基于运行速度特征的公路平曲线设计半径推荐取值研究

基于多个研究课题在运行速度理论和模型方面的研究成果,通过分析不同类型公路运行速度预测模型,揭示出不同类型、设计速度公路的运行速度特点和规律及其与平曲线半径之间的关系,提出与路段运行速度对应的各级公路平曲线半径设计推荐取值范围。结果表明:所提出的关键技术指标取值为在公路路线设计与优化中实现定量化选用技术指标奠定了基础,有助于保证公路设计中关键技术指标取用的一致性和协调性。     

智能车辆自由换道模型研究

针对传统的车辆换道模型在换道过程中存在着侧向加速度过大或产生跃变、轨迹曲率不连续以及换道过程起始时刻侧向加速度不为零的问题,以四段式车道变换理论为基础,提出一种新的车辆自由换道轨迹函数,并引入B样条理论对换道轨迹进行再规划,进而建立一种新的高速公路车辆自由换道模型。该模型能够较好的解决传统车道变换模型存在的上述缺陷。给定车辆换道轨迹性能评价参数,利用Matlab仿真计算得到新模型产生的换道轨迹,并与另外两种换道模型产生的轨迹进行对比分析。分析结果验证了该模型的正确性及有效性。     

动静载荷试验法荷载-沉降曲线分析方法研究

为将准静荷载试验法中动态荷载-沉降曲线转换为静态荷载-沉降曲线,并尽量与工程实际相接近,对已有分析方法进行了适用性探讨和分析比较,在原有理论基础上提出了新的C模型分析方法,将整个试验过程中桩-土系统的阻尼系数按照理论前提随时间变化分为3段,各段分别计算,最后组合成随时间变化的阻尼系数曲线。然后根据单质点模型的平衡方程计算出静态P-S曲线。借助大型计算软件MATLAB,对具体工程实例分别采用已有方法与C模型法分别进行编程计算。计算结果表明:C模型法计算出的静态P-S曲线处于由卸载点法和起始刚度法得出的静态曲线之间,该方法能较合理地分析准静载荷试验法的荷载-沉降曲线。     

求解合理拱轴线的加权能量方法

通过构造一种基于拱轴线变形能的多参数拱轴线优化方法,以处理控制参数较少的函数曲线难以使拱轴线与压力线重合的问题。该方法以加权能量函数作为优化目标,运用样条曲线逼近主拱圈压力线,并建立主拱圈位移影响矩阵来计算主拱圈的位移调整量。加权能量方法将各个单元的弯曲变形能总和作为优化目标,通过给予每个位置的单元弯曲变形能不同的加权系数来达到调整拱轴线上各点的弯矩分布的目的。算例分析说明求解的拱轴线坐标是合理的,应用平均加权和高斯加权方法可有效减少主拱圈弯矩。     

基于可靠性的桥梁抗剪承载力临界寿命曲线

为建立基于可靠性的在役T形截面简支梁桥抗剪承载力临界寿命曲线,并提出相应的受剪承载力剩余寿命实用预测方法,以设计目标可靠指标降低0.5为受弯构件抗剪承载能力最低可靠指标。在引入抗力简单随机过程模型的基础上,通过计算不同评估基准期与最低可靠指标对应的构件抗力相对折减系数限值,建立了基于抗力折减系数限值的受弯构件抗剪承载能力临界寿命曲线和预测方法。最后,以某20 m简支T形梁桥为例进行抗剪承载力寿命预测,计算结果表明,本文提出的抗剪承载力寿命预测方法简单实用,与基于可靠度的在役桥梁承载能力剩余寿命预测方法是等效的,避免了寿命预测中复杂的可靠指标计算过程,可用于在役桥梁受弯构件抗剪承载力寿命预测。     

基于光纤陀螺的大跨桥梁连续线形检测技术研究

为实现大跨桥梁的结构线形快速检测,及时定位桥梁最大变形部位,采用基于光纤陀螺的连续轨迹测量技术进行桥梁线形检测技术研究。分析基于光纤陀螺传感技术开展桥梁连续线形检测的前提条件和基本原理,推导连续线形轨迹的计算公式,提出了线形检测流程及对测试结果的修正与标定方法,并在缩尺模型桥和实际大跨桥梁中进行了测试。结果表明:光纤连续线形测量系统的测试结果与传统百分表及全站仪的测试结果吻合,所测线形轨迹连续、精确,可准确定位桥梁结构最大变形部位。该技术可用于大跨桥梁连续线形的快速、准确检测。     

经济型轿车传动轴布置校核设计方法

为研究经济型轿车传动轴布置的设计方法,以2轴式布置形式的传动轴为倒,初定轴长,利用CATIA软件模拟传动轴实际工况下数模状态,并对各状态的固定节夹角和移动节滑移曲线进行校核,通过对各工况下数模间隙检查,识别风险部位。经校核：左右传动轴移动节滑移距离均满足滑移曲线要求,固定节最大夹角为42．24°（〈45°）,移动节最大夹角为13．76°（〈23°）,传动轴跳动过程中与周围部件最小间隙均大于10mm,满足设计要求。设计及校核方法已经过多车型的实际验证,效果较好,对传动轴布置有一定指导意义。     

基于可靠度的道路不设缓和曲线最小半径的计算

与其他国家和地区的道路设计规范相比,在我国道路设计规范中,不设缓和曲线的最小圆曲线半径数值显得过于偏大.一方面是由于采用的计算模型不一致,但主要的还是我国的规范采取了更为保守的态度.为了验证我国规范采用较大数值是否合理,考虑道路线形设计指标的不确定性,以可靠度理论为基础,建立设计指标极限状态下功能函数,利用一次二阶矩法和蒙特卡罗法求解可靠指标.通过可靠指标来分析不设缓和曲线最小半径的取值,并与目前道路规范中的取值进行比较.研究结果表明:我国公路和城市道路设计规范中的不设缓和曲线的最小圆曲线半径取值过大.     

钢筋混凝土空心板梁疲劳损伤试验研究

为获取钢筋混凝土空心板梁的疲劳损伤发展规律,通过对1片试验梁的静载试验测得试验梁的极限承载力,以此作为疲劳试验加载幅值取值依据,对5片试验梁进行等幅疲劳加载试验.试验表明,试验梁呈现出明显的疲劳损伤三阶段(即快速发展、稳定和破坏)规律.接近疲劳破坏时除1至2条主裂缝继续扩展外,其余裂缝停止增长并逐渐闭合,最终在主裂缝处疲劳断裂.试验梁的挠度发展、钢筋与混凝土的应变发展增量在疲劳循环初期增长比较显著;随着疲劳荷载循环次数的增加,增长速率趋缓而进入相对稳定发展阶段;临近破坏时又发生较大幅度的增长.     

双反弯曲线钢箱连续梁桥剪力滞效应研究

双反弯曲线钢箱梁桥由于存在弯扭耦合效应,会引起截面扭转、支座反力不均匀等现象,受力较为复杂.针对双反弯曲线钢箱梁桥的剪力滞效应,本文通过采用壳单元建立空间精细化有限元模型,详细讨论了其横向及纵向“剪力滞”效应的规律,可为今后类似桥梁的设计计算提供参考.