电气化铁路隧道坡度折减系数的应用研究

铁路线路限制坡度的选择应根据铁路等级、地形条件、牵引种类和运输要求比选确定。在限制坡度选定后,电力牵引隧道内的坡度折减系数与最终的设计坡度直接相关。参照某改建铁路建二线工程的施工图审核实例,对电力牵引隧道折减系数进行研究,提出合适的坡度设计标准。     

基于流固耦合的强度折减法研究地下水渗流对隧道稳定性的影响

为研究地下水渗流对隧道稳定性的影响,将基于流固耦合的强度折减法用于求解隧道安全系数。通过建立3种计算工况,分析地下水渗流、流固耦合计算模式对隧道安全系数的影响。利用流固间接耦合计算模式研究地下水水位对隧道安全系数和拱顶沉降的影响。结果表明:地下水渗流情况下隧道安全系数较不考虑地下水时降低20%左右,地下水渗流对隧道安全系数的影响不可忽略。流固间接耦合和完全耦合模式计算得到的隧道安全系数基本相同,而流固间接耦合模式所消耗的计算时间远小于完全耦合模式,建议采用流固间接耦合模式计算地下水渗流时隧道的安全系数。隧道安全系数随地下水水位升高有所降低,二者呈线性相关;地下水水位每升高10 m,隧道安全系数降低0.26。相同折减系数时,隧道拱顶沉降随地下水水位升高而增大。     

考虑水荷载作用的铁路隧道衬砌结构设计

采用室内模型试验方法,通过改变围岩注浆圈模拟介质的渗透系数,进行10组铁路隧道衬砌结构的水荷载折减系数测试试验,研究水荷载折减系数与注浆圈综合渗透系数的关系。试验结果表明,当围岩注浆圈渗透系数小于10-5cm.s-1时,水荷载折减系数取0~0.3为宜;反之,取值为0.3~1。按考虑水荷载和不考虑水荷载两种受力模式对隧道衬砌结构进行计算分析结果表明,存在较大水荷载作用的隧道衬砌结构设计不宜套用标准图,建议采用钢筋混凝土圆形衬砌结构。     

浅析兰渝铁路13‰隧道内不折减坡度的选择

针对新建铁路兰渝线哈达铺至陇南越岭地段特殊的坡度形式，根据该线的工程经济投资情况及复杂的地质地形提出13‰隧道内不折减坡度的思路，并对其可行性进行了理论论证．最后就其所产生的积极影响进行了综合阐述．     

中英钻爆法铁路隧道设计方法比较研究

针对钻爆法铁路隧道围岩分级、初期支护及二次衬砌设计方法等内容,对比分析了中英两国在隧道设计方法和理念方面的差异。对比分析表明,英国隧道设计基于巴顿的Q系统,该系统用表征岩体的RQD值,节理组数、粗糙度系数、地下水折减系数、蚀变系数及地应力折减系数来反映围岩整体力学性质,英国铁路隧道初期支护采用经验设计法,根据Q图谱进行预设计,采用有限元程序进行检算。二次衬砌采用极限状态理论进行设计,衬砌承受围岩压力的标准值由巴顿公式计算得出,二次衬砌设计时不考虑初期支护的作用。中国铁路隧道初期支护多采用类比法进行设计,并采用有限元法进行校核,二次衬砌普遍按破损阶段法设计,围岩压力根据统计回归公式计算,采用安全系数K控制结构安全性。相比而言,英国隧道设计方法和理念与围岩参数联系较为紧密和直观,而中国隧道设计方法基于定性与定量结合的围岩分级标准,两者差异明显。     

客货共线铁路隧道内最大坡度设计浅析

研究目的:根据现有铁路设计规范对隧道内纵断面坡度设计的相关规定,指出现有设计中存在的问题,通过分析列车隧道附加阻力影响因素及分析机车性能、列车阻力、列车牵引质量与线路坡度的关系,提出客货共线电气化铁路隧道内纵断面坡度设计方法的建议.研究结论:<列车牵引计算规程> (TB 1407-82) 中解释的隧道空气附加阻力公式可在客货共线铁路中参考采用,但其简化公式已失去采用意义.仅按<铁路线路设计规范>(GB 50090-2006)中3.2.5第2条设计隧道内的最大坡度已不能完全适应目前铁路建设的要求,特别是在地形地质困难线路中,应统筹考虑机车性能、列车运行速度、隧道空气附加阻力等因素的影响,充分发挥移动设备的潜能;并采用计算机模拟的手段,将隧道空气附加阻力公式纳入计算过程及利用动能确定隧道内的最大坡度.     

极限状态下体外预应力混凝土梁抗弯强度的计算方法

引入应力折减系数和应变折减系数的要领及其及与各影响因素之间的关系，论述了极限状态下体预应力混凝土梁抗弯强度的计算方法。     

高速列车通过高海拔大坡度隧道车内外压力波特性

为研究高速列车通过高海拔、大坡度和特长隧道下压力波的特性，基于一维可压缩非定常不等熵流动模型的广义黎曼变量特征线法模拟列车通过隧道时的车外压力，采用时间常数法计算车内压力；分别利用国外数值模拟结果和国内西成高铁实车试验数据，验证方法的合理性和准确性；以速度200 km·h-1的单列8编组高速列车为研究对象，分析列车通过4种海拔、5种坡度和4种长度组成的不同隧道时，车内外压力波动和最值的变化规律。结果表明：隧道内初始压力是影响车内外压力幅值的根本原因；车内外最大正、负压均随隧道海拔的升高而线性减小，随隧道坡度和长度的增加而线性增大；与下坡相比，列车上坡运行时车内的压力舒适性更为恶劣、气密性要求更高；列车上、下坡通过坡度30‰、进口端海拔4 500 m、长42 km隧道时，车外最大正、负压分别为9.85和-9.63 kPa，列车动态气密时间常数不应小于1 713 s。     

美日欧中规范钢桥压杆稳定性计算对比研究

在进行稳定设计时,大部分规范同时考虑构件的整体稳定和板件的局部稳定,不同规范的稳定设计方法差异较大。介绍美国、日本、欧洲、中国四种钢结构桥梁规范中的稳定设计方法,通过将整体稳定折减系数和局部稳定折减系数分别表示为相对长细比和相对宽厚比的函数,绘制4种规范下的稳定折减系数曲线进行对比。同时,针对桥梁工程中常用的翼缘厚度小于40 mm的H形截面杆件,根据各规范中对应的曲线,结合算例计算其稳定折减系数。结果表明:对H形截面受压杆件,整体稳定折减系数为美国规范最大,日本和欧洲规范其次,中国规范最小;局部稳定折减系数为美国和欧洲规范较大,日本和中国规范较小。中国规范在稳定设计方面最为保守。     

对小半径曲线粘降引起坡度折减的探讨

通过对我国现有的各种主要机车在小半径曲线上运行引起的坡度折减的计算和分析 ,得出合理的坡度折减值 ,并对现行规范的规定提出不同的看法和建议