基于K-L展开的断层-节理边坡随机有限元分析

土性参数的空间变异性和断层-节理的耦合作用,将显著影响边坡工程的稳定性分析。基于K-L展开方法模拟土体抗剪强度参数空间变异性,同时通过强度折减法计算节理岩体边坡的稳定性系数,提出了一种考虑土体参数空间变异性的边坡可靠度分析方法。探讨了土性参数的变异性及水平和垂直方向的相关距离对断层-节理边坡随机可靠度的影响。通过与已有研究中均质边坡稳定性对比分析,验证了模型的可行性,并结合现场实际工程进行分析。研究表明：断层-节理裂隙改变了边坡潜在滑移面产状,同时降低边坡的安全系数。边坡失效概率随着土性参数变异系数的增加而增大。忽略土性参数的变异性指标时,会高估边坡的安全系数指标,低估失效概率。土体竖向波动范围显著影响边坡的可靠度,断层-节理对于边坡稳定性的影响远大于土体波动范围。     

考虑多身体部位的二轮车骑行者事故伤害严重程度研究

现有针对二轮车事故后果的研究主要侧重于讨论骑行者总体伤害,少有针对骑行者具体身体部位的受伤情况相关研究。为揭示各身体部位受伤之间的关联性及致因,基于中国深度事故数据(CIDAS)中2 799起二轮车事故,以二轮车骑行者头部、胸部、上下肢等7个主要部位伤害严重程度为因变量,选取44个主要自变量以表征碰撞前行为、碰撞位置等信息。采用带随机参数的多变量模型进行研究,以更好解释各受伤部位严重程度间的关系及数据中未能观测到的异质性。结果表明：二轮车骑行者性别及年龄、车辆属性、碰撞前二轮车驾驶行为及二轮车被撞位置均会对二轮车骑行者不同部位的伤害造成显著影响;头部、胸部及下肢在二轮车事故中是最脆弱的3个部位,值得进一步研究;中年二轮车骑行者在头部伤害模型服从正态分布的随机参数,即中年二轮车骑行者会对二轮车骑行者头部伤害严重程度存在异质性影响;加强汽车及二轮车的安全设计从而保护二轮车骑行者胸部和腹部极有必要;佩戴头盔不仅能够保护头部伤害,对于保护上肢伤害也有重要作用。     

城市小汽车用户公交使用的影响因素分析

引导小汽车用户使用公交有助于缓解城市交通拥堵和推动交通领域节能减排。采用昆明市小汽车用户出行调查数据,基于随机森林模型探究建成环境、公交服务质量、个人社会经济属性对小汽车用户公交使用的影响。研究表明：建成环境是影响小汽车用户公交使用的最重要因素,相对重要性之和为53.7%,路网密度、土地利用混合度、居住区位、公交站点数量与小汽车用户公交使用密切相关;个人社会经济属性相对重要性之和为24.9%,家庭年收入变量相对重要性最高(5.2%);公交服务质量相对重要性之和为21.4%,分别为便利性(5.8%)、舒适性(5.6%)、可靠性(5.2%)、安全性(4.8%);建成环境对小汽车用户公交使用具有非线性影响且非线性影响在不同收入水平的小汽车用户之间存在差异。研究结果有助于更好理解小汽车用户的公交使用行为,从而采取针对性策略促进小汽车用户使用公交。     

框架可靠度计算的新方法

基于随机有限元的梯度优化算法引入拥有随机参数的框架可靠度分析.并编制计算程序与精确解Monte-Carlo法的计算结果进行了对比,证明该文方法用于框架结构可靠度分析是可行、可靠的,既避免了Monte-Carlo法计算量过大的缺点,又比传统的定值分析方法更合理,更贴近实际.     

列车动力响应的平稳性和各态历经性分析

研究列车动力响应的平稳性和各态历经性对寻求列车动力响应随机过程的统计规律具有重要意义.基于多体动力学理论,采用多体动力学分析软件Simpack建立国内某高速列车动车车辆的多体动力学模型.采用三角级数法模拟得到的轨道不平顺作为随机输入激励计算得到列车以不同速度行驶不同距离的动力响应时程样本序列.进一步运用平稳性检验方法中...     

刹车状况下桥上随机车流动态演化及车-桥耦合振动分析

为实现刹车时桥上多状态车流并行动态演化的高真实度模拟和时变汽车荷载与桥梁运动状态的时时耦合,首先从宏观和微观上丰富随机车流模拟方法,宏观上沿用交通荷载调查数据中的车辆顺序、车辆基本特性等不变量,以车辆间距为服从正态分布的限幅随机变量,形成深度融合交通荷载调查数据和交通流理论的随机车流高真实度仿真方法;微观上对车辆间距随机变量确定的关键状态-阻塞状态,引入加权速度,实现阻塞密度时车流的走走停停动态描述,采用考虑驾驶人状态的概率分布方法确定车辆时距;实现多密度随机车流的高真实度仿真。其次细化刹车过程模拟,建立车流差异化刹车模型：采用顺次对比方法,筛选桥长范围最不利刹车车流;引入停车视距,考虑驾驶人反应,区分头车和跟驰车辆,精细模拟车辆刹车动态过程和刹车车流演化过程,差异化确定各车辆刹车参数;实现桥上多状态车流并行动态演化模拟。第三建立刹车力学模型,并融入至已有正常车流的车-桥耦合系统,构建可考虑刹车状态的分析系统。最后确定桥梁典型响应和分析指标,以一座大跨斜拉桥为例,对多刹车工况下的桥梁响应进行分析。结果表明：桥上刹车状况一般会产生超过正常行驶状况下的桥梁响应,最不利单车道刹车状况下的塔根弯矩甚至达到跑车工况的2.7倍,简单采用规范冲击系数方法很难实现刹车响应的包络;刹车过程中的桥梁响应最值不仅与采取刹车的车辆数目和桥上车辆保有量有关,还受刹车作用与桥梁原响应趋势的顺逆程度控制;桥梁及桥上刹停车辆的总质量和桥上正常行驶的车辆决定桥梁响应时程曲线趋势振幅;典型桥梁响应的总体趋势,与车流密度和刹车车道数相关性较小,不同时段车流会对梁端顺桥向位移和塔根弯矩产生影响。     

基于随机过程的连续箱梁桥通行荷载研究

车辆荷载是桥梁的基本可变荷载之一,其模型由车重、轴重、桥跨、交通量等许多随机变量来表征。选择了7处国省道的移动称重系统(WIM)数据,将其与原交通部"公路桥梁可靠度研究"中相关车辆特征进行对比,分析其差异和变化情况,并将某一时段实测的数据加载在连续箱梁桥上得到对应时程曲线、截口分布和最大值样本分布,并基于此,得到对应典型PC变截面连续箱梁桥的通行荷载特性。     

基于随机路径选择的城市轨道交通客流分配悖论

在城市轨道交通网络中,当改善1条已有的轨道线路(包括提高发车频率和降低服务票价等)或者新增1条轨道线路之后,将会发生客流分配悖论.为了分析该交通悖论的特征,基于传统的和改进的Logit模型的随机网络加载结果,采用公式解析和数值计算的方法,研究了悖论的形成条件,推导了悖论边界曲线和悖论区域大小,讨论了不同的Logit模型在预测随机交通悖论方面的差异性,并最终得到了轨道线路的服务质量(包括运行时间和服务票价等)差异、乘客的随机路径选择行为、乘客的出行时间价值和随机感知误差的大小等因素对客流分配悖论产生的作用机理,为避免悖论的发生提供了理论指导.      

随机风浪下的游艇稳性可靠度计算

建立游艇横摇运动微分方程,利用马尔科夫过程理论和路径积分法进行求解,得到游艇横摇角概率密度函数。借鉴结构可靠性计算方法建立游艇稳性概率计算模型,采用当量正态化法(JC法)求解得到游艇稳性可靠度。实例计算表明:游艇在不同海域下的稳性可靠度存在一定差异,随着外界风浪增大,游艇稳性可靠度呈逐步下降趋势,且都存在一个快速下降的波高区间。该方法能够更科学地评判游艇在不同航行条件下的稳性状况,是游艇稳性横准研究的发展方向之一。     

随机交通分配中有效路径的确定方法

对用于随机交通分配的三种不同路径进行了比较和分析,研究了无环简单路径的寻求方法和无环简单路径集上的随机交通分配问题。重新定义了有效路径,提出通过利用求解确定性用户均衡分配问题的迭代过程来产生有效路径的启发式方法,算例表明该方法是有效性的.