基于BIM的大型桥隧集群智能运维关键技术研究

以大型桥隧集群智能运营维护为背景,研究BIM技术在大型桥梁隧道集群运维中的关键技术,包括基础设施数字化技术,桥隧构件级解析与编码技术,巡查、检测、监测、养护等多业务协同技术,静态、半静态、动态实时等多元数据融合技术,以及数据集成可视化交互等技术.并以重庆曾家岩嘉陵江大桥工程大型桥隧集群为应用案例,介绍了研究成果的工程应...     

单缸机控制技术研究

为提高研发效率、降低研发成本、缩短产品性能开发周期,本文搭建一种高压共轨单缸试验柴油机,提出一种共轨系统控制技术,为发动机性能开发提供一种高效的试验支撑装置。首先搭建单缸试验柴油机,确定单缸机整体架构、各系统架构及设计参数,根据发动机工况计算轨压设定值,通过轨压传感器采集到轨压实际值,轨压设定值与实际值偏差经过自适应PID调节得到期望供油量,根据油量计量单元特性曲线计算得到油量计量单元占空比。通过实验,分别验证发动机起动状态,建立轨压能力、不同转速段轨压控制稳定性、轨压设定值正向阶跃和负向阶跃时轨压实际值响应性。实验结果表明:轨压在发动机起动时建压速度较快、偏差小;不同转速波动时,轨压瞬态响应速度快,瞬态偏差小,具有较好的控制效果。     

适用于模拟复杂地质条件的微型TBM试验系统研制及应用

为研究TBM掘进隧道复杂地质的演化过程及破坏特征,研制了适用于复杂地质条件的微型TBM模型试验系统,主要由微型掘进装置、多功能岩箱、微型掘进机工位平移装置、四联液压系统以及微型掘进机掘进控制系统组成。该系统可实现推进速度0~50 mm/min可调、刀盘转速0~10 r/min可调、刀盘最大转矩可达1 000 N·m、刀盘最大安全掘进距离可达1 100 mm; 可以进行半断面可视化掘进和全断面高地应力模拟掘进,并提前了解TBM掘进复杂地质时隧道应力的变化规律,为现场高地应力大埋深复杂地质下TBM掘进提供可靠的参考资料。     

UHPC在隧道衬砌裂损整治中应用的可行性及性能要求研究

为解决隧道二次衬砌裂损整治中面临的净空限制等问题,提出采用超高性能混凝土（UHPC）代替普通混凝土作为衬砌补强材料,并对其可行性及材料力学性能要求进行系统研究。基于异性材料叠合梁理论对裂损衬砌和加固层的共同受力机制进行研究,得到加固材料的力学性能与结构受力特征之间的关系,从而得到加固工程对加固层厚度及UHPC力学性能要求; 在此基础上,提出一种实体单元应力和内力换算的计算方法,并通过有限差分法数值模拟,对衬砌与加固材料之间结合面的受力特征进行分析,从而得到加固工程对UHPC和普通混凝土之间黏结强度的要求。研究结果表明： 对于承载力损失不超过40%的衬砌,可采用UHPC进行加固; 对于承载力损失不超过15%的衬砌,UHPC的使用可将加固层的厚度减小到10 cm左右。     

基于能量法的跟管钻进最大深度计算及应用

为解决潜孔锤跟管钻进最大深度难以确定的问题,基于能量法分析冲击功与应变能的转换情况,提出跟管钻进最大深度的假设条件和理论计算方法,并结合现有相关技术规范,通过类比法对跟管钻进的地层侧阻力取值进行完善和补充,然后应用相关实例分析和验证。通过研究和验证取得成果如下： 1）采用材料力学能量法理论,提出较系统、全面的跟管钻进最大深度计算方法; 2）给出单一地层最大深度的计算公式和多个地层的计算步骤; 3）提出套管与地层间动摩阻的取值依据和方法; 4）提出中和点概念,得出双冲击器作用下套管柱受到的应变能作用原理; 5）增大冲击功和增加套管壁厚均有利于提高跟管的最大深度,但影响幅度较小。     

基于多源数据的公交专用道效能评价方法与影响模型

施画公交专用道是落实公交优先策略、改善公交服务质量,提升交通系统效率的重要策略.近年来,如何提高公交专用道设置的科学性、提升服务效能受到广泛关注.为科学定量评价公交专用道设置的正、负效能,建立基于多维运行影响的公交专用道效能评价指标体系,提出基于主观层次分析法和客观离差最大化法相结合的组合评价方法,实现对公交专用道效能...     

智能分布式驱动汽车路径跟踪/制动能量回收协同控制策略研究

为了解决智能分布式驱动汽车路径跟踪与制动能量回收系统间的协同控制难题,充分考虑分布式驱动汽车四轮扭矩独立可控在智能驾驶系统中的优势,设计适应不同路面附着条件的智能分布式驱动汽车转向、制动分层协同控制策略。上层控制器依据不同的路面类型设计差异化的多目标代价函数,以综合优化各工况下的控制目标。高附路面下,制定满足最大能量回收值的全局参考车速,在线优化路径跟踪指令,实现最优能量回收的同时减小系统运算负荷;低附路面下,优先考虑车辆的路径跟踪性能和行驶稳定性,在多目标代价函数中取消对全局参考车速的跟随要求,增设终端速度约束与能量回收项性能指标并减小能量回收项性能指标的权重系数。上层控制器基于模型预测控制方法对多目标代价函数进行滚动优化与预测求解,得到期望的前轮转角及4个车轮的总制动扭矩需求。下层控制器根据制动扭矩需求对四轮的液压制动扭矩和电机制动扭矩进行分配,最终完成整个复合制动过程。基于MATLAB/Simulink和CarSim软件,搭建控制器在环仿真平台,并在高附和低附路面条件下对所提出的策略进行试验验证。研究结果表明：高附路面下,所提出的控制策略在准确跟踪期望路径的同时相较固定比例制动力分配方法可提升2.7%的能量回收值并减少约0.02 s的单次计算时间;低附路面下,与使用高附控制策略相比,能够保证车辆的路径跟踪准确性与行驶稳定性,同时可提升7.8%的能量回收值;控制器在环试验结果证明了该协同控制策略对车辆性能提升的有效性。     

黄土地区抗滑桩嵌固段桩前被动土拱形成演化过程试验

抗滑桩是大型交通基础设施中稳定边坡和治理滑坡的主要手段之一,嵌固段桩前被动土拱效应是影响抗滑桩水平承载力的重要因素,被动土拱的形成演化过程是抗滑桩水平抗力调整的关键。通过几何缩尺比例为1∶15的抗滑桩物理模型试验,对桩前被动土拱的形成演化过程进行了探究。根据抗滑桩桩前被动土拱和模型试验系统的对称性,自主设计土压力传感器的布设方案,以保证在试验过程中对桩前土体各测点的x和y方向土压力分布规律进行实时采集;采用千斤顶对模型桩施加水平荷载,对加载过程中抗滑桩嵌固段桩身弯矩、桩前土压力及桩前土体应力变化规律进行了分析。绘制桩前土体应力云图并对桩前被动土拱拱轴线进行了拟合,同时采用数值模拟方法进行对照分析,以揭示桩前被动土拱的演化过程。结果表明：①桩身弯矩和桩前接触土压力均在嵌固点下4倍桩宽处附近出现极大值,后随埋深逐渐减小;②桩前被动土拱是由相邻桩对桩前土体的相互作用使主应力发生偏转而逐步形成的,其演化过程可分为初步形成阶段、承载阶段和破坏阶段;③桩前被动土拱拱轴线呈抛物线形式,随埋深逐渐增大形成被动土拱所需桩顶位移随之增大;④同一埋深处桩前被动土拱矢跨比随桩顶位移增加而逐渐变大,在承载阶段土拱矢跨比随埋深逐步减小。     

孔隙水压力观测在强夯法地基处理中的应用

文章通过对A码头地基处理工程强夯过程中超静孔隙水压力随夯击次数、深度、距离的变化规律及在各土层中的增长与消散规律的研究,确定强夯次数、夯点布置、加固影响深度等强夯参数,计算地基固结情况,确定两遍强夯的间隔时间,分析孔隙水压力观测在地基处理工程中的应用。     

基于UC-win/Road的城市高架路建模及应用

随着城市的飞速发展和道路基础设施的完善,城市高架路作为主要城市快速路之一,已成为国内外城市解决交通问题的重要手段之一。利用UC-win/Road软件及其模拟器可以实现城市高架路的模拟仿真。以南京市宁溧高架为例,设计资料为平、纵、横参数,在UC-win/Road平台上进行建模并实现模拟驾驶,最后对其应用前景作出展望。