TBM机载锚杆钻机摆动结构拓扑优化研究

为解决TBM机载锚杆钻机推进梁的摆动结构作业时因受力复杂而导致的安全性问题，提升其力学性能和稳定性，首先，通过对摆动结构进行静力学分析，确定其作业时应力集中和应力分布极度不均的薄弱部位； 然后，基于子模型法将摆动结构的薄弱部位切割出来，扩大其设计空间，再运用拓扑优化方法进行优化设计，得到该部位全新的拓扑结构形式; 最后，对比分析优化前后摆动结构的受力、变形情况及振动频率。结果显示： 优化后危险工况下摆动结构的应力集中现象明显改善，一定程度上提高了该结构的刚度和强度，同时有效改善了结构的振动特性，提高了结构的稳定性。     

公路隧道路面结构设计与施工

通过分析隧道路面结构的特点及隧道内特殊气候环境对路面结构的要求，对目前国内外公路隧道路面的主要结构形式和优缺点作出了分析和总结，介绍了隧道内路面结构的施工特点，并针对目前公路隧道路面结构与材料现状，提出了今后隧道路面的研究方向。     

桥梁结构创新方法

在分析了影响桥梁结构发展的原因，探讨了桥梁结构体系的演变规律的基础上，指出桥梁结构的创新包括结构形式的创新和桥梁细部结构的创新以及施工方法的创新几个方面，并提出了桥梁结构体系创新的几种方法，运用这种方法提出了一些较为合理的结构，以为后探索，发展更新的结构形式提供了一种思路，具有一定的现实意义。     

隧道明洞洞顶合理填土高度研究

为分析明洞洞顶合理填土高度，采用结构分析软件ANSYS建立荷载一结构模型，对不同填土高度下明洞衬砌结构变形、受力和安全性进行计算分析，给出了结构安全系数，得出了明洞衬砌结构的洞顶合理填土高度。     

盾构隧道结构韧性设计方法研究

盾构隧道主体结构通常采用装配式管片衬砌，在面临灾害作用时其力学行为复杂，易受灾害影响且修复困难，亟需进行韧性设计以提升其应灾能力。鉴于此，针对盾构隧道结构特征和灾害特点，提出了盾构隧道结构韧性设计的理念，综合考虑盾构隧道结构韧性设防类别、工作状态、灾害损失、经济损失和修复难易程度等因素，提出了盾构隧道结构韧性设计的设防目标，明确了其韧性极限状态；在此基础上，从结构冗余性、鲁棒性、可恢复性、经济性4个方面建立了盾构隧道结构韧性设计指标体系，并考虑承载能力和正常使用极限状态，从“强度”、“变形”和“裂缝控制”3个角度细化了盾构隧道结构的冗余性、鲁棒性指标，提出了相应的控制方程，构建了韧性设计功能函数和基于可靠性的分项系数校准流程，建立了“设计+评价”的盾构隧道结构韧性设计方法，可为隧道结构韧性设计与相关研究提供重要参考。     

跨海斜拉桥涂层预养护时机选择与技术措施研究

通过资料调研整理与实桥检测结果，研究掌握了跨海斜拉桥钢箱梁及混凝土结构涂层病害特点，并分析了该类桥梁结构涂层病害发展过程和退化规律。运用理论分析和统计方法对涂层劣化进行预测，并在此基础上确定该类桥梁结构涂层预防性养护的最佳时机。根据跨海钢箱梁斜拉桥的结构和环境特点，提出了结构涂层预防性养护的工作内容和维护处治的具体技术措施。通过象山港大桥的应用和验证，进一步优化了跨海斜拉桥结构涂层预防性养护的策略和技术细节。     

桥梁结构有限元模型的仿射-区间不确定修正

为获得桥梁结构的基准状态，考虑测试和结构参数的不确定性，将区间分析、仿射算法引入响应面有限元模型修正方法中，建立了一种新的桥梁结构有限元不确定模型修正方法。在讨论结构特点及力学行为的基础上，选择了待修正结构参数和结构响应后，采用均匀试验设计方法获得试验样本，同时结合多样本的有限元分析，采用F检验法得到结构响应的显著性参数。基于有限元模型修正的响应面方法，构建结构的响应面替代模型后，引入区间分析算法的自然拓展，将响应面模型拓展为区间响应面函数，同时采用仿射算法解决区间分析的区间扩张问题，构建桥梁结构有限元模型的仿射-区间不确定修正方法，并采用遗传算法进行区间优化求解。另外，针对区间响应面有限元模型修正的具体需求，提出了区间响应面函数的两步验证方法。用斜拉桥振动台模型桥梁在不同工况下的测试模态参数和斜拉索索力，对其进行有限元模型的不确定修正，实现了实测响应与有限元计算响应间误差的最小化。区间响应面函数的两步验证证实了参数修正范围和结构响应的有效性和正确性，修正后结构纵向、横向、竖向的一阶，二阶频率以及索力的实测响应均在计算响应范围内。验证结果表明：所提有限元不确定模型修正方法，能有效实现桥梁结构有限元模型的修正。     

矩形波纹钢地下综合管廊结构抗震性能分析

本文以矩形断面波纹钢综合管廊结构为主要研究对象，结合有限元软件建立土层-结构数值模型，系统地探究了地震加速度峰值、波纹钢结构刚度、土体刚度等因素对矩形断面波纹钢综合管廊结构抗震性能的影响规律，明确了矩形断面波纹钢综合管廊结构在地震荷载作用下不同工况的最不利受力和变形位置。研究结果表明管廊结构内力与变形随地震加速度峰值增大而增大；管廊结构刚度增大，结构内力随之增大，相反地结构变形随之减小；管廊结构内力、变形和层间位移角均随土体刚度的增大而减小，且土层刚度越小，对结构变形影响更为明显。     

二次预应力组合结构试验研究

为了解决预应力混凝土结构中反拱过大的问题，提出了二次预应力组合结构的新概念；基于线性徐变理论和变形协调原理，推导了二次预应力组合结构的内力重分布计算公式；在此基础上，进行了二次预应力组合结构和常规预应力梁的对比试验，并进行了大量的数值计算和分析，得到了结构内力重分布结果和变形结果。试验结果和理论分析均表明：二次预应力组合结构可大大改善反拱过大等问题，值得进一步推广。     

基于原子力显微镜的沥青微观损伤机理分析

为揭示微观尺度下沥青的损伤机理，采用原子力显微镜（AFM）对基质沥青及SBS改性沥青进行了测试分析。首先设计了一款AFM原位拉伸试验装置；然后，结合AFM原位拉伸试验测试了拉伸荷载作用下沥青表面不同微观结构及其力学性能；基于形貌测试结果和ABAQUS软件建立了沥青的二维有限元模型，分析了拉伸荷载作用下沥青表面的应力分布；最后，结合AFM测试结果和有限元模拟结果分析了沥青的微观损伤机理。研究结果表明：所研究的基质沥青表面存在3种微观结构，即蜂状结构、蜂壳结构和间隙结构，SBS改性沥青无明显蜂壳结构；间隙结构抗变形能力最弱，蜂状结构抗变形能力最强；SBS改性剂的加入降低了沥青表面的应力，且使应力分布更均匀；拉伸荷载作用下，沥青表面会出现相分离，随着荷载增大相分离现象加剧，相分离出现在沥青表面应力最大处；拉伸荷载作用下沥青的损伤演化过程中，沥青应力较大的间隙结构首先出现相分离，随着荷载增加，相分离不断加剧直至微裂纹产生。     

多跨预制梁（板）桥面连续结构探讨

多跨预制空心板桥面连续结构是介于简支结构和连续结构之间的一种独特的结构形式，在高等级公路被广泛应用。本文简要分析了高等级公路桥面连续破损的原因，从设计和施工质量控制入手，提出了桥面连续需改进的措施。     

拱形抗滑支挡结构应用研究

针对边坡与滑坡治理工程中广泛应用的悬臂式抗滑桩、锚索抗滑桩存在的问题，提出了一种新型抗滑支挡结构即拱形抗滑支挡结构，从理论的角度研究了该种结构治理滑坡的抗滑机理，并将此结构与悬臂式抗滑桩及锚索抗滑桩从内力及工程量上进行了对比分析，得出该结构治理滑坡具有造价低、能利用拱效应发挥混凝土抗压性能等优点，相对传统抗滑结构具有一定的优越性。     

成都市温江区花都大道与南熏大道交叉口改造方案研究

以成都市温江区花都大道与南熏大道交叉口立交化改造为工程实例，研究人口密集区现状交叉口的交通缓堵设计方案。在明确现状道路、路网规划及工程地质情况的基础上，对项目进行了交通分析和影响评价，据此提出了2个总体方案，并进行了比选。从平纵横设计、交通组织设计、主体框架与围护结构设计等方面，对推荐方案（下穿隧道方案）进行了详细研究。采用维护结构与主体结构一体化结构组合，以延长维护结构生命周期，节省工程造价，并为同类地下结构工程提供借鉴。     

基于ANSYS的汽车前桥结构强度实体建模

本文以某型汽车的前桥结构为例，给出了在Ansys中建立汽车前桥强度结构模型的过程。首先通过对前桥的结构分析，采用自下而上的建模方法，结合Ansys命令模式建立了前桥的强度结构的“壳”模型。     

汽车用复合材料的结构及其修补技术

介绍了汽车用复合材料部件的层合结构，夹层结构和缠绕结构，乃这些结构的性能和在汽车上的应用。根据这些结构常见的损伤形式，提出了复合材料结构损伤修补的要求和修补方法。     

汽车车身结构对汽车被动安全性能的影响

探讨汽车车身结构对汽车被动安全性能的影响。首先，介绍了被动安全性能的定义和重要性，强调了车身结构在汽车安全中的关键作用。其次，详细讨论了不同车身结构的设计原则和技术，并分析其对碰撞安全性能的影响；进一步探讨了车身结构，包括车身刚度、抗侧翻能力和能量吸收能力等在保护驾乘人员和减少事故伤害中发挥的作用。最后，提出了未来车身结构设计的发展方向，以及面临的挑战及其可能的解决方案。     

有砟轨道下路基基床传感器安装临时支护结构研究

针对有砟轨道道砟下基床表层传感器安装工程所存在的施工场地狭窄和重复施工的问题，提出一种新型有砟轨道路基线间安装作业方法及临时支护结构。运用COMSOL有限元软件对该临时支护结构的支护效果和力学特性进行分析，建立了有限元模型，分析了其整体变形和结构内力，进而判断结构整体的稳定性，并在朔黄重载铁路神池至宁武西某一断面处道砟下作业中实例应用，验证设计支护结构的可行性。结果显示:该临时支护结构灵活性高、占地面积小、适用性强，改善了作业环境，提高了在线间作业进行下挖工作的稳定性和效率。     

大跨度斜拉桥施工控制的多元统计敏感性分析

为掌握大跨度斜拉桥结构参数变异对结构状态的影响规律，确保斜拉桥的施工安全和工程质量，针对该类型桥梁施工控制参数敏感性分析的实际需求，考虑不同结构参数和不同结构部位相同结构参数的变异性，实现了大跨度斜拉桥施工过程控制中的多元统计敏感性分析。从统计学角度明确了参数敏感性分析为边缘分布问题后，将试验设计方法引入统计多参数敏感性分析，结合参数显著性检验评价参数的敏感性。将同一批次或类似条件制造、施工的构件归为同一子结构，子结构内的相同参数视为一个随机变量，在减少随机变量个数的同时，提升了计算效率。采用分组试验设计降低均匀试验设计难度，在分组参数显著性检验后，将所有显著参数集成在一起进行整体参数显著性检验，最终确定目标结构响应的敏感参数。以某跨越长江的叠合/混合梁斜拉桥的施工控制为例，确定19个结构响应和63个结构参数，对其进行了多元统计敏感性分析。结果表明：斜拉索索力、桥面板重量和钢梁重量等结构参数对叠合主梁线形和内力影响显著；结构参数变异对主梁响应的影响不仅与参数变异大小有关，还与结构参数与响应截面的相对位置有关，一般来说，响应截面附近的子结构参数影响大于远离该截面子结构参数的影响。     

负泊松比防车撞结构的耐撞性研究

桥墩在车辆碰撞事故中可能会产生失稳、倒塌等损伤，因此开展桥墩防车撞研究存在必要性和较高的研究价值。针对城市内车辆行驶区域受限的特征，本研究设计了一种具备占用空间小、吸能效果好等优点的新型负泊松比钢质防车撞结构，在不同工况下开展了实车碰撞场景下防车撞结构的耐撞性数值仿真研究，并分析了负泊松比蜂窝防车撞结构的防护效果。结果表明，与普通正六边形蜂窝防车撞结构相比，新型负泊松比蜂窝防车撞结构吸能更多，碰撞力峰值更小，结构应力分布更均匀；在不超过结构设计厚度的情况下，撞深更大，材料利用更充分，更适合作为防撞结构。     

体外预应力桥梁的应用和研究

本系统阐述了体外预应力结构的发展历程，综合体外预应力结构的不同特点，将这种结构分为四种类型。在阐述体外预应力结构学性能的同时，对影响其力学性能的主要因素进行了参数分析，指出在接缝处的刚性转动是预制节段施工的体外预应力结构区别于其他各种预应力结构的本质因素。章最后分析了体外预应力结构在我国的应用前景。