【目标】分析多年冻土区高速公路路基不同沉陷形态、行驶速度等因素对车辆乘员舒适性的影响，明确路基不同病害类型的分级控制标准。【方法】基于多年冻土区高速公路路表沉陷激光点云实测数据将不均匀沉陷细分为错台型沉陷、曲线型沉陷和拱起型变形，进一步采用CarSim仿真软件构建人-车-路耦合模型分析了不同类型沉陷对车辆加速度的影响规律。【结果】行车舒适性受行车速度、错台高度、曲线型沉陷深度、拱起的高度以及病害区纵向波长等因素的综合影响，其中错台病害对行车舒适性影响最大；同路况下，车身垂向加速度峰值随车速增加而增大；在曲线型沉陷与拱起病害中，行车舒适性与病害区纵向波长呈正相关，而与沉陷/拱起高度呈负相关；当纵向波长相同时，拱起病害应设定更严格的养护控制标准。【结论】应根据人体舒适性加速度阈值建立不同沉陷形态的分级控制标准，以有效指导沉陷处治和车辆限速管理。多年冻土区高等级公路不均匀沉陷发育路段全线限速应在80 km/h以下，病害严重路段限速60 km/h或更低；错台高度控制在1.5 cm以内；曲线型沉陷区纵向波长应大于7 m,沉陷深度控制在5 cm内；曲线型拱起区纵向波长应大于5 m,拱起高度控制在3...
【目标】分析多年冻土区高速公路路基不同沉陷形态、行驶速度等因素对车辆乘员舒适性的影响，明确路基不同病害类型的分级控制标准。【方法】基于多年冻土区高速公路路表沉陷激光点云实测数据将不均匀沉陷细分为错台型沉陷、曲线型沉陷和拱起型变形，进一步采用CarSim仿真软件构建人-车-路耦合模型分析了不同类型沉陷对车辆加速度的影响规律。【结果】行车舒适性受行车速度、错台高度、曲线型沉陷深度、拱起的高度以及病害区纵向波长等因素的综合影响，其中错台病害对行车舒适性影响最大；同路况下，车身垂向加速度峰值随车速增加而增大；在曲线型沉陷与拱起病害中，行车舒适性与病害区纵向波长呈正相关，而与沉陷/拱起高度呈负相关；当纵向波长相同时，拱起病害应设定更严格的养护控制标准。【结论】应根据人体舒适性加速度阈值建立不同沉陷形态的分级控制标准，以有效指导沉陷处治和车辆限速管理。多年冻土区高等级公路不均匀沉陷发育路段全线限速应在80 km/h以下，病害严重路段限速60 km/h或更低；错台高度控制在1.5 cm以内；曲线型沉陷区纵向波长应大于7 m,沉陷深度控制在5 cm内；曲线型拱起区纵向波长应大于5 m,拱起高度控制在3...
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动，直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能，亟需深入研究。利用数值仿真，首先，建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型；其次，对Kelvin模型进行改进，建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型；进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后，采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明：该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中，地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%)，下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%)；降温时反之。此外，流变效应长期作用下，上部桩侧逐渐发挥承载性能，摩阻力增大(增幅50%)，深部相应降低(降幅14%)，中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制；整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制，某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用，影响桩侧摩阻力的深度分布形态，使得桩基础承载模式动态变化，对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响，将为进一步的仿真研...
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动，直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能，亟需深入研究。利用数值仿真，首先，建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型；其次，对Kelvin模型进行改进，建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型；进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后，采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明：该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中，地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%)，下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%)；降温时反之。此外，流变效应长期作用下，上部桩侧逐渐发挥承载性能，摩阻力增大(增幅50%)，深部相应降低(降幅14%)，中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制；整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制，某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用，影响桩侧摩阻力的深度分布形态，使得桩基础承载模式动态变化，对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响，将为进一步的仿真研...
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动，直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能，亟需深入研究。利用数值仿真，首先，建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型；其次，对Kelvin模型进行改进，建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型；进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后，采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明：该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中，地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%)，下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%)；降温时反之。此外，流变效应长期作用下，上部桩侧逐渐发挥承载性能，摩阻力增大(增幅50%)，深部相应降低(降幅14%)，中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制；整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制，某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用，影响桩侧摩阻力的深度分布形态，使得桩基础承载模式动态变化，对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响，将为进一步的仿真研...
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动，直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能，亟需深入研究。利用数值仿真，首先，建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型；其次，对Kelvin模型进行改进，建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型；进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后，采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明：该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中，地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%)，下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%)；降温时反之。此外，流变效应长期作用下，上部桩侧逐渐发挥承载性能，摩阻力增大(增幅50%)，深部相应降低(降幅14%)，中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制；整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制，某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用，影响桩侧摩阻力的深度分布形态，使得桩基础承载模式动态变化，对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响，将为进一步的仿真研...
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动，直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能，亟需深入研究。利用数值仿真，首先，建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型；其次，对Kelvin模型进行改进，建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型；进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后，采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明：该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中，地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%)，下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%)；降温时反之。此外，流变效应长期作用下，上部桩侧逐渐发挥承载性能，摩阻力增大(增幅50%)，深部相应降低(降幅14%)，中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制；整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制，某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用，影响桩侧摩阻力的深度分布形态，使得桩基础承载模式动态变化，对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响，将为进一步的仿真研...
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动，直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能，亟需深入研究。利用数值仿真，首先，建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型；其次，对Kelvin模型进行改进，建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型；进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后，采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明：该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中，地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%)，下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%)；降温时反之。此外，流变效应长期作用下，上部桩侧逐渐发挥承载性能，摩阻力增大(增幅50%)，深部相应降低(降幅14%)，中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制；整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制，某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用，影响桩侧摩阻力的深度分布形态，使得桩基础承载模式动态变化，对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响，将为进一步的仿真研...
为了研究道岔融雪的基本原理，解决电加热道岔融雪系统热效率低、融雪不充分、电加热元件故障率高等问题，以60 kg/m钢轨12号道岔为研究对象，基于MATLAB和COMSOL分析软件构建出“道岔尖轨结构-电加热元件-积雪-空气”的融雪模型。将融雪模型分为无积雪的一般情况和有积雪的极端情况，按照现场环境数据和参数进行模型仿真，将一般情况的仿真结果与现场实验收集的轨温数据进行对比，并模拟极端情况下原电加热元件的融雪效果，对温度分布，轨温变化和积雪融化程度进行分析。研究结果表明：通过对道岔尖轨轨腰加热方式进行建模，融雪模型与现场数据有较好的拟合度，温度差在±2℃内，相对误差保持在7%以内，验证了模型的可靠性。一般情况下，系统首次加热需要40 min左右将钢轨加热至目标温度，电加热元件冷却后再次加热至目标温度需要25 min左右。极端情况下，使用与一般情况首次加热的相同条件，此时轨温上升较为缓慢，与目标温度相差10℃左右，积雪相变程度在0.3以下，不能达到融雪的目的。极端情况下增加无积雪的对照组进行轨温模拟，积雪是影响轨温变化的主要因素。依据现场条件对道岔尖轨完成了传热模型构建，并验证了模型的准确...
为了研究道岔融雪的基本原理，解决电加热道岔融雪系统热效率低、融雪不充分、电加热元件故障率高等问题，以60 kg/m钢轨12号道岔为研究对象，基于MATLAB和COMSOL分析软件构建出“道岔尖轨结构-电加热元件-积雪-空气”的融雪模型。将融雪模型分为无积雪的一般情况和有积雪的极端情况，按照现场环境数据和参数进行模型仿真，将一般情况的仿真结果与现场实验收集的轨温数据进行对比，并模拟极端情况下原电加热元件的融雪效果，对温度分布，轨温变化和积雪融化程度进行分析。研究结果表明：通过对道岔尖轨轨腰加热方式进行建模，融雪模型与现场数据有较好的拟合度，温度差在±2℃内，相对误差保持在7%以内，验证了模型的可靠性。一般情况下，系统首次加热需要40 min左右将钢轨加热至目标温度，电加热元件冷却后再次加热至目标温度需要25 min左右。极端情况下，使用与一般情况首次加热的相同条件，此时轨温上升较为缓慢，与目标温度相差10℃左右，积雪相变程度在0.3以下，不能达到融雪的目的。极端情况下增加无积雪的对照组进行轨温模拟，积雪是影响轨温变化的主要因素。依据现场条件对道岔尖轨完成了传热模型构建，并验证了模型的准确...