城轨电车的多维度行驶工况构建

为准确反映城轨电车的瞬时行驶特征,提出一种基于多维度状态空间的工况构建方法。首先,参考电动汽车领域的标准测试规程以及结合城轨电车的短行程行驶特征组建样本数据库,提取出特征参数中反映行驶特征累计贡献率最高的参数以进行降维,并按照得分矩阵的参数风格划分短行程类型;其次,以贡献率最高的三个样本参数作为输入,构建电车运行状态多维度状态转移概率矩阵,采用累积泊松分布函数与蒙特卡洛采样相结合的方法生成随机数确定下一时刻状态,以获取实时工况;最后,对不同维度下构建的工况进行对比分析。结果表明,三维状态空间下构建的各特征参数相对样本平均值的偏差和运行速度瞬态误差最低;速度和需求功率历程对运行场景的时空相关性和鲁棒性最强;电车续驶里程相较于传统一维和改进二维方法分别提升了93.5%和23.9%;验证了提升马尔科夫链维度对推演城轨电车实际工况的有效性和优越性。

基于超声波模拟地震波的边坡地震动力响应研究

对边坡地震动力响应的物理模拟主要采用振动台试验方法,但其无法模拟不同方位入射地震波的激励。本文基于超声波模拟地震波的研究成果,采用均质有机玻璃制作二维边坡物理模型,并根据惠更斯原理,采用超声点源激振模拟面源激振,探索了边坡地震动力响应的超声物理模拟方法,实现了对边坡受不同方位入射地震波激励的动力响应的物理模拟,并得到了边坡在不同入射角下的地震动力响应特征。

北京市固体矿山生态环境现状及修复对策

目前,北京市固体矿山存在非常严重的生态环境问题,与北京市的发展定位与规划明显不相适应。在对已有研究成果分析总结的基础上,通过查阅大量资料,并现场对矿山、修复示范工程等进行调研,分析了北京市固体矿产资源开发利用情况和生态环境现状,结合相关法律法规,针对北京地区的气候、水文、降雨、土壤、矿山地质条件等特点,制定出矿山生态环境修复的总体原则和具体措施。这对减轻政府负担,实现矿山资源开采与环境保护及可持续发展,建设节约型社会,推动北京市社会和经济发展具有重要的理论和现实意义。同时,我国其他地区的矿山环境问题也十分严重,该研究可为其他地区提供良好的借鉴经验。

枣庄岩溶塌陷形成条件及主要影响因素

近年来枣庄市岩溶塌陷频繁发生。通过野外地质调查、现场采样和室内试验相结合的综合手段,对该区的岩溶塌陷覆盖层进行系统地取样并进行深入细致的实验及分析,论述了覆盖层特征对该区岩溶塌陷的影响;运用宏观调查、细观测量和微观分析相结合的研究方法详细论述了地质构造对岩溶塌陷的影响;结合历年水文动态资料、地下水开采量等论述了地下水活动对岩溶塌陷影响。综合认为,地层岩性、覆盖层性质、构造因素是枣庄岩溶塌陷频繁发生的内因,而超量开采地下水则是外部诱发因素。

枣庄市十里泉岩溶塌陷机理分析

枣庄市十里泉地区为全国岩溶塌陷地质灾害的主要发生地区。已有文献资料表明,该地区岩溶塌陷是地下水潜蚀、真空吸蚀、重力及荷载等多方面综合作用的结果。本文在此基础上,通过野外地质调查、现场采样和室内试验等手段进行研究,结果表明:枣庄十里泉地区岩溶塌陷发生的机理主要是真空吸蚀,潜蚀作用、重力和荷载因素是次要原因。

枣庄市中区岩溶塌陷特征与成因分析

在已有研究成果的基础上并通过现场调研,系统总结出了枣庄市中区岩溶塌陷特征,即岩溶塌陷的形成与分布在空间上具有方向性,在时间上具有阶段性与集中爆发期。岩溶洞隙发育情况、覆盖层条件和水文动态资料综合分析结果表明,枣庄十里泉地区岩溶塌陷的形成原因主要是真空吸蚀作用。

欧美连续压实控制技术规程的技术特点和借鉴

近年来连续压实控制技术已在奥地利等西欧国家得到较为广泛的应用,各国根据各自的系统设备提出了不同的检测工作原理和评价分析方法,编制了各自的技术规程。本文详细介绍了包括欧盟标准在内的国内外连续压实控制技术标准与规范,共6部规程。重点分析了各国规程的测值计算方法和质量控制标准等方面内容,对比研究了各国规程技术特点和应用条件,总结了该技术在世界各地的应用经验。结果表明:(1)综合评估填筑体的压实程度、压实均匀性和压实稳定性具有明显的先进性,是质量控制标准发展的趋势;(2)各类检验方法的技术特点和应用条件均有所不同。针对工程实际中不同的周边环境、场地条件、填料特性和工程性质等特点,以目测值校准法为主,薄弱区域识别法结合测值增量法为辅,合理选用评价方法是促成连续压实控制技术成功应用的有效途径。

强夯置换法处理软土地基的模型试验研究

通过在室内建立与实体模型存在相似性的小比例尺寸模型,运用模型试验研究了一定条件下夯击过程中置换体的发展规律,分析了夯锤直径、夯击能量与置换深度的关系,探讨了夯击过程中夯点附近地面变形规律以及超静孔隙水压力变化规律,对研究强夯置换法处理软土地基的机理有重要的意义。

深圳后海湾海相淤泥固结系数变化规律研究

深圳后海湾海相淤泥的物理力学性质具有含水率高、孔隙比大、压缩性高、强度低和欠固结的特点。通过分析深港西部通道填海及地基处理监测数据发现,在加载过程中的实测沉降速率大于理论沉降速率,在满载预压期间,则相反。按理论计算,在满载120 d后,理论曲线应基本稳定,沉降速率小于1 mm/d。实际上沉降曲线变缓十分缓慢,满载预压240多天后,才趋向稳定。到固结基本完成时,实测的固结时间比计算固结时间长1倍,这主要是海相淤泥的主固结系数随着荷载增加而减小的缘故。对后海湾海相淤泥室内固结试验的结果分析表明,淤泥所受有效荷载每增加100 kPa,固结系数约减少2×10-4cm2/s,经过固结系数修正后的理论计算曲线和实测曲线基本一致,证明其变化规律的正确性。本文成果可为今后类似工程的设计和施工提供借鉴。

基于多元回归分析的连续压实监控技术

现实中的碾压参数难以得到严格控制以满足连续压实控制技术的应用要求,限制了该技术的适用范围和应用效果。为使碾压参数动态变化与工程实际相适应,对碾压参数进行了多元回归分析,并采用克里金插值法对连续压实控制指标的目标值/实测值进行全仓面化估计,提出了以压实合格率作为质量评价指标的连续压实监测模型。开展了现场碾压试验,建立了压实指标与碾压参数的多元回归关系,结合克里金插值法对常规质量检测指标进行了反向预测分析,验证了模型的有效性。工程实例分析表明,针对我国南方地区广泛分布的花岗岩残积土填料,遵循基于碾压参数多元回归的连续压实控制方法,深圳机场T4扩建工程2-1区的常规质量检测均满足设计要求。基于碾压参数多元回归分析的连续压实质量监测能够有效控制工程碾压质量,从而为连续压实控制技术的实际应用提供有益参考。

强夯置换法处理软土地基的模型试验研究

通过在室内建立与实体模型存在相似性的小比例尺寸模型,运用模型试验研究了一定条件下夯击过程中置换体的发展规律,分析了夯锤直径、夯击能量与置换深度的关系,探讨了夯击过程中夯点附近地面变形规律以及超静孔隙水压力变化规律,得出了一系列有价值的结论,对研究强夯置换法处理软土地基的机理有重要的意义。

基于水平弹簧刚度折减的反压土计算方法

为促进反压土台支护技术的广泛应用,针对现行刚度折减计算方法的局限性,基于力学平衡原理,提出了基坑内开挖影响距离的计算方法。在此基础上,对反压土的水平弹簧刚度进行折减,并通过弹性地基梁法求解反压土支护问题。通过工程实例的计算与分析,验证了基于水平弹簧刚度折减方法的可靠性和适用性。结果表明:①基坑开挖影响距离不仅与基坑悬臂深度有关,还与坑内开挖深度、土的物理力学性质也密切相关;②当反压土台宽度为1~2倍土台高度时,土层弹簧刚度与土台截面面积近似呈正相关关系;③当土层均一且土性良好时,基坑开挖影响距离按经验取值3~5倍基坑悬臂深度是适用的。当地层含有厚层软土时,经验取值计算结果最大误差可达57%,现行刚度折减方法不再适用。

高铁路基在振动荷载下的空间动态响应特性试验研究

为从空间的角度探讨振动荷载下路基的动力响应特性,开展基于振动速度和加速度的现场激振响应试验,得到路基内部水平和竖向动力响应分量沿不同方向的衰减规律。研究结果表明:响应加速度和响应速度沿深度方向和水平方向均呈指数衰减,沿深度方向的衰减相比水平方向更为显著,深度方向衰减系数为水平方向衰减系数的2.5~3倍,并且距离激振点越远衰减越缓慢;响应速度和加速度的竖向分量幅值约为水平分量幅值的2倍,水平分量沿水平方向的衰减速度约为竖向分量的1.5~1.9倍,水平分量沿深度方向的衰减速度约为竖向分量的0.9~1.0倍;进行滤波处理后的响应加速度与响应速度的变化规律相近。加速度对外界激励的响应相比速度更为敏感,能够较好反映出衰减规律的细微变化。

筑坝细粒填料的含水率对连续压实指标的影响

为研究筑坝细粒填料的含水率对土石坝连续压实控制技术的影响,根据相似理论开展了室内模拟试验,研究了振动测值在不同填料含水率下的变化规律。通过线性回归分析,研究了填料含水率变化对相关性校准的影响及与不同类别连续压实控制指标的适用性。结果表明:(1)相同振动压实条件下VCV(vibration compaction value)指标受填料含水率影响较小,但Ks指标正好相反;(2)在现场碾压过程中采用CMV(compaction meter value)和CCV(compaction control value)指标时要保证填料含水率不超过最优含水率;(3)填料含水率在最优含水率变化幅度不大于2%时,CCV和VCV(vibratory control value)指标与压实度K具有强相关性;(4)在土石坝碾压中确定细颗粒填料的连续压实指标时,要重视填料含水率对指标的影响规律。

振动荷载下路基的能量耗散率空间分布规律的研究

为研究振动荷载作用下的路基内部的能量状态分布,基于Parseval定理,分别以动应变/加速度为变量,推导建立了周期性和非周期性的路基内振动信号的能量耗散率计算公式;根据土体的动力互易性原理,进行了振动荷载下路基动力响应现场试验,利用试验测试结果,分析研究了该路基的能量耗散率空间分布规律。研究结果表明:①能量耗散率沿深度方向和水平方向均呈指数衰减。能量耗散率沿深度方向衰减相比沿水平方向的衰减更为显著,深度方向衰减系数为水平方向衰减系数的2.5~3.0倍;②能量耗散率在不同深度处沿水平方向的衰减规律基本一致,而不同水平位置处沿深度方向的衰减规律不同。距离振动点越远,能量耗散率沿深度方向的衰减越缓慢;③在该试验条件下,振动路基的能量分布范围为水平方向1.5 m和深度方向0.45 m,能量分布的水平范围约为深度范围的3.3倍,能量分布区域在空间上呈扁平的“海鸥”状分布。

土石坝压实质量连续检测指标影响因素分析

为了提高土石坝碾压中连续压实控制技术的适用性,设计并开展了3项现场试验,研究了振动碾压时的激振力、行进速度引起的连续检测指标CMV、CCV、K s和VCV的测值偏差,采用线性回归分析方法研究了强、弱振工艺对不同类别连续检测指标相关性校验的影响规律,并分析了连续检测指标测值与碾压遍数之间的相关性,进而给出了土石坝连续压实检测的应用建议。研究结果表明:激振力引起各类连续检测指标测值的偏差约为50%~80%,速度引起的偏差小于15%。激振力对压实度计类指标的相关性校验影响显著,且在弱振工况下各类连续检测指标得到的决定系数更高。VCV和K s指标与碾压遍数之间具有强相关性,能够更好地适用于碾压工艺法和测值增量法。

高速铁路减振型无砟轨道扣件弹条疲劳损伤研究

针对高速铁路减振型无砟轨道,为研究减振垫刚度及板端抗剪刚度对扣件弹条疲劳损伤的影响,提出扣件弹条疲劳损伤分析方法,建立车辆-轨道系统耦合动力学模型,计算不同减振垫刚度及板端抗剪刚度下,单元板板端、板中与板尾扣件弹条的疲劳损伤。通过分析得到如下结论:(1)减振垫刚度能够显著影响板端与板尾扣件弹条的疲劳损伤,对板中扣件弹条疲劳损伤影响较小,提高减振垫刚度能够显著减小扣件弹条整体疲劳损伤;(2)减振垫刚度越大,扣件弹条疲劳损伤差异性越小,当减振垫刚度小于30 MPa/m时,差异性指标均大于5,需采取措施减小其差异性;(3)板端抗剪刚度能够减小弹条疲劳损伤差异性,建议减振垫刚度为10 MPa/m时,板端抗剪刚度取100~200 kN/mm,可将弹条疲劳损伤差异性指标控制在5左右,减振垫刚度为20,30 MPa/m时,板端抗剪刚度取100 kN/mm,可将弹条疲劳损伤差异性指标控制在2~3范围内。

考虑堆载区水位变化的固结沉降计算方法

以往研究的基础上,推导砂垫层残余水头公式,并进行简化;综合考虑地面沉降、砂垫层残余水头对外加荷载的影响,推导地基附加应力公式;建立考虑地面沉降、砂垫层残余水头的砂井地基径向排水固结方程,并给出相应的定解条件;在等应变假设的基础上,推导地基平均固结度公式,由得到地基沉降公式。由深圳机场扩建工程实例得出的理论计算沉降过程曲线与实测曲线相符,验证了计算方法的正确性。