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研究成果

轨道结构环境友好与安全服役保障技术

时间:2020-03-12 00:00:00  作者:  点击:

项目名称: 轨道结构环境友好与安全服役保障技术

主要完成人: 雷晓燕,冯青松,刘林芽,张鹏飞,刘庆杰,罗锟,张斌,农兴中,李明华,李纪阳,李乐

奖励类别及等级:江西省科技进步奖一等奖

该项目属于轨道交通领域。

轨道结构为高速铁路和城市轨道交通的关键基础结构,直接影响列车运行的安全性、舒适性及环境友好,与轨道交通公共运输安全和绿色环保民生息息相关。轨道结构环境友好与安全服役保障是轨道交通建设和运营中的关键核心技术。 然而,由于运输条件及服役环境的多样化和复杂性,技术突破具有极大的挑战性和艰巨性,已成为本行业国际性的研究热点和难题。 课题组历时8年,通过产学研联合攻关,创新性地提出了高速铁路轨道结构动力学理论,模型和算法,研发了轨道结构环境友好、安全服役保障技术和系列装备,实现了大规模工程应用,为高速铁路和城市轨道交通轨道结构技术进步起到了重大的推动作用。项目主要创新成果有:

1.创新性地提出了列车-轨道非线性耦合系统动力学分析的新型车辆单元和轨道单元,以及求解车辆-轨道非线性耦合系统动力方程的“交叉迭代高效算法”,构建了中、高频段轨道结构振动分析的周期结构波数有限元模型和算法,攻克了轨道结构振动噪声的全频段精准高效分析难题。

2. 创新性地提出了有限元-快速多极边界元法分析与模型试验相结合的高架轨道桥梁结构振动噪声预测方法,研发了轨道、桥梁结构,道岔区、交叉地铁,曲线地铁等复杂区段轨道交通减振降噪关键技术及系列装备。

3.创新性地提出了优化的过渡段轨道刚度分布函数和轨道度平滑设计原则,构建了高谏铁路桥上无缝线路纵向力监测、分析和设计平台,提出了轮轨垂向力连续测量、车轮扁疤和车轮多边形识别新方法,研发了高速铁路无砟轨道聚合物注浆抬升纠偏同步整治技术及轨道结构安全服役保障系列装备。

研究成果广泛应用于广州、深圳、南昌、长沙、郑州等 40多条城市轨道交通线路轨道结构减振降噪、轨道结构优化设计及安全服役监测,以及京沪、沪宁等十余个高速铁路重点工程的轨道监测与维修整治中,有力保障了轨道交通环境友好与安全服役,对安全、绿色、可持续轨道交通发展发挥了重要的作用。项目直接经济效益累计2.74亿元,间接效益62.74亿元。 授权发明专利26项,实用新型专利40项,软件著作权40项,出版专著3部、国际会议论文集1部,发表论文228篇,其中SCI,EI期刊论文52篇,主办大型国际学术会议2次,主编企业标准2部,培养博士、硕士研究生80余人。获中国土木工程学会轨道交通分会-城市轨道交通技术创新推广项目1项,在全国轨道交通建设中予以推广。

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