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2016, 33(4):1-9. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.001
摘要:利用车辆-轨道耦合动力学理论,建立了不同类型无砟轨道垂向耦合动力学模型,分别计算了整体式无砟轨道、板式无砟轨道以及浮置板式无砟轨道在列车运行下的振动响应,分析比较系统振动响应受无砟轨道道床类型、车速、不平顺波深、扣件刚度和板下弹簧刚度的影响。结果表明,系统振动响应均随车速的提高而增大;车速、不平顺波深、扣件刚度和板下弹簧刚度对整体道床式无砟轨道系统振动响应影响最大,板式无砟轨道次之,对浮置板式无砟轨道系统振动响应影响最小;相对而言,浮置板式无砟轨道动力特性最好,其次为板式无砟轨道,整体式无砟轨道的动力特性最差。
2016, 33(4):10-17. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.002
摘要:通过计算不同荷重级别的设计飞机类型(波音-737、空客-300、波音-747)、不同厚度和模量的既有道面结构(面层、基层)、不同既有道面条件(主要状况为轻微或严重损坏)、不同加铺类型(水泥混凝土、沥青层)等256种工况下的加铺层厚度,对中国民航机场道面设计规范中既有水泥混凝土道面加铺设计方法与美国联邦航空管理局、陆军工程兵团、Rollings等加铺设计方法进行对比分析。结果表明,在繁重交通荷载作用下加铺水泥混凝土时,我国民航设计方法厚度在既有水泥道面结构较强计算结果相对保守;加铺沥青层时,在既有水泥道面结构不强时计算结果较为保守,不符合经验预估范围。其它工况下与其它方法厚度设计结果相差不大。
2016, 33(4):18-23. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.003
摘要:针对壁板坡隧道存在多种特殊岩土和不良地质,易引发坍塌、突水、软岩变形等多种地质灾害的实际,提出了一种分级式超前地质预报管理机制。综合采用地质调查法、地震反射法、地质雷达法、红外探测法和超前水平钻法的超前地质预报方法,具有地质与物探相结合、长短距离相结合、物性参数互补的特点,能够比较准确地预报地质条件,减少占用工作面时间,加快施工进度。通过工程实际说明该方法取得较好的预报结果,为该类工程问题提供了有效的技术手段。
2016, 33(4):24-30. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.004
摘要:应用弹性力学理论和钢管混凝土柱协同工作条件,推导出了钢管混凝土柱组合轴压弹性模量和轴向压力分配的理论计算公式。公式表明,组合弹性模量不但与混凝土泊松比、单向轴压弹性模量和混凝土柱截面直径有关,而且和钢管泊松比、单向轴压弹性模量以及含钢率有关。作为计算例,用MATLAB编程考察了混凝土强度等级和含钢率对混凝土轴向压力分配系数、钢管混凝土柱组合弹性模量的影响。研究结果表明:混凝土轴向压力分配系数随着含钢率增大而递减,随混凝土强度等级提高而增大;与不考虑紧箍效应相比,考虑紧箍效应的情况下,核心混凝土的轴向压力有一部分传递给了钢管;含钢率越大,组合轴压弹性模量越大;混凝土强度等级越高,组合轴压弹性模量越大;用本文理论计算公式算得的组合弹性模量与按照统一理论所得的结果相近。由于刚管混凝土柱外钢管约束,核心混凝土的轴压刚度提高了至少20%。
2016, 33(4):31-36. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.005
摘要:为研究阻尼钢轨的减振降噪性能,以标准钢轨和迷宫式约束阻尼钢轨为研究对象,通过在消声室内测试标准钢轨和迷宫式约束阻尼钢轨的振动与噪声特性,实验结果表明:阻尼钢轨具有良好的减振降噪效果,阻尼钢轨在全频段内有效地抑制振动和噪声。在径向冲击荷载下,迷宫式约束阻尼钢轨相对于标准钢轨的振动加速度衰减量为5%19%,振动时间衰减量都大于94%,总噪声级降低达9 d B以上;在轴向的冲击荷载下,迷宫式约束阻尼钢轨相对于标准钢轨的振动加速度衰减量为9%21%,振动时间衰减量都大于92%,总噪声级降低达5 d B以上。实验结果为新型约束阻尼钢轨的优化设计提供了更加准确的实验依据。
2016, 33(4):37-44. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.006
摘要:目前针对漂石地层土压平衡盾构的掘进速度模型研究比较少。借助成都地铁某区间盾构隧道工程,根据现场施工实测数据,利用统计分析、模型回归等方法分析了参数间的相关性,并依据掘进速度与其他参数间的关系建立了成都漂石地层中的掘进速度模型。研究结果表明:在成都漂石地层中,影响掘进速度最大的因素依次是贯入度、刀盘转速;掘进速度和刀盘转速、贯入度、螺旋机转速成正比,与总推力、土仓压力正反比;掘进速度与扭矩不是简单的线性关系,扭矩在一定范围时,掘进速度缓慢增加,当扭矩大于一定值后,掘进速度随着扭矩的增大而减小。这些关系对漂石地层土压平衡盾构的参数选择和匹配有重要的指导意义,所建立的模型可为盾构掘进参数的优化、预测和控制提供依据。
2016, 33(4):45-49. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.007
摘要:由于密封垫的使用寿命对今后隧道工程有着重要的工程意义;因此,对比不同密封垫材料的优缺点,根据规范对尺寸的规定,选取合适的盾构管片橡胶密封垫材料(EPDM)和3种尺寸分别进行防水试验。得出的结论是:当橡胶密封垫的接触应力与设计水压力之比K≥1.15时能满足防水要求。针对目前盾构隧道管片接缝弹性密封垫以经验为主的设计思路,提出利用数值模拟手段,将第3种试验产品的耐久性实验所得的数据利用"阿累尼乌斯方程"的"P-T-t三元模型"进行橡胶密封垫使用寿命预测。所得出的结论是:橡胶密封垫在使用100年后其应力保持率为83.3%。第3次试验所用橡胶密封垫的短期防水压力最高达到1.8 MPa,通过计算可知使用100年后该断面尺寸橡胶密封垫的防水压力为:1.8×83.3%=1.5 MPa,满足0.4 MPa的长期防水指标。研究结果表明"阿累尼乌斯方程"的"P-T-t三元模型"能够很好地解决密封垫的使用寿命问题,具有较好的推广应用前景。
2016, 33(4):50-55. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.008
摘要:通过极限平衡法推导了放坡条件下有限土体主动土压力计算公式,基于该公式分析了不改变有限土体宽度与基坑深度的比值(b/H),但改变基坑大小的情况下,对剪切面破裂角无影响,且有限土体主动土压力与基坑深度的平方成正比关系。改变边坡坡角,随着b/H的值增大,剪切破裂角及有限土体主动土压力会趋于一定值,且该计算公式适用范围与边坡坡角无关,与内摩擦成负相关。
2016, 33(4):56-60. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.009
摘要:加快收敛速度是目前实时动态精密单点定位研究的难题。通过已知点观测数据验证了非差非组合PPP定位方法与传统消电离层组合PPP定位精度相当,具有一定实际应用价值。利用高精度CORS系统建立区域电离层模型并对非差非组合PPP进行约束,与消电离层组合PPP定位结果相比,E方向初始历元定位偏差小于0.5 m,8 min内定位偏差收敛至小于10 cm,定位精度得到明显提高,完全能够满足交通运输中动态定位导航的需求。
2016, 33(4):61-66. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.010
摘要:无线闭塞中心对高速列车进行间隔控制和下达移动授权,是保证高速铁路信号系统高效、稳定、准确工作的关键因素。文章介绍了无限闭塞中心的系统配置结构以及与外部接口之间信息的交互,并以此为基础对无线闭塞中心进行分层和模块化,使用SIMFIA安全评估软件构建无线闭塞中心模型。对模型进行参数设置后,运用SIMFIA软件的SAFETY功能生成模型的故障树以及各模块节点的故障概率,并以此进行系统的安全性分析,达到安全评估的目的。
2016, 33(4):67-72. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.011
摘要:高速公路隧道照明系统的布灯参数决定着路面照度,影响着交通安全和照明能耗。为了得到高速公路隧道中间段中央布灯方式下最节能的布灯参数,以灯具安装高度、纵向安装间距和单灯功率为优化参数,以总功耗最小为目标,建立了隧道中间段中央布灯方式的参数优化模型。以九景高速公路雁列山隧道为例,通过优化模型得到该隧道中间段在中央布灯方式的优化布灯参数,并将优化结果与该隧道的布灯情况进行了比较。结果表明,基于优化布灯参数的LED灯照明系统,即使满负荷工作,比原高压钠灯照明系统节能超过51%,比改造后的电磁感应灯照明系统节能超过39%,节能效果显著;LED灯光衰30%以后路面照度及均匀度依然满足隧道照明要求。利用Dialux软件根据优化布灯参数建立了照明仿真系统并进行了仿真实验,仿真结果与优化计算结果基本一致,均满足隧道照明要求,证明了优化模型的正确性。
2016, 33(4):73-80. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.012
摘要:为缓解生态旅游景区高峰期交通供需严重失衡、交通拥堵严重等问题,文章提出了"离岛交通"发展模式及其内涵,从岛外交通快速抵离、岛内交通低碳慢行、内外交通无缝衔接、设施配置逐层减弱、多元化品质交通服务等方面,提出了大鹏半岛发展"离岛交通"模式的具体策略,以构建一体化、可持续、多元低碳的旅游交通体系。
2016, 33(4):81-86. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.013
摘要:针对现有的10 k V输电线单端行波故障测距理论,提出了一种基于Cyclone IV系列FPGA芯片EP4CE15F17C8N的软硬件实现方案。采用FPGA自顶向下模块化思想,设计了行波故障测距系统,采用AD7356进行高速数据采集,通过改进的凯伦鲍尔矩阵进行相模变换,用FIR滤波器IP核进行小波变换求模极大值,最后根据模极大值的极性选择测距公式计算故障距离。通过时序仿真和板级测试表明,该方案设计时序稳定,且定位精度高、实时性强。
2016, 33(4):87-93. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.014
摘要:铁路轮渡站是构成整个铁路轮渡系统的重要组成部分之一。目前我国跨海及内河铁路轮渡站站场布局与设置仍有较多不合理处,给加快铁路运输造成了一定的瓶颈。现对传统跨海及内河铁路轮渡站站场布置进行分析,针对其缺陷及不合理处提出几种改进方案,达到优化站场布置的目的,提高列车周转速度、扩充铁路轮渡站运能。
2016, 33(4):94-97. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.015
摘要:我国交通问题十分严重,文章分析交通拥堵收费政策影响外外通勤的出行者出行的方式,利用MNL模型,进行敏感度分析和关键因子分析,评价拥堵收费对外外通勤出行者具体出行方式的影响。
2016, 33(4):98-102. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.016
摘要:应用高精度定位解算软件PANDA对框架网进行解算,并与Bernese解进行比较,探讨不同软件模型下框架网的点位坐标解算方法及其精度;通过算例表明PANDA软件的定位解算结果与Bernese的解有较好的一致性,表明PANDA软件有较高的可靠性和稳定性。
2016, 33(4):103-112. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.017
摘要:电力变压器作为电力系统中变换电压、输送电能、分配电能的重要电力设备,其运行状态直接影响到电网的运行安全。为了提高故障诊断的准确率,提出了一种基于蜻蜓算法(dragonfly algorithm,DA)和支持向量机(support vector machine,SVM)的变压器故障诊断方法。利用蜻蜓算法DA对SVM分类器参数进行优化且以SVM分类预测准确率最大为其适应度函数。变压器故障诊断实例仿真结果分析表明:基于蜻蜓算法的DA-SVM支持向量机的变压器故障诊断与交叉验证法CV-SVM,基于遗传算法的GA-SVM,基于粒子群算法的PSO-SVM相比较,在变压器故障诊断中具有故障诊断准确率高,全局寻优能力强,收敛速度快,且稳定性好的优越性。
2016, 33(4):113-121. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.018
摘要:物体都具有波粒二像性,但波动性是经典物理学的难点。本文尝试研究波动性在平直空间对物体运动可能产生的影响,发现娲和娲子2个因子,弥补了狭义相对论定域性原则的不足,并发现波动性支持超光速,以及非定域时间和因果律的连续和线性统一。最有意义的是:牛顿三大定律和狭义相对论,以及运动波这三者可以携手成为平直空间的统一理论体系。
2016, 33(4):122-129. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.019
摘要:随着电力电子变频器装置以及各种非线性负载的大量使用,地铁供电系统的谐波也随之增多。地铁牵引变电所采用24脉波整流机组进行整流极大地降低了牵引供电系统的低次谐波。但这主动式谐波治理方案并不能有效减少地铁低压供配电系统谐波含量。为进一步减少供电系统的谐波,提出在降压变电所0.4 k V侧安装有源电力滤波器(active power filter,APF)以对低压侧谐波进行有效治理。阐述了24脉波整流机组以及APF的工作原理;在基于瞬时无功功率理论的ip-iq法的基础上引入平均电流控制器和PI调节器替代低通滤波器,提出一种改进型的谐波电流检测方法并在此基础上对APF的控制策略进行分析;最后在Matlab/Simulink平台构建仿真模型进行验证,仿真结果表明所提出的基于谐波电流检测算法改进型的地铁供电系统APF对谐波抑制的有效性。
2016, 33(4):130-135. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.020
摘要:选取典型城市隧道进行机动车排放因子测试,在南京市富贵山隧道进行监测,对隧道内的PM2.5浓度、风速风向、交通量、车型、速度及气象条件进行采集分析、计数、分类、观察。建立守恒方程和多元线性回归求解PM2.5平均排放因子,分别得出出租车(天然气)、小汽车、公交车(天然气)、大客车(柴油)、大货车在35~40 km·h-1,40~45 km·h-1,45~50 km·h-1范围内的平均排放因子;其中最大值为0.157 2 g·(km·辆)-1,最小值为0.015 21 g·(km·辆)-1,在相同速度范围内城市大货车的PM2.5的平均排放因子明显高于其它,其次是大客车(柴油)、公交车(天然气)、小汽车、出租车(天然气)。
2016, 33(4):136-142. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2016.04.021
摘要:考虑到主动配电网控制方式灵活、复杂、分布式电源渗透率较高、潮流双向流动等特性,依据主动配电网保护研究现有成果,对主动配电网保护技术做了综述,结合主动配电网的结构特征,提出对主动配电网保护的基本要求,讨论分布式电源和储能设备、故障时的隔离策略、控制方式、运行方式对主动配电网保护的影响。并分析主动配电网保护的关键问题和研究现状。