基于遗传算法的公路平面优化

提出了一种基于遗传算法的公路平面线形优化方法,将遗传算法应用于公路平面优化设计,更好地解决了目前传统算法难于处理的一些问题。首先根据平面初始解建立一个可行域,利用浮点编码选择平面坐标作为染色体,然后对可行域中的可能解用一个评价函数(适应度)来度量,利用交叉、变异算子在可行域中选择最优解。实践表明:该方法具有全局解空间搜索能力,从而实现了全局寻优的目的,对公路平面优化设计是有效、可行的。     

集中力作用在弹性半无限平面内的Melan解研究

针对长条形基坑开挖的变形问题，通过对Melan给出的集中力作用在弹性半无限平面内应力解的研究，发现其不满足弹性力学相容方程。对此，利用弹性力学中平衡方程、应力几何方程结合位移边界条件，给出了集中力作用在弹性半无限平面内应力修正解，推导出相应的位移解，并利用有限元ABAQUS计算结果验证位移解的正确性，同时说明了应力修正解的正确性。     

用数值微分法进行弯扭作用下拱的稳定性分析

用数值微分法对弯扭作用下拱的稳定性进行了分析，并将数值微发法的计算结果与已有的有限元解进行对比，表明该方法比其它数值法具有优越性。     

基于遗传算法的道路平面线形优化设计

提出了一种基于遗传算法的道路平面优化设计方法。运用这种方法可以在一个可行域中自动搜索一个最优或较优解。其基本思想是,首先根据平面初始方案形成一个可行方案群,利用遗传运算生成下一代,然后用一个评价函数进行度量,在可行方案中选择最优解。研究表明,遗传算法运用于道路平面线形的优化设计是可行和有效的。     

基于遗传算法的山区高速公路平面线形优化设计方法

为了在山区高速公路选线中综合考虑其影响因素,建立起合理的选线优化模型,实现山区平面选线的智能化,本文针对针对山区高速公路平面线形布线特点,将平面选线中所要涉及到各种属性影响因素统一使用费用来进行表示说明,基于MATLAB平台运用遗传算法对高速公路平面交点坐标进行基因编码,进行选择、交叉、变异操作,以得到可行域范围内最优解。算法运算结果表明在满足山区高速公路平面线形指标的前提下,该优化方法对平面线形设计的质量有显著的提高,缩短了整个设计周期,减少其工程成本,从而验证了优化算法对山区高速公路平面优化设计的可行性。     

道路平面线形优化方法的研究及实现

将遗传算法应用于道路的平面线形优化设计,在一个可行域中自动搜索到一个最优或较优解,实现了全局寻优的目的。详细介绍了线路平面优化模型的建立,平面位置变动的具体原理,以及运用遗传算法优化线路平面位置的具体实现过程。研究表明,遗传算法运用于道路平面线形的优化设计是可行和有效的,能够实现全局寻优的目的,具有广阔的推广应用前景。采用动力有限元方法,研讨了基于FWD荷载作用下的水泥混凝土板下基础脱空与接缝传荷间的相互作用机理,以了解不同脱空尺寸和不同传荷能力对面板受力和路表各传感器弯沉盆曲线形状及弯沉盆参数的影响,为有效评定水泥混凝土路面地基脱空提供理论依据和参考。     

无限长板带对位荷载下的有效分布宽度计算和应力分析方法

无限长板带对位荷载下的应力分布的研究有助于进一步理解和解决长条形板式结构（如带外伸横梁的桥梁结构等）的横向计算简化问题。其等效加载模式（平面应力问题）也对应于条形基础下的下卧刚性层的软土地基受力问题（平面应变问题）。通过理论分析采用复变函数法得到无限长板带对位荷载下的应力计算公式，然后导出该理论解的有效宽度简化计算方法，与理论解的误差控制在5%以内，为进一步工程应用做理论准备。     

粉煤灰路堤稳定性对比分析

利用传统极限平衡法分析路堤稳定性时需要预先假定路堤的潜在滑动面.为确定粉煤灰路堤的破坏形式,首先以平面滑动面为假设,在此假设下求出路堤安全系数的一般解,再结合依托工程对特定粉煤灰路堤进行分析计算,并和同济曙光、SLOPE、PLAXIS、FLAC等基于平衡理论或数值模拟的岩土软件的计算结果进行对比,结果表明粉煤灰路堤的破坏形式为近似圆弧滑动破坏,进行稳定性分析时采用简化毕肖普法是合适的,而用平面滑动面作为稳定性分析的假设,分析结果的误差很大.     

汽车电子应用(五)微分器、振荡器

一 微分器 微分器(differentiator)能执行微分的数学运算,它的输出电压会与输入电压的斜率成比例。如图1所示,微分器电路的电阻和电容器位置恰与积分器相反。在数学上,微分的意义是一曲线上任一点的变化率,此亦与积分的意义恰为相反。由于曲线上任一点的变化率,即为该点的导数,故微分器的输出电压便与输入电压的导数成正比关系。     

横观各向同性土体固结中孔压消散规律研究

利用推导的平面问题中横观各向同性固结微分方程的解析解，对固结过程中孔隙水压力的消散规律进行了详细的研究，得到了在横观各向同性土体中孔压消散的一些结论。     

正交各向异性板的高阶模型

本文给出了反映横向剪切变形影响的小变形正交各向异性板的高阶理论模型。它所饮食的独立未知函数数目与Reissner－Mindlin模型相同，而且假定横向剪应力沿板厚呈抛物线分布。由最小势能原理给出了平衡微分方且与边界条件。简单支撑板的精确解与其他高阶模型以及经典解比较说明，现有的计算模型精度很高，而且适合于厚板、中厚板以及薄板问题。     

公路平面线形相交计算数学模型

公路平面线形相交交点计算常常是线形设计中的一大难题，文中详细研究了任意两线形单元相交交点计算问题，给出了相应的数学模型及解算方法，探讨了两线形单元相交解存在几种情形的判断方法。     

越野车辆典型地形通过性建模与仿真

以某型8×8越野车辆为研究对象,对车辆的轮胎、悬架等关键模型进行了分析,得出了轮胎内压与轮胎刚度基本成线性关系的结论,建立了轮胎的粘弹性有限元模型;以多体动力学理论建立了车辆的8自由度动力学模型.对比分析了微分-代数方程组解法的优缺点,采用Gear算法实现了方程组的解算.实车试验与仿真结果对比表明,所建立的典型地形通过性仿真系统与实车测试有较好的吻合性.     

考虑加载过程砂井地基平面应变等效方法研究

研究了荷载逐渐施加时砂墙地基的固结问题,得到了变荷载作用下砂墙地基的固结解析解,同时将该理论解与变荷载作用下砂井地基的固结理论解相比较,并选取某一等效变量进行等效,得到了考虑加载过程的单井在轴对称和平面应变情况下的一般等效条件和等效方法,并通过工程实例进行了验证。     

箱形梁桥剪力滞效应的精确分析

本文研究了带悬臂翼缘的箱梁在对称于跨度中点的荷载作用下的剪力滞效应。采用力法将箱梁分解成六块单独的板,对每一块板按弹性力学对平面应力问题的处理方法求解双调和方程。数值计算结果表明所得结果属于精确解。     

岩溶隧道围岩位移场解析解研究

利用复变函数并结合Schwarz交替法推导了半无限平面内隧道与岩溶之间相互影响的位移和应力解析解。结合实际工程计算得到如下结论：随着岩溶与隧道的净距不断增大,岩溶对隧道的影响越来越小,当溶洞半径是净距的5倍时,可认为岩溶对隧道不产生影响。利用本文得到的岩溶隧道围岩的解析解,可计算得到岩溶影响下隧道围岩的应力和位移值,并且计算结果有较高的精度。     

成层软土地基粘弹性参数反演及沉降预测

基于Merchant粘弹性模型,应用Biot平面固结有限元法,以现场实测资料为依据,采用了直接优化的分析方法,针对多层软土地基多设计变量反演解的唯一性问题,在对土体分层的基础上对反演策略作了改进,将反演参数分成2个部分,先分层迭代反演渗透系数,再分层迭代反演粘弹性参数,然后以反演所得参数来计算预测工后沉降,最后通过工程实例说明了这种策略的可行性.     

桩基非对称局部冲刷条件下土体应力变化解析解

传统桩基局部冲刷坑模型主要采用对称形态的坑体来分析,然而实际问题中局部冲刷坑体常为非对称,这使得桩基处于更不利的状态。评价桩基承载力的关键之一是合理计算冲刷坑造成的土体应力状态变化。而对于桩周形成非对称冲刷坑时土体应力变化,目前仍然没有较为完善和严格的理论分析方法。针对该问题,根据已有试验得到的非对称局部冲刷坑形态,提出非对称冲刷坑内土体应力计算的平面应变简化模型;并基于弗拉曼解在半无限空间中的应用,将冲刷坑以上土体看做荷载并引起土体内应力重分布,得到非对称冲刷坑下土体应力分布计算的平面应变解析解。通过有限元中的"生死单元法"模拟非对称局部冲刷坑的形成过程,并将有限元得到的冲刷坑内土体应力结果与解析解计算结果进行对比,验证解析解的正确性。随后基于该方法考虑桩尺寸的影响,得到非对称局部冲刷坑形成后桩周土体的垂直及水平有效应力计算方法,并与有限元计算结果进行了对比。结果表明：在考虑桩尺寸时,解析解计算结果略保守。在此基础之上,对非对称冲刷坑参数的敏感性进行分析,指出桩上、下游侧冲刷深度差值对桩周土体的应力影响较大,得到了非对称冲刷坑下桩周土体的垂直有效应力及水平有效应力差的变化规律,研究结果可为工程设计提供参考。     

隧道开挖引起的周围土体位移场的简化分析

多数研究学者钻研重点在隧道开挖诱发地表沉降规律,但对于其深层位移的规律钻研甚少,且实际工程中获得任意深度土层位移实测数据比较困难,目前土层沉降的计算公式较多,由于基于实测数据的Peck解相对于Mindlin解、随机介质理论、源汇积分解而言,计算公式简单,且在国内多数城市均有较强的适用性,利用平面应变原理和岩土体的不可压缩性,考虑围岩土质概况,利用Peck公式通过简单推导得到隧道任意土层沿其横断面的水平位移积分表达式,通过与已有的案例工程、现有的诸多计算分析方法和平面有限元结果进行比较探究,验证了公式的适用性及参数的合理取值范围,从而为类似工程初步估算深层土体位移提供了简单快速的计算方法。     

圆弧拱的平面屈曲分析

文中采用结构弹性稳定理论与方法,对圆弧拱在均布法向荷载作用下平面内屈曲问题进行求解和分析,得出了等截面两铰拱、无铰拱和三铰拱的临界荷载解析解;通过数值计算与分析,对影响拱结构稳定性的各因素进行了分析与讨论。