世界最大跨度串联式斜拉桥——珠海洪鹤大桥建成通车

2020年12月15日,世界最大跨度串联式斜拉桥——珠海洪鹤大桥建成通车(见图1)。大桥的建成将成为大湾区及珠海市经济向西辐射的重要通道,对实现区域经济一体化和“泛珠三角经济区”发展战略发挥重要作用。洪鹤大桥全长9.654 km,设计速度100 km/h,为双向6车道公路斜拉桥,主桥由2座主跨500 m双塔双索叠合梁斜拉桥串联而成,均为半飘浮体系。     

基于改进遗传算法的双向渐进结构优化方法研究

本文提出了一种基于改进遗传算法的软删除双向渐进结构优化法(G-BESO),以解决传统双向渐进结构优化法(BESO)中参数(如进化率)设置不当而导致无法获得最优拓扑构型的问题.首先确定单元权重系数与单元密度的递推关系式,形成一种考虑单元密度历史信息的材料插值模型,从而增强恢复误删高效单元的能力.然后引入遗传算法中的交叉和变异操作,启发式地更新结构状态以提高全局寻优能力.最后将该方法编写成可用于实际工程结构优化设计的程序.算例表明,提出的方法能稳定得到最优拓扑形状且计算效率更高,可为工程结构的拓扑优化设计提供一定参考.     

半潜式平台波浪砰击测试方法与载荷特性研究

本文采用模型试验的方法对半潜式钻井平台受到的水平波浪砰击载荷进行了研究.为了克服模型结构动力响应的影响,试验时设计了专用的测量单元用于监测波浪砰击载荷,并采用小波分析的方法对砰击载荷试验数据进行降噪处理.试验结果表明:半潜式平台水平波浪砰击载荷的发生频率和砰击冲量随有义波高的增加而增加,但砰击载荷幅值则体现了显著的非线性和随机性特征,砰击载荷冲量的随机性和发散性则相对较小;平台立柱与箱型甲板连接处的砰击载荷较大,大多数海况下后立柱砰击频率和砰击载荷幅值比前立柱更高.     

桩基非对称局部冲刷条件下土体应力变化解析解

传统桩基局部冲刷坑模型主要采用对称形态的坑体来分析,然而实际问题中局部冲刷坑体常为非对称,这使得桩基处于更不利的状态。评价桩基承载力的关键之一是合理计算冲刷坑造成的土体应力状态变化。而对于桩周形成非对称冲刷坑时土体应力变化,目前仍然没有较为完善和严格的理论分析方法。针对该问题,根据已有试验得到的非对称局部冲刷坑形态,提出非对称冲刷坑内土体应力计算的平面应变简化模型;并基于弗拉曼解在半无限空间中的应用,将冲刷坑以上土体看做荷载并引起土体内应力重分布,得到非对称冲刷坑下土体应力分布计算的平面应变解析解。通过有限元中的"生死单元法"模拟非对称局部冲刷坑的形成过程,并将有限元得到的冲刷坑内土体应力结果与解析解计算结果进行对比,验证解析解的正确性。随后基于该方法考虑桩尺寸的影响,得到非对称局部冲刷坑形成后桩周土体的垂直及水平有效应力计算方法,并与有限元计算结果进行了对比。结果表明：在考虑桩尺寸时,解析解计算结果略保守。在此基础之上,对非对称冲刷坑参数的敏感性进行分析,指出桩上、下游侧冲刷深度差值对桩周土体的应力影响较大,得到了非对称冲刷坑下桩周土体的垂直有效应力及水平有效应力差的变化规律,研究结果可为工程设计提供参考。     

基于子结构的大型桥梁有限元模型修正方法

实际桥梁结构的整体有限元模型修正时自由度和单元数量较多,待修正参数多,有限元模型修正精度和效率低。为了提高有限元模型修正的效率,提出基于子结构的有限元模型修正方法。子结构方法是化整体分析为局部分析的方法,与直接修正大型桥梁有限元模型相比,子结构方法只需要计算每个子结构少量低阶模态,得到整体结构的特征解及特征解灵敏度,形成模型修正的目标方程和灵敏度矩阵,进而缩短模型修正时间。将基于子结构的模型修正方法用于怒江特大桥主桥(上承式钢桁拱桥)有限元模型修正,结果表明:修正后桥梁的前10阶频率与桥梁的模拟实测频率值相吻合,且模型修正时间仅为传统整体方法的56%。     

兰州地铁砂岩地层联络通道冻结法加固技术分析

为研究冻结法加固技术在强风化砂岩(红砂岩)地层中的适用性,依托兰州地铁1号线联络通道工程,首先介绍地层加固方案,通过经典解析法核算冻结壁平均设计温度。基于包含土体、隧道和联络通道的三维数值模型,讨论施工各阶段的冻结壁安全系数。最后,根据监测结果分析隧道收敛、地表沉降等关键施工控制参数。结果表明:冻结壁平均设计温度符合要求,可保证各阶段冻结壁安全系数满足规定,各项监测指标均未超过控制标准。冻结法在强风化砂岩(红砂岩)地层中具有很好的适用性,能够有效解决其他加固技术难以克服的难题。     

铁路车站股道运用排序模型与算法

遵守车站股道运用条件,在引入时间窗、权重和有限度3个参数的基础上,利用排序理论构建车站股道运用排序模型。结合列车在车站的实际作业过程和进路编排,利用启发式算法对模型求解,得到股道运用初始方案。基于排序原则选择、进路编排方式和多方案选优3种解改进策略对股道运用初始方案进行改进,得到股道运用改进方案。利用现代柔性理论,设置1个人—机交互接口,以股道运用可行性为第1优化目标、均衡性为第2优化目标,建立股道运用的柔性模型,按照人—机交互会话的方式进行求解。采用该模型与算法编制的铁路车站股道运用自动编排系统,目前已在广州东站和韶关站初步运用。     

宜万铁路鲁竹坝2号隧道“+960”溶洞治理技术

宜万铁路鲁竹坝2号隧道施工中遭遇纵向长250 m、横向宽60 m、高58 m的特大型半充填溶洞,根据溶洞工程、水文地质条件及隧道工程修建技术特点,本着"宁强勿弱、一次根治、不留后患"的处理原则,在理论分析与工程类比的基础上对该溶洞采用了护墙支顶、加强隧道结构、桩基承台结构、隧底钢管桩注浆加固及混凝土回填等多种岩溶处理技术,工程实践取得的效果较好,可为相似工程提供参考。     

成都铁路局系统提升卸车能力的研究与实践

针对近年来成都铁路局运输能力日渐紧张的状况,分析影响区域卸车能力的主要因素:通道输送能力、技术站解编能力、货运站作业能力等,提出通过扩能改造通道输送能力,提升枢纽解编能力和货场作业能力,提高卸车综合能力利用率等对策,以全面提升成都铁路局的卸车能力.     

大掺量废旧沥青混凝土水泥稳定碎石的试验研究

我国每年公路废旧沥青路面材料废弃量非常可观,为了道路建设可持续发展,一般对废旧沥青混凝土进行路面再生利用,但造价高、工艺复杂。如果能将废旧沥青混凝土作为道路半刚性水稳碎石,则工艺简单、造价低廉。文中对废旧沥青混凝土进行了破碎筛分试验分析和水稳碎石集料配比设计,并对废旧沥青混凝土水稳碎石进行了9组不同配比的无侧限抗压强度试验研究。结果表明:大掺量废旧沥青混凝土水稳碎石在强度上可以满足高速公路的底基层和其他公路基层、底基层强度要求,可为废旧沥青混凝土的循环利用提供借鉴。