桥梁有限元软件中实现荷载效应分项的方法

为完成新公路桥规的各项检算,需在计算软件中把荷载效应进行分项,把恒载分为自重、预应力的一次力(主效应)和二次力(次效应)、收缩徐变效应。完成此项工作需要解决2个关键问题,其一是拆除临时单元或约束要按照内力分项分批完成;其二是为了能准确计算预应力的主效应,需计算出预应力的永存有效应力。通过算例说明上述问题的解决方法。     

基于特征熵权与样本加权的大跨桥梁多车道交通荷载聚类模型

为满足交通流荷载作用下大跨桥梁结构评估的需要,研究了基于荷载参数特征的交通流状态划分方法。首先,基于实测交通流数据,按照车道属性统计分析得到交通流的单位小时特征参数样本,选择单位小时内车型比例、车头间距及交通流速度作为交通流状态划分的参考特征;其次,改进经典k-means聚类算法以增强其对高维、复杂交通流荷载分类的鲁棒性,即通过引入特征熵值来表征各特征参数对聚类效果的重要性,同时计算样本点与周围样本点的接近程度来赋予样本点权值,以削弱样本离散性对聚类质量的不利影响;最后,通过聚类算法得到11种具有不同参数特征的交通流荷载,分析了其作用下某大跨斜拉桥拉索应力响应及造成的疲劳损伤。结果表明：改进算法的聚类质量指标比原始k-means算法提高了40%以上,对交通流状态划分具有良好的适用性;通过算法得到的不同类别的交通流荷载的特征参数差异性明显,其占有率也大不相同,同一类别的交通流荷载各样本特征参数聚拢效果良好;同车道内不同类别的交通流荷载的拉索等效应力差别较大,其变异系数均在0.2以上,尤其在考虑了不同交通流荷载模型的占有率后,这种差异性进一步增大。上述结果表明该交通流荷载聚类与模拟方法是有...     

花岗闪长岩残积土及全强风化岩的崩解性能研究

针对东莞轨道交通花岗闪长岩残积土及全强风化岩的崩解特性,结合崩解试验和颗粒分析,得出其具有崩解性和产生的原因,以及岩(土)体由慢速崩解到快速崩解再到慢速崩解的三个阶段;崩解性与岩石失水程度有关:失水越多,失水过程越剧烈,崩解量越大,速度越快;从残积层、全风化层和强风化层的崩解速度和崩解量中看出,随着风化程度的减弱,崩解性有所减弱。     

航道护岸工程中基槽边坡稳定研究

航道护岸工程中经常发生基槽边坡滑坡失稳事故，从而造成经济和安全问题。因此，就滑坡发生机理进行研究对保障航道护岸工程顺利建设有重大意义。从极限平衡原理出发，分别运用Fellenius法和Bishop法验算了苏北某航道护岸工程开挖边坡的设计稳定性，并分析比较两种方法的差异，得出了在多层土的计算中有时会出现Fellenius法比Bishop法的安全系数略大的结论。结合工程实际中可能出现的渗流和超载等因素，计算得到边坡安全系数的变化规律和极限平衡状态时的临界负荷，从而提出了相应的预防渗流、控制超载等措施，可以为航道护岸建设提供参考。     

基于车体振动加速度的北京地铁轨道状态管理研究

轨道作为行车基础设备,其状态的好坏对列车运行安全和线路服务质量具有重要影响。车体振动加速度是反映列车运行安全性以及乘客乘坐舒适性的重要数据,是评价轨道设备状态和制定养护维修措施的重要依据。基于北京地铁轨道状态的管理需求,分别在空间和时间维度上建立两个利用振动加速度数据评价轨道状态的指标:超限密集度指标和超限重复度指标。利用北京地铁6号线下行方向两次的轨检车检查数据对这两个指标进行计算,结果表明,这两个指标能够更加客观、合理地评价轨道质量状态,有助于提高养护维修作业的效率和针对性。     

斜拉桥快速换索施工技术

重庆涪陵长江大桥1997年5月通车,运营15年后斜拉索出现病害,为最大程度地减小对交通的影响,需对全桥斜拉索进行快速更换。新斜拉索采用标准强度1770 M Pa、直径7 mm的平行钢丝索,规格与原斜拉索相同,并采用冷铸锚成品索,锚具体系的尺寸规格也与原锚具保持一致。为加快施工进度,专门研制具备快速和大行程特点的张拉设备。根据无应力状态法,斜拉索更换顺序制定为塔内从下往上更换,塔下的N27号飘浮索最后更换,换索施工工序为：旧索放张→旧索拆除→新索架设与张拉→全桥调索。     

Design of tyre force excitation for tyre–road friction estimation

Knowledge of the current tyre–road friction coefficient is essential for future autonomous vehicles. The environmental conditions, and the tyre–road friction in particular, determine both the braking distance and the maximum cornering velocity and thus set the boundaries for the vehicle. Tyre–road friction is difficult to estimate during normal driving due to low levels of tyre force excitation. This problem can be solved by using active tyre force excitation. A torque is added to one or several wheels in the purpose of estimating the tyre–road friction coefficient. Active tyre force excitation provides the opportunity to design the tyre force excitation freely. This study investigates how the tyre force should be applied to minimise the error of the tyre–road friction estimate. The performance of different excitation strategies was found to be dependent on both tyre model choice and noise level. Furthermore, the advantage with using tyre models with more parameters decreased when noise was added to the force and slip ratio.     

经典交通流模型在城市车路不均衡发展评价中的应用

提出了一种基于经典交通流模型的城市车路不平衡发展所产生影响的分析和评价方法,并以北京市为例,通过Param ics交通流仿真软件计算得出了城市车路发展的不均衡性对于交通状态所产生的影响。所得到的研究结果可作为相关修正系数应用于城市智能交通系统社会综合效益评价中,能够使得评价结果更加客观与准确。     

大跨高墩连续刚构桥内力状态及其对地震反应的影响

为研究实际施工过程和混凝土收缩徐变对连续刚构桥成桥内力状态的影响以及不同内力状态下主桥的地震反应差异,以某大跨高墩连续刚构桥为背景,建立了MIDAS/Civil施工阶段分析模型,并讨论了各施工因素对主桥内力状态的影响; 基于等效荷载法提出了适用于连续刚构桥的内力等效荷载计算方法,通过将主桥内力进行分解,以若干简单的内力等效荷载分别进行等效,再利用叠加原理求和,得到符合实际情况的等效内力状态; 采用OpenSees建立了全桥非线性动力分析模型,并施加不同内力状态所对应的内力等效荷载,使其处于对应的等效内力状态; 选取40组典型速度脉冲型近断层地震动记录为输入,开展了不同内力状态下全桥非线性动力时程分析。分析结果表明：若忽略主桥预应力作用,将高估主梁最大弯矩约2.8倍,高估主墩墩顶和墩底最大弯矩分别约3.5、2.0倍,且弯矩方向皆与实际情况相反,故预应力作用对连续刚构桥内力状态的影响不可忽视; 墩梁固结附近主梁等效内力峰值与目标内力峰值的最大误差在5%以内; 近断层地震动作用下,主墩侧移角、曲率延性系数和塑性铰区钢筋最大应变都随混凝土收缩徐变的增加呈逐渐减小的趋势,沿纵桥向则更为明显; 提出的内力等效荷载计算方法可为高烈度区连续刚构桥抗震设计和性能评估提供参考。     

汽车操纵稳定性的广义汽车转向稳态响应模型

针对传统汽车操纵稳定性理论的线性二自由度模型的不足,构建了一个新的广义汽车转向稳态响应模型,并说明了该模型的广泛适用性。以某不足转向轿车模型的有关参数为例,仿真计算并比较了应用两种模型时该轿车等速圆周行驶时的稳态响应状况,验证了广义模型的正确性,同时得到了一条有别于传统汽车操纵稳定性理论的重要结论。