山区铁路支挡结构安全保障与韧性提升

文章针对山区铁路常用的5类支挡结构,围绕支挡结构安全风险识别评估、支挡结构极限状态设计、支挡结构安全性能提升开展了系统的试验研究,提出了支挡结构安全风险“四层次、多手段”量化识别与评估方法,构建了以“风险识别-量化评估-综合防控”为核心的支挡结构安全风险识别与防控技术体系,建立了基于风险识别、参数自洽的支挡结构极限状态设计方法,形成了山区铁路支挡结构安全保障与韧性提升成套技术,支撑了西南山区沪昆、贵广、成贵等7 000多公里铁路建设。文章成果可为山区铁路(公路)建设提供指导和借鉴。     

基于熵权—二维云模型的高铁建设工程系统韧性评价

高速铁路建设工程是一个多方参与的复杂系统,其建设过程中风险因素众多,可用系统韧性表示该系统的风险防御能力和受扰动后的恢复能力。为提高高速铁路建设工程风险防御能力及受外界因素扰动后的恢复能力,进行高铁建设工程系统韧性评价研究。以高速铁路建设工程系统为研究对象,基于韧性理论,从制度管理、人员管理、物料管理和信息管理4个方面构建铁路建设工程系统韧性评价指标体系。将防御能力和恢复能力作为各评价指标的基础变量,建立高速铁路建设工程系统韧性评价的熵权—二维云模型。运用熵权法对评价指标赋权,再利用MATLAB软件绘制二维评价云图,与标准评价云图作对比,表达工程系统韧性水平,最后计算贴近度以保证评价结果的准确性。以新建中卫至兰州铁路为例进行系统韧性评价,计算结果显示该工程系统韧性等级为“韧性大”(Ⅳ级),说明该项目韧性水平较好,并根据评价结果对韧性较低的指标提出加强举措。研究结果可为高铁建设工程系统韧性评价提供参考依据。     

地铁网络服务韧性评估与最优恢复策略

针对已有基于拓扑效率的地铁网络韧性指标无法反映地铁运营实际的不足,构建考虑线 路流量影响的路网服务效率指标和基于服务效率的路网服务韧性指标,以及基于路网服务效率 的节点重要度指标;提出以路网服务韧性最大化为目标的优化模型,并基于遗传算法求解模型获 得最优恢复策略。算例结果表明：分别以服务效率和拓扑效率作为路网性能指标,获得的失效节 点恢复次序明显不同;蓄意攻击下,最优恢复策略获得的路网服务韧性分别比基于重要度的优先 恢复策略、基于节点度的优先恢复策略和随机恢复策略高16.76%、72.11%和86.21%。上述结果 表明,必须根据地铁运营实际合理选择路网性能指标和恢复策略,否则可能得到次优甚至明显偏 离实际的方案,无法实现预期目标。     

基于材料韧性耗散的剩余寿命预测模型的对比分析及改进

将韧性耗散模型及其相关修正模型的公式推导过程进行对比,分析表明在变幅载荷作用下,相比于传统的损伤等效方法,考虑了载荷间相互作用效应的疲劳损伤等效法则更为合理.结果亦显示在前后两级加载的损伤等效过程中,应力比作为影响因素时,无论是放在系数上还是指数上,均可以有效地表征载荷间相互作用的影响.此外,在已有系数修正模型的基础上做了进一步改进,得到了更加简洁的寿命预测公式.通过典型材料试验数据的对比分析,验证了改进模型的有效性.     

双月池对某援潜救生船运动性能及波面升高的影响

介绍某援潜救生船配设双月池的船型特点,规划双月池和不带月池2种方案来评估双月池开口对援潜救生船船体运动性能的影响。采用三维势流理论对2个方案的运动性能进行计算,得到船体运动响应函数,对船舶运动性能进行短期预报,研究总结双月池效应对援潜救生船运动的影响规律。对比双月池内水面和舷外波面升高的情况,比较两个位置处波面升高的差异性,总结双月池波面升高对潜水钟收放的影响。     

一种新的碰撞耗散能快速估算方法及其在船—平台碰撞事故中的应用研究

海洋平台在作业过程中存在遭受船舶碰撞的潜在危险,一旦事故发生将可能导致结构严重损伤从而影响平台的作业安全,因此在平台结构设计阶段需要考虑其抗撞性能.文章以海洋供应船撞击半潜式钻井平台为研究对象,基于碰撞外部动力学理论和DNV规范计算方法,计及平台艏摇运动响应的影响,提出了一种新的耗散能估算方法-DNV`R解析法.以非线性有限元船-平台碰撞数值仿真结果为参考,将该解析法与规范法、Zhang解析法及Liu解析法计算结果进行对比,研究得出:文中所提出的DNV`R解析法弥补了规范法较为保守且仅适用于对心碰撞场景的不足,计算过程简单、便捷,且计算精度与Zhang解析法和Liu解析法基本接近,能够满足船-平台碰撞耗散能快速估算的精度要求.     

道路交通系统韧性及路段重要度评估

韧性可以全面描述扰动事件下系统吸收干扰并从干扰中恢复的能力. 针对已有韧性指标对系统性能评价不全面、未考虑交通流量影响等问题,从路段通行能力退化与恢复入手,以网络效率为系统性能指标,构建全面评价扰动事件影响期内系统性能的韧性指标. 分别基于乐观和悲观视角提出韧性增加值和韧性减少值路段重要度指标,提出识别路段重要度的启发式算法. 算例结果表明：本文提出的韧性指标可全面描述扰动事件下路网性能退化与恢复全过程的平均累积性能,更加符合韧性指标内涵;韧性增加值和韧性减少值指标均能有效识别路段重要度,大部分路段重要度随时间动态变化.     

船舶结构的搁浅数值仿真研究

文章用数值仿真法研究了船舶结构搁浅中的内部力学问题,分析了典型双层底结构的损伤变形、受力和能量耗散结果。研究表明,损伤变形集中于搁浅的区域,搁浅力学问题主要考虑局部的船体结构;肋板的存在显著地增加船底结构的抗搁浅能力,使礁石的垂向贯入量会略有减小;当纵桁远离搁浅区域时,它的吸能能力无法发挥,抗搁浅作用明显削弱。     

船体钢焊接接头的韧性要求与控制

在实验室条件下,以ＦＴＰ准则为判据,对潜艇耐压壳体母材韧性进行了测评,并重点就焊接接头性能是否符合壳体抗爆要求的问题进行了小试样实验研究和理论分析,最后根据有关试验结果给出了接头质量控制的合理焊接工艺参数。