富水厚砂层地铁车站洞桩法施工降水关键技术及监测分析

洞桩法作为复杂环境下地铁车站修建的常用施工方法,在地面交通繁忙、地下管线错综复杂且对地表沉降要求较高的工程中应用日益广泛,根据洞桩法需在无水环境下作业的施工特点,文章以西安地铁8号线丰和路地铁站洞桩法暗挖施工项目为背景,结合西安地铁车站工程施工降水经验,研究一种复杂环境下洞桩法地铁车站地面管井降水方法,并对该方法的工艺设计及监测数据进行分析研究,以期为同类项目提供借鉴指导。     

车撞混凝土桥墩精细化建模方法

车桥碰撞属于典型的非线性动力过程,采用理论方法通常难以求解。有限元方法(Finite element method,FEM)是研究车桥碰撞问题的重要工具,但其前处理过程涉及参数及算法众多,实际操作极其繁杂。为提升研究者建模效率,同时提高模型计算精度,提出一种精细化建模方法,该方法操作步骤为：1)以实际工程为背景,建立完整车辆-桥梁碰撞模型,并进行验证;2)进行网格敏感性分析,选择合适网格尺寸,取得计算效率与精度的平衡;3)对重力荷载进行初始加载,避免桥墩产生P-delta效应。研究结果表明：该精细化建模方法能较好地还原真实事故情况,并且碰撞过程满足能量守恒定律,沙漏能仅为总能量的2.3%;网格尺寸为35 mm和50 mm时桥墩的损伤情况、碰撞力和最大位移均比较接近,100 mm网格桥墩产生的碰撞力和最大位移偏大;ANSYS/LS-DYNA软件默认加载方式下的桥墩轴力呈现幅度较大的波动,最大轴力比预期轴力高75%,采取的重力初始化方法能够在一定程度上消除ANSYS/LS-DYNA软件的固有弊端,避免P-delta效应。该精细化建模方法能有效实现车桥碰撞模拟,并且能够取得良好的精度,可为未...     

HybridⅢ-50th-RS假人上腹部冲击试验探究

列车碰撞事故中,人体腹部是一个比较容易受到严重损伤的部位之一,为开发设计出适用于列车碰撞试验所用假人——HybridⅢ-50th-RS假人的腹部,开展针对假人上腹部的冲击试验探究。HybridⅢ-50th-RS假人上腹部的研究主要是参考THOR-NT假人上腹部冲击试验标准,结合国外HybridⅢ-50th-RS上腹部标定方法进行的试验探索。利用假人生产制作的常用材料,研究假人上腹部多层泡沫材料的组合方案、假人坐姿、压力分配板与腹袋是否连接、是否穿胸部皮肤以及假人上腹部的结构等对假人上腹部标定的影响及其响应特性。通过对试验数据进行分析,总结HybridⅢ-50th-RS假人上腹部冲击标定的影响因素及试验规律。根据所参考的THOR-NT假人上腹部冲击试验生物力学响应标准,确定符合试验要求的HybridⅢ-50th-RS假人上腹部的材料组合及其结构方案。研究结果表明：进行HybridⅢ-50th-RS假人上腹部冲击试验时,假人配有胸部皮肤,保持上腹部水平,压力分配板与腹袋保持连接更符合试验要求。采用后层2块丁晴橡胶板+中层三元乙丙泡沫+前层聚氨酯泡沫的“四层式”腹部结构和“前软中软”的材料搭...     

改进的边坡最小势能法及潜在滑动方向研究

边坡稳定性是工程建设中一个十分重要的问题,为了工程中能够便捷且合理地得到边坡的稳定性分析结果,提出一种改进的边坡最小势能稳定性分析方法。该方法无需引入假设及求解平衡方程,通过引入弹性模量和泊松比等参数,根据功能原理直接得到滑体系统的弹性压缩势能和剪切势能。以滑体沿潜在滑动方向上抗滑力与下滑力的比值来计算安全系数,列出了边坡4种可能的潜在滑动方向,通过算例与其他方法对比分析来确定合理的潜在滑动方向,分析了泊松比的取值对安全系数的影响,并选取了经典的边坡稳定分析验证文中方法。研究结果表明：抗剪力矢量和反方向作为滑体潜在滑动方向符合运动学原理,并且相比其他方向计算的安全系数更为合理,是推荐采用的滑体潜在滑动方向;泊松比取值对改进的最小势能法计算的安全系数影响很小,只要按岩土体类别在合理范围内选取泊松比,计算的安全系数是可行的;改进的最小势能法相比先前方法的计算过程更为简洁合理,且其计算经典考核题所得的安全系数与推荐的裁判答案1.000相差6.8%。说明该方法用于边坡稳定性分析是合理可行的,可在工程中推广应用。     

大断面矩形顶管隧道开挖面稳定性三维极限分析方法

顶管法因具有综合成本低、施工周期短、环境影响小、不影响交通和施工安全性高等优势,已被广泛应用于地下人行通道和地下综合管廊等城市地下工程建设中,且以空间利用率高的大断面矩形顶管隧道最受青睐。针对当前大断面矩形顶管隧道开挖面稳定性分析方法问题,基于空间离散化技术,假定破裂面满足相关联流动法则,建立矩形顶管隧道三维离散化分析机构,并基于逐点生成机理形成微元三角形,若干微元三角形相连共同构成一个多面体来近似描述开挖面前方的土体破坏区,形成矩形顶管隧道三维破坏面,进而构建出矩形顶管隧道开挖面三维失稳破坏模型。根据极限分析上限定理,结合矩形顶管隧道三维离散模型和速度场,推导出矩形顶管隧道开挖面支护力的计算公式,建立大断面矩形顶管隧道开挖面稳定性三维极限分析方法,并基于Matlab平台开发了相应的计算程序,实现了开挖面极限支护压力的计算。最后,结合2个工程实例开展了模型可靠性验证,结果表明：计算结果与实测值吻合较好,误差在10%以内,可指导相关工程设计与施工。     

生态位视角下城市轨道交通建设适宜度评价

为了确保城市轨道交通建设与城市发展相匹配,结合轨道交通建设过程中的生态学特征,借鉴生态位理论,从生存维、发展维2个维度构建了城市轨道交通建设适宜度评价指标体系,并根据生态位适宜度理论,基于欧式距离法和熵权法提出了城市轨道交通建设适宜度评价方法.通过对我国27个城市的轨道交通建设适宜度进行计算和分类,深入剖析了城市轨道交...     

灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用

在施工和投入使用中,公路路面、桥梁结构和隧道洞身受风雨侵蚀和地层沉降易出现开裂现象,通过灌浆法能将浆液填充裂隙并修复结构,进而提高整个结构的完整性及强度,分别从这三个工程病害入手,逐一分析灌浆法在此类施工过程中的重难点以及相应的质量控制要点。     

能量受限无人机与移动舰船通信中的轨迹优化

[目的]无人机（UAV）可以为舰船提供目标区域详细图像并进行目标识别。在无人机与移动舰船通信过程中,为实现无人机数据的快速采集和卸载,以最小化通信任务时间为目标,在多约束条件下提出一种基于hp自适应伪谱法的无人机三维轨迹优化方法。[方法]首先对三维空间下的固定翼无人机进行动力学建模,将其通信的轨迹优化问题描述为受状态约束的最优控制问题。然后基于舰船运动模型,结合移动目标存在定位误差建立信道模型,并考虑无人机能量受限,在原问题基础上增添通信约束和能量约束,提出一种基于hp自适应Radau伪谱法的轨迹优化方法,将原问题转化为有限维非线性规划问题进而求解。分别在5种约束场景下采用所提方法进行仿真分析,并与p伪谱法结果进行对比。[结果]仿真结果表明,在给定定位误差时,无人机与舰船仍能在各类约束下以较短时间完成通信。[结论]研究成果为海上通信系统提供了有效的解决方案,对无人机与舰船通信中的轨迹优化问题具有参考价值。     

Ho2O3掺杂Ba(Zr0.1Ti0.9)O3-Ba(Zn1/3Nb2/3)O3陶瓷的结构与介电性能研究

采用固相反应法制备不同质量百分含量Ho₂O₃掺杂的0.97Ba(Zr_0.1Ti_0.9)O₃-0.03Ba(Zn_1/3Nb_2/3)O₃ (x=0, 1, 2, 3, 4)介电陶瓷体系,借助XRD,SEM及介电测试系统,探讨了陶瓷的微观形貌、低频介电性能尤其是弛豫行为随Ho₂O₃含量的变化趋势.结果表明：所有制得陶瓷均为单相钙钛矿结构,随Ho₂O₃含量增大,所有陶瓷体系晶格常数减小,平均晶粒尺寸增大,居里温度减小,弥散相变及频率色散强度先增大后减小.此外,适量Ho₂O₃掺杂可提升陶瓷的室温介电性能及介电温度稳定性,为其作为瓷介应用于Y5V型多层陶瓷电容器提供了可能.     

BIM技术在预制T梁钢筋设计优化中的应用

路桥工程中预制T梁施工工艺现已非常成熟,但T梁的二维设计图纸未考虑具体施工过程中钢筋与钢筋、钢筋与波纹管之间的干扰问题,由此给T梁施工带来了诸多不便。而且钢筋安装过程中往往存在工人为了方便施工擅自减少钢筋、切断钢筋或是波纹管位置安装不准确等问题。为解决这些问题,文章采用BIM技术对T梁设计进行优化,根据设计图纸采用Reivt软件对预制T梁、钢筋及波纹管进行三维建模,在Navisworks软件中进行碰撞检查,根据碰撞检查结果对预制T梁钢筋进行调整,并得出调整后的钢筋设计图纸。优化后的设计图纸能显著减少施工过程中的钢筋安装问题。