大质量落物冲击下 PC 箱梁桥破坏效应分析

为研究大质量落物对桥梁的破环效应,以某公路跨铁路桥施工过程中公路桥梁体跌落事故为依托,使用显示动力分析软件LS_DYNA进行数值模拟,以跨径32 m铁路箱梁为研究对象,建立精细化模型,通过试算给出了详细的仿真相关参数,如材料类型、钢筋混凝土耦合方式、单元尺寸等;较为详细地还原了整个事故发生的过程,分析了箱梁的损伤状态和跨中位移,以及钢筋应力状体数据。结果表明,相较于货物抛洒等小质量冲击,箱梁在大质量落物冲击下除了接触区域的的混凝土脱落等局部损伤外,还出现了顺桥向裂缝、翼缘板网状裂缝等整体损伤,少部分普通钢筋达到屈服应力,预应力束都未屈服。     

重力式码头升级改造板桩墙后土压力分布

针对重力式码头升级改造新建板桩墙方案板桩墙后土压力分布问题,开展新建板桩墙距已有重力式墙身不同距离的土压力分布规律研究。采用有限元数值模拟和理论公式计算对比分析,得出作用在前板桩墙上的土压力小于理论主动土压力,即存在贮仓效应的结论。建议重力式码头改造工程设置前板桩墙时,采用公式合理选取贮仓尺寸,或根据新建板桩墙距已有码头墙身的距离采用有限元计算作用在板桩墙上的土压力,避免保守或激进设计。     

长江航道整治建筑物服役状态时空分析与预测*

为了能够优化航道基础设施有限的维护经费分配,为整治建筑物维修预算的制定提供科学依据,对2017—2021年长江干线航道整治建筑物的技术状况分类进行全面统计,分别通过求期望和二次回归的方式对各管辖区域未来一年需要维修的建筑物数量进行预测。得到干线航道整治建筑物的服役状态时空分布特点,并提出以辖区为单元的建筑物未来服役状态预测方法。结果表明：整治建筑物技术状况类别占比的时间分布相对比较稳定,逐年变化不大,而空间分布受不同河段特定环境影响较大;在长江上游河段的二和三类占比突出,中、下游河段一类占比突出;求期望法的预测精度受时序样本的波动程度影响较大,而二次回归法受影响相对较小。     

基于D-P准则千枚岩变形破坏统计损伤本构模型研究

在分析岩石变形机理基础上,选用Drucker-Prager准则和推广的Lemaitre应变等价性原理,在统计损伤变形理论基础上考虑岩石初始损伤阈值,建立能表达绢云母千枚岩变形破坏全过程的统计损伤本构模型,对岩石三轴围压条件下应力-应变曲线进行拟合。引入损伤修正参数q对完全破坏阶段的变形过程进行修正,利用公式法代替传统比较法所得到的参数;修正后模型能更好地反映绢云母千枚岩处于完全破坏阶段变形特征,常规物理力学试验即可得到相应模型参数。探讨不同围压下分布参数对本构模型影响,验证该模型的准确性和可行性。     

新能源汽车再生制动能量回收研究综述

续驶里程及蓄电池供电技术是目前制约新能源汽车普及的主要因素。再生制动技术作为提高整车能量利用率的有效方案,为新能源汽车续驶里程的提高提供了一条切实可行的解决思路。针对再生制动关键技术,分别阐述了再生制动控制策略研究和再生制动能量管理研究两个方面的研究成果。针对再生制动策略问题,分别从制动意图识别、制动力分配以及轮缸压力控制三方面总结了再生制动相关控制策略;针对能量管理问题,分别从制动能量回收潜力与能量回收效果评估两方面对研究成果进行了总结。分析了通过能量流机理计算车辆节能潜力的方法,并对未来再生制动关键技术的研究与发展趋势进行了展望。     

基于直流配电与控制的城市轨道交通照明设计与应用

苏州轨道交通5 号线正线采用基于直流配电与控制的智能照明系统,用直流为LED 灯具供电。阐述采用直流供电的背景原因及应用方案,将高频开关可控整流电源模块作为直流电源,选用IT 接地系统。根据整流电源模块的输出特性,制定一种基于曼彻斯特编码规则的调光协议,通过直流低频载波通信方式进行指令传输,对灯具进行控制。提出一种以小容量整流电源模块为电源的配电系统短路故障保护方式。通过分析直流电对线缆绝缘空间电荷的影响,表明低压直流配电选用常规交流线缆产品可满足线缆绝缘安全的要求。在地面站阳澄湖南站的屋顶设置一套小容量分布式光伏发电系统,将直流并网至车站直流照明微电网,实现多端口再生能源接入系统应用。苏州地铁5 号线已于2021 年6 月通车运行,目前直流照明系统运行平稳。     

城轨虚拟编组关键性能指标及技术探讨

列车虚拟编组技术能够实现车辆资源的高效灵活利用,是解决轨道交通客流时空分布不均衡问题的有效方法,已成为国内外的研究热点。既有研究借鉴了汽车编队追踪的思路,主要关注于列车稳定追踪的相关方法,未能完全适应轨道交通的实际需求。针对城市轨道交通(简称“城轨”)虚拟编组研究的需要,深入分析城轨列车运行的特征,在此基础上总结提出包括站台停车时间差等在内的城轨列车虚拟编组应符合的技术性能指标;其次,针对虚拟编组的技术特征,提出包括大小交路和Y型线路等适合列车虚拟编组的潜在应用场景,并对实现虚拟编组的关键技术及其原理进行介绍,可为城轨列车虚拟编组研究提供参考。     

轨道交通站点地区空间网络形态研究——基于广州 3 个地铁站域的比较分析

针对我国城市以公共交通为导向的开发(transit-oriented development,TOD)实施过程中出现的交通站点与空间形态发展耦合不足、步行环境欠佳、功能适配性存疑等问题,以广州珠江新城、公园前和长寿路 3 个地铁站点为例,借助空间句法比较分析站域空间网络的组构特性及其与站点布置、步行人流分布、建设强度及功能布局等的关联,考察 TOD 模式下站域空间形态发展的特征及规律,并对存在的问题进行厘定。结果显示：珠江新城站域街区网格化程度不足,站点与空间组构耦合互动不足;公园前站域街道网络可达性强,集聚人群活动效应明显,但当前功能布局与空间组构存在不匹配现象;长寿路站域背景网络结构连续均匀,对步行交通出行有利,但商业功能布局对小尺度组构所牵引的人流利用不足。因此,我国未来轨道交通站域建设应关注空间组构对人车流的基础决定力量,提高交通站点、功能布局与空间网络形态之间的协同。     

基于Maxwell分布的砂岩本构模型研究

砂岩具有典型的颗粒结构,其力学参数与内部颗粒间的接触密切相关。由于砂岩内部颗粒接触数量巨大,具有统计分布特征,因此,通过引入颗粒接触强度的统计分布模型建立砂岩的本构理论,可以更好地从细观角度理解砂岩的变形发展。由于前期研究中的统计分布模型多是基于经验而提出的,没有统计学基础。严格的数理统计理论发现,砂岩内部颗粒接触强度符合Maxwell统计分布模型。结合岩石统计损伤理论,构建一种新的砂岩本构模型。该模型将微观颗粒之间胶结键的数量和强度视为影响砂岩宏观强度的主要因素,当断裂破坏的胶结键达到一定数量即可表现为宏观上的整体破坏。利用室内三轴压缩试验,对不同围压作用下砂岩的应力-应变特征进行试验研究,验证所推导的模型的适用性。研究结果表明：该本构模型能很好地反映应变发展的各个阶段,且本构模型参数具有实际的物理意义。从宏观层面,模型所引入的参数反映了岩石的宏观强度和延展性,其中,表示胶结键方向性的参数随围压的增大而线性减小,反映砂岩能量密度的参数随围压的增大呈现抛物线型增大。对岩石损伤与围压的关系的研究表明,围压的增大能有效抑制损伤的发展。     

不同养护温度下水泥改良风积沙核磁共振试验研究

和若铁路经过新疆塔克拉玛干沙漠南缘,夏季大气温度最高为46 ℃,地表温度最高可达70 ℃。为了研究养护温度对水泥改良风积沙微观孔隙结构的影响,开展不同养护温度下水泥改良风积沙核磁共振试验。试样养护温度分别为30 ℃,40 ℃,50 ℃,60 ℃,70 ℃和80 ℃,水泥掺量分别为4%和5%。研究结果表明：T2弛豫时间分布范围为0.1～ 10 000 ms。随着养护温度的升高,水泥改良风积沙的T2谱分布曲线向右偏移即向孔径增大的方向移动,孔隙率和最可几孔径增大,水泥改良风积沙内部小孔和大孔占比增大,中孔占比减少。当水泥掺量从4%增大到5%后,水泥改良风积沙T2谱分布曲线向孔径减小的方向移动,孔隙率和最可几孔径减小,水泥改良风积沙内部中孔和大孔占比减小,小孔占比增多。水泥改良风积沙的无侧限抗压强度随孔隙率增大而呈幂函数降低。研究成果可为水泥改良风积沙铁路路基基床的设计和施工提供参考。