理是轮轨间的横向蠕滑激励车轮960Hz频率处(0,2)轴向模态振动,从而产生强烈的单频振动并发出啸叫;与扣件式轨道相比,嵌入式轨道对曲线啸叫有一定的抑制效果;建立三维轮轨接触有限元模型,发现耦合模态阻尼受轨道结构阻尼影响较大,改变轨道结构的阻尼能有效的提高轮轨耦合模态阻尼,其中提高轨道结构参数中的横向阻尼是抑制曲线啸叫最有效的方式。     

高强度基岩爆破预处理泥水盾构掘进特征研究

泥水盾构在高强度基岩地层中掘进,盾构自身刀具无法有效破岩,采用基岩爆破预处理的控制钻爆法能严格控制破碎碴块体量,提高刀具破岩能力,但盾构施工过程中,掘进参数与岩石之间关系非常复杂。以台山核电站取水隧道为背景,对现场获得的工作数据进行挖掘,分析基岩爆破前后地层中盾构刀盘推力、刀盘扭矩及掘进速度的参数的选用特点。在此基础上,引入参数转换量FPI、TPI指数及比能进行研究,研究表明,未经处理基岩地层,岩石强度过高,刀盘推力先达到最大值,但切深很浅,扭矩很难发挥最大能力;经爆破处理后,基岩岩体受到不同程度破碎,盾构机推力及扭矩能有效发挥其功能,掘进效能提高。因此,在盾构机的工作负荷范围内,应依据基岩岩体破碎效果,调整刀盘推力和扭矩,使之更好地适应地层,力争达到高效安全的掘进目的。     

再生骨料透水混凝土力学性能的影响因素研究

试验研究了连通孔隙率、聚丙烯纤维、聚合物乳液、颜料及增强料对再生骨料透水混凝土力学性能的影响,结果表明:连通孔隙率越高,透水混凝土强度越低;聚丙烯纤维对再生骨料透水混凝土的抗压强度有一定的提高作用,但是对弯拉强度提高不明显;采用的聚合物乳液降低了再生骨料透水混凝土的抗压强度,对弯拉强度有略微的提高作用;采用的无机增强料对再生骨料透水混凝土的28d抗压强度和弯拉强度提高20%左右;无机颜料对混凝土的强度影响不大;再生骨料透水混凝土可以达到《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T 135-2009中透水系数、连续孔隙率、抗压强度、弯拉强度的性能要求。     

爆炸荷载作用下隧道泡沫铝防护效果数值模拟研究

为研究泡沫铝在隧道中的抗爆防护效果,本文采用有限元显式分析方法,考虑土与结构的相互作用,建立了包含地层、隧道、泡沫铝保护层以及空气层等部分的三维有限元模型,针对保护层厚度为0 cm、15 cm与20 cm三种情况在隧道中心150 kg TNT爆炸荷载作用下的隧道力学响应进行了数值模拟研究。为克服以往研究将作用在隧道爆炸波荷载简化为三角形荷载导致的计算偏于危险的不足,本文采用替代波源层模拟爆炸波荷载,作用于替代波源层的爆炸波荷载根据炸药当量、炸药距离计算。替代波源层与隧道衬砌结构之间设置空气层,空气层厚度根据经验取为隧道半径的24%。采用该方法模拟爆炸波荷载,既能模拟爆炸波在隧道内部的多次反射,又能大幅提高计算速度与精度。基于数值模拟结果,分析了不同爆炸荷载作用下隧道结构及周围土体的动力响应规律,从爆炸波压力、爆炸波冲量、加速度反应及土体液化等角度探讨了不同厚度泡沫铝层的爆炸防护效果。分析结果表明,泡沫铝衬里可有效吸收爆炸波能量,有效减少隧道结构损伤,10 cm厚泡沫铝防护层可降低爆炸波冲量17%;随泡沫铝厚度增加,隧道结构及周围土体的加速度、速度、变形降低效果明显;远离炸药的区域,爆炸...     

地铁车站减振墙的动力特性分析

为减少地铁列车运行产生的振动能量通过车站主体结构传播至地表,本文设计了一种车站减振墙。以雄安至北京大兴国际机场快线金融岛站为研究背景,通过在车站墙体内部设置由黏弹性材料构成的阻尼层形成减振墙,分析了列车荷载作用下减振墙的减振效果。研究结果表明：列车荷载作用下,从时程结果来看,车站减振墙最大可使车站周围土体平均振动加速度幅值减小28.6%,振动加速度峰值减小31.9%;从频谱分析来看,车站周围土体振动加速度峰值降幅最大为66.1%,平均降幅为45.1%;对应1/3倍频程谱,采用减振设计后,最大可使土体中振动加速度级降低5.5 dB,降幅达8.4%。通过在车站主体结构墙内部设置由黏弹性材料构成的阻尼层进行减振设计,可有效减少列车振动能量在车站主体结构内的传播。     

基坑工程与地下工程 ——高效节能、环境低影响及可持续发展新技术

随着我国基坑工程和地下工程的建设规模和难度不断增大,基坑工程和地下工程相关技术取得了长足的进步。文章聚焦于近年来我国在高效节能、环境低影响、智能化控制及超深的基坑工程与地下工程方面的新技术的回顾与总结。在基坑工程领域,总结相关理论和方法、超深围护新技术、高效节能支护技术、环境低影响技术、智能化控制技术。在隧道工程领域,总结隧道失稳破坏模拟方法、地面出入式盾构隧道技术、类矩形盾构隧道技术、深层盾构隧道技术等。在地下工程预制装配式技术领域,总结预制装配式地下车站的研究和预制拼装结合现浇叠合拱壳的无柱大跨地铁车站建造技术的研究。以期藉此促进这些可持续发展的新技术的深入发展和应用。     

双侧非对称开挖对隧道结构体系变形特性的影响

为了研究临近地铁两侧基坑非对称开挖下地铁变形特性,基于天津某一深大基坑,采用PLAXIS3D数值分析软件,模拟分析了地铁两侧基坑不同开挖工况下的地铁车站、附属结构和隧道水平和竖向变形,并与实际监测见过进行对比分析。结果表明地铁两侧基坑非对称开挖,尤其是在两侧基坑卸载量相差较大情况下,地铁在偏载作用下会大幅变形。实际基坑支护设计施工中,应尽量做到对称开挖卸载,减少偏载效应对基坑支护本身及地铁影响。     

基于HSS模型不规则结建通道基坑对地铁变形影响数值分析

为了能够更好的提供临近地铁平面不规则布置基坑支护和变形控制方案,以天津某结建通道基坑为研究对象,采用MIDAS软件开展了不同本构模型(HSS模型和MC模型)数值模拟计算。结果表明不规则基坑导致围护体系受力复杂,对周边土体和地铁结构产生了复杂的附加应力,致使地铁结构出现应力集中现象;HSS模型可以很好反应软土基坑土体变形特性,能够为风险等级较高的基坑提供精确的预测分析。     

上覆CRSS快速固化淤泥硬壳层厚度对淤泥地基承载特性的影响

复合型早强土壤固化剂（CRSS）具有快凝高强特性,利用自主研发的CRSS固化剂对表层淤泥快速固化并作为上覆硬壳层,通过模型试验研究不同上覆硬壳层厚度（3、6、9、12 cm）条件下硬壳层破坏形式、p-s曲线特性、弯沉盆形状以及土压力分布规律,在现有弯沉盆变形理论基础上,结合试验结果,对弯沉盆变形形状函数进行修正。研究结果表明：随硬壳层厚度增大,硬壳层破坏形式由对折破坏过渡到冲切破坏;硬壳层厚度越大,扩散作用越明显,极限承载力越高,沉降相应增大;与荷载板中心点不同距离的沉降位移可用弯沉盆形状描述,提出了修正的对数弯沉盆假设变形计算公式,比线性弯沉盆假设变形计算公式更合理;土压力从中心向外呈下降趋势,沿深度方向逐渐减小;随硬壳层厚度增大,土压力分布更均匀。