长寿命高性能耐候钢桥研究进展与工程应用

系统归纳与剖析了国内外耐候钢桥的研究新进展及工程应用情况, 总结了稳定耐候锈层的形成机制、选材标准、腐蚀与疲劳损伤机理、耐候构造、耐候螺栓研发以及锈层检测与评价技术等方面的关键科技成果, 梳理并完善了耐候钢桥的适用范围和腐蚀余量设计指标, 提出了耐候钢桥锈层稳定化处理及施工技术要点; 评析了耐候钢桥锈层损伤检测与评价技术、腐蚀损伤养管技术, 结合美、日耐候钢桥工程事故经验教训和中国首批长寿命高性能耐候钢桥建设技术创新成果, 探讨了该领域的技术创新方向。研究结果表明: 耐候锈层由外层的γ-FeOOH、α-FeOOH以及内层的非晶态FeOOH化合物与Fe₃O₄构成, 稳定耐候锈层能否形成与保持, 主要受氯离子、积水和积尘等因素的影响; 建议编制中国高性能耐候钢桥选材区划图谱, 完善稳定耐候锈层构造设计准则; 现代耐候钢桥具有高性能和长寿命的技术特征, 带锈层构造细节的面内应力疲劳、面外变形疲劳试验和数值断裂力学模拟, 以及耐候高强螺栓长期耐损性能研究的推进, 将为建立完善的耐腐蚀、抗疲劳设计准则奠定基础; 人工智能技术的应用将推动长寿命高性能耐候钢桥智能运维技术的重大进步; 应加大研发投入, 建立具有中国自主知识产权的长寿命高性能耐候钢桥设计、建造和运维标准规范体系, 培养高素质的工程技术人才, 推进交通强国建设。     

自行车骑行者生理、心理与综合负荷感知模型

为探究自行车骑行者在骑行过程中的生理、心理状态与骑行者个体属性、骑行强度及骑行环境之间的影响规律, 设计并实施了自行车骑行试验; 选取了相对代谢率、心境状态、自感疲劳程度和任务负荷指数等指标, 分析了骑行者生理、心理与综合负荷感知的特性及规律; 以骑行试验数据为基础, 应用偏最小二乘回归方法建立了骑行者生理、心理及综合负荷感知模型, 并对模型预测能力进行评估。研究结果表明: 骑行者个体属性、骑行强度及骑行环境均对骑行者负荷感知有影响, 其中骑行者个体属性因素中, 身体质量指数和基础代谢率作用较为显著, 二者在负荷感知模型中的平均影响因子分别为0.121和0.112;骑行强度因素中骑行时间对于负荷感知影响最大, 其平均影响因子为0.139;骑行环境因素中交叉口数对骑行负荷感知影响最为显著, 其平均影响因子为0.137;各个变量对心理负荷与综合负荷感知的影响趋势相同, 对生理负荷与综合负荷的影响趋势不相同。可见, 关注部分因素以及骑行者心理负荷对于提高骑行服务水平具有一定作用, 研究结果可应用于改善自行车骑行设施环境。     

城市交叉口交通流特征与短时预测模型

时间尺度大于15 min的城市交通流预测模型已无法满足交通信号实时控制和交通信息实时发布的需求, 通过对广州市中心区交叉路口交通流长期观察和数据采集, 分析了各种时间尺度的交通流特性, 提出以路口信号周期作为时间尺度, 绿灯流率作为变量的ARIMA (p, d, q) 短时交通预测模型。以1个和3个信号周期的时间尺度为例, 对城市交叉路口不同时间段交通流进行建模和预测。结果表明ARIMA (p, d, q) 预测模型结构稳定, 算法简单, 时间尺度为3个信号周期的预测模型可以很好地保持交通流特征, 均方根误差为0.015 9, 预测精度较高。     

集料表面纹理粗糙度的测量

为了有效评价集料表面纹理粗糙程度对沥青混合料路用性能的影响, 采用激光轮廓仪直接测量了9种不同集料的表面纹理轮廓曲线, 通过轮廓滤波方法将其划分为宏观纹理和微观纹理, 并应用几何统计方法, 以算术平均偏差、算术平均波长和轮廓偏斜度为评价指标, 对其表面纹理粗糙度进行了定量评定。分析结果表明: 算术平均偏差最适宜用来描述集料表面纹理的粗糙程度, 算术平均偏差越大, 集料表面纹理的粗糙度越大; 波长2mm为集料表面宏观纹理和微观纹理的界限值; 根据算术平均偏差, 集料表面纹理粗糙度可以划分为4级。     

粗集料表面纹理的分形评定及沥青混合料性能试验

采用激光轮廓仪测量了7种不同粗集料的表面纹理曲线, 应用结构函数法分析了粗集料表面纹理的分形特性, 采用特征粗糙度综合表征了粗集料表面纹理的粗糙度、形状和坡度特性, 并考察了特征粗糙度对沥青混合料性能的影响。分析结果表明: 粗集料表面纹理在一定范围内具有分形特性, 其特征粗糙度与沥青混合料动稳定度和冻融劈裂强度比具有显著的线性相关性; 随粗集料表面纹理特征粗糙度的增加, 沥青混合料高温抗变形能力、抗水损害能力和低温抗裂性能逐渐增强。     

一类可微凸多目标分式规划的最优性条件

讨论了一类向量分式多目标规划问题(VFP)在fi(x)0(i=1,2,…,p),ρ(x)>0,f(x)、g(x)、ρ(x)均为可微凸函数条件下的Kuhn-Tucher型最优性条件。     

汽油机开放式电控系统设计

以高性能MPC564单片机为平台开发了汽油机开放式电控系统,设计必要的外围电路并编写相应的控制程序,以479QE汽油发动机为验证对象,实现了该机从起动到怠速的控制。台架试验表明,该电控系统能按规定控制要求和控制策略实现各项控制功能。     

变权值加快收敛的路径寻优实时算法

为获得满意解为目标的最优路径选择问题, 给出了一种加权的LRTA^* (LearningReal Time A^*) 算法, 通过改变估价函数值更新规则与解时间和解质量的相对折中, 加快算法收敛速度。实例应用表明, 该方法比LRTA^*算法更快地收敛于满意解, 是一种求解大城市稠密路网两点间最优路径的有效方法。     

车用摇枕铸钢件浇冒口切割打磨自动化系统的设计

铸钢件毛坯浇冒口切割及打磨时存在噪音大、弧光强烈、粉尘污染严重,增加了人工操作时的劳动强度,并严重影响操作人员的身体健康。本文针对这些问题,拟以铁路车辆摇枕铸钢件浇冒口切割及打磨为例,提出了单工位打磨、流水线式多工位合作的打磨清理方案,设计了自动化打磨单元,实现机械化、自动化操作,既提高了铸件打磨清理的质量和生产率,又大大改善了工人操作条件,减轻了工人的劳动强度,达到了“以机代人”的目的,对铸钢件实现绿色化乃至智能化生产具有重要意义。     

波形钢腹板钢-混凝土简支组合箱梁抗弯承载力分析

为研究波形钢腹板钢-混凝土简支组合箱梁的抗弯受力性能,以剪力连接度为参数,设计3榀波形钢腹板组合箱梁的抗弯试验,并根据试件模型建立波形钢腹板组合箱梁精细有限元数值分析模型.将试验结果与有限元数值计算结果进行比较,证明了数值分析模型的有效性.在此基础上,利用幂函数插值方法,建立任意剪力连接度下波形钢腹板钢-混凝土简支组合...