物联网技术在智能交通中的应用研究

智能交通是物联网技术在城市交通管理与运行方式中最重要的一个应用。通过融合传感器、通信技术和数据处理手段,物联网技术为智能交通系统带来了更为高效和智能的解决策略,这大大增强了交通运输的安全性、便利性和对环境的友好性。本文旨在对物联网技术在智能交通中的应用进行了研究,提出了以下观点,以期能够促进智慧城市建设向更智能化,可持续化方向迈进。

有限元分析在桥梁检修车设计中的应用

本文介绍了ANSYS有限元分析方法在桥梁检修车工程实例中的应用,通过分析得到不同工况下检修车主体车架的应力、位移和模态云图,为桥梁检修车的设计提供了可行性的依据。

基于性能的通航桥梁抗船撞评估方法及应用研究

为合理有效地开展通航桥梁抗船撞性能评估,提出基于性能的桥梁抗船撞标准化评估方法。基于现行《公路桥梁抗撞设计规范》(JTG/T 3360-02-2020),从抗撞性能等级确定、设防代表船型确定、船撞力计算、船撞效应计算以及抗撞性能验算等方面,采用结构性能目标作为评估准则,建立桥梁抗撞性能评估各环节流程的标准化评估方法。以江苏扬中三桥为应用实例,运用该方法进行该桥20号墩抗撞性能评估,结果表明:20号墩桩基顺桥向抗弯性能不满足JX1级要求,其余验算结果满足要求,桥墩抗撞性能综合评估结果为不满足要求。参照评估结果该桥加装了浮动式防撞设施。桥梁抗撞性能评估标准化,可准确高效实现桥梁抗撞性能等级确定、船撞效应计算、抗撞性能验算等预期的评估功能要求。

既有防撞设施桥梁抗撞性能评估方法及应用

如何合理有效地开展桥梁抗撞性能评估,特别是准确评价防撞设施的防护效果,是已建桥梁进行船撞桥隐患整治的难题之一。为准确评估已建桥梁加装防撞设施后的抗撞性能,基于现有规范及相关研究成果,结合大量工程项目经验,从抗撞性能评估总体环节、抗撞性能标准确定、设防代表船型确定、船舶撞击力计算、防撞设施防护效果分析、桥墩船撞效应计算及抗撞性能验算等方面,建立了既有防撞设施桥梁抗撞性能评估方法的标准化框架流程。以某长江公路大桥3~#主墩为例,运用上述方法进行桥梁抗撞性能评估。结果表明:典型计算工况下,防撞设施较好地发挥了耗能缓冲防护效果,延长了撞击时间,削减了船舶撞击力,对船舶正撞及侧撞峰值力削减率分别为47.2%和51.6%;不考虑防撞设施防护效果时,3~#主墩抗撞性能不满足要求,主要表现为墩身及桩基横桥向抗剪性能不足;考虑防撞设施防护效果后,墩身及桩基横桥向抗剪性能不足得到改善,桥墩抗撞性能可满足要求。既有防撞设施桥梁抗撞性能评估方法的标准化框架流程系统全面,可用于已建桥梁防撞设施评价及抗撞性能评估。

弹塑性钢减隔震支座在桥梁抗震设计中的应用

为了给桥梁抗震设计提供参考,以减轻桥梁结构在地震中遭受的损伤,介绍一种弹塑性钢减隔震支座(NDQZ)的结构特点及其减隔震原理,并以(83+140+83)m双塔双索面预应力混凝土斜拉桥为实例进行减隔震分析。采用有限元分析软件SAP2000建立全桥有限元模型,在E2地震状态下分别进行非减隔震支座桥梁和NDQZ支座桥梁地震动力时程分析。结果表明:NDQZ支座可实现全桥协同抗震,减隔震效果良好;采用NDQZ支座后,桥梁前3阶自振周期平均延长133%,在顺桥向和横桥向墩底弯矩分别减小了40%和83%,墩底剪力分别减小了39%和70%;承台底弯矩分别减小了39%和74%,承台底剪力分别减小了34%和60%;弯矩和剪力分布均匀。

中小跨径混凝土连续梁桥地震易损性研究

以国内常见的中小跨径混凝土连续梁桥为对象,考虑了桥墩、板式橡胶支座构件损伤,对桥梁系统进行了地震易损性分析。在桥梁易损性分析中,使用了超拉丁方抽样技术形成桥梁样本,从太平洋地震工程研究中心数据库中选取了大量地震波作为地震动输入样本,以桥墩漂移率、支座相对变形作为损伤指标,并对损伤指标予以了量化。在计算得到桥梁构件易损性曲线的基础上,使用一阶可靠度理论形成了桥梁系统易损性曲线的上下界限,并得出了桥梁不同损伤状态对应的具有统计意义的中位值地震动强度。研究结果对于在役的同类型桥梁抗震加固设计及地震灾害损失评估提供了理论依据。

一种新的内翻管理论模型及其耐撞性研究

圆管圆角模具内翻作为金属薄壁管的一种变形模式有着良好的吸能特性.现有关于内翻模式的理论模型均假设变形区曲率恒定且很少有关于翻转全过程翻转力的研究.通过试验测试和有限元模拟对6063铝管的内翻过程进行了研究,并结合外翻模式变形特点详细探讨了内翻模式的变形特点.根据试验和有限元结果提出了一种新的描述内翻模式的理论模型,该理论模型在同时考虑了变形区曲率变化和管壁增厚的基础上,对内翻全过程的翻转力也进行了预测,进而可以得到内翻模式总吸能和比吸能的理论结果.通过与前人理论结果和试验结果的对比得到,文章理论结果更吻合试验和有限元结果.最后,根据验证后的理论模型对内翻模式的耐撞性进行了分析讨论,结果表明:存在最优模具半径使得内翻稳态力、总吸能和比吸能最小;增大圆管壁厚可显著提高内翻模式吸能特性;增大圆管半径能提高内翻稳态力和总吸能,但会降低比吸能.新的内翻理论模型为描述内翻变形模式和内翻管作为吸能元件提供了理论依据.

可视化Web控件开发及在设备管理系统中的应用

针对现有的设备信息管理系统以文本信息存档为主,存在管理枯燥、易出错等不足,设计开发了一种B/S结构的可视化设备管理系统。论文开发了两种可视化Web控件,分别是基于Flex技术的通用图像在线采集处理控件和基于ActiveX技术的身份证信息读取控件。实践证明,该系统不仅实现了设备的信息化管理,而且实现了设备的可视化管理。Web可视化控件的应用使得设备管理工作更加形象有趣,同时丰富了信息量,降低了出错率,提高了工作效率。该系统实际使用效果良好。

超弹性本构模型在隔震支座设计中的适用性研究

通过对Mooney-Rivlin本构和Ogden本构进行研究,得出2种典型超弹性本构模型在辅助隔震橡胶支座设计分析中的适用性,并对2种本构模型进行隔震橡胶支座竖向刚度和水平刚度模拟。结果表明:工程应变小于1.33时可选择Mooney-Rivlin本构模型;工程应变在1.33与4之间可选择Ogden本构模型;Mooney-Rivlin本构模拟隔震橡胶支座的竖向压缩与Ogden本构模拟隔震橡胶支座水平剪切刚度均与试验结果吻合较好。

斜交曲线钢箱梁桥地震动力响应分析

为了研究桩-土结构相互作用、斜交角等影响桥梁减隔震效果的影响因素,以某斜交曲线钢箱梁桥为工程背景,分别采用nD嵌固法和m法模拟桩基下部结构边界条件进行了结构地震动力时程分析与比较,并探讨了不同斜交角对曲线钢箱梁桥在地震作用下结构内力的影响,可为同类型桥梁设计提供参考依据。

合理低价中标评标法在公路工程招投标中的应用

招投标工作是工程建设的核心内容之一,保证其合理性及科学性十分关键。文章对工程招投标中合理低价中标评标法的应用优势展开分析,论述了合理低价中标评标法在招投标工作中的应用,对国有资金投资项目节约经费,以及承包商的择优选择具有关键性作用。

SAP2000在桥梁结构非线性时程分析中的应用

我国是一个强震多发国家,随着我国对地震研究的逐渐深入,桥梁结构减隔震控制技术在我国桥梁工程界日益得到重视,并逐步开展了桥梁减隔震设计研究工作。在众多桥梁减隔震产品中,NDQZ弹塑性阻尼幅球型钢支座,以其多级设防、整体寿命周期长、性能可靠、技术先进等优点,在诸多项目中得到了广泛的应用。但是,NDQZ系列减隔震支座采用Midas等常用专业有限元分析软件建模时不便于模拟,为该支座的桥梁结构非线性时程分析带来了困难。笔者以某桥梁工程为背景,阐述了采用SAP2000模拟NDQZ减隔震支座进行桥梁结构非线性时程分析的要点,并给出了主要结论,以供同类型桥梁设计参考。

钢波纹管涵洞板厚优化有限元分析

运用有限元软件模拟覆土作用下直径6m钢波纹管涵洞的应力变形特性,通过计算分析可得:覆土作用下各角度的等效应力有明显变化,波峰波谷最大应力出现角度略有差异,优化前后波峰断面的最大应力同比减小了21.7%,波谷断面同比减小了11.93%。优化前后钢波纹管的最大等效应力减小约18MPa,水平相对位移不变,但竖向位移减小。通过优化结构形式的方法,调整了0°、180°钢波纹管板厚,对水平、竖向位移几乎无影响的情况下,减小了最大等效应力。

浅谈预应力技术在桥梁工程中应用的要点

由于我国地质环境多样复杂,山川湖泊较多,对公路桥梁施工带来了一定的施工难度,严重影响施工进展。虽然道路施工技术日渐成熟,但当前施工建设要求也在逐渐严格。在现阶段的公路桥梁施工阶段,普遍采取预应力技术,能够在一定程度上为公路桥梁施工提供便利之处,同时其运作过程较为繁琐,很多问题也随之出现。所以,对于公路桥梁施工过程当中采用预应力技术而出现的问题,需要进行深入研究并加以解决,使工程质量与安全得到保障。

圆曲面SPS防护浮箱在船舶冲击下的防护性能

利用非线性有限元软件ABAQUS建立了全船、圆曲面浮箱和桥墩的简化模型。通过对能量、应力、撞击力、变形位移和船艏角速度进行分析,研究了浮箱横截面双轴比(椭圆截面的长、短轴之比)、偏心距和撞击角等因素对浮箱防护性能的影响。结果表明,浮箱吸能随着双轴比的增大而显著增大,不同双轴比浮箱的应力峰值差别不明显,桥墩撞击力峰值和浮箱变形位移随着双轴比的增大而减小;随着偏心距和撞击角的增大,船艏角速度增幅变大,船舶保留的动能增加,桥墩撞击力峰值和浮箱变形减小。因此在一定范围内,浮箱的防护性能随着截面双轴比、偏心距和撞击角的增大而增强。

新型车辆安全防护结构性能研究

针对弯道货车路侧防护现有护栏缓冲吸能效果不佳,导致车辆常出现侧翻危害的问题,提出一种新型车辆撞击防护结构。为证明该结构的可行性,利用LS-DYNA有限元软件对货车碰撞该护栏进行了仿真分析,并进行了同等条件的实车碰撞试验,从车辆运行轨迹、冲击加速度和结构损伤形态3个方面进行了分析。最后基于有限元仿真模型,对该新型防护结构、传统混凝土护栏和波形梁护栏进行了防护效果对比分析。结果表明,与传统混凝土护栏和波形梁护栏相比,提出的新型防护结构的导向性能、缓冲性能和防侧倾阻拦性能均有所提升,可为解决弯道等特殊防护需求路段大型车辆路侧防护提供新的解决思路。分析了设置转动机构对防护结构导向性能的提升效果,为该结构设计的关键因素提供了指导。

不同材料桥墩防护装置性能对比研究

桥墩防护装置是船桥碰撞事故中一种最直接有效的安全防护措施,可以消耗掉撞击过程中强大的撞击力,以达到保护船舶和桥梁本体结构的目的。本文对工程应用中常用的橡胶材料、钢材料、复合材料三款防撞材料展开研究,从材料刚性、冲击力反应、防撞性能三个方面,分析对比了三种材料的优缺点。结果表明:适度降低防撞设施的刚度,根据实际选用防撞材料,可保证桥墩防护装置充分发挥其防护性能,保护桥墩本体结构且防撞装置受损情况最小。

不同结构类型棚洞的抗冲击性能研究

借助ANSYS/LS-DYNA有限元软件模拟棚洞结构在落石冲击荷载下的动力响应过程,通过分析比较5类棚洞结构的受力与变形的特征,研究不同结构类型的抗冲击性能。研究表明:不同结构类型棚洞在同等冲击作用下会有不同的动力响应,全拱式和半拱式棚洞的抗冲击性能比门式有优势,斜柱式比直柱式抗冲击性能好;门式和半拱式棚洞的柱体顶部内侧与顶板交接处,全拱式棚洞的拱柱底部是最大等效应力的集中部位,实际工程中可采取局部加强措施,保证结构的安全性。

太阳辐射作用下拱桥温度场研究

采用ASHRAE晴空模型,利用光线追踪算法编制了基于ANSYS有限元软件的子程序,首次在拱桥温度场计算中实现了太阳辐射、空气对流、长波辐射等环境温度荷载的自动施加。通过与2010年11月7日位于东经108°53′、北纬32°30′的某上承式拱桥现场照片进行对照,验证了该算法可以准确模拟拱上主梁对拱箱的遮盖作用。利用有限元法对该拱桥在当天环境温度荷载作用下,拱上主梁、拱箱的温度场进行了分析。结果表明:在太阳辐射作用下上承式拱桥温度场分布是不均匀的;主梁对拱箱的遮盖作用会导致拱箱温度场分布不均匀,被遮盖位置的温度比太阳直射处温度低;拱桥温度场随太阳辐射强度变化而变化,太阳辐射强度在下午三点时最大,此时刻拱箱顶板上下表面最大温差达到18.5℃。

落石荷载下悬臂式棚洞结构的动力响应分析

落石是我国山区重要灾害之一,棚(明)洞是抵御滚石冲击的重要措施。在实际工程应用中,棚(明)洞结构被落石砸坏的案例屡见不鲜,然而目前有关棚洞抗冲击性能的研究较少。文章借助ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件建立了山区常见的悬臂式棚洞结构模型,并对滚石冲击荷载下的悬臂式棚洞的动力响应过程进行了仿真分析,研究其在冲击作用下的受力变形特性。研究结果表明:(1)冲击力荷载作用下,悬臂式棚洞中会产生冲击波,其传播会使结构产生应力和变形震荡;(2)棚洞结构不同部位达到最大应力的时间有所不同;(3)悬臂式棚洞的最危险部位在立墙顶部内侧与平板交接处和立墙下半段位置,实际工程中应采取局部加强措施,以保证结构的安全性;(4)冲击作用完成后棚洞结构内部的残余应力比较大,因此其顶部落石需要及时清理。该研究成果可为悬臂式棚洞的合理设计和施工提供重要的参考依据。