基于概率密度演化的斜拉索多级变幅时变疲劳可靠度分析

拉索是斜拉桥的主要受力构件,在车辆、风等交变荷载作用下易发生多级变幅疲劳损伤,而经典可靠度方法预测多级变幅时变疲劳可靠度难度大且计算效率低。针对这一问题,提出一种高效的多级变幅斜拉索时变疲劳可靠度预测方法。基于Miner累积损伤理论,建立同时考虑荷载和材料随机性的变幅疲劳损伤概率演化模型;构建应力幅出现频率指标,解决多级变幅疲劳损伤演化过程中偏微分方程难以确定问题,通过概率密度演化方法精确计算多级变幅时变疲劳可靠度,并采用五级变幅材料试验数据和某桥梁斜拉索的模拟数据验证所提方法的可行性。结果表明：所提方法的计算效率远高于蒙特卡洛方法;在小概率失效时,其计算精度高于蒙特卡洛方法。     

基于Ansys体外无粘结预应力筋加固铁路盖板涵静载分析

目前大秦铁路运输荷载日趋增加,原有盖板的各种病害日益突出,为了改善大秦重载铁路盖板掉块,钢筋锈蚀等病害,提高盖板的承载能力,对盖板进行了体外无粘结预应力筋加固试验研究。根据已加固盖板涵的室内静载试验和有限元模型,结合数据研究了无粘结预应力筋的加固效果。结果表明,无粘结预应力筋加固可以明显提高盖板的承载能力,在正常使用状态混凝土压应力最大降低约35%。最后,借助力学理论推导了无粘结预应力筋应力增量计算公式,根据试验结果验证了理论计算的准确性,为无粘结预应力筋加固的实际施工提供理论指导。     

用灰色系统理论确定高速铁路桥梁施工预拱度

为了满足高速铁路对桥面标高的严格要求,应用灰色系统理论,建立高速铁路斜交连续梁桥预拱度的设置方法,并将该方法运用于京沪高速铁路跨秦淮新河特大桥的实时施工控制。结果表明,大桥以很高的精度顺利合龙,成桥后的线形和内力满足设计要求。该方法减少了施工控制的难度,效果理想而简便易行,研究成果可应用于使用悬臂浇筑法的连续桥梁施工中。     

扣件胶垫阻尼的频变性对地铁隧道环境振动的影响

以地铁隧道内常使用的DT VI2型扣件为研究对象,采用车辆—轨道垂向耦合随机振动频域分析模型与有限元谱分析模型组合求解法,研究扣件胶垫阻尼的频变性对地铁隧道环境振动的影响。结果表明:与常量的扣件胶垫阻尼相比,随频率变化的扣件胶垫阻尼对地铁隧道环境低频振动影响很小,但会增大其分频最大振级,同时还会降低其分频最大振级以上频带内的振动水平,并且随着频率的持续提高,振动级的下降幅度也会越来越大;尽管可以通过单纯降低胶垫阻尼系数提高地铁隧道环境振动频域的预测精度,但难以保证对各频段振级均有较高的预测精度,因此,如不考虑扣件胶垫阻尼的频变性,易低估地铁隧道环境振动的分频最大振级,同时会高估主频段以上的振动水平。     

新能源汽车购买行为及其环境影响效果研究

为了考量新能源汽车的推广使用对环境的具体影响,对新能源汽车的购买行为和普及率进 行了研究,同时分析新能源汽车在优惠政策条件下在实际路网中的环境影响。首先,对大连市居 民进行了意向问卷调查,建立描述家庭新能源汽车购买行为模型;其次,应用该模型对新能源汽 车在大连市的普及率进行分析;最后,在道路收费优惠政策条件下,考虑新能源汽车的普及率和 出行频率的变化,利用多用户交通平衡分配模型进行实例分析,探索新能源汽车在实际路网中的 排放影响。结果表明,在低普及率情况下,新能源汽车的减排效果并不明显,而在高普及率情况 下,减排效果比较显著。然而,对于交通领域巨大的碳排放体量而言,低普及率带来的碳排放量 下降的累积效应仍是非常可观的。     

低排放导向的交叉口速度引导策略研究

根据车辆的时空轨迹以及对应交叉口信号相位的参数信息制定速度引导策略可以令驾驶员 更顺利地通过交叉口。为了探究引导策略对排放与能耗的具体影响,以大连市长江路和联合路交 叉口为例,利用微观交通仿真软件VISSIM 与微观排放模型MOVES的集成系统对不同流量与引 导控制下的交通排放进行仿真估计。比较绿波速度引导后的四种驾驶行为,结果表明,加速通过 交叉口会产生更高的车均能耗与排放。为了限制速度引导策略可能带来的更高排放,对加速过程 中的期望速度采用模糊控制,提出一种低排放导向的速度引导策略。分析结果表明,在中低流量 下基于模糊控制的速度引导策略能够在不影响通行效率的前提下有效地减少污染物的排放,且与 绿波速度引导策略相比,减排效果提升了3%~5%,从而论证了低排放导向的速度引导策略在节 能减排方面具有积极效果。     

冰区航行船舶推进系统设计的若干考虑

冰区航行船舶由于其特殊的工作环境与气候条件,其设计要求与传统的推进系统有着很大的不同。针对冰区航行条件下船舶推进系统所需要面临的问题,及这些问题所导致的冰区推进系统的特殊性进行了整理和分析,指出了推进系统设计过程中为应对冰区航行条件下的海冰、低温以及空泡噪声等问题所应采取的改进措施,为冰区航行船舶推进系统的设计提供了参考。     

混合动力船舶能量管理控制策略设计与仿真

为了提高船舶的能源利用效率,降低排放,采用柴油发电机和燃料电池组成的混合动力为船舶提供电能,其中发动机为船舶提供基础载荷,当船舶功率负荷需求大于基础载荷时则由燃料电池组提供剩余的功率。针对这样的混合动力系统,设计船舶的能量管理系统的逻辑门限值控制策略和PID控制器。仿真结果表明,采用这种混合动力结构的船舶,可以提高柴油机的运行效率,所设计的PID控制器能很好地满足船舶的功率需求,提高系统的稳定性。     

深海半潜式平台不同构型的运动性能

深海半潜式平台的运动性能预报是平台方案设计阶段的重要工作,而平台性能的优劣主要取决于水下的浮体构型.通过对国外主推的半潜平台设计方案进行构型特点分析,分别对立柱、连接横撑以及下浮筒进行多方案设计,共组合得到8个平台设计方案.应用数值方法首先对A1方案完成性能计算,并与该平台的模型试验结果对比,验证了理论预报的可靠性.基于该理论方法,分别完成了8个平台方案的系列水动力性能预报,并采用指标权重法得到了各个平台方案的综合运动效能,通过对比分析,明确了不同构型对于运动性能的影响规律.研究表明:浮体构型对于半潜式平台的运动性能有较大影响,且尖角型浮筒、变截面立柱及圆管型横撑的构型具有更优的综合运动性能.

     

水口坝下水位治理工程施工期通航研究

水口坝下水位治理工程施工期为3.5 a。为了解决施工期通航问题,针对施工河段的通航条件和水位治理枢纽布置情况,通过理论分析和模型试验,提出了航道疏浚清淤、炸礁除障与电站科学调度相结合的通航确保措施。结果明,二期围堰与四期围堰施工期间,两个枯水季节的部分时段的通航保证率较低;其余施工时间内,施工河段的通航保证率均达85%以上,提出的通航确保措施实现了水口坝下水位治理工程施工期间闽江航运的畅通。