基于准均匀B样条曲线的隧道断面测量粗糙度分析评价方法

隧道开挖断面的粗糙度是评价隧道施工质量的重要指标。介绍了准均匀B样条曲线的构造原理及其在隧道开挖断面粗糙度分析中的应用。以锦屏水电站枢纽工程辅助洞横断面测量数据为例,说明了用准均匀B样条插值方法生成隧道断面曲线并分析其粗糙度的方法。     

三次样条曲线在道路线形设计中的应用

三次样条曲线是公路平面线形设计中简单实用的样条曲线拟合工具,具有数学表达式简单统一、线形光滑、良好的保形功能、拟合选点自由、整体大挠度、局部小挠度等优点,对它的应用研究非常有价值。     

基于三维激光扫描点云整体分析的铁路隧道超欠挖检测方法

传统隧道施工难以避免超欠挖现象的发生，影响隧道的工程质量以及施工效率。三维激光扫描技术因其便捷、信息量大等特点，在隧道施工过程中提供快速有效的测量结果，但目前主要通过取断面形式进行超欠挖分析，亟需一种对点云整体分析的方法。为此，针对三维激光扫描的隧道超欠挖检测，提出一种基于点云拟合曲面并结合设计面法线的分析方法。结果表明：三次B样条曲线在曲线要素的表现和控制性能上较好，适用于隧道断面的重构；检测断面上建立法线，并在拟合面上找到其所唯一对应的实际检测点，通过两点的距离作为超欠挖的基准；编制的分析软件可对隧道数据进行批量处理，便于隧道工程超欠挖检测的实时分析评。因此，双三次B样条拟合法的超欠挖的扫描和计算，其精度、效率高，可满足实际工程中隧道超欠挖的检测。     

软土地铁隧道沉降治理效果评估

基于某地铁隧道沉降治理过程中的实测数据,研究沉降治理效果评估方法。首先利用3次样条曲线插值法对隧道沉降监测点数据拟合,计算出累计沉降的曲率半径;然后以等效轴向刚度模型为基础,推导出盾构管片接头环缝张开量和纵向连接螺栓受力情况。通过理论计算对治理后隧道结构健康状态作出评估,全面分析隧道沉降治理效果,为后期运营维护提供依据。     

基于辛普森数值微分法的成型砂轮廓形设计

随着螺杆转子加工精度要求的提高,对磨削转子用成型砂轮廓形设计精度的要求也越来越高.针对此问题,基于转子端面型线数据,运用辛普森数值微分法,并结合累加弦长参数三次曲线法和牛顿迭代法求解砂轮廓形;进而将求解的砂轮廓形与用局部3次B样条拟合法求解的砂轮廓形进行对比,结果显示用辛普森数值微分法求解的砂轮廓形更准确;随后,采用平...     

基于三次样条曲线的铁路既有曲线整正方法

依据逆向工程中曲线重构理论的分析,三次样条曲线拟合铁路既有曲线平面线形时的拟合误差主要来自数学模型产生的拟合误差和既有曲线变形产生的拟合误差。既有曲线参数对拟合误差影响的分析结果表明:数学模型产生的既有曲线曲率、一阶导数和点位拟合误差随既有曲线半径的增大而减小,三者的最大值随着既有曲线缓和曲线长度的增大有先降后增的趋势,既有曲线的总转角对三者的影响较小,可忽略不计。既有曲线变形产生的既有曲线点位拟合误差近似等于既有曲线的变形量。在此基础上,提出1种能够得到既有曲线上任意一点拨距量的整正方法,并利用VC++6.0软件编制相关计算程序,且用实例验证了此方法的实用性。     

盘形凸轮曲线的二次B样条逼近

B样条曲线在CAD/CAM中应用较广泛,但如何寻找好的B样条逼近,是CAD中的关键,对此,作者研究了凸轮廓线的二次B样条保形逼近曲线,证明了该曲线逼近具有C1连续性和保形性,且计算较简单.     

盘形凸轮曲线的二次B样条逼近

B样条曲线在CAD／CAM中应用较广泛，但如何寻找好的B样条逼近，是CAD中的关键，对此，作者研究了凸轮廓线的二次B样条保形逼近曲线，证明了该曲线逼近具有C^1连续性和保形性，且计算较简单．     

列车定位轨道电子地图数据约简算法研究

高效、高精度的轨道电子地图是实现列车定位及列车运行控制的重要基础。为了提高轨道电子地图数据的存储及使用效率,在地图生成过程中需要在保证精度的前提下对测量数据进行约简。本文在实测数据的基础上分析轨道地图测量数据特性,采用小波变换及距离判别的方法对异常测量数据进行剔除,提出一种基于垂距判定和三次B样条曲线拟合的数据约简算法用于地图生成。该算法利用垂距判定方法从异常值剔除的原始数据中选取一定数目的测量点构成轨道特征点集,并对其进行三次B样条拟合,通过对拟合曲线进行误差判别修正和补充特征点,完成数据最终约简及轨道地图生成。青藏线实测数据验证结果表明,在合理选择垂距限差的情况下,该算法能够有效约简原始地图测量数据,并保证所生成地图的精度水平。     

小波分析在桥上移动荷载识别中的应用

利用小波分析技术和三次样条函数对测点的位移响应进行曲线拟合,根据拟合结果微分求得速度、加速度响应。利用梁体有限元振动方程结合模态迭加法推导出的移动荷载识别公式进行桥上移动荷载识别。对接触力的识别结果,利用小波分析技术将其在时域内分解为低频、高频部分,发现对轴重和沉浮运动引起的动荷载识别较好,识别的主要误差在于点头运动引起的动荷载。进一步的分析表明,虚假点头运动是引起误差的根源。指出在识别方法中剔除虚假点头运动将是提高识别精度的有效途径。计算机仿真计算表明,该方法具有较好的识别效果。     

大断面黄土隧道与辅助坑道交叉口施工技术

研究目的:本文结合郑西客运专线大断面黄土隧道秦东隧道施工这一工程实例,就斜井和大跨黄土隧道交叉口施工方案进行选择,并就斜井向正洞施工方法的转化、施工技术措施等进行阐述,通过工程实例验证。研究结果:施工方案成功的在秦东隧道实施,填补了国内客运专线大断面黄土隧道斜井进正洞施工工艺的空白,对类似工程有较强的借鉴意义。     

城际铁路地下车站平坡设置研究

城际铁路地下车站普遍采用2‰的坡段以解决纵向排水问题,但设置2‰的纵坡不仅增加车站土建施工难度,还对后期的设备安装、装修等带来诸多不便。文章根据相关设计规范,结合线路平面条件、车站布置、隧道断面等,分析城际铁路与地铁纵断面设计异同、地下车站设置平坡对排水产生的影响,并提出解决方案。研究认为,城际铁路地下车站内排水可通过垫层找坡、底板找坡等方式解决,隧道内排水可通过沟底找坡方式解决。端头为直线的地下车站可设置为平坡;端头为曲线的地下车站不宜设置为平坡,需根据缓和曲线、竖曲线、道岔等参数计算确定。     

复杂环境下地铁暗挖车站双侧壁导坑法支撑体系优化

重庆轨道交通10号线工程渝北广场站为大断面暗挖隧道,车站位于重庆市区繁华地段,为保证车站隧道的安全施工以及邻近既有建筑结构的安全,对暗挖隧道开挖施工方案进行优化设计。采用Midas GTS有限元数值软件,对弧形壁(原双侧壁)和直壁法(双侧壁)开挖方案进行全过程动态模拟,结合监控量测数据,综合对比分析隧道变形和支护结构内力。结果表明,本工程地质条件下,采用直壁法施工方案切实可行,研究成果可为类似地质条件中大断面隧道施工方案的优化设计和最终决策提供参考。     

长昆线桥隧相连设计研究

研究目的:沪昆铁路客运专线长沙至玉屏段,沿线地形起伏,存在多处桥隧相连段落.在桥隧相连设计过程中,隧道洞门能否容纳下桥台结构并有效缓解洞口空气动力学效应、隧道低洞口端洞口排水、桥隧电缆槽对接过渡以及隧道洞外存在挡墙结构时挡墙是否能起到作用并能保证施工安全等,均存在较大的难点.为解决沪昆铁路客运专线长沙至玉屏段桥隧相连的工程难题,需对桥隧相连进行专门研究.研究结论:(1)采用扩大洞门横断面+挖孔灌注桩方案,能有效解决桥隧串接时桥台结构伸入隧道及洞口空气动力学效应等难题;(2)桥隧对接时,桥台基坑可根据条件的不同分别采用台后挖孔灌注桩防护和台后放坡两种方式开挖;(3)对于桥隧对接时洞门结构外存在挡墙的情况,在挡墙下设桩基+托梁,并将挡墙设计为锚杆挡墙,可以解决桥台基坑开挖引起挡墙结构不稳的难题;(4)通过在隧道内设置过渡段,可有效地将桥梁与隧道电缆槽顺接起来;(5)隧道内低洞口端设置洞口检查井汇集洞内水体,能有效解决洞内排水问题.     

广州地铁隧道运营期沉降监测及分析

结合广州地铁隧道沉降监测实例,阐述隧道内沉降测点、差异沉降点的布置和施测方法,以及沉降曲线拟合及分析,讨论隧道结构的沉降情况、规律及成因,为运营隧道的维修管理提供经验。     

基于隧道新风量需求的活塞风井方案特性研究

以某市域铁路工程为例,通过采用一维数值模拟方法建立模型,对该工程中某一独立地下站设置单、双活塞风井不同方案时的地下区间隧道有效新风量进行分析与研究,在进行隧道新风量模拟计算结果判定与数据拟合的同时,也对影响区间隧道新风量的相关主要因素进行分析研究,主要结论:不同的单、双活塞风井设计方案辅以车站排热通风系统,均可满足隧道新风量需求;轨行区机械排热系统的风量与相应的隧道新风量之间存在线性拟合关系,拟合曲线与隧道新风需求线的交点即为排热风机变频通风量的临界点,对运营模式具有指导意义。     

高速铁路螺杆桩复合地基桩侧摩阻力原位试验研究

结合太焦高速铁路螺杆桩复合地基工程,开展螺杆桩复合地基桩侧摩阻力原位测试试验,通过分析获得的螺杆桩单桩静荷载-桩顶沉降曲线以及桩身内力分布曲线,研究高速铁路复合地基中螺杆桩侧摩阻力演化规律及螺杆桩的荷载传递过程。结果表明:螺杆桩-土接触面荷载传递过程可划分为弹性、弹塑性和极限状态3个阶段,弹性阶段桩侧摩阻力比小于等于0.5,弹塑性阶段桩侧摩阻力比为0.5~0.7,极限状态阶段桩侧摩阻力比为0.7~1.0;螺杆桩直杆段和螺纹段侧摩阻力演化规律为,在弹性阶段螺纹段侧摩阻力小于直杆段侧摩阻力,在弹塑性阶段螺纹段侧摩阻力接近直杆段侧摩阻力,在极限状态阶段螺纹段侧摩阻力大于直杆段侧摩阻力。     

低地板有轨电车盾构隧道疏散平台设置研究

为了解决低地板有轨电车盾构隧道疏散平台设置困难、易侵限的问题,提出一种新的疏散平台设置方法,有效解决因曲线地段车辆设备限界加宽而需要增大盾构隧道直径的问题。通过对盾构隧道区间限界影响因素进行分析,发现随着车辆地板面高度的降低,疏散平台有效安装空间变小,尤其在曲线地段限界难以满足要求。针对此问题提出疏散平台曲线内侧设置和行车方向左侧设置两种解决方案,并对两种方案特点进行了对比,行车方向曲线内侧设置方案优于行车方向左侧设置方案,可以大大节约建设成本。该方案在佛山市南海区低地板有轨电车项目中进行应用,验证了该设置方法的有效性。