A closed-loop dynamic simulation-based design method for articulated heavy vehicles with active trailer steering systems

This paper presents a closed-loop dynamic simulation-based design method for articulated heavy vehicles (AHVs) with active trailer steering (ATS) systems. AHVs have poor manoeuvrability at low speeds and exhibit low lateral stability at high speeds. From the design point of view, there exists a trade-off relationship between AHVs’ manoeuvrability and stability. For example, fewer articulation points and longer wheelbases will improve high-speed lateral stability, but they will degrade low-speed manoeuvrability. To tackle this conflicting design problem, a systematic method is proposed for the design of AHVs with ATS systems. In order to evaluate vehicle performance measures under a well-defined testing manoeuvre, a driver model is introduced and it ‘drivers’ the vehicle model to follow a prescribed route at a given speed. Considering the interactions between the mechanical trailer and the ATS system, the proposed design method simultaneously optimises the active design variables of the controllers and passive design variables of the trailer in a single design loop (SDL). Through the design optimisation of an ATS system for an AHV with a truck and a drawbar trailer combination, this SDL method is compared against a published two design loop method. The benchmark investigation shows that the former can determine better trade-off design solutions than those derived by the latter. This SDL method provides an effective approach to automatically implement the design synthesis of AHVs with ATS systems.     

Optimisation of lateral car dynamics taking into account parameter uncertainties

Simulation studies on an active all-wheel-steering car show that disturbance of vehicle parameters have high influence on lateral car dynamics. This motivates the need of robust design against such parameter uncertainties. A specific parametrisation is established combining deterministic, velocity-dependent steering control parameters with partly uncertain, velocity-independent vehicle parameters for simultaneous use in a numerical optimisation process. Model-based objectives are formulated and summarised in a multi-objective optimisation problem where especially the lateral steady-state behaviour is improved by an adaption strategy based on measurable uncertainties. The normally distributed uncertainties are generated by optimal Latin hypercube sampling and a response surface based strategy helps to cut down time consuming model evaluations which offers the possibility to use a genetic optimisation algorithm. Optimisation results are discussed in different criterion spaces and the achieved improvements confirm the validity of the proposed procedure.     

公路隧道洞口结构因素对废气窜流的影响

为了给减弱公路隧道洞口废气窜流提供洞口土建结构设计方案,对洞口废气窜流影响的显著性因素进行了探讨,从洞口纵向错开不同距离、洞外设置不同位置及高度的挡壁等结构因素出发,借助计算流体动力学技术,进行了多因素异水平混合型数值模拟正交试验,探讨了不利自然风条件下洞外不同组合结构因素对洞1：7废气窜流的影响规律。结果表明：不同结构因素组合对废气窜流改善效果明显不同,洞1：7纵向错开改善窜流效果最为明显;在隧道出口侧设置有挡壁的所有组合结构均能较好地改善出口废气窜流,其中最有效的是同时在出口侧、中侧、入口侧设置与洞口等高的挡壁;仅在洞外中侧设置中间挡壁,其高度约为洞口高度的2倍时,可以有效改善废气窜流,其他情况下采用高挡壁结构的改善效果不佳;若同时在两隧道中侧与入口隧道侧设置挡壁则废气窜流改善效果差;若仅在入口隧道侧设置长挡壁,则加剧废气窜流。     

钢箱连续梁结构线形调整改造施工技术

根据厦门市工程改造的总体部署,仙岳路主线既有多座跨线桥不符合全线高架的线形标高规划,需进行改造.以莲岳路口跨线立交——(2×35+45+2×35) m等高度连续钢箱梁桥为例,通过分析对比桥梁改造前、后的线形,设计出最优的调整改造方案,并计算确定梁体支点转换的合理顺序.首先在该桥6个桥墩及中间3跨跨中切除9个短节段,将全...     

刚果(布)国家1号公路二期工程钢筋混凝土桥设计

为在海外工程中合理运用欧洲规范进行钢筋混凝土桥设计与计算,以刚果(布)国家1号公路二期工程钢筋混凝土桥为例,介绍采用欧洲规范进行钢筋混凝土桥设计的总体思路、结构型式、结构计算等内容。桥梁参考工程所在地实际情况、一期工程设计文件桥型的继承、标准化设计、法国规范及其工程习惯和施工方特长等进行设计;采用线弹性分析方法进行结构分析,验算结果均符合规范要求。对比发现,欧洲规范与中国规范差异较大,设计者在运用欧洲规范指导设计时须具有扎实的理论和计算功底。     

单洞4车道隧道内轮廓关键指标统计分析与启迪

现行公路隧道设计规范对单洞4车道隧道的构造和设计尚无明确规定。基于其内轮廓设计角度,并参考相关研究成果,提出应将扁平率作为其关键指标。同时,结合对已建成类似隧道工程内轮廓扁平率的统计分析结果,指出对于分离式双洞8车道或单洞4车道隧道,其内轮廓设计时,扁平率（不含仰拱）取0.485,扁平率（含仰拱）取0.605,矢跨比取0.406,具有较好的技术经济性,可为4车道公路隧道设计提供借鉴。     

桥梁信息管理与健康监测系统设计与开发

为实现桥梁从施工期到运营期信息化、数字化和智慧化管理,通过桥梁信息管理与健康监测系统的设计与开发,即按照全面的桥梁基础资料管理、长期运营监测数据与定期检测成果相结合、定期检测成果与加固维修措施相结合的原则,实现了桥梁全寿命期的一体化信息管理系统的融合及应用。系统提供了监测管理模块的多源数据采集、测点管理、图形绘制、监测预警,检测管理模块的移动端病害录入、技术状况评估、历年病害统计对比,加固维修管理模块的对策措施和费用匡算等功能。依据桥梁长期监测数据、检测病害,可综合评判桥梁健康状况,为今后开展桥梁养护管理及加固维修提供依据,有效提升桥梁运维管理水平。     

我国城市防洪排涝地下深隧规划设计与施工方法

为了建设符合中国国情的地下排水深隧,解决城市内涝问题,消除"城市看海"现象,采用调研分析的研究方法,通过调研国外城市排水深隧建设的成功案例,借鉴成熟经验并结合我国国情探索出我国城市排水深隧在规划设计、施工技术等方面的建设模式。主要结论如下:1)深隧规划必须坚持雨污分流原则,防涝标准应设为百年一遇;2)深隧层位应建于地下30~50 m的位置,隧道管线应布设在城市易涝区,并且将修建深隧、改造浅管和清淤河道衔接起来,形成一套完整的防洪排涝系统,让深隧的作用得以充分发挥,才能解决城市内涝问题;3)排水深隧要注重防水设计,防止雨水污染地下水;4)为提高深隧的经济效益,应将深隧与地下快速路的规划结合起来,功能上多样化。     

山区大跨双层钢桁梁斜拉桥总体方案设计

某山区大桥位于宜昌市五峰县渔洋关附近,是宜都至来凤高速公路(宜昌段)控制性工程,亦是省道242渔洋关绕城段公路关键工程.大桥桥位跨越典型的深切“V”型沟谷,拟采用主跨480 m双层钢桁梁斜拉桥.介绍了大桥的工程概况、主要技术标准及工程特点,并对大桥的总体方案设计进行了论述.     

佛山市南庄大桥结构设计与静力分析

基于主跨268 m的佛山市南庄大桥,介绍独塔双索面混合梁斜拉桥的结构体系和施工方案,研究得到该桥合理的成桥状态.在此基础上,分别给出施工状态和成桥状态下的静力分析结果,并对结构的整体稳定安全性进行评估.