季节冻土区铁路列车行驶路基振动反应与稳定性研究

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基本信息

  • 批准号：
    51078111
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    41.0万
  • 负责人：
    凌贤长
  • 依托单位：
    哈尔滨工业大学
  • 学科分类：
    E0807.岩土与基础工程
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

以我国东北典型季节冻土区铁路路基冻融病害防治为应用背景，立足于我们过去的研究基础与资料积累，并结合我们正在进行的相关研究工作，充分考虑列车行驶振动条件，通过深入的理论分析、数值模拟与现场监测、室内试验相结合研究手段，着眼于研究在列车行驶长期反复振动作用下季节性冻胀路基稳定性机理与影响因素、路基季节性冻胀－融沉变形发展规律与影响因素、路基季节性冻融失稳触发条件与灾害控制等三方面亟待解决的突出基础与理论问题，致力于为季节性冻胀路基病害治理措施的合理确定提供必要的理论依据，并给出季节性冻胀路基列车载荷下稳定性分析技术途径、沉陷预测技术方法，同时提出病害防治的若干可行建议。有利于进一步加深理解季节性冻胀路基列车载荷下稳定性、冻融病害等关键科学问题，对于避免病害治理措施选择的盲目性且确保措施的长期有效性无疑具有极其重要的实际意义，对于促进我国冻土动力学、轨道交通动力学的学科发展具有重要的理论意义。

结项摘要

本项目针对季节冻融铁路路，对京哈铁路轨道交通荷载下冻土、融土的动力性能、列车荷载下路基动力响应、长期列车荷载作用下路基动力永久变形和路基冻害处理等科学问题进行了基础性研究，主要研究内容与取得的成果如下。.(1) 通过室内低温动三轴试验，对比研究了在动应力条件、外界环境和土体物理状态改变下冻结粉质粘土的动态力学行为，深入研究了列车循环荷载下冻结粉质粘土的弹性变形和累积塑性变形的变化规律，建立了回弹模量的经验模型，并以临界动应力为归一化因子，建立了累积变形与动应力条件、振动次数和冻结温度等参数之间的关系模型。.(2) 针对季节性冻融循环与列车荷载作用特点，基于室内常温循环三轴试验，对比研究了冻融循环次数、融化温度、动应力幅值和围压等影响因素对粉质粘土的动态力学行为的影响，深入研究了冻融循环和列车循环荷载综合作用下粉质粘土的弹性变形和累积变形变化规律，并建立了回弹模量和累积塑性变形与冻融循环次数之间的关系模型。.(3) 建立了有限元-无限元结合针对季节冻土路基三维动力响应的数值模拟途径。采用课题组自编的车-轨-路基动力模型程序计算列车动荷载，以轨-枕作用力为列车荷载输入到路基三维动力数值模型中，实现了温度场和应力场耦合，探讨了列车速度、列车轴重及路基的主要设计参数对路基动力响应的影响规律，并借助正交试验设计原理，对各影响参数的敏感性进行评价。. (4) 以建立的列车循环荷载下冻结、融化的粉质粘土的累积永久应变模型为基础，二次开发了接口于以Drucker-Prager准则为屈服标准的粘弹塑性本构的CREEP子程序，建立了考虑列车荷载引起动应力的铁路路基长期变形的数值模型。基于该模型预测了列车荷载作用下路基的永久变形，并探讨列车轴重、行车速度、振动次数等因素对路基动力永久变形发展的影响。.(5) 建立季冻区铁路路基温度场预测模型，预测应用固化剂和保温板分别对季冻区铁路路基内部温度场的影响。考虑在铺设保温层情况下，加铺防冻胀护道对路基地温特征的影响规律，并与未加铺防冻胀护道的情况进行对比分析。结果表明：铺设保温材料对减小路基中部附近土体季节冻结深度有明显作用。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
青藏铁路列车行驶引起的轨枕竖向作用力研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    哈尔滨工业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱占元;凌贤长;陈士军;郑英杰
  • 通讯作者：
    郑英杰
人造多晶冰的动力学参数试验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    岩土工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱占元;陈士军;凌贤长;王立娜;李琼林
  • 通讯作者：
    李琼林
列车荷载下青藏冻结粉质黏土变形特性试验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    土木工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王立娜;凌贤长;李琼林;张锋
  • 通讯作者：
    张锋
Numerical simulation of dynamic response of subgrade under moving heavy truck in cold regions
寒冷地区重型卡车行驶路基动力响应数值模拟
  • DOI：
    10.3724/sp.j.1226.2013.00468
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Sciences in Cold and Arid Reions
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Feng Zhang;Feng Decheng;XianZhang Ling
  • 通讯作者：
    XianZhang Ling
轨道高低不平顺谱分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    地震工程与工程振动
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈士军;凌贤长;朱占元;徐学燕;刘艳萍;CHEN Shijun1,LING Xianzhang1,ZHU Zhanyuan2,XU Xuey;2.Urban;Rural Construction College, Sichuan Ag;3.SCIVIC Engineering Corporation,Luoyang 471000,Ch
  • 通讯作者：
    3.SCIVIC Engineering Corporation,Luoyang 471000,Ch

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其他文献

季节冻土区长期交通荷载下公路路基永久变形特性
  • DOI：
    10.11918/j.issn.0367-6234.2017.03.019
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    哈尔滨工业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张锋;林波;冯德成;凌贤长
  • 通讯作者：
    凌贤长
承台型式对可液化场地桥梁桩-柱墩地震响应影响振动台试验
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    地 震 工 程 与 工 程 振 动
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    唐亮;徐鹏举;凌贤长;王东升;高霞
  • 通讯作者：
    高霞
可液化场地桥梁群桩基础地震响应振动台试验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2010
  • 期刊：
    岩土工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    唐亮;凌贤长;徐鹏举;高霞;王东升
  • 通讯作者：
    王东升
含黏粒砂土动力特性试验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    地下空间与工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    宋晓丽;张瑾;张鹏;凌贤长
  • 通讯作者：
    凌贤长
单桩竖向动力阻抗计算模型研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    计算力学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孔德森;栾茂田;凌贤长;仇清
  • 通讯作者：
    仇清

其他文献

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  • 资助金额：
    7.0 万元
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相似国自然基金

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  • 批准号：
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相似海外基金

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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