鐵四院博士后科研課題

1、鐵四院博士后科研課題（2009年8月11日）一、列車振動對隧道結(jié)構(gòu)以及周邊環(huán)境影響綜合研究研究內(nèi)容：對隧道及周邊環(huán)境振動開展進(jìn)一步的研究，完善現(xiàn)有的環(huán)境振動理論迫在眉睫。針對當(dāng)前隧道列車環(huán)境振動分析研究中存在的主要問題，從以下幾個方面開展研究：1.列車振動荷載分析確定列車振動荷載的數(shù)值計算模型，分析列車振動荷載頻譜特性，為列車環(huán)境振動影響分析提供切合實際的激勵荷載時程曲線。2.隧道內(nèi)列車振動傳遞規(guī)律研究給出隧道結(jié)構(gòu)以及地層中的位移、速度、加速度、應(yīng)力隨時間和空間的變化情況，分析列車速度、隧道結(jié)構(gòu)、地層參數(shù)對動力響應(yīng)的影響。3.車振動荷載作用下隧道結(jié)構(gòu)安全及襯砌結(jié)構(gòu)優(yōu)化對列車振動荷載作用下隧道襯

2、砌結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)特征作綜合分析研究，評價隧道襯砌結(jié)構(gòu)的動力穩(wěn)定性，并根據(jù)隧道動力響應(yīng)結(jié)果優(yōu)化隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計。4.列車振動荷載作用下隧道周圍介質(zhì)應(yīng)力狀態(tài)及地表沉降分析分析評測隧道運(yùn)行的安全性和上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與可靠性，進(jìn)一步分析地基在列車運(yùn)動荷載作用下長期沉降問題，達(dá)到隧道和上部結(jié)構(gòu)防振減災(zāi)的目的。5.列車振動對隧道周邊建筑物的影響分析分析地表建筑結(jié)構(gòu)的在列車荷載作用下的振動特性，考慮建筑結(jié)構(gòu)頻率研究地表振動頻率，考慮結(jié)構(gòu)共振特性分析地表建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，并提出減隔振措施。6.列車振動對隧道周邊人居舒適度影響分析分析地表質(zhì)點振動頻譜特性，給出隧道地表各空間點噪聲水平，判斷人居舒適度并對超過噪

3、聲限定值區(qū)域提出治理措施。7.振動減隔離措施效果評價分析及設(shè)計優(yōu)化 根據(jù)列車振動荷載進(jìn)行動力計算，分析隔減振措施對振動的控制效果，并對隔減振結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化。二、高速車站作業(yè)仿真系統(tǒng)1、關(guān)鍵技術(shù)：各銜接方向、各種類列車占用車站股道的數(shù)學(xué)模型；車站咽喉區(qū)道岔布置關(guān)系數(shù)學(xué)模型；咽喉區(qū)道岔組占用及作業(yè)進(jìn)路選擇數(shù)學(xué)模型；車站間隔時間計算；車站咽喉區(qū)、到發(fā)線能力綜合模擬；到達(dá)、出發(fā)、立折、出入段作業(yè)動態(tài)仿真技術(shù)；咽喉區(qū)道岔布置優(yōu)化方案。2、研究目標(biāo)：采用動態(tài)仿真技術(shù)對車站股道規(guī)模、各種作業(yè)過程和作業(yè)時間、車站綜合能力、咽喉區(qū)道岔布置優(yōu)化方案進(jìn)行系統(tǒng)模擬。3、對博士后研究人員的要求：熟悉鐵路車站布置及作業(yè)

4、過程，具有建立數(shù)學(xué)模型的能力，熟悉仿真技術(shù)，對車站信號系統(tǒng)有一定了解。三、數(shù)字化智能選線系統(tǒng)研究1、關(guān)鍵技術(shù)：研究描述線路環(huán)境的數(shù)學(xué)模型，建立包括地形、地物、地質(zhì)條件及其它線路約束條件的GIS系統(tǒng)；研究適合選線約束條件下的一組目標(biāo)函數(shù)，在不同的選線目標(biāo)下產(chǎn)生一組適應(yīng)給定目標(biāo)的線路方案，給出最優(yōu)方案。2、研究目標(biāo)：建立描述線路環(huán)境（包括地形、地物、地質(zhì)條件等）的GIS系統(tǒng)；在上述的GIS系統(tǒng)中建立數(shù)字化智能選線和人機(jī)交互選線系統(tǒng)。3、對博士后研究人員的要求：比較了解鐵路勘測設(shè)計的基本內(nèi)容和作業(yè)程序，對計算機(jī)智能化選線有較深的了解，了解航空攝影測量技術(shù)；需要有較高的計算機(jī)編程水平和較高的數(shù)學(xué)水平；

5、對地理信息系統(tǒng)有較深入的研究；熟悉圖形圖像處理技術(shù)，熟練掌握Oracle數(shù)據(jù)庫；有策劃大型項目開發(fā)的能力。四、運(yùn)用動力仿真分析研究高速鐵路（含磁懸?。┢?、縱斷面設(shè)計參數(shù)1、研究內(nèi)容（1） 各種速度標(biāo)準(zhǔn)下豎曲線與圓曲線重疊的平面曲線最小半徑包括各種速度標(biāo)準(zhǔn)下豎曲線與圓曲線重疊動力特性研究，列車運(yùn)行的舒適性的評估，豎曲線與圓曲線重疊的平面曲線的合理半徑。（2）各種速度標(biāo)準(zhǔn)下不同縱斷面條件（變坡點、坡度大小、坡度長度）與平面擬合分析通過各種速度標(biāo)準(zhǔn)下不同縱斷面條件（變坡點、坡度大小、坡度長度）與平面擬合的仿真列車運(yùn)行的舒適性，研究縱斷面與平面擬合設(shè)計的有關(guān)合理匹配參數(shù)關(guān)系。（3）高速鐵路無砟軌道條件

6、下最小平面曲線半徑的研究通過各種速度標(biāo)準(zhǔn)下無砟軌道地段不同曲線半徑時仿真計算列車運(yùn)行舒適度，確定其最小曲線半徑的選擇標(biāo)準(zhǔn)（肯定比有碴軌道?。?。2、關(guān)鍵技術(shù)車輛、軌道-路基（橋梁）仿真計算模型的建立，運(yùn)用線路不平順波譜，計算列車運(yùn)行舒適性，優(yōu)化平縱斷面設(shè)計參數(shù)。 3、研究目標(biāo)建立車輛、軌道-路基（橋梁）仿真計算模型，并編制有關(guān)軟件，分析各種平、縱斷面條件組合條件下列車運(yùn)行舒適性，確定平、縱斷面設(shè)計參數(shù)的合理匹配，達(dá)到建造既經(jīng)濟(jì)又高質(zhì)量的高速鐵路的目的。4、對博士后研究人員的要求長期從事高速鐵路線路參數(shù)的研究工作，對線路參數(shù)與輪軌動力學(xué)有較深入的研究，具有扎實的計算機(jī)軟件水平及理論力學(xué)水平，對磁浮

7、列車、人體工學(xué)、軌道梁動力仿真及磁浮交通空間線形有深入的研究，具有承擔(dān)重大科研項目的能力等。五、鐵路站場與樞紐設(shè)計仿真系統(tǒng)的研究1、目標(biāo)實現(xiàn)我院對編組站、大中型客運(yùn)中心（站）、樞紐總圖、集裝箱與鐵路物流中心等設(shè)計成果的實時仿真，模擬設(shè)計成果投入運(yùn)營后鐵路站場與樞紐內(nèi)車流、人流、貨流以及站場設(shè)備、綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)等的運(yùn)營情況，使之能夠?qū)υO(shè)計成果的有效性、合理性進(jìn)行印證。在此基礎(chǔ)上能夠模擬既有的運(yùn)營線路，并對當(dāng)前的運(yùn)營效果評價、突發(fā)事件處理預(yù)案的制訂提供有效的理論支撐。本課題涉及經(jīng)調(diào)、行車、站場、機(jī)務(wù)、車輛、信號、建筑等專業(yè)，課題的成果將大大的提高我院設(shè)計質(zhì)量并拓展我院的站場與樞紐、綜合交通運(yùn)輸系

8、統(tǒng)等設(shè)計領(lǐng)域和方向。2、關(guān)鍵技術(shù)：綜合調(diào)研國內(nèi)外關(guān)于站場與樞紐仿真系統(tǒng)的研究，研究描述站場與樞紐運(yùn)營環(huán)境的數(shù)學(xué)模型，建立包括地形、地物、地質(zhì)條件及其它線路約束條件的仿真系統(tǒng)；研究適合各約束條件下的目標(biāo)函數(shù)理論，給出最優(yōu)方案。3、研究目標(biāo)：實現(xiàn)對站場與樞紐設(shè)計成果的實時仿真，模擬設(shè)計成果投入運(yùn)營后鐵路站場與樞紐內(nèi)站場及信號等關(guān)鍵專業(yè)的運(yùn)營情況。能夠?qū)υO(shè)計成果的有效性、合理性進(jìn)行印證。在此基礎(chǔ)上能夠模擬既有的運(yùn)營線路，并對當(dāng)前的運(yùn)營效果評價、突發(fā)事件處理預(yù)案的制訂提供有效的理論支撐。4、對博士后研究人員的要求：比較了解鐵路站場與樞紐的勘測設(shè)計基本內(nèi)容和作業(yè)程序，了解鐵路運(yùn)營的基本內(nèi)容和作業(yè)程序，了

9、解綜合交通運(yùn)輸體系的發(fā)展方向，對計算機(jī)智能仿真系統(tǒng)有較深的了解，具備較高的計算機(jī)編程水平和較高的數(shù)學(xué)理論水平，有策劃大型項目開發(fā)的能力。六、大跨屋蓋及復(fù)雜結(jié)構(gòu)構(gòu)件有限元分析及性能研究結(jié)合鐵路客站發(fā)展趨勢及在建工程項目，運(yùn)用有限元數(shù)值分析手段研究大跨度拱、殼、張弦、索、樹枝結(jié)構(gòu)等大跨結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其組合復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的傳力途徑、大變形等非線性特征、整體穩(wěn)定性等受力性能，梳理復(fù)雜大跨屋蓋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化參數(shù)，掌握復(fù)雜大跨屋蓋結(jié)構(gòu)的分析手段和優(yōu)化方法,必要時將開展小比例模型驗證試驗。七、大跨樓蓋體系分析及舒適性研究研究符合新型鐵路客站需要的大跨度（3060m）樓蓋結(jié)構(gòu)形式、受力特點、布置要求,綜合運(yùn)用模態(tài)分析、加速度分析等手段研究大跨樓蓋體系的人員舒適度要求。八、新型客站復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系分析及抗震性能研究研究新型客站（包含大跨度樓、屋蓋）結(jié)構(gòu)體系的整體性能、抗震特性、超長超大結(jié)構(gòu)體系的處理包括高速列車穿越引起的站房建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)以及相應(yīng)的控制理論、方法。九、復(fù)雜節(jié)點實體有限元分析結(jié)合工程實際對鑄鋼節(jié)點、插入式柱腳節(jié)點、鋼管混凝土梁柱節(jié)點等復(fù)雜節(jié)點開展有限元分析和必要試驗，掌握復(fù)雜節(jié)點受力特性和設(shè)計重要參數(shù)。十、鐵路站場與城市交通、物業(yè)綜合開發(fā)新型結(jié)構(gòu)體系研究本著節(jié)約城市用