位于圆曲线上的人行钢拱桥设计

为满足金象湖公园1号人行桥跨越公园水域、景观要求,以及保障行人和消防车辆通行,采用"空间曲线桥型、网状异形支撑"设计思路进行桥梁设计。该桥设计为全长79.48m的上承式钢结构刚架拱桥,拱肋及主梁均采用异形钢箱梁,拱梁结合段处拱肋与主梁结合为一整体,基础采用斜PHC管桩基础。通过将拱桥平面投影设置于圆曲线上,达到"空间曲线桥型"的桥梁造型要求;在拱座顶部设置树杈形装饰构件既实现了"网状异形支撑"的生态景观效果,也使得主体结构受力模式更明确、合理;通过优化拱桥平曲线半径,使结构静、动力性能与景观需求达到平衡;采用斜向PHC管桩群桩基础,增强了基础抗推刚度、节省了工程投资。结构分析结果表明,桥梁结构应力、变形及自振竖向频率结果均满足规范要求。     

新型限滑差速器及空间凸轮结构的优化

针对现有轮式车辆中限滑差速器存在的问题,提出了一种新型限滑差速器总成结构．首先根据凸轮机构从动件数学模型及运动规律,利用共轭曲面包络原理及微分几何理论,推导出新型限滑差速器关键元件空间凸轮机构的工作廓面方程及在接触点处的诱导法曲率方程,然后以接触点处的诱导法曲率最小化,作为新型限滑差速器空间凸轮结构优化设计目标．结果表明,诱导法曲率随从动件半径和运动周期增大而减小,有利于减小曲面间的接触应力;但由于从动件参考工作区域变小,局部磨损加剧,使新型限滑差速器机构工作寿命缩短．     

对几种损伤识别方法的噪声敏感性分析

以简支梁、三维框架结构、Benchmark框架模型、海洋平台结构为分析对象,选择柔度差值曲率法、模态应变能法、改进后的模态应变能法和交叉模型交叉模态方法（CMCM）等4种结构损伤定位指标,对分析对象的抗噪声干扰能力进行对比分析。分析结果表明,改进后的模态应变能法和CMCM方法对于结构损伤定位均有较好的抗噪性。     

曲线桥梁抗倾覆稳定参数分析

通过参数分析,探讨曲线桥梁支座布置、平面圆心角和曲率半径对其抗倾覆稳定的影响.结果表明:中墩采用双支座、减少单联桥梁圆心角,能有效改善曲线桥梁的抗倾覆稳定性能;当圆心角φ＜34°时,抗倾覆稳定系数趋于稳定.     

基于曲率感知的高速公路隧道弯道路段调控方法研究

为定量分析高速公路隧道弯道路段不同半径条件下,线形诱导标志和反光环对驾驶员曲率感知的影响,基于室内仿真试验,选取20 名驾驶员作为被试,分别测量驾驶员在不同试验场景条件下的弯道错觉程度,并对试验数据展开分析。试验结果表明: 1)采用线形诱导标志的隧道弯道视线诱导方法,驾驶员弯道错觉表现为高估弯道半径,且仅在半径为200~400 m 条件下,具有较好的诱导效果,弯道错觉程度小于7%;同时,驾驶员的弯道错觉程度与隧道弯道半径显著正相关,与线形诱导标志的可见个数显著负相关。2)采用反光环的隧道弯道视线诱导方法,驾驶员的弯道错觉程度仅与反光环的可见个数存在显著负相关,且随着可见反光环布设个数的增多(4~6 个),会导致驾驶员低估半径的错觉程度过大(>-20%),不利于驾驶员安全行车。3)在隧道弯道路段(200~1 800 m),当可见反光环为3 个时,不同半径下的弯道错觉程度均小于布设线形诱导标志的方案(小于5%)。因此,采用在隧道弯道路段布设3 个可见反光环的方法更有利于提高驾驶员的曲率感知能力。     

弯曲航道平面尺度研究

在弯道实船试验基础上,结合已有研究成果和有关标准及规范,分析研究了弯曲段航道的最小弯曲半径、航道度及其加宽位置。指出现行有关航道最小弯曲半径的规定基本适合于自航船舶并略偏于安全,现行弯道加宽公式计算值偏小比较并推荐了弯曲航道宽度计算公式和相应参数,弯顶采用凹岸加宽既必要又可行。     

圆柱内齿轮和锥齿轮传动的诱导法曲率

本文导出了圆柱齿轮和锥形齿轮啮合时的诱导法曲率的计算公式 ,并给出了计算实例     

盾构小曲线半径下穿注浆加固建筑群分析

盾构机掘进过程对周围建筑物、管线及道路的影响归根到底是隧道周边土体扰动造成的。本文以石家庄地铁三号线水上公园站-柏林庄站区间350 m半径小曲率转弯下穿预注浆加固建筑物为例,通过监测盾构机转弯过程中土体的分层竖向变形及水平位移数据,研究其规律及特点,同时对比直线段及曲线段特征规律。盾构机掘进过程中对土体扰动的最大沉降量为4 mm,最大上拱量为20 mm,外侧水平位移为3.9 mm,内侧水平位移为2.7 mm。结果表明,在小曲率半径转弯段,地基预注浆加固隧道周围土体仍易产生较大上拱,影响隧道施工安全,应采取有效措施进行预防。本研究可为盾构机在小曲率半径条件下通过预加固地段施工提供指导和借鉴意义。     

基于Morlet小波分析的高速铁路轮轨粗糙度声学特征

通过跟踪实测一动车组车轮旋修前后的粗糙度及其通过路基直线段、路基曲线段和桥梁区段3个典型区段的钢轨粗糙度并对数据进行曲率修正,研究高速铁路车轮和钢轨的粗糙度特征;通过测量3个典型区段动车组车外噪声并进行0~5000 Hz的Morlet小波分析,研究轮轨滚动瞬态接触下的声学非稳态特征。结果表明:车轮旋修前的17阶多边形特征和钢轨不平顺峰值波长在小波时频图中有较明显反映;车轮和钢轨特征波长的声学不平顺等级在车外噪声中有明显反映;从声学角度可以有效进行轮轨典型粗糙度特征的识别。     

既有多梁式桥梁的损伤识别

讨论了利用量测的柔度矩阵定位损伤的方法。分别选用模态柔度和模态柔度曲率两种方法对多梁式T型梁桥的损伤识别进行研究;并定性分析了测试噪声对损伤识别结果的影响。为反映实际多梁式桥梁的损伤识别情况,采用符合实际多梁式桥梁结构构形的计算模型模拟结构损伤。通过一个简支多梁式T梁桥的数值试验验证了所提方法的可行性。结果表明在量测模态与频率数不多的情况下,所讨论的方法可用于识别多梁式桥梁的损伤。