路堤稳定性可靠度及目标可靠指标确定的探讨

确定路堤结构设计方法的目标可靠度是一个相当复杂的工程与经济相协调的问题，而校准法仅能从安全度和工程设计一方面确定目标可靠度，无法反映经济性一方面。所以建立公路使用年限内的以经济评价模式，引入可靠性优化方法对确定路堤结构的最优可靠度具有重要意义，本研究通过引入可靠性优化方法，建立公路使用年限内的路堤结构的费用现值作为目标函数来确定路堤结构的稳定设计最优目标可靠度。     

基于DE和LDU分解的结构体系可靠性分析

针对传统结构体系可靠度计算过程繁琐的问题,提出一种基于差分进化算法(Differential Evolution,DE)与LDU分解的结构体系可靠性分析方法.首先,以系统设计参数为优化变量,以功能函数为约束条件,建立以可靠性指标最小值为目标的数学优化模型,并利用DE算法求解得到可靠性指标;其次,引入LDU分解计算结构体系的可靠度.最后,分别用解析算例和工程算例对所提方法进行验证,并与蒙特卡洛法进行分析对比,结果表明该方法在保证计算精度和效率的条件下能够有效地求解工程结构体系的可靠度.     

柔性路面可靠度设计和分析

由于路面体系属于不确定型,因此将概率方法应用到路面设计中是使原有确定型设计方法变得更趋合理的必要途径,通过引入可靠度系数建立计入各种不确定性影响的柔性路面结构可靠性设计方法,运用结构可靠性理论分析路面结构可靠度。综合考虑材料性质、路面结构的不均匀性,使路面结构设计更符合实际工程要求。在结构设计的诸多参数中,各主要设计参数的变异性对设计可靠度的敏感性也是不同的,明确这一点有利于尽量发挥路面各部分的特点,做到路面结构整个系统的协调配合。     

热传导结构概率-非概率混合可靠性拓扑优化设计

研究热传导结构在区间变量和随机变量共存时的拓扑优化设计问题.首先,考虑热传导结构材料物理参数和热载荷同时为区间变量和随机变量两种不同类型的变量,基于概率可靠性及非概率可靠性来衡量结构可靠性;其次,构建了以单元相对导热系数为设计变量,导热材料体积极小化为目标函数,满足散热弱度混合可靠性为约束条件的优化数学模型;最后,采用渐进结构优化法进行了求解.在两个算例中,最优拓扑结构的混合可靠度概率值分别为0.94476、0.94476,均大于各自给定混合可靠度概率值0.928650、0.933129,验证了所建模型的合理性及求解策略的有效性.     

基于可靠性的司机室保护框结构多目标优化

考虑司机室保护框在加工制造过程中的不确定性因素对塑性变形的影响,根据极限状态实验要求,建立极限状态函数和刚度可靠性分析模型,利用蒙特卡洛-响应面混合模拟法计算其刚度可靠度.在此基础上,以司机室保护框结构的总质量和塑性变形最小为目标,刚度可靠度大于99%为约束,建立多目标优化模型,利用第二代非劣排序遗传算法进行尺寸优化,获得最佳的板材厚度组合.计算结果表明,优化后的司机室保护框结构不仅满足可靠性要求并且兼顾了轻量化,取得了较好的优化效果,为其结构改进工作提供了有益经验.     

基于固有可靠度和使用可靠度的干线协调效果评价

为缓解交通拥堵状况,许多城市实施了干线协调控制方法,但该方法缺乏合理有效的论证与评价,导致效果不佳。基于产品工作可靠性理论引入了固有可靠度与使用可靠度的基本概念,量化了行驶速度、交通流量、停车次数和绿波带宽表征参数,提出了固有可靠度和使用可靠度的评价隶属函数;基于此,分别建立了固有可靠度评价模型和使用可靠度评价模型,并构建干线协调可靠性综合评价体系;研究了干线协调控制实施前后的固有可靠性与使用可靠性;依托济南市烟台路实测数据,验证了该评价方法的实用性与科学性。     

大型群桩基础安全监测传感器选型优化

为优化大型基础工程的传感器系统,合理选择传感器类型,建立了以传感器系统成本为目标函数,以表决系统可靠度为约束条件的多传感器选型优化模型,并用遗传算法求其最优解.为了考虑安装埋设环境对系统可靠度的影响,提出了环境因素折减因子的概念,给出了它的确定方法,并用该因子对不同环境下传感器的可靠度进行修正.以苏通大桥群桩基础传感器系统设计为例,对该模型进行了验证.结果表明,运用该模型,在保证系统可靠度的前提下,能使系统成本降低9.1%.     

对公路桥梁结构易损性下可靠度的探究

公路建设中的可靠度的研究中,因为缺少对公路实际失效的原因的分析,导致传统的分析方法对桥梁进行评估呆了很大的不确定的因素,那么根据公路结构的可靠度和易损性的研究,依旧结合常用的可靠度中的一些经常使用的方法和观念,提出了公路桥梁易损性分析的公路桥梁可靠度的方法。这个方法使用机构易损性分析的特点,依据选取的损伤标准来计算结构不同构件在不同的符合下失效的概率,可以得出结构中不同构件的易损性的曲线图,并根据图来判断结构最不好的地方,进而可以帮助以后的桥梁的结构体系进行可靠度分析提供有利条件。以地震荷载为例子,进行对公路结构易损性下可靠度的分析。     

基于疲劳可靠度的钢桥面板限载取值

为确定钢桥面板限载的合理取值,建立钢桥面板多尺度有限元模型,利用动态称重(WIM)和Monte Carlo方法生成随机车流样本并进行有限元模型动态加载,通过雨流计数法获取钢桥面板随机疲劳应力谱,基于可靠度理论和疲劳累积损伤理论计算钢桥面板典型细节疲劳可靠度,提出基于疲劳可靠度的钢桥面板限载取值方法;以某跨海斜拉桥钢桥面板为例,基于连续12个月的WIM数据,分别对钢桥面板典型细节进行疲劳可靠性评估,考虑交通量和荷载水平的线性年增长系数,确定了不同交通状况下钢桥面板的限载取值。研究结果表明：当前交通状况下钢桥面板疲劳可靠度指标均高于目标疲劳可靠度指标;交通量和荷载水平对钢桥面板疲劳可靠度指标影响较大,考虑交通量线性年增长系数为2.0%或荷载线性年增长系数为0.4%时,钢桥面板部分细节在设计使用年限内疲劳可靠度指标低于目标疲劳可靠度指标;考虑交通量线性年增长系数为3.0%且荷载线性年增长系数为0.6%时,当前49.0 t限载条件下细节疲劳可靠度指标低于目标疲劳可靠度指标,设置限载为36.5 t时疲劳可靠度能够满足疲劳安全要求;当前荷载水平下行车道最大日均货车交通量为3 820 veh,运营过...     

基于变频控制策略的同相供电装置可靠性优化方法

同相供电技术能有效解决牵引供电系统普遍存在的过分相问题和电能质量问题. 为了保障同相供电系统的安全可靠运行，作为系统的核心设备，同相供电装置的可靠性优化研究至关重要. 针对同相供电装置特殊的变流器拓扑结构，建立可靠性评估模型，分析了牵引负荷特性及主要电气参数对装置可靠性的影响机理；建立以功率模块失效率最低为目标的变频控制优化模型，采用遗传-粒子群混合算法，得到了最优变频控制策略. 研究表明:改变不同负荷区段内变流器的开关频率，可以有效降低功率元件失效率. 最后以山西中南部铁路应用的工程样机为例，基于实测数据和对比分析，表明在变频控制策略下，装置寿命可增加20.90%，可靠度增长率最大可达到54.17%，证明了变频控制策略可以有效提高装置可靠性.      

高原冻土区路基边坡防护措施探讨

在公路工程中,路基边坡的稳定性非常关键。尤其在高原冻土区,有效的边坡防护是保证高原冻土区公路使用寿命和使用性能的重要前提。结合工程实践经验,对高原冻土区路基边坡防护的几种主要措施进行了探讨,可为相关施工提供参考。     

关于长寿命沥青混凝土路面的若干思考

长寿命沥青混凝土路面公路的设计、施工和运营管理是一个复杂的系统工程,只有设计人员、施工人员、养护人员以及运营管理人员通力协作,才能延长公路的使用寿命,从而使公路产生更大的经济效益和社会效益。     

公路工程钢管砼压弯构件可靠性分析

根据《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T50283 1999的规定,对《钢—混凝土组合结构设计规程》DL/T5085 1999中钢管砼压弯构件的承载力计算公式进行了可靠度分析.结果表明,其计算公式可靠指标β值都在4 2以上,满足GB/T50283 1999的要求,可供公路工程钢管砼构件设计时参考.     

高速公路低路堤设计探讨

高速公路路堤的高度对工程效益有重要的影响,为节约不可再生土地资源,减少工程规模和工程难度,采取有效措施降低填土高度是工程设计应努力考虑的,本文通过对高路堤弊端进行分析,提出降低填土高度的措施。     

公路改扩建工程中的路面排水设计

路面排水设计对于公路的路基稳定及路面使用寿命有着显著影响,本文通过对工程实际问题的探讨研究,从路面表面排水、超高段排水、分隔带排水设计等方面对公路改扩建工程中的路面排水设计提出了独特的见解,为今后的工程应用提供借鉴。     

Application of conservative surrogate to reliability based vehicle design for crashworthiness

Surrogate models are commonly used for approximation of large computationally expensive vehicle crash simulation to facilitate rapid design space exploration and optimization. Unfortunately, the optimum design based on surrogates may turn out to be infeasible after running finite element crash simulation due to the surrogate errors. To meet this challenge, conservative strategy of surrogate modeling through compensating fitting errors was used for reliability based design optimization of vehicle structures for crashworthiness and weight reduction. The critical crash responses were constructed by unbiased kriging models, and conservative surrogates were obtained via adding safety margin to estimate the crash responses conservatively. The benefits of using conservative surrogates for reliability based design optimization were investigated in the context of constraint feasibility of the optimum designs through a mathematical example and a case study on vehicle crashworthiness design. The results demonstrate that optimization based on conservative surrogate helps to achieve the feasible optimum design, showing more attractive for reliability based design optimization in engineering applications.     

三屯营至抚宁公路唐山段路线优化研究

河北北部山区三抚公路的路线优化过程中提出了在新形势下建设新型公路、和谐公路的新理念,适当加大前期投入,确保公路使用安全,减少了后期养护费用,提高了公路的使用寿命,并为新时期的山区公路建设提出了新的看法和新的设计思路。     

加筋土路堤稳定可靠性设计的分项系数优化

为了完善加筋土路堤极限状态设计方法,分析了加筋土路堤稳定可靠性设计的分项系数。基于大量工程实测资料和文献资料的统计分析,初步确定了填料密度、填料粘聚力、填料内摩擦角、汽车荷载、筋材抗拉强度、筋土似摩擦系数和路基几何参数等参数不定性系数的统计结果和概率分布模型。针对加筋土路堤的筋材拉断、筋材拔出、基底滑动以及整体滑动4种失效模式,按照抗力最小二乘原理,优化得到了相应的恒载分项系数、活载分项系数与抗力分项系数。计算结果表明:实例工程在4种失效模式下的总抗力均大于总恒载与总活载之和,同时安全系数均满足规范要求。可见,优化得到的分项系数合理。     

论公路设计企业社会责任的实现——以云浮市为例

根据当前宏观调控与市场经济体制成长的特点,结合云浮市地方公路工程设计的工作实践,探讨公路勘察设计阶段如何落实设计单位的社会责任,并提出相应的改进措施,以供同行参考。     

公路项目路线规划及其方案分析

某省道重点项目,路线穿越较多农田,区域交通组织对公路的服务水平影响很大。鉴于此,对该项目路线进行科学的道路网规划、科学的交通组织、流畅连续的路线平纵面指标设计、完善的系统化交通工程及沿线设施优化来实现整体功能。