高速铁路桥梁桩基沉降预测模型研究

科学、合理地预测桥梁桩基工后沉降量是高速铁路建设的关键环节.鉴于京沪高速铁路桥梁桩基沉降曲线在多级荷载作用下呈明显阶梯形基本特征,而常规沉降预测模型不能反映全过程的沉降与时间的关系,引入荷载系数的概念,建立了变形过程指数模型,介绍了模型的求解过程及参数的确定方法.并结合沉降实测资料,运用指数曲线模型和Logistic模型进行对比分析.结果表明,变形过程指数模型能将架梁前期的观测数据纳入分析时间段内,其预测精度高,误差小,预测结果与实测数据基本吻合.进一步对模型参数的计算值进行粗差分析及归类,给出了不同地基土层、不同荷载作用下参数β的建议值.     

基于Arcgis和AHP的湖北省内高铁(城铁)线路雷电灾害风险区划

通过对湖北省内高铁(城铁)沿线相关气象、社会经济、高铁(城铁)里程与运力、地形与水系等相关资料进行离差标准化处理,采用层次分析法(AHP),选取雷电强度与频次、河网密度、海拔高度、高铁(城铁)里程与运力、人均GDP、雷电预警能力等因子构建了湖北省内高铁(城铁)线路雷电灾害风险区划模型,并使用Arcgis10绘制了湖北省...     

高铁隧道环境下的智能除尘器设计与实现研究

在高铁隧道环境下进行智能除尘,保护高铁隧道的内部环境,设计一款基于嵌入式ARM的高铁隧道除尘器,设计的高铁隧道除尘器包括扬尘传感器模块、AD模块、上位机模块、控制模块和执行器模块等子系统.扬尘传感器使用DS18B20,测量量程20%~90%RH,采用ADSP21160处理器进行除尘器的控制系统设计,控制器将常开节点输出低电平,实现灰尘浓度的自适应感知,外加转换模块进行时钟采样,通过构建时钟电路进行高铁隧道除尘器的低电复位和高压控制,DSP控制D/A转换器实现功率放大,降低除尘器功耗,并提高除尘器的输出功率.通过硬件电路模块化设计方法实现除尘器设计.系统测试结果表明,该除尘器能有效实现高铁隧道除尘功能,工况稳定,系统可靠性较强.     

高速铁路声屏障对居民环境影响的试验研究

以3种结构的高速铁路声屏障为研究对象,测量了高速列车通过有声、无声屏障两种状态下8个测点的声压值,并计算各测点等效连续A计权声压和声屏障的隔声量,结合GB 3096—2008《声环境质量标准》中规定的环境噪声限值进行声屏障结构对高速铁路周边居民的声环境影响评价。试验分析结果表明:声屏障不同程度改善了居民的声环境;由于试验所用的3种结构的声屏障隔声量离一般设计要求(20～25dB)相差太远,使得高速铁路周边环境噪声高于国家标准规定限值;声屏障结构改进应着力提高中低频噪声的隔声量。     

可燃气体爆炸破坏效应的试验研究

借助高速摄像机及ProAnalyst软件,研究可燃气体体积分数和障碍物对可燃气体爆炸破坏力的影响。测定不同体积分数下的甲烷-空气预混气体爆炸冲击波超压,和爆炸火焰波在有无乒乓球方向传播的平均速度。试验结果表明:超压和平均速度均随着甲烷体积分数的增加呈现先增大后减小的变化趋势,其最大值均出现在甲烷体积分数为10%～11%之间;同一体积分数下的甲烷-空气预混气体爆炸火焰波在有乒乓球方向传播的平均速度比没有乒乓球方向传播的平均速度大。根据试验结果,推导出可燃气体爆炸冲击波超压和爆炸火焰波传播平均速度与可燃气体体积分数之间的函数关系,并得出障碍物对爆炸火焰波传播的加速作用随着体积分数的增加呈现先加强后减弱的变化趋势。     

基于耗散结构和熵的高速铁路事故演化机理研究

针对高速铁路事故致因复杂的特点及高速铁路运营安全评价研究现状,提出应用耗散结构和熵理论来研究高速铁路运营事故演化机理。首先,在分析高速铁路安全运营影响因素的基础上,提出基于信息熵的典型事故安全要素集构建方法。其次,基于耗散结构和熵理论,研究高速铁路运营事故的演化机理。给出高速铁路运营安全系统的熵流模型及其熵值计算方法。通过系统熵变,判别事故演化方向。最后,通过分析高速铁路脱轨事故的演化机理,实例验证该方法的合理性和可行性。研究表明,把熵作为一个参数,能够揭示高速铁路运营事故的演化趋势;流入负熵流和排出正熵流,能够保持系统稳定有序,有效防止事故发生。     

高速铁路建设临时用地土地破坏特征与复垦利用决策研究——以京沪高速铁路常州段为例

高速铁路在正线、站场等永久用地建设同时,也占用一定数量的临时用地。受特定服务半径和施工条件限制,临时用地占用耕地难以避免,而因重载荷、强硬质的使用特征,部分临时用地类型农用复垦技术难度大、经济代价高。研究在总结高速铁路临时用地类型与土地破坏特征的基础上,建立了临时用地复垦利用分析框架,并进行实证分析。研究结果表明,受土源、弃渣场地等因素限制,制梁场等临时用地复垦为耕地困难较大且投资过高,而建设用地方向复垦则较为适宜。考虑到与土地管理政策相衔接,研究提出应将临时用地选址及其复垦适宜性评价纳入项目永久用地报批程序,并加强临时用地的选址控制、规划审批控制、工程破坏控制和复垦利用控制。     

高速黄土滑坡液化-汽化效应定量研究

以典型高速黄土滑坡——洒勒山滑坡的分析为基础,提出液化-汽化效应作为黄土滑坡高速启动机制的一种解释,并运用数学物理方程定量分析液化-汽化效应,推导出滑动面在滑动过程中的热效应、温度分布函数及孔隙水汽化压强计算公式,对洒勒山滑坡的液化-汽化效应进行计算,结果表明:滑体在滑动过程中,法向总应力主要由超孔隙水压强和孔隙水汽化压强承担,形成极低摩阻力,滑体变形能大量转化为动能,因而形成高速滑坡。     

Cadna/A软件在高速铁路声环境影响评价中的应用

通过分析高速铁路噪声源及声屏障插入后的声传播特征,以Cadna/A噪声计算模式等为基础,建立了基于Cadna/A软件的高速铁路噪声预测模型。利用德国及我国建立在测试基础上的噪声源强数据及噪声预测模式对Cadna/A预测模型进行验证与修正,获得了与我国目前计算规范较一致的噪声预测结果。最后根据铁路声屏障特点,建立了铁路声屏障的Cadna/A计算模型,计算结果与实测结果差异较小。结果表明:只需对Cadna/A软件模型参数做适当验证性修正,该软件即可适用于我国高速铁路噪声环境影响的预测。同时,基于Cadna/A软件的铁路声屏障模型还可用于指导声屏障优化设计工作。     

基于贝叶斯网络的非正常情况下高铁行车调度人因可靠性分析

行车调度子系统在整个高铁运输系统中处于关键位置,虽然行车调度大多已经采用了信息化、自动化的作业程序,但发生设备故障、交通事故、自然灾害等非正常情况时,很多具体的作业组织和管理仍需行车调度作业人员的参与.提出了一种基于贝叶斯网络考虑情境环境因子交互关系的人因可靠性分析方法,以某铁路局的人因失误数据统计表为学习样本,推理出行车调度作业人员工作中存在的主要问题.结果表明,“完成任务的可用时间”、“培训”及“人员配置”的节点状态变化会对作业人员的可靠性产生很大影响.最后,以高铁行车调度人员在某种特定情境状态下的实际作业为例进行了实证研究.研究表明,所建立的方法正确可靠,能够准确、高效地辨识人因可靠性.