沿河公路的丁坝群冲刷防护试验研究

丁坝是山区沿河路基常用的冲刷防护构造物,而且以群坝防护形式居多.群坝防护时,坝长和坝间距是重要的设计参数.通过理论分析和模型试验,对顺直河段和弯曲河段中丁坝群的水流形态、冲刷规律进行分析研究,并以防护长度和冲刷深度作为控制指标,提出了沿顺直河段和河弯凹岸布设丁坝群的计算方法,指出群坝中的1#坝应该比较短,其它各坝坝长可以相同,1#坝坝长为其它各坝坝长的一半比较适宜.在弯道中,水流形态,冲刷特点更为复杂,群坝的间距应该更小,但仍然可以根据直道中的计算方法确定坝间距.建立群坝间距计算方法时,已考虑到天然河段与室内水槽模型差异.     

地铁盾构隧道下穿既有桥群桩基础保护方案研究

根据沈阳地铁十号线某盾构区间隧道近距离下穿既有桥梁群桩基础的工程实例,结合既有桥梁的结构形式、现场周边环境条件、工程位置地质条件、新建盾构隧道与既有桥桩位置关系以及现场作业空间及施工条件,综合确定适合本工程的扩大板基础托换方案,并通过理论分析及数值模拟计算,进一步研究扩大板基础托换方案的合理性。研究结果表明,在盾构正常施工条件下,通过扩大板基础托换的实施,可大幅减少盾构隧道施工期间既有桩基的绝对沉降及群桩之间的差异沉降,显著降低下部新建盾构隧道管片的弯矩,改善新建盾构管片的受力条件。     

轨道车辆司机操纵台人机界面布局优化模型与算法

针对轨道车辆司机操纵台布局优化设计问题,引入CSP约束满足技术将工效学布局原则规范化,利用RULA姿势负荷评价方法将司机驾驶作业动作因素定量化,提出了一种基于人因素和几何位置匹配因素的操纵台布局优化设计模型。然后利用粒子群优化算法对数学模型进行优化计算,其中借助模糊数学中的隶属度来描述约束条件,设计了一种适用于操纵台布局总匹配度评价的适应度函数。最后针对有22个操控器件、2个显示屏和4个指示灯的轨道车辆司机操纵台布局问题提出了初步的解决方案,证明了该方法的有效性。     

高速铁路采空区桥基沉降变形数值模拟分析

通过对采空区桥梁群桩基础沉降进行数值模拟,分析采空区桩基在荷载作用下变形过程及特点,揭示不同工况下的基础变形规律。研究结果表明,基础沉降满足规范要求,沉降主要集中在浅层土地层中;桩间土与桩顶沉降均匀;采空巷道顶板的沉降与地基其他部位沉降基本一致,桩基能够有效限制采空巷道顶板的变形。     

高速铁路在黄土高原沟壑区绕避滑坡方案分析

研究目的:黄土高原沟壑梁峁区黄土梁蜿蜒起伏,冲沟发育,沟谷深切至第三系地层,使上覆黄土层失稳,形成我国黄土地区分布大面积的巨型滑坡密集地区,滑坡危害严重,直接威胁高速铁路的安全。本文以宝兰客专为例,对绕避滑坡群的线路方案进行深入分析,确保施工运营安全。研究结论:(1)纵面绕避滑坡的方案和工程措施应依据大量详实的综合地质勘察和外业调查基础资料,实现大大降低隧道施工和运营风险的目的;(2)类似隧道工程中采用纵面绕避滑坡的方案和措施时,应结合地形、地质情况尽量缩短隧道反坡长度,提高隧道最低点高程,解决好洞内防排水问题;(3)隧道下穿滑坡时,应充分考虑在极端异常气象、气候等自然条件作用下,位于隧道上方部分滑体失稳下滑的可能性,以及因人为因素,特别是在隧道工程实施过程中,因工程措施不当造成的局部失稳变形引起的工程滑坡;(4)本文首次提出在黄土高原沟壑区修建隧道以纵面绕避形式穿越黄土高原巨型滑坡群,对今后该区域类似地形、地质、工程条件下的线路选线和工程设置具有很强的指导意义。     

铁路桥梁桩基础抗震性能拟静力试验研究

为了研究群桩基础在水平荷载作用下地基土及桩身进入非线性状态后桩身内力变化过程和应力分布规律,通过对群桩基础缩尺比例模型进行拟静力试验,分析研究桩基础的破坏机制、承载能力及桩身应力分布;采用M塑性铰模拟墩的弹塑性、PMM塑性铰模拟变轴力作用下桩身的弹塑性和日本规范中推荐的方法模拟土的非线性建立有限元模型,对群桩-承台-墩整体结构进行PUSHOVER分析。结果表明:(1)水平荷载作用下,各桩受力不均匀,外排桩的桩身应力大于内排桩的桩身应力;(2)高承台桩桩身最大应力点位于土面以下2~4倍桩径范围内。     

盾构长距离下穿老旧平房的施工技术

北京地铁8号线二期盾构长距离下穿老旧平房群施工,在不具备平房拆迁和地面加固的条件下,通过严格落实盾构施工技术管理措施,信息化、精细化管理,有效控制了施工对地层的扰动,基本满足了房屋变形控制指标,对类似下穿施工有一定的借鉴意义。     

基于节能的地铁列车时刻表优化

合理的列车时刻表,可调节在线列车启动、制动情况,增加再生制动能量被启动列车吸收利用效率,减少其在制动电阻上的消耗。结合四列车理想模型,采用粒子群算法调节列车停站时间,优化列车运行时刻表以达到节能的目的。停站时间修正量为5 s和10 s两种情况。仿真结果显示理想模型中变电站能耗降低、列车总能耗降低、列车总回馈能量上升,制动电阻能耗降低。在此基础上,利用粒子群算法优化南京地铁2号线时刻表,结果表明变电站能耗减少5%,节能效果明显,算法有效。     

考虑路网随机性的地铁和道路公交网络优化

为发挥轨道交通的骨干运输功能,优化综合公共交通出行网络,建立了基于既有轨道交通路网的地面道路公交调整双层规划模型。上层规划考虑综合公交网络客运量及轨道交通客运周转量最大化、总社会出行成本及车辆配备成本最小化共4个目标,下层模型以效用理论为基础构建弹性需求下的线路流量分配,其中地面道路公交线路的出行效用考虑了道路通行能力的随机性。采用蒙特卡罗模拟求解下层模型,并采用基于向量的多目标粒子群算法求解整体双层规划,获得最佳调整线路的走向和发车间隔。最后通过算例验证了模型和算法。计算结果表明:所得到的解为一组Pareto解,4个目标间存在相悖关系。在实际问题中,应结合改造成本和现实需要来选取最优解作为调整方案。     

高速列车群运营安全保障仿真模拟试验平台设计

基于“主动安全”设计理念,采用Flex与ArcGIS技术,构建可视化、集成化和智能化的高速列车群运营安全保障仿真模拟试验平台.平台通过不同系统之间的信息共享,为高速列车群运营全过程安全行为演化建模、风险评估和预警提供数据支持,实现对高速列车群事故推演和安全态势分析.平台采用分层逻辑结构,从下到上依次为物理层、获取层、数据层、应用层和表示层.平台通过电力线通信、以太网和控制器局域网等从其他系统获取数据,再对数据进行融合与集成,实现信息共享、安全评估与仿真和安全预警等功能.研发的平台在轨道交通控制与安全国家重点实验室进行了成功部署和模拟仿真运行,通过对大量的行车安全信息的获取、传输和共享以及仿真试验证明,平台具有较高的安全性和稳定性,便于管理和维护.