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基于XGBoost-SVR组合模型的高速公路建造碳排放量预测方法研究 被引量：1
1
作者 林宇亮 熊锦江 +1 位作者 邢浩 宁曦 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2588-2599,共12页
开展高速公路碳排放量预测是实现交通领域节能减排的重要内容之一。选取高速公路建设中影响碳排放的路基长度、路面面积、桥梁长度、隧道长度等14个参数,采用生命周期评价法(LCA)对高速公路建造碳排放量进行核算,获得80个高速公路碳排... 开展高速公路碳排放量预测是实现交通领域节能减排的重要内容之一。选取高速公路建设中影响碳排放的路基长度、路面面积、桥梁长度、隧道长度等14个参数,采用生命周期评价法(LCA)对高速公路建造碳排放量进行核算,获得80个高速公路碳排放样本,并对碳排放量影响参数的重要性进行分析。通过等值赋权、残差赋权和自适应赋权3种赋权组合方式,建立XGBoost-SVR机器学习组合模型。结合高速公路碳排放样本,通过XGBoost-SVR组合模型训练得到碳排放量预测结果。基于误差和相关指数分析,对3种赋权方式的组合模型预测结果进行评判,并与单机器学习模型结果进行对比。研究结果表明:XGBoostSVR组合模型融合了XGBoost和SVR模型的优点,其预测效果明显优于单机器学习模型的预测效果;对比等值赋权、残差赋权和自适应赋权,基于自适应赋权的XGBoost-SVR模型预测精度最高,建议应用于高速公路建造碳排放量预测。 展开更多
关键词 高速公路 碳排放量预测 组合模型 自适应赋权
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高速铁路轨道-简支梁桥系统桥上行车性能试验研究 被引量：5
2
作者 蒋丽忠 聂磊鑫 +3 位作者 周旺保 张云泰 余建 柴喜林 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1711-1718,共8页
基于多跨高速铁路CRTSII型无砟轨道简支梁桥系统开展桥上行车动力性能室内缩尺试验,并对不同列车行驶速度下钢轨、轨道板、底座板和主梁的竖向动力响应规律进行分析。研究结果表明:层间阻尼效应使不同构件层的竖向位移时程曲线的峰值及... 基于多跨高速铁路CRTSII型无砟轨道简支梁桥系统开展桥上行车动力性能室内缩尺试验,并对不同列车行驶速度下钢轨、轨道板、底座板和主梁的竖向动力响应规律进行分析。研究结果表明:层间阻尼效应使不同构件层的竖向位移时程曲线的峰值及其形状有显著差异,主梁、底座板、轨道板和钢轨的竖向位移响应峰值依次增大;随行车速度增加,各构件的竖向位移时程曲线震荡波动明显增大;轮对与轨道-桥梁系统接触位置的局部效应非常显著,轮对局部作用对钢轨、轨道板、底座板和主梁的动力变形的影响依次减弱;轨道板和钢轨动力系数比较接近且明显大于主梁和底座板的动力系数,调整CA砂浆层阻尼参数能有效控制移动列车作用下桥梁-轨道系统动力特性。 展开更多
关键词 高速铁路简支梁桥 无砟轨道 缩尺试验 桥上行车试验 动力系数
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水介质对高速铁路车-桥耦合系统动力响应的影响研究
3
作者 周智辉 沈浩杰 +1 位作者 蔡陈之 朱小杰 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期405-411,共7页
在列车运行过程中,水介质条件下导致的轮轨低黏着会直接影响列车的牵引、制动和曲线通过能力,尤其是高速列车,同时对桥梁动力响应产生影响。为保证高速动车组的安全运行,有必要就高速轮轨黏着对车-桥动力响应的影响展开详细的研究。以... 在列车运行过程中,水介质条件下导致的轮轨低黏着会直接影响列车的牵引、制动和曲线通过能力,尤其是高速列车,同时对桥梁动力响应产生影响。为保证高速动车组的安全运行,有必要就高速轮轨黏着对车-桥动力响应的影响展开详细的研究。以高速铁路动车组和混凝土简支箱梁桥为研究对象,基于ANSYS软件建立的桥梁结构有限元模型和SIMPACK软件建立的车辆模型及轮轨模型,通过车辆和桥梁子系统之间的相互关系建立考虑水介质作用下32 m桥跨下的车-轨-桥耦合振动联合仿真模型。采用改进的MJP-40型微型控制摩擦磨耗试验机展开室内试验,测得所需要的干、水介质条件下的轮轨黏着系数。将德国高速低干扰轨道不平顺谱生成的轨道不平顺样本作为车-桥耦合系统的初始激励源,选取车体振动加速度、轮对横移量、脱轨系数和桥梁动力响应(位移和加速度)作为评价指标,通过数值模拟仿真分别在不同车速和黏着系数条件下对高速铁路桥梁动力响应及桥上列车运行安全的影响进行研究。研究结果表明:干摩擦工况下,车-桥系统动力响应随着行车速度提高而增加,但均在现有规范限制内;与干摩擦工况相比较,水介质条件下的轮-轨黏着系数最大降低约52.6%,水介质条件下的低黏着系数会降低车辆振动加速度、脱轨系数和桥梁横向振动加速度。 展开更多
关键词 水介质 黏着系数 简支箱梁 车-桥耦合 动力响应
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高速铁路箱式路基沉降限值研究 被引量：8
4
作者 余雷 朱志辉 +3 位作者 秦宇 王祥 王亚威 郑纬奇 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3203-3216,共14页
为了解决低墩桥梁造价高,传统路基填料耗费多、占地面积大等难题,提出新型“箱式路基”结构。然而在高速铁路运营过程中地基不可避免会发生不均匀沉降,影响箱式路基服役性能和列车的安全运行。为确定新型箱式路基结构的沉降限值,从轨道... 为了解决低墩桥梁造价高,传统路基填料耗费多、占地面积大等难题,提出新型“箱式路基”结构。然而在高速铁路运营过程中地基不可避免会发生不均匀沉降,影响箱式路基服役性能和列车的安全运行。为确定新型箱式路基结构的沉降限值,从轨道结构受力变形和列车走行性2方面研究了地基沉降对箱式路基静、动力学特性的影响。考虑有砟和无砟2种轨道形式,根据箱式路基结构特点确定了错台、折角、对折和横向错位4种沉降类型;通过建立轨道−箱式路基非线性有限元模型,分析了不同沉降类型和沉降幅值下的扣件竖向力和10 m弦长矢度值;建立列车−轨道−箱式路基耦合动力学模型,采用联合仿真方法分析了不同沉降类型、不同沉降幅值和不同行车速度下的列车动力响应;综合静力、动力计算结果并结合规范得出了箱式路基沉降限值。研究结果表明,对于有砟轨道−箱式路基结构,除350 km/h错台沉降工况下的沉降限值由动力指标中的轮重减载率控制外,其他工况下的沉降限值均由静力指标中的10 m弦长矢度值控制;对于无砟轨道−箱式路基结构,其沉降限值不受动力指标控制,错台、横向错位沉降限值由扣件竖向力控制,折角、对折沉降限值由10 m弦长矢度值控制。有砟轨道−箱式路基在错台、折角、对折和横向错位4种沉降下的限值分别为4.02,17.63,9.17和5.53 mm,无砟轨道−箱式路基在4种沉降下的限值分别为2.48,17.43,8.79和2.55 mm。 展开更多
关键词 箱式路基 有砟轨道 无砟轨道 轨道变形 行车安全性 沉降限值
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大跨铁路混凝土梁矮塔斜拉桥结构体系研究 被引量：2
5
作者 刘晓春 符应文 +2 位作者 李海华 谢腾飞 韦国华 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期134-140,共7页
为研究不同结构体系对大跨铁路混凝土梁矮塔斜拉桥力学性能的影响,并寻求最优的结构体系,以崇凭铁路上金左江双线特大桥为背景,采用MIDAS Civil和ANSYS软件建立主桥有限元模型及车-轨-桥耦合动力学模型,对半飘浮体系、刚构体系、塔梁固... 为研究不同结构体系对大跨铁路混凝土梁矮塔斜拉桥力学性能的影响,并寻求最优的结构体系,以崇凭铁路上金左江双线特大桥为背景,采用MIDAS Civil和ANSYS软件建立主桥有限元模型及车-轨-桥耦合动力学模型,对半飘浮体系、刚构体系、塔梁固结体系和塔梁固结-刚构组合(高墩塔墩梁固结、矮墩纵向设置双排活动支座)体系方案进行比选,分析典型工况下主桥的静、动力特性。结果表明:在列车活载和温度作用下,采用塔梁固结-刚构组合体系的桥梁受力性能良好,采用较小的梁高即可满足桥梁结构的刚度要求;CRH2列车编组通过时不同结构体系的桥梁结构和列车编组的动力响应值均满足要求,考虑温度变形影响时不同结构体系对列车运行的安全性和舒适性的影响较小。基于力学性能计算结果,上金左江双线特大桥主桥最终采用塔梁固结-刚构组合体系。 展开更多
关键词 铁路桥 矮塔斜拉桥 结构体系 塔梁固结-刚构组合体系 静力性能 动力性能 有限元法
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风工程领域研究生“四阶段-六环节”新型项目教育法探索与实践
6
作者 李欢 《科学咨询》 2024年第12期13-19,共7页
风工程领域相关知识具有理论性强、概念抽象、对学生数学功底要求高等特点。通过分析现有风工程研究生教学现状及存在的问题,提出传统项目教学法改革的必要性,探讨基于创新能力培养的“四阶段-六环节”新型项目教学模式,包括“研究目标... 风工程领域相关知识具有理论性强、概念抽象、对学生数学功底要求高等特点。通过分析现有风工程研究生教学现状及存在的问题,提出传统项目教学法改革的必要性,探讨基于创新能力培养的“四阶段-六环节”新型项目教学模式,包括“研究目标、内容设计、项目实施和成果评价”四个阶段和“调研、讨论、学习、分析、试验和展示”六个环节。研究成果对风工程类研究生科研热情的激发、综合能力的培养、创新精神的发扬和团队意识的增强具有重要的促进作用。 展开更多
关键词 风工程 创新能力 新型项目教学法
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横桥向地震作用下高速铁路CRTSⅡ板式无砟轨道-桥梁系统残余变形与钢轨变形的映射模型 被引量：7
7
作者 赖智鹏 蒋丽忠 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期87-99,共13页
我国多数已建高速铁路线路穿越地震频发区,大量高速铁路桥梁-轨道系统面临地震考验。文章结合地震作用下轨道-桥梁系统典型损伤失效特征,综合考虑系统层间传力机制,采用能量方法建立系统层间构件残余变形引起的钢轨映射变形求解通用模... 我国多数已建高速铁路线路穿越地震频发区,大量高速铁路桥梁-轨道系统面临地震考验。文章结合地震作用下轨道-桥梁系统典型损伤失效特征,综合考虑系统层间传力机制,采用能量方法建立系统层间构件残余变形引起的钢轨映射变形求解通用模型。通过建立考虑层间滞回特性的轨道-桥梁精细化有限元模型,开展轨道-桥梁系统在典型近场地震作用下的非线性动力响应分析,提取层间构件峰值和残余位移以及钢轨残余变形,结果表明:系统损伤主要集中在滑动层及支座。基于文中建立的钢轨映射变形求解通用模型,分别评估滑动层及桥梁主梁残余位移引起的轨面映射变形分量,求得各构件震致残余变形协同影响引起的轨面映射变形几何叠加解,并与有限元结果中的震后钢轨残余变形进行对比,钢轨映射变形叠加解与钢轨残余位移有限元结果吻合良好,有效验证文中建立的钢轨映射变形求解模型。该文建立的钢轨映射变形模型为评估轨道-桥梁系统不同部位震致损伤对震后钢轨几何不平顺影响提供了一种新思路。 展开更多
关键词 高速铁路桥梁 地震作用 残余位移 映射关系 钢轨变形
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场地条件对高速铁路桥梁-轨道系统震后残余变形的影响 被引量：1
8
作者 余建 周旺保 +2 位作者 蒋丽忠 刘祥 冯玉林 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1823-1838,共16页
以带CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的高速铁路多跨简支梁为研究对象,分析高速铁路桥梁-轨道系统震后残余变形的分布规律,提出一种描述震后残余变形的特征曲线,比较在不同地震强度下场地条件对震后残余变形的影响。研究结果表明:在横向地震... 以带CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的高速铁路多跨简支梁为研究对象,分析高速铁路桥梁-轨道系统震后残余变形的分布规律,提出一种描述震后残余变形的特征曲线,比较在不同地震强度下场地条件对震后残余变形的影响。研究结果表明:在横向地震作用下,支座发生了严重的横向变形,箱梁发生了明显的横向偏移,其余构件没有发生损伤;在纵向地震作用下,各构件没有发生损伤;多遇地震作用后,高速铁路桥梁-轨道系统无需修复,震后高速列车运行无需减速;在设计地震和罕遇地震作用后,支座需要更换,震后高速列车运行需要减速;随着土体柔软程度的提升,震后残余变形的幅值明显增加;地震作用后当高速列车由坚硬场地行驶至柔软场地时,需要适当减速。 展开更多
关键词 桥梁工程 高速铁路 演化功率谱密度 短时傅里叶变换 地震残余变形 场地条件
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建筑钢结构火灾后检测与评估研究进展
9
作者 蒋彬辉 浦通葳 李国强 《建筑钢结构进展》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页
建筑结构火灾事故频发,火灾可能对建筑物造成严重损伤,甚至引起建筑物倒塌,导致人民生命和财产的巨大损失。对于遭受火灾但未倒塌的建筑物,通过修复加固后可实现再利用。修复加固前,需要对受火损伤的建筑结构进行科学、详细、准确的检... 建筑结构火灾事故频发,火灾可能对建筑物造成严重损伤,甚至引起建筑物倒塌,导致人民生命和财产的巨大损失。对于遭受火灾但未倒塌的建筑物,通过修复加固后可实现再利用。修复加固前,需要对受火损伤的建筑结构进行科学、详细、准确的检测和鉴定,确定建筑结构材料的剩余强度和构件的损伤程度,为建筑结构的修复加固提供依据,从而达到经济且安全地恢复建筑结构使用功能的目的。归纳了火灾后建筑钢结构检测与评估的研究进展,介绍了建筑结构火灾后现场调查分析的步骤和方法,分析了构件及火场经历的最高温度的判定方法及其适用性,指出了火灾后钢材力学性能推断与检测的方法及其优缺点,论述了构件及结构火灾后残余变形的测量内容和方法,总结了火灾后构件及结构剩余承载力的相关研究及验算方法。同时指出了有待进一步研究的问题,为建筑钢结构火灾后检测与评估的理论研究和工程应用提供参考。 展开更多
关键词 建筑钢结构 火灾后检测 鉴定方法 剩余承载力 评估 研究进展
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湿化作用下重载铁路改良膨胀土动力响应与累积变形试验研究 被引量：7
10
作者 刘维正 徐阳 +1 位作者 蔡雨 黄轩嘉 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期127-138,共12页
以蒙华重载铁路改良膨胀土路基试验段为依托,针对水泥改良土路堤、石灰改良土路堑两种形式路基开展不同轴重、不同干湿状态下现场激振试验,分析动应力、动加速度分布特征及振动累积变形发展规律;通过室内动三轴开展素膨胀土、水泥改良... 以蒙华重载铁路改良膨胀土路基试验段为依托,针对水泥改良土路堤、石灰改良土路堑两种形式路基开展不同轴重、不同干湿状态下现场激振试验,分析动应力、动加速度分布特征及振动累积变形发展规律;通过室内动三轴开展素膨胀土、水泥改良土、石灰改良土分别在4个不同含水率和4种不同应力水平下动力湿化变形试验,研究湿化幅度、动应力幅值对膨胀土及改良土累积应变特性的影响规律。研究结果表明,动应力和动加速在基床底部衰减率可达80%,且路基刚度越大,动应力、加速度沿路基深度衰减越快;同一深度下动力响应浸水状态大于干燥状态,且轴重越大,影响更为显著,湿化作用显著削弱路基对动应力与动加速度的衰减能力,水泥改良土抗浸水能力相对石灰改良土更强;路基面累积变形在浸水后随轴重和振动次数增加而增加,且在相同振次情况下,素膨胀土及其改良土累积应变均在湿化幅度超过2%后急剧增加,且动应力越大,应变增长速率越快,改良土累积变形速度仅为素膨胀土的1/8~1/5,石灰与水泥改良后均可有效抑制膨胀土的湿化变形;基于动三轴试验数据,建立累积应变的预估模型,得出素膨胀土及改良土模型参数与湿化幅度之间的经验关系。 展开更多
关键词 重载铁路 改良膨胀土 浸水湿化 动力响应 累积变形
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隧道单侧集中排烟模式下烟气蔓延距离研究 被引量：5
11
作者 徐志胜 刘祎 +3 位作者 刘邱林 陈玉远 陈俊伟 谢宝超 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2911-2919,共9页
为研究隧道火灾单侧集中排烟模式的烟气流动特性,采用缩尺寸模型试验研究了隧道温度分布和烟气蔓延距离。定量分析不同火源热释放速率及排烟量作用下单侧集中排烟模式隧道纵向温度的变化规律,并通过温度场判断不同火灾工况下的烟气蔓延... 为研究隧道火灾单侧集中排烟模式的烟气流动特性,采用缩尺寸模型试验研究了隧道温度分布和烟气蔓延距离。定量分析不同火源热释放速率及排烟量作用下单侧集中排烟模式隧道纵向温度的变化规律,并通过温度场判断不同火灾工况下的烟气蔓延距离,探究火源热释放速率、排烟量与烟气蔓延距离的数学模型。结果表明:在隧道单侧集中排烟模式下,温度场呈非对称分布,排烟风机侧烟气蔓延距离大于封闭侧;火源上、下游的烟气蔓延距离随火源热释放速率的增大而增大,随排烟量的增大而减小;通过理论分析,得到单侧集中排烟模式下火源上、下游烟气蔓延距离的预测模型。 展开更多
关键词 安全工程 隧道火灾 单侧集中排烟 温度分布 烟气蔓延距离
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高海拔铁路隧道斜井机械化配套与快速施工 被引量：2
12
作者 李志军 于京波 +3 位作者 王金刚 刘维正 陈桥 李增 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第3期576-585,共10页
为解决高海拔高寒地区斜井施工存在气压低、含氧量低、温差大、严寒干燥等问题,以某高海拔铁路隧道斜井工程为背景,结合围岩等级、断面大小、海拔高度,根据斜井施工机械化配套原则,提出高海拔陡坡长斜井机械化安全快速进洞施工工法,并... 为解决高海拔高寒地区斜井施工存在气压低、含氧量低、温差大、严寒干燥等问题,以某高海拔铁路隧道斜井工程为背景,结合围岩等级、断面大小、海拔高度,根据斜井施工机械化配套原则,提出高海拔陡坡长斜井机械化安全快速进洞施工工法,并选配超前支护、钻爆、装运、喷锚支护、衬砌等机械化作业线的成套设备。基于高度机械化的设备配套,提出“快挖、快运、快支”的高效施工技术以及各工序快速衔接工艺。以控制围岩变形为核心,构建一套积极干预加固围岩、注重早期支护并快速闭合的主动支护体系。结果表明:与普通钻爆法施工相比,采用三臂凿岩台车高度机械化配套施工效率高,月最快进尺为180 m,较人工钻爆法施工月进尺为130 m相比提高了近30%,施工质量稳定,作业人员投入少,且拱顶沉降和周边收敛均小于规范要求值,衬砌强度可靠,可实现高海拔小断面隧道“快挖、快支、主动支、快封闭”。 展开更多
关键词 高海拔铁路隧道 陡坡斜井 钻爆法 机械化施工 设备配套
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钢管混凝土双块式轨枕无砟轨道结构疲劳性能试验研究 被引量：2
13
作者 刘晓春 陈佳琦 +3 位作者 罗延亮 朱志辉 李启航 郑纬奇 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期106-115,共10页
新型钢管混凝土(CFT)双块式轨枕克服了桁架钢筋双块式轨枕存在的生产制造复杂、存放易锈蚀、运营阶段易开裂等问题,可广泛应用于高速铁路和城市轨道交通无砟轨道结构。为检验CFT双块式轨枕无砟轨道结构的疲劳性能,采用11根预制CFT双块... 新型钢管混凝土(CFT)双块式轨枕克服了桁架钢筋双块式轨枕存在的生产制造复杂、存放易锈蚀、运营阶段易开裂等问题,可广泛应用于高速铁路和城市轨道交通无砟轨道结构。为检验CFT双块式轨枕无砟轨道结构的疲劳性能,采用11根预制CFT双块式轨枕现浇制作足尺无砟轨道结构节段模型,开展橡胶隔振垫式减振轨道和现浇整体式轨道节段的疲劳试验,揭示其疲劳损伤特性,分析典型疲劳加载循环次数后静载作用下轨道结构应变和变形分布及其演化规律。研究结果表明:1.5倍静轴重的疲劳荷载累计作用500万次后,减振节段及整浇节段CFT双块式轨枕无砟轨道结构混凝土均未出现肉眼可见的裂缝,轨枕与现浇道床整体工作性能良好,疲劳性能满足规范要求;停机开展静载试验过程中轨道结构各测点混凝土横向应变值随荷载增大而近似线性增大,最大拉压应变值均远小于混凝土的极限应变值,工作状态良好;轨道整浇节段道床板中处于整体受拉的状态,可见设置层间连接钢筋实现了道床与底座的共同工作;疲劳试验过程中轨道结构测点竖向位移值总体随着静载的增大而逐渐增大,位移量级较小,满足规范要求,减振轨道节段竖向位移值及其变化率大于整浇轨道节段。研究结果可供类似研究及钢管混凝土双块式轨枕无砟轨道结构工程应用参考。 展开更多
关键词 无砟轨道 双块式轨枕 钢管混凝土 减振轨道 疲劳试验 静载性能
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新型承插式螺栓连接柱-柱节点抗拉性能研究 被引量：1
14
作者 周凌宇 张珍 +3 位作者 陈浩 张明亮 王其良 刘晓春 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期424-436,共13页
为实现模块化钢结构单元房间的上下连接,提出一种新型承插式螺栓连接柱-柱节点,以有无注浆、承插深度为参数设计并制作3个足尺节点试件,并对其进行抗拉试验,分析了各节点的破坏形态、应变分布以及承载能力等,探讨了该新型节点的抗拉性能... 为实现模块化钢结构单元房间的上下连接,提出一种新型承插式螺栓连接柱-柱节点,以有无注浆、承插深度为参数设计并制作3个足尺节点试件,并对其进行抗拉试验,分析了各节点的破坏形态、应变分布以及承载能力等,探讨了该新型节点的抗拉性能.建立了数值分析模型,进行了轴拉荷载作用下的受力性能参数化分析,研究了承插深度、螺栓直径及内套筒厚度对节点抗拉承载力的影响.基于高强螺栓的抗剪承载力,提出了适用于该新型节点的抗拉承载力计算公式.研究结果表明:该新型节点可将轴向拉力有效传递至高强螺栓,试件破坏时均出现高强螺栓群被剪断,灌浆节点试件发生破坏时,出现钢材与灌浆料界面的黏结破坏及螺栓周围局部灌浆料的压碎;高强螺栓群在拉力荷载作用下呈端部螺栓受剪较大、中心螺栓受剪较小的分布,试件破坏时,各螺栓承受的剪力趋于相等;灌浆节点与无浆节点相比,灌浆料与高强螺栓协同工作性能良好,弹性阶段最大摩擦力平均值提高64.4%,极限抗拉承载力提高14.1%;承插深度由300 mm增至500 mm,节点极限抗拉承载力提高80.9%;承插深度和螺栓直径对节点抗拉承载力影响较大,内套筒厚度对节点抗拉承载力的影响较小;根据提出的节点抗拉承载力计算公式得到的计算值与有限元模拟值吻合良好. 展开更多
关键词 模块化钢结构 柱-柱节点 套筒灌浆 高强螺栓抗剪 参数分析
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薄壁型钢UHPC组合箱梁受弯性能试验研究
15
作者 刘晓春 邹彩丽 +3 位作者 胡文飞 郭风琪 朱志辉 余志武 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3887-3897,共11页
提出一种新型薄壁型钢UHPC组合箱梁,开展了6根薄壁型钢UHPC组合箱梁与1根薄壁型钢箱梁对比梁的四点弯曲静载试验,利用三维数字图像相关测量技术对箱梁的应力-应变与变形及裂缝性能进行测试分析。研究结果表明:外包UHPC能使薄壁型钢箱梁... 提出一种新型薄壁型钢UHPC组合箱梁,开展了6根薄壁型钢UHPC组合箱梁与1根薄壁型钢箱梁对比梁的四点弯曲静载试验,利用三维数字图像相关测量技术对箱梁的应力-应变与变形及裂缝性能进行测试分析。研究结果表明:外包UHPC能使薄壁型钢箱梁的破坏形态由局部压屈破坏转变为底部薄壁型钢下翼缘及纵筋先后达到屈服后顶部UHPC压碎的正截面受弯破坏;外包50 mm厚UHPC的未配纵筋与箍筋的组合箱梁试件XL2的正截面受弯承载力比薄壁型钢箱梁试件XL1的对应值提升77.5%;薄壁型钢表面焊接了纵筋与箍筋的组合箱梁试件XL3~XL7的整体协同工作性能得到了大幅度提升,其中,XL4试件的正截面受弯承载力比未配纵筋与箍筋的XL2试件的对应值提升了178.8%;增大薄壁型钢壁厚与外包UHPC层厚度也能在一定程度上提高薄壁型钢UHPC组合箱梁的正截面受弯承载力与抗裂能力。 展开更多
关键词 钢UHPC组合箱梁 受弯性能 四点弯曲静载试验 数字图像相关
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隧道纵向风及列车侧门开启方式对车厢内火灾温度场影响研究
16
作者 徐志胜 程昕菲 +3 位作者 陈俊伟 赵家明 刘邱林 谢宝超 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3672-3683,共12页
为了探究隧道纵向通风、列车侧门开启方式对车厢内部火灾烟气温度分布的影响规律,建立1∶15缩尺寸“车-隧”耦合试验模型,以及着火车厢侧门双侧开启时“车-隧”耦合区间车厢内部考虑无量纲纵向风速、无量纲侧门开口因子、无量纲火源热... 为了探究隧道纵向通风、列车侧门开启方式对车厢内部火灾烟气温度分布的影响规律,建立1∶15缩尺寸“车-隧”耦合试验模型,以及着火车厢侧门双侧开启时“车-隧”耦合区间车厢内部考虑无量纲纵向风速、无量纲侧门开口因子、无量纲火源热释放速率的无量纲烟气回流长度分段函数关系式。定性分析车厢顶部烟气温度分布规律,定量分析车厢内烟气回流长度数据,从而揭示烟气回流长度随纵向风速、侧门开启方式和火源热释放速率变化的规律。研究结果表明:不同纵向风速下,火源上游烟气温度分布在贯通门位置处发生明显降低。不同侧门开启方式下,着火车厢侧门双侧开启工况的火源上游温度衰减速率大于侧门单侧开启的工况;随着车厢每侧侧门开启数量增加,着火车厢侧门单侧开启工况与双侧开启工况的火源上游温度衰减速率差距随之增大。着火车厢、非着火车厢侧门均单侧开启时,烟气回流长度变化规律受贯通门停滞影响较大,当火源热释放速率增大至5.7 kW,纵向风速大于0.8 m/s后,烟气回流长度不再随纵向风速的增大而变化。着火车厢侧门双侧开启、非着火车厢侧门单侧开启时,烟气回流长度符合加速衰减区、停滞区、缓慢衰减区变化规律。研究结果可为提升列车火灾烟气防治效果,加强区间隧道烟气控制及运营安全提供经验和理论参考。 展开更多
关键词 “车-隧”耦合区间 车厢火灾 侧门开启方式 纵向通风 温度分布 烟气回流长度
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铁路路基降雨入渗过程中水-气两相渗流特性研究 被引量：7
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作者 贾羽 王晅 +2 位作者 丁瑜 张家生 陈晓斌 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3225-3234,共10页
降雨入渗过程中铁路路基填料内水、气两相渗流特性对路基填料的服役性能具有显著影响。在以往的研究中,通常假定孔隙气压力恒等于大气压力,而忽略了孔隙气压力变化对水流运动的影响。本文基于水-气两相渗流理论,考虑孔隙气压力的影响,... 降雨入渗过程中铁路路基填料内水、气两相渗流特性对路基填料的服役性能具有显著影响。在以往的研究中,通常假定孔隙气压力恒等于大气压力,而忽略了孔隙气压力变化对水流运动的影响。本文基于水-气两相渗流理论,考虑孔隙气压力的影响,建立路基降雨入渗过程中的水-气两相渗流数学模型。参照高速铁路典型路基横断面结构,针对路基各层填料水力特性,利用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics~?中的PDE模块对上述数学模型进行求解计算,结果表明:降雨入渗的主要影响区域是基床表层,特大暴雨持续9 h左右,基床表层基本全部处于饱和状态;而基床底层、路基本体、地基层填料由于渗透性较小,降雨过程中水分很难直接迅速地渗入,通常在基床表层与基床底层交界面处产生水分淤积。此时,若列车荷载反复作用,基床表层与基床底层交界面处填料中细颗粒易软化形成泥浆,产生翻浆冒泥病害。降雨入渗初期,由于渗入路基内部的水对原孔隙内气体的挤压作用,使得孔隙气压力逐渐增大,随着降雨时间的增加,受挤压的气体逐渐向下消散,孔隙气压力逐渐减小至接近大气压力值。孔隙气压力的增加会对路基内水流的运动产生阻滞作用,使得路基内孔隙水压力的增长变缓甚至孔隙水压力略有减小,因此,在求解路基降雨入渗的问题时,不能忽略土体内受压空气对水流运动的阻滞作用。 展开更多
关键词 铁路路基 降雨入渗 水-气两相渗流 数值计算
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装配式双拼槽钢-混凝土开孔组合梁试验研究
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作者 周凌宇 Naqi Lessani +3 位作者 戴超虎 李分规 石敬州 刘晓春 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期53-63,共11页
装配式建筑行业渗透率不断提升,针对装配式工业化的需求,提出了一种新型装配式双拼槽钢-混凝土开孔组合梁(DCCP),由高强螺栓连接装配模块形成,实现完全干式连接,兼具节省钢材、便于敷设管道及增大建筑使用空间等优点.对具有腹板圆形开孔... 装配式建筑行业渗透率不断提升,针对装配式工业化的需求,提出了一种新型装配式双拼槽钢-混凝土开孔组合梁(DCCP),由高强螺栓连接装配模块形成,实现完全干式连接,兼具节省钢材、便于敷设管道及增大建筑使用空间等优点.对具有腹板圆形开孔的DCCP和4根不同腹板圆角矩形开孔长度的DCCP进行了静力弯曲试验,探究了腹板开孔长度对组合梁受弯性能的影响,分析了试验梁的破坏模式,跨中挠度、应变、平面外位移、界面滑移随荷载变化规律,提出了DCCP极限承载力的理论计算模型.结果表明:腹板开孔长度对组合梁的力学性能有显著的影响,腹板开圆孔的组合梁表现为槽钢翼缘屈服失效,混凝土板在跨中压碎即弯曲破坏,而腹板开长圆角矩形孔的组合梁因腹板开孔处四角产生塑性铰和开孔处高弯矩端对应位置的混凝土板压溃而发生空腹破坏(Vierendeel mechanism failure);腹板开孔长度由150 mm增加到900 mm时,组合梁的承载力和延性分别降低了20%和23%;具有腹板开孔的DCCP平均延性系数值为8;高强螺栓约束下的装配模块间分离微乎其微,整体协同工作性能良好.钢梁与混凝土板间最大滑移为0.34 mm,新型组合梁采用的钢板连接件可有效传递钢梁和混凝土板间的纵向剪力,实现完全抗剪连接件.用本文理论模型计算的极限承载力与试验结果吻合良好,误差小于5%. 展开更多
关键词 预制梁 蜂窝组合梁 空腹破坏 弯曲破坏 腹板开孔
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新型钢管混凝土枕式无砟轨道动力响应试验研究
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作者 朱志辉 李启航 +1 位作者 刘晓春 郑纬奇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2310-2319,共10页
采用钢管混凝土构件连接轨枕块形成钢管混凝土轨枕,基于钢管混凝土轨枕设计城市轨道交通用钢管混凝土枕式无砟轨道结构。为掌握钢管混凝土枕式无砟轨道结构在城市轨道交通列车运行条件下的力学性能,验证结构设计的安全性、合理性,分别... 采用钢管混凝土构件连接轨枕块形成钢管混凝土轨枕,基于钢管混凝土轨枕设计城市轨道交通用钢管混凝土枕式无砟轨道结构。为掌握钢管混凝土枕式无砟轨道结构在城市轨道交通列车运行条件下的力学性能,验证结构设计的安全性、合理性,分别在减振地段、普通地段铺设钢管混凝土枕式无砟轨道,通过行车试验,测试分析不同列车行驶速度下无砟轨道钢轨、轨枕、道床结构的动力响应。研究结果表明:在列车车速为40、60和80 km/h运行条件下,轮轨垂向力最大值为86.18 kN,横向力最大值为13.99 kN,脱轨系数最大值为0.21,轮重减载率最大值为0.23,测试值均明显小于相应的安全限值,无砟轨道结构满足行车安全性要求;在列车动荷载作用下,钢管混凝土轨枕钢管压应力最大值为3.55 MPa,拉应力最大值为3.77 MPa;轨枕块压应力最大值为1.32 MPa;道床钢筋压应力最大值为2.30 MPa,拉应力最大值为3.54 MPa;道床底压应力最大值0.22 MPa。这些动力响应结果均满足材料的的限值,表明结构保持了良好的力学性能,结构设计合理可行。 展开更多
关键词 钢管混凝土轨枕 双块式 无砟轨道 列车运行安全性 动力响应
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沿海地区良态风和台风气候不同时距风速转换系数研究
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作者 黄东梅 郑焙元 +3 位作者 杨曙光 苏华海 周建军 陈雨豪 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2612-2624,共13页
以华南地区某海岸机场区域2012—2021年的风速实测数据为对象,根据这10 a内台风的登陆情况,将其划分为良态风气候和台风气候,研究不同风气候环境下风速时距转换系数的变化规律。研究结果表明:在良态风气候下,月、季、年极值风速的分布... 以华南地区某海岸机场区域2012—2021年的风速实测数据为对象,根据这10 a内台风的登陆情况,将其划分为良态风气候和台风气候,研究不同风气候环境下风速时距转换系数的变化规律。研究结果表明:在良态风气候下,月、季、年极值风速的分布规律均符合极值Ⅰ型(Gumbel分布),统计发现转换系数随时距增大呈指数递减的变化规律,基于此拟合得到良态风气候下月、季、年极值风速的时距转换系数公式;在台风气候下,时距转换系数曲线的平稳程度随台风强度的减小而减弱;时距3 s与10 min的转换系数的分布规律符合极值Ⅰ型分布,30 min、1 h与10 min的转换系数的分布规律符合极值Ⅲ型分布;使用良态风转换系数公式估计台风气候时距3 s与10 min的转换系数时,会存在10%~30%的相对误差,可将转换系数乘以对应的放大系数去近似估计,或直接采用1.63的转换系数。该研究结果可为不同风气候条件的风荷载计算提供参考。 展开更多
关键词 时距 极值风速 风速转换系数 良态风气候 台风气候
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