MMC拓扑优化方法的拉-压杆模型研究

拉-压杆模型可以有效解决结构应力扰动区配筋设计这一难题,其中拉-压杆的构形是其核心内容,对于D区结构的设计具有重要意义。基于可移动变形组件的显式拓扑优化方法是一种创新的拓扑优化方法,介绍了MMC法拓扑优化原理及流程等,并将MMC法应用于拉-压杆模型的构建。基于MMC法以某一深梁为实例,拓扑优化后构建出的拉-压杆模型与大型有限元软件Abaqus拓扑优化结果进行对比,结果验证了基于MMC法构建拉-压杆模型的可行性与简便性。

拉压杆模型量化评价方法研究

选择合适的拉压杆模型对应力扰动区的配筋而言具有重要影响,但是对构建的拉压杆模型的性能评价的研究的不多。本文通过对拉压杆模型已有的评价方法总结归纳,针对一深梁模型构建拉压杆模型,并结合有限元分析、数值计算等方法,通过相关评价方法的指标评判构建的拉压杆模型。研究发现通过最小应变能以及最小柔顺度的拓扑优化评价方法可以直观验证拉压杆模型的优劣性。其次通过层次分析法定性的得出拉压杆模型评价方法应优先考虑拓扑优化方法,它可以快速帮助设计人员对拉压杆模型进行评价。

无人机倾斜摄影技术在智慧校园实景三维建模中的应用

针对智慧校园实景三维建模的问题,对无人机倾斜摄影技术、倾斜摄影建模技术进行研究,提出基于无人机倾斜摄影技术获取校园遥感影像,对比分析几款常见建模软件,选取Context Capture处理遥感影像进行三维建模,使用Dp Modeler优化模型。以武汉工程大学武昌校区为试验区,进行实景三维建模作为验证,取得了良好的建模效果。

边坡信息管理及稳定性评价系统的研发

边坡信息繁杂,包括空间信息和属性信息;边坡稳定性评价方法众多,既有定性指标又有定量参数,一般人员难以熟练掌握。针对这些问题,基于地理信息系统开发一套集边坡信息管理、边坡稳定性评价、支挡与防护方案等功能于一体的综合管理分析软件。采用C/S架构设计系统结构,使用SQLServer数据库管理系统和ArcSDE空间数据库引擎开发系统数据库,对边坡空间数据和属性数据进行统一管理;基于VS.Net平台,使用VisualStudioC#语言对ArcGIS进行二次开发,实现图形可视化和空间分析功能,将边坡稳定性评价、支挡与防护方案通过编程手段实现,为边坡稳定性评价和防护决策提供可靠的技术支持。

基于暴雨洪水管理模型的海绵道路非点源污染负荷削减效果评估

为研究海绵道路对降雨径流过程的非点源污染负荷削减效果,以武汉市青山区某工业道路为研究对象,设计3组低影响开发(LID)措施方案:下凹式绿地(方案Ⅰ)、下凹式绿地与透水砖组合(方案Ⅱ)、下凹式绿地与透水砖和透水路面组合(方案Ⅲ)。通过暴雨洪水管理模型对研究区的非点源污染负荷进行模拟研究,分析不同暴雨重现期下研究区降雨径流中污染因子悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、总氮量(TN)和总磷量(TP)的负荷迁移过程及削减效果。结果表明:3组方案在不同降雨事件中对4种污染负荷均有一定削减作用,SS、COD、TP、TN负荷削减率分别提高了21.28%~50.70%、15.31%~49.57%、11.61%~51.23%、13.13%~44.75%。LID方案在小降雨事件中对负荷削减率提升幅度最大,且方案Ⅱ和方案Ⅲ对污染负荷的削减效果明显优于方案Ⅰ,但方案Ⅱ和方案Ⅲ对污染负荷控制效果接近,说明透水路面对污染负荷的控制效果较差。

道路LID改造对城市雨洪控制效果研究

以湖北省武汉市某道路为研究对象,对下凹式绿地、透水砖和透水路面3种低影响开发(LID)措施单独布设及其组合布设,得出3种改造方案,并运用暴雨洪水管理模型(SWMM)模拟连续降雨和不同重现期(2、10、100年)设计下海绵城市道路出口的径流过程和污染物(SS、COD、TN、TP)削减过程,分析了道路LID改造方案对城市雨洪和污染物控制的效果。研究结果表明,在连续降雨中,径流量的控制率为74.79%~86.16%,达到了武汉市年径流量控制率要求;在场降雨中,道路的出流削减率为17.44%~62.92%,峰值削减率为4.74%~65.46%,迟滞时间为3~7 min,对雨洪削减效果显著,但对峰现时间的推迟较小;对污染物SS、COD、TN、TP的质量浓度分别削减了21.28%~50.70%、15.31%~49.57%、11.61%~51.23%和3.13%~44.75%。