【摘 要】
：
在高速铁路的长期服役过程中,无砟轨道下部路基结构受地下水位变化、土质不均、近场施工扰动等因素的影响,不可避免地会产生不均匀沉降。路基出现不均匀沉降后会导致轨道结构几何形位发生变化,形成线路不平顺,增大轮轨动力相互作用,并在无砟轨道结构中产生附加应力,易引起轨道结构出现损伤病害,影响轨道结构的服役状态和使用寿命。然而目前路基不均匀沉降研究在考虑轨道结构塑性损伤本构及界面黏结方面存在不足,无法准确揭示
论文部分内容阅读
在高速铁路的长期服役过程中,无砟轨道下部路基结构受地下水位变化、土质不均、近场施工扰动等因素的影响,不可避免地会产生不均匀沉降。路基出现不均匀沉降后会导致轨道结构几何形位发生变化,形成线路不平顺,增大轮轨动力相互作用,并在无砟轨道结构中产生附加应力,易引起轨道结构出现损伤病害,影响轨道结构的服役状态和使用寿命。然而目前路基不均匀沉降研究在考虑轨道结构塑性损伤本构及界面黏结方面存在不足,无法准确揭示路基不均匀沉降对轨道结构动力特性及损伤劣化行为的影响。鉴于此,本文以具有纵连特征且对路基不均匀沉降适应性较差的CRTSⅡ型板式无砟轨道结构为例,建立了无砟轨道-路基系统非线性有限元模型,在明确路基不均匀沉降对轨道结构变形影响的基础上,重点分析了路基不均匀沉降对车辆-无砟轨道系统动力特性及轨道结构损伤行为的影响,揭示了路基不均匀沉降条件下轨道结构的损伤机理及演变规律,提出了路基不均匀沉降的合理控制限值,为保障我国高铁长期安全运营提供了理论支撑和技术指导。具体研究工作和成果如下:（1）考虑轨道结构混凝土塑性损伤以及界面黏结失效开裂行为,建立了CRTSⅡ型板式无砟轨道-路基系统非线性有限元仿真分析模型。利用混凝土塑性损伤（CDP）模型表征无砟轨道主体结构的损伤劣化行为,开展室内试验获得了相应的计算参数;提出了改进的双线性混合模式内聚力模型,实现了对轨道结构界面黏结混合模式开裂行为的模拟;考虑了轨道板中钢筋-混凝土间的黏结滑移作用,构建了钢筋网的双线性随动强化（BKIN）模型;最终建立了CRTSⅡ型板式无砟轨道-路基系统非线性有限元模型,并对模型的正确性进行了验证。（2）研究了路基不均匀沉降条件下CRTSⅡ型板式轨道结构的变形特征,分析了沉降波长、沉降幅值以及温度荷载作用等因素的影响。基于CRTSⅡ型板式无砟轨道-路基系统非线性有限元模型,研究了路基不均匀沉降条件下CRTSⅡ型板式无砟轨道结构变形特征及层间接触状态,探讨了路基沉降幅值和沉降波长变化与轨道结构变形行为之间的内在联系,揭示了温度荷载作用以及温度荷载和路基不均匀沉降耦合作用对无砟轨道结构变形行为的影响机制。（3）建立了车辆-无砟轨道-路基空间耦合动力学模型,研究了路基不均匀沉降对车辆-无砟轨道系统动力特性的影响规律。采用无限单元模拟了路基结构的无限透射边界,建立了车辆-无砟轨道-路基空间耦合动力学模型,分析了路基不均匀沉降条件下车辆-无砟轨道系统的动力行为,探讨了沉降参数变化的影响。提出了沉降变化率指标用于路基不均匀沉降的评价,实现了对沉降幅值和沉降波长的综合衡量,克服了传统单一指标（沉降幅值）无法准确评估路基不均匀沉降对车辆动力特性影响的不足。在此基础上,研究了路基沉降变化率与车辆运行平稳性和安全性的关联关系,提出了车辆动力响应与沉降变化率的拟合公式。（4）研究了路基不均匀沉降对CRTSⅡ型板式无砟轨道主体结构损伤及界面黏结失效的影响,揭示了路基不均匀沉降条件下轨道结构的损伤机理。利用混凝土刚度损伤因子和黏结损伤因子分别表征无砟轨道主体结构及界面黏结的损伤程度,分析了路基不均匀沉降条件下无砟轨道结构损伤行为,揭示了路基不均匀沉降条件下轨道结构的损伤机理,探讨了沉降类型、沉降参数变化时轨道结构损伤的演变规律,探明了温度荷载与路基不均匀沉降耦合作用对轨道结构损伤行为的影响规律。（5）提出了CRTSⅡ型板式无砟轨道的路基不均匀沉降合理控制限值。提出了适用于轨道结构整体损伤状态的评价指标。综合路基不均匀沉降对车辆-轨道动力响应以及对轨道结构损伤劣化两方面的影响,提出了路基不均匀沉降的合理控制限值,完善了不同波长条件下路基不均匀沉降的控制标准。
其他文献
金属结构在服役过程中,由于承受多种载荷作用及反复的检修和组装,会产生不同程度的磨损和损伤,这将使其性能、尺寸降低到无法再满足设计要求的水平。在保证结构可靠性的基础上对损伤的结构进行合理高效维修,是实现降低成本、提高效率、充分利用资源的有效途径。激光熔化沉淀技术的诸多优点使之成为金属结构的修复的优选或者首选的技术手段之一。同时,由于激光熔覆过程中,金属粉末本身快速熔化及凝固的特性,修复后结构存在耦合
超分辨率作为图像处理领域内的关键技术,因其能够提高图像视频的分辨率,丰富纹理细节,在诸多领域都有重要的理论意义和应用价值,一直以来受到了学术界和产业界的广泛关注。近年来,随着深度学习理论和各种卷积神经网络的快速发展,基于深度学习的图像视频超分辨率重建方法成为了研究热点。然而,在实际应用中,图像和视频超分辨率技术经常面临着各复杂场景的挑战,如计算资源有限、退化方式多样（降采样、噪声、伪影、光线明暗和
青少年道德教育是思想政治教育的重要部分,也是提高思想政治教育实效性的关键要素。提高青少年道德教育的实效性,不仅关系到青少年的茁壮成长,关系到立德树人的根本目标与社会主义道德建设的长远发展,也是建设社会主义现代化、实现中华民族伟大复兴的客观要求。中日青少年的道德教育属于综合性的探索,它在哲学、教育学、伦理学、社会学等学科的基础上,将青少年的道德学习理论与道德养成实践结合起来,探索道德境域的改变以及完
随着我国铁路运营里程尤其是高速铁路运营里程的逐年增长,保障高铁安全运营的铁路巡检工作日益繁重。考虑轨道巡检工人的人身安全并减轻他们的工作强度,我国研发出具有轨道巡检功能的高速综合检测列车（High Speed Comprehensive Inspection Train,HSCIT）。HSCIT配备了大量的相机传感设备采集轨道的图像信息,目的是利用采集到的图像实现轨道故障的自动检测。由于HSCIT
状态评估与剩余使用寿命预测算法研究为动车组轴承运行和维护管理提供强有力支撑。随着传感技术迅猛飞速发展,基于数据驱动的深度学习方法在故障诊断和健康管理研究领域逐渐成为较为有效的研究方法。然而,在数据匮乏的情景中,基于有监督的深度学习方法性能通常会骤降,甚至会失效,例如在运行工况复杂、振动监测数据为非全寿程数据等情景。迁移学习方法通过半监督或非监督建模,构建源域数据到目标域数据之间的映射关系,从而在目
图像修复指的是利用受损图像中的已知信息,恢复缺失区域的内容。近几年,随着深度学习技术的发展,图像修复无论在视觉效果上,还是修复结果的准确性上,都取得了突破性的进展,并且在文物保护、老照片修复、影视特效制作以及图像目标移除等领域得到了广泛应用。因此,本文针对受损图像中的大面积缺失区域和不规则缺失区域展开研究,通过对图像结构和细节等方面的分析增强特征的表征能力,提高修复结果的准确性和视觉质量。论文主要
像素级图像语义理解作为一种细粒度的语义理解任务,不仅能够判别出图像中目标的语义信息,还能够准确地对其进行定位并描绘出其边缘,是计算机视觉领域中的基础任务之一,在自动驾驶、智能交通、智慧医疗、工业检测等领域展现出了巨大的应用前景。目前,针对复杂的自然图像场景,提供区域以及边缘精确信息的像素级语义理解仍面临着巨大的挑战。针对大规模像素级语义标签难以获取、边缘级像素语义理解结果不够精准和清晰、以及缺乏面
为满足居民在市域及都市圈便捷出行并发展多层次的轨道交通,近年来各大城市开始规划建设市域快速轨道交通系统（简称市域快轨）。既有城市轨道交通普遍采用的站站停运营组织模式,旅行速度低、出行耗时长、服务同质化,不能满足居民差异化的出行需求,所以根据长短途客流特征开行快慢车逐步成为市域快轨运营组织的发展趋势。快慢车运营模式下线路通过能力、越行站位置选择及布局、运行方案编制等均呈现新的特点,不能沿用既有城轨系
迈入“十四五”,数字新基建加快建设,5G融合应用走向纵深,通信行业赋予经济社会数字化转型升级的能力全面提升。然而,新兴技术的发展同时伴随着海量数据的爆发,作为重要的国家基础服务设施,光纤通信系统的升级扩容迫在眉睫。虽然时分复用、波分复用、偏振复用和相干调制等手段的引入助力光纤传输链路的容量实现了质的飞跃,但受非线性等效应的制约,单模光纤传输容量的剩余可扩展范围相对有限。空分复用光纤可通过模式复用或
随着高速铁路建设的不断推进,我国已经初步建成以重点城市为枢纽,覆盖主要社会经济发展区域的“八纵八横”高速铁路网。高速铁路枢纽作为路网的关键节点,由于新建线路的引入,其形态逐渐由单站枢纽转变为具有多个独立客运站的多站枢纽。多站枢纽具有多个独立作业的车站,因此如何合理利用枢纽内的场站资源成为提高枢纽整体运输能力的关键。本文从资源统筹利用的角度出发,根据枢纽内的线路分布情况及车站各项设施设备的布置情况,