重载铁路双柱式桥墩加固技术优化研究

为探索基于性能提升的桥墩加固优化设计方法,以重载铁路中数量较多的分离式双柱式桥墩为对象,基于数值模拟分析和桥墩加固运营性能试验,开展3种常用方法加固条件下的桥墩静力性能对比分析和动力性能对比试验研究,并进行加固技术优化研究。结果表明,设计荷载作用下,墩身外包加固抑制墩顶水平位移效果较好,而“增大基础和增补桩基”组合加固则能有效减少基底截面应力;运营列车作用下,3种方法加固条件的墩顶横向振幅较加固前均有不同程度降低,但也有部分桥墩受施工等因素影响出现振幅增大的情况。采用优化提出的“增大基础+增补桩基+墩身外包”三重加固法,墩顶横向振幅降低幅度超过50%,能够很好地满足重载铁路双柱式桥墩强化改造需求。     

重载铁路双向运输效益的评估研究

中国重载铁路存在重去空回的运营实际，造成一定的运力浪费，部分线路采用双向重载运输模式来缓解此情况。为使得铁路运营部门明确该模式带来的效益，研究了重载铁路线路双向运输效益评估方法，通过“双向运输综合效益”指标，反映经济、环境效益双方面效益情况，进而以反向运输环节为重点，设置算例来研究反向运量规模、货物品类对双向运输综合效益的影响。研究表明，在算例条件下，反、正向的运量比值从2%提升至20%,双向运输综合效益增长幅度为5.25%。反向运量占正向运量比重分别为2%、20%时，当反向运输中高附加值货物占比从5%提升至30%,双向运输综合效益相应地上涨0.43%、4.18%。综合来看，重载铁路运营部门可拓展双向重载运输业务覆盖范围，并通过与途经地区有货运需求的企业合作等策略，保证稳定的反向货源，以提升双向综合效益，利于双向均衡运输，促进综合效益最大化。     

重载铁路圆柱形桥墩横向振动试验研究

随着我国既有铁路扩能运输的实施,运营列车的轴重以及载运量逐步增加给圆柱形桥墩带来了越来越严重影响,如墩顶横向振幅过大、冲击振动加剧等,严重影响了铁路桥梁的安全运营。以朔黄铁路圆柱形桥墩为研究对象,理论结合试验分析其加固前后在列车荷载增大的情况下桥墩的横向动力特性,研究不同运营列车作用下桥墩横向振动的规律,评价分析该圆柱形桥墩加固效果,为重载铁路圆柱形桥墩的加固研究和维护管理提供科学依据。     

变温重载作用下沥青路面结构动态变形特性研究

采用ABAQUS软件建立沥青路面三维模型,根据某工程所在地区7月份1天代表性温度,考虑沥青路面的材料性质随温度变化的特征,进行变温重载下路面结构温度场及变形分析。改变行车速度、接地压力等,量化不同深度结构层永久变形、剪切蠕变特征。结果表明,永久变形、剪切蠕变值在整个行车道路横向范围内呈正负交替变化;慢速(20～60 km/h)时,车速增大对永久变形、剪切蠕变的减小程度均明显高于快速(80～120 km/h),永久变形、剪切蠕变主要出现在上中面层;行车速度低于60 km/h、接地压力大于0.9 MPa,路面永久变形发展快速增加。在夏季高温季节应限制慢速交通和超载重载车辆,适时错峰出行和洒水降温能有效减少车辙破坏。     

扩能运输对朔黄铁路桥梁的影响及维管对策研究

随着朔黄铁路扩能运输的快速推进,单元列车轴重从21 t逐步提升到25 t,年运量即将突破2亿t,荷载与疲劳效应的增加对既有铁路桥梁特别是中小跨径桥梁的安全运营要求越来越高。分析重载运输对桥梁的主要影响因素,采取桥梁检查、安全状态评估、快速维修加固、加强维修质量验收相结合等系列应对措施,提出桥梁科学维管的对策,为建立桥梁安全运营保障体系奠定基础。     

基于LTR动态预测的重载车辆防侧翻滑膜控制研究

为改善重载汽车的主动防侧翻能力,提出基于LTR动态预测的重载汽车防侧翻差动制动控制方法。针对重载汽车的实际干扰,将其简化为三自由度重载车非绊倒型侧翻动力学模型,以最大横向载荷转移率为控制目标,融合差动制动控制原理设计了可动态预测重载汽车侧翻且主动防侧翻的ABS差动制动控制方法;应用滑膜控制实时调控差动制动系统制动力,保证车辆的转向性能及制动性能。利用TruckSim及Matlab/Simulink进行联合仿真,并在车辆有较大负载的情况下选取了角阶跃实验及Fish-Hook实验2种典型工况对算法进行仿真测试分析。结果表明,该控制模型能够有效提高车辆的防侧翻能力,改善车辆的操纵稳定性。     

大型重载轴承CAD系统的研究与开发

介绍了一种基于轴承“极限负荷设计法”的智能化、专业化CAD系统 ,改变了传统轴承设计的设计周期长、分析计算繁杂且计算结果不准确、不易实现最优化参数设计的缺陷。该系统已经在成都科华重型轴承有限公司推广使用     

轨撑对轨道力学行为的影响

当列车通过小半径曲线地段时,钢轨产生较大的横向位移和扭转,严重影响行车安全,现场多采用轨撑对轨道结构进行加强,而轨撑对轨道结构的力学行为影响规律尚不清晰。建立精细化的有轨撑扣件系统有限元模型,对不同荷载垂横比下轨头横移量、轨底平移量、钢轨扭转量以及轨下垫板应力进行分析。结果表明,增设轨撑后轨头横移量、钢轨扭转量、钢轨轨底平移量明显减小;当荷载垂横比低于0.2时,轨撑对减小钢轨扭转量和钢轨轨底平移量作用不明显;当荷载垂横比超过0.2时,轨撑可减小0.8～2.1 mm的钢轨轨头横移,并降低0.5～1.35 mm的钢轨扭转量,轨撑的存在减小了垫板应力峰值,但垫板的应力仍呈非均匀分布。     

铁路重载运输系统效率的影响因素探讨

铁路是一个网络型产业,运输生产过程是在纵横交错的铁路网上进行的,每天有大量的列车在四通八达的铁路线路上昼夜不停地运行。本文对影响铁路重载运输系统中几个重要的因素进行了初浅的分析。