IFC标准下隧道智能管理系统建立与应用

建筑信息模型(BIM)是一种有效的复杂工程信息综合管理方法,为了实现隧道类岩土工程信息在BIM模型中进行清晰、规范表达的目的,将IFC标准文件针对隧道领域进行相应拓展,实现了不同平台之间信息无损交互传递。通过参数化族建模方式创建隧道构件族库,采用坐标定位的形式拼装隧道工程模型,并将所建立的模型参照IFC拓展标准进行实体及属性定义。基于BIM模型中所整合的工程信息,开发计算功能模块,分别实现了监测数据整合与预警、隧道围岩分级评价与工法推荐、岩体参数反分析、BIM模型的数值计算评价等信息处理功能,形成IFC标准下隧道智能管理系统。将所建立的系统方法依托甄峰岭隧道工程进行应用调试,取得了良好的工程适用效果,为类似岩土工程信息化施工体系的建立提供了一种新思路。     

考虑空隙结构特征的透水混凝土力学性能仿真研究

透水混凝土中含有大量宏观空隙,为分析空隙结构对透水混凝土力学性能的影响,采用随机空隙方法建立了透水混凝土仿真模型,研究了空隙结构特征对受力性能的影响。首先在室内制作两种空隙率水平的透水混凝土试件,养护成型后进行切割,对切割面的断面图像进行增强和阈值分割,提取得到空隙分布二维数字图像,分析了空隙结构特征。进而以实际空隙结构为依据,借助有限元软件Ansys,结合蒙特卡罗方法生成随机椭圆和随机圆形空隙仿真模型。仿真结果表明：相同空隙水平下随机椭圆空隙模型相比随机圆形空隙模型整体受力变形大,内部应力集中更明显。通过对比不同空隙水平的仿真与试验结果,得到了随机空隙仿真模型中骨料-水泥浆材料的综合模量建议值。     

黄河冲积平原区静压管桩超静孔隙水压力时空效应试验研究

依托京台高速德州至齐河段改扩建工程管桩处治软土实例，通过在管桩不同深度、不同径向距离处埋设孔隙水压力计，对黄河冲积平原区管桩沉桩过程中引起的超静孔隙水压力的时空效应进行了研究。结果表明:管桩沉桩过程中产生的超静孔隙水压力是影响桩基承载力的重要因素。超静孔隙水压力的消散率随深度增加呈线性减小规律，随水平距离增加呈指数形式衰减规律，其有效影响范围约为9倍桩径；超静孔隙水压力的上升主要体现在桩体贯入的中前期，后期随沉桩速率减小到3 m/min时基本保持稳定。     

基于屈服接近度的基坑安全性评价方法研究

为解决基坑施工过程中周边土体未进入塑性状态的危险区域无法得到有效划分的问题,引入屈服接近度概念对基坑工程进行区域安全度评价。基于fish语言编译求解程序,通过FLAC3D软件进行求解,并将所得结果与有限差分法所求得的塑性区分布及岩土体竖向位移结果进行对比分析,同时基于屈服接近度概念对基坑开挖过程中周边土体区域的安全状态进行计算,得到基坑施工过程中周边土体屈服接近度的分布与变化趋势。结果表明： YAI方法可对有限差分法计算结果进行有效的表达,并在其基础上求解非塑性区的屈服接近度,能有效实现对基坑危险区域的划分,并为基坑工程的安全评价提供参考。     

一种新型五电平逆变器及其电容预充电方法

本文提出一种新型五电平并网逆变器,相比于其他五电平逆变器,在该逆变器中当输出电压为高电平时,电流只流经两个开关管,因此可以减小导通损耗。而且,本文提出了针对该逆变器的改进型调制策略,可以实现开关损耗的最小化。更进一步地,为了避免在启动时由于悬浮电容电压未达到额定电压而导致的部分开关管应力过大的潜在风险,本文提出了针对该逆变器的直流充电方法,可以保证给各个电容安全充电的同时,使得所有开关管的电压应力都不超过其正常运行时所承受的电压应力。通过实验,该新型五电平逆变器拓扑和电容预充电方法的可行性都得到验证。     

基于深度学习的地铁列车走行部关键部件温度检测系统

地铁列车走行部的良好运行状态是列车安全运行的保障。针对其关键部件发热故障的检测问题，研发了基于深度学习的地铁列车走行部关键部件温度检测系统。该系统采用红外热像仪获取走行部热成像图，引入注意力机制模块和CIoU损失函数，改进YOLOv5目标检测模型，识别、定位出关键部件；对关键部件图像进行灰度化处理和自适应阈值分割等操作，提取温度。基于实验室的Pytorch深度学习平台，在南京地铁运营公司马群车辆段对所研发的系统进行实验。实验结果表明，该系统可以获取走行部热成像图，准确定位关键部件并提取其温度信息。