大城市对外客运枢纽布局优化模型

分析了对外客运枢纽的特点, 从交通规划决策者和用户角度出发, 采用双层规划模型进行城市对外客运枢纽布局优化。上层规划模型从交通规划决策者的角度出发, 优化对外客运枢纽布局, 使得枢纽出行者出行时间总体最省; 下层从用户的角度出发, 采用随机用户平衡模型来描述用户的出行规律, 合理安排出行者的出行路线。上层模型采用遗传算法求解, 下层模型采用连续平均法求解。算例结果表明: 在至多允许建设3、4、5个枢纽的约束条件下, 最优适应度在进化100代以内达到恒定, 收敛速度较快, 该模型有效。     

二衬厚度对盾构隧道双层衬砌纵向力学性能的影响

盾构隧道作为一种复杂的三维线性地下结构,容易受围岩特性不均等因素影响产生不均匀变形,引发结构局部破坏等病害。为研究双层衬砌盾构隧道在运营过程中的纵向力学行为,结合武汉地铁8号线越江隧道工程,建立纵向三维壳-弹簧力学分析模型,结合工程实际探讨二次衬砌厚度对盾构隧道双层衬砌力学性能的影响,以期获取合理的二次衬砌厚度取值。研究结果表明:(1)盾构隧道双层衬砌结构的纵向等效弯曲刚度随二次衬砌厚度增加呈线性增加;(2)施作二次衬砌可降低隧道纵向不均匀沉降量及管片间的错台量,二者随二次衬砌厚度增加而减小,但幅度不大;(3)在隧道纵向出现极端不均匀变形条件下,施作二次衬砌会导致位移突变点附近部位的管片局部内力及环缝张开量增大;(4)综合分析盾构隧道管片衬砌变形及受力,同时考虑工程造价和二衬是否设置配筋等因素,对于直径12 m级盾构隧道,其二次衬砌厚度建议取20～35 cm。     

夹层圆柱壳结构的应力与总稳定性分析

  目的  因对于钛合金耐压夹层圆柱壳这种新型耐压结构研究得较少,其芯层拓扑形式有待优化确认,需开展芯层拓扑优化。  方法  首先,选择一个壁厚较大的无加筋圆柱壳作为分析对象,采用ANSYS轴对称单元计算结构的应力;然后,沿圆柱壳厚度方向划分为上、中、下3个区域,将中部区域的结构设为设计变量,并建立其芯层结构形式的两阶段拓扑优化数学模型;最后,基于Matlab建立遗传算法主控程序,针对无加筋圆柱壳芯层的布置,分别仅沿轴向、轴向与径向布置形式两个阶段进行拓扑优化,以验证上述耐压夹层圆柱壳加筋形式的合理性。  结果  优化方案芯层拓扑形式为等间距设置,垂直连接内壳和外壳的肋板。  结论  静水压力载荷下的耐压夹层圆柱壳结构是一种合理的耐压结构形式。     

多路公交优先交叉口配时优化的双层规划模型

公交优先感应信号控制会对非优先相位车辆产生不利影响, 为了均衡非优先相位的损失, 降低交叉口及下游公交站台的乘客延误, 建立了多路公交优先交叉口配时优化的双层规划模型。上层模型描述了基于交叉口延误以及下游公交站台乘客排队延误的优先策略时长优化, 下层模型在计算交叉口停驶-加速延误的基础上描述了各相位绿时损失的均衡过程, 以优先策略时长为决策变量, 将优先策略的影响引入到下层模型。利用Gauss-Seidel迭代法设计了求解算法, 并进行了实例分析。分析结果表明: 配时优化后, 周期内交叉口和下游站台乘客的总延误减少了23 576.12s, 同时交叉口车辆停驶-加速延误减少了62.87s, 双层规划模型在公交优先的前提下保障了交叉口的整体效益。     

运用Laplace变换计算填石路基沉降

将填石路基简化为双层地基模型,借助Laplace变换求解了二级加荷的双层地基一维固结问题。为克服对固结方程进行Laplace逆变换的困难,在其逆变换中运用Stehfest算法进行数值求解,计算结果与观测数据基本一致。     

隔声去耦瓦声学性能有限元及实验研究

从微观和宏观两个方面对隔声去耦瓦的声学性能进行了研究。首先基于有限元法,当声波斜入射时,对空腔周期分布的隔声去耦瓦敷设在钢板上及位于水中的声学性能进行了数值计算;然后通过模型实验手段,以一个大尺度双层圆柱结构为实验模型研究了隔声去耦瓦对双层圆柱壳水下声辐射的影响,实验设计了全部敷设、部分敷设、不敷设等工况。结果表明：钢板背衬时,含圆柱型空腔的隔声去耦瓦随着入射角度的增大,共振频率保持不变,在中高频段,隔声去耦瓦对垂直入射的声波吸收性性能最佳;当隔声去耦瓦为水背衬时,随着入射角变大,含圆柱腔隔声去耦瓦声反射增强,透射减弱;对于单点机械激振,隔声去耦瓦能有效抑制双层圆柱壳中高频段的振动及声辐射,且内外壳全敷设隔声去耦瓦后对抑制壳体的声辐射最为有效;而对于声源激励,隔声去耦瓦在整个频段上都有较明显的降低辐射噪声的作用。     

考虑个体停车需求的医院泊位分配优化

为缓解医院停车供需不平衡的现状,依托智能停车系统归类分析停车区块泊位,按需求分区处理医院停车场,建立基于个体需求特性的泊位分配双层规划模型.上层模型以社会效益最大为目标函数,考虑分区停车管理难度、停车管理成本和系统中个体逗留时间,引入停车管理指数判别停车泊位优化方案的可行价值;下层模型以泊位时变状态为基础,基于同类需求个体的停车紧迫程度和时空需求相似,引入停车方式、停车缴费方式、停车位数量、是否与周边共享的停车场外部特征变量对SEM-Logit结构方程模型进行改进,实现各类需求下个体效用最大化的停车泊位配置.设计模拟退火算法求解算例模型,对模型关键参数进行灵敏度分析,运用Matlab软件模拟仿真.结果表明,医院全天停车需求稳定不变的前提下,削弱早晚高峰峰值,进入医院车辆数分别下降9.8%和10.3%,全天最大排队长度减少38.5%.案例分区密集程度指标为2时,泊位分配模型实现停车场使用效率最佳(0.66),社会效益最优(0.96).考虑个体停车需求的泊位分配方式,按需求条理化的停车需求管理显著改善车辆停放秩序,提高医院停车利用效率,为有效缓解医院停车问题提供策略.     

有限长双层加肋圆柱壳体的声辐射特性

考虑双层壳间环形实肋板之间的耦合作用,以及壳间水层、实肋板与内外壳体的耦合作用,建立了有限长双层加肋圆柱壳体的振动声辐射模型,数值分析激励力作用位置、肋板数目等对声辐射性能的影响.