铁路三维空间智能选线研究及开发

文章提出了一种基于遗传算法的铁路三维空间智能选线方法。建立铁路三维空间信息模型,为指定区域内铁路空间线位的智能搜索提供了基础信息条件;以铁路空间线位几何参数作为设计变量,充分考虑线路几何约束与环境影响约束作用,建立以最小综合代价为目标函数的多目标数学优化模型;应用基因浮点编码方式,提出以交点偏移距、链式变坡点标高作为基因的三维空间编码方法,设计了适应于铁路三维空间线形整体优化的遗传算子,对三维空间线路进行全局搜索与多目标寻优,合理控制线路方案的取舍,保持线路方案群的多样性。基于本研究所提出的理论和方法,开发了铁路三维空间智能选线系统,测试结果表明,搜索出的线路方案经济合理,验证了铁路三维空间智能优化算法的合理性与实用性。

佛山地铁魁奇路地下换乘站抗震性能分析

以佛山地铁魁奇路站实际工程为背景,对地下车站进行了结构抗震性能分析。以反应位移法建立了地铁车站二维结构计算模型,求解了地下车站受地震荷载作用下响应结果,并与静力法计算结果进行了对比,以研究地铁车站在地震作用下的内力变化规律。基于Midas GTS NX软件,应用非线性时程分析法,建立了结构和周围土层为一体的整体计算模型,通过模态分析求解了结构体系各阶的自振频率和各阶振型;模拟了地下结构在地震荷载下的动态特性,揭示了地铁车站在地震作用下的位移时程反应及结构整体变形状况。

盾构隧道近距离下穿在建城际车站影响分析

以佛山市城市轨道交通三号线大墩站-东平站区间下穿广佛城际铁路东平新城站为背景,研究区间隧道上方车站中板已完成施工、围护结构支撑已拆除、车站尚未封顶板时的盾构隧道下穿方案,采用Midas GTS NX建立盾构下穿广佛城际铁路东平新城站的三维计算模型。计算结果表明,随着支撑拆除和右线盾构隧道下穿,地下连续墙最大水平位移,竖向位移,总位移值分别为27. 83 mm、1. 367 mm、27. 94 mm,均小于30 mm,对连续墙变形影响很小,隧道下穿过程中连续墙最大弯矩值为1 405. 4 kN·m,最大剪力值为467. 9 kN,配筋满足要求。盾构下穿过程中现场监测数据表明,连续墙实际最大水平位移,竖向位移,总位移值分别为25. 74 mm、1. 421 mm、26. 83 mm,确保了佛山城市轨道交通三号线下穿盾构的顺利通过。

深厚软土地基条件下基坑围护结构设计优化方案

针对佛山地区的深厚软土地基,以荔村站地段基坑开挖为例,分析了基坑围护结构计算模式,根据基坑开挖工况和施工顺序,按作用在弹性地基上的竖向弹性地基梁模型逐阶段计算其内力及变形。对深厚软土地基条件下基坑围护结构选型进行了分析,基坑采用地下连续墙加内支撑的支护形式和明挖法施工。拟设了基坑围护结构尺寸,运用理正深基坑支护结构设计软件进行计算,分析了基底加固深度、连续墙嵌固深度和支撑间距条件对基坑整体抗滑动稳定性、抗倾覆稳定性和抗隆起稳定性、围护结构水平位移和内力的影响,优化了满足地质条件和设计要求的围护结构设计方案。

基于改进遗传算法的铁路三维空间线路智能优化方法研究

归纳和总结了铁路线路智能优化与三维空间信息之间的内在联系,基于OSG技术对空间信息数据进行高效组织,加工处理与信息输出为一体,建立了三维空间信息模型,为铁路三维空间线路智能搜索提供可视化地理信息环境。以平面交点坐标、交点半径、纵面变坡点里程、变坡点高程为设计变量,充分考虑了空间线路平面约束、纵断面约束、平纵组合约束和环境影响约束条件,深入分析铁路三维空间线路优化费用目标函数,建立了铁路三维空间线路综合优化数学模型。采用浮点编码方式,以交点偏移距、交点曲线半径、链式变坡点高程为基因序列,针对多约束条件构成的优化空间进行深入的研究,生成线路方案群;基于多目标排序矩阵方式对每代中线路方案进行适用度计算,设计了选择、交叉和变异三类遗传算子,逐代遗传进化,实现了线路方案向最优线路方案群自动搜索,完成了铁路三维空间线路智能寻优过程。以本文提出的理论与方法为基础,基于vs.net、OSG、数据库等技术实现了铁路三维空间智能选线系统的开发,结合实际工程对本文的理论模型与算法进行了验证和评价。

高速铁路牵引计算与三维运行仿真研究

结合高速铁路选线设计特点,以高速列车的受力分析为基础,依据最快速度牵引策略,在满足限速约束与操控约束的条件下构建双向牵引计算单元模型,运用分单元依次连续计算的思路,实现了新建高速铁路自动连续牵引计算。通过将高速铁路牵引计算与大规模铁路三维场景构建技术有机结合,搭建铁路三维运行仿真平台,并根据选线设计与牵引计算相关成果,给出了漫游路径的计算方法,达到了以驾驶员的视点在三维场景中仿真漫游的效果。以成蒲铁路牵引计算为例,建立了大规模铁路三维仿真平台,实现了模拟高速列车牵引运行仿真功能,验证了牵引计算结果的合理性与实用性。

基于ABAQUS的港口刚性道面结构三维空间有限元分析

基于ABAQUS有限元软件,在Winkler地基上建立四边自由的集装箱荷载-道面结构-地基三维有限元双层板模型,进行了混凝土道面结构在集装箱重箱荷载作用下的力学响应模拟,分析了板中与板边受力条件下的刚性板的应力特性;根据道面结构层间接触的特点,考虑了双层板模型中层间相互联结与光滑无摩阻两种接触情况,对比分析了两种接触状态下混凝土板的应力特性;基于不同地基反力系数,进行了道面结构力学响应模拟,分析了地基反力系数对混凝土道面结构刚性板的弯拉应力的影响,为实际设计中节省工程材料,降低混凝土弯拉应力提供参考。

简支梁受多组荷载作用下弯矩分析

圆截面简支梁杆件受多组荷载作用时，运用数学方法判断出最大合成弯矩作用的位置，并求解其大小。为圆截面杆件弯矩最大截面的判断提供了一种思路。

地铁地下车站抗震性能分析方法

以佛山地铁三号线荔村站实际工程为背景,讨论了反应位移法和时程分析法两种地下车站结构抗震性能分析方法。反应位移法以一维土层地震反应计算为前提,以结构周围土体在地震作用下的变形值为基础,建立了地铁车站二维结构模型,利用变形值计算出等效地震作用力,以静荷载的形式加载于结构模型中,并将地震响应结果与静力法计算结果进行了对比,总结了地铁车站在地震作用下的内力变化规律。时程分析法以动力有限元理论为基础,从半无限空间选取有限土体,采用了粘弹性人工边界,对选用的地震波记录值进行了合理调整,采用了计算方便、节约内存且其计算精度较高的瑞利振型阻尼,基于Midas GTS NX软件,建立了结构和周围土层作为整体计算模型,通过模态分析求解了结构体系各阶的自振频率和各阶振型,模拟了地下结构在地震荷载下的动态特性,揭示了地铁车站在地震作用下的位移时程反应及变形规律;最终通过两种抗震性能分析方法为地铁车站结构的抗震设计提供了依据。

基于Google Earth的铁路工程地质勘察系统

利用Google Earth提供的海量地理信息数据,以其为三维地理信息平台,通过Google Earth COM API与之交互,集成Google Earth与AutoCAD,开发了基于Google Earth的铁路工程地质勘察系统。实现在Google Earth平台上进行地质选线,展示线路方案,提取地质信息以及进行区域地质、线路方案、地质灾害、勘察资料等的空间信息集成,为铁路工程地质勘察提供依据。

高速铁路数字选线设计舒适度评价理论与方法研究

高速铁路不仅是列车运行速度的简单提高,还应重视线路舒适性的全面提升。面向高速铁路线路设计阶段,基于现有数字化选线设计研究成果,应用车辆-线路耦合动力学理论,结合列车运行仿真技术,对设计方案进行全程动力学仿真计算,实现了线路设计方案舒适性的仿真分析研究,为舒适度实时动态评价奠定基础,并为基于舒适性评价的线路设计方案优化提供理论依据。基于上述研究的理论与方法,研发了高速铁路舒适度评价系统,辅助设计人员检测出线路设计方案中的舒适性缺陷路段并提出改进措施,提高线路设计质量,保证了高速列车运行的乘坐舒适性。

传递矩阵法求解格构地基梁中的应用

本文针对格构式地基梁的内力形变问题,提出了一种新的求解方法——传递矩阵法。传统的方法需要将整体分解成单片地基梁来求解;而传递矩阵法能将初始状态矢量传递至所求截面而得到该处的量值,并且能从整体角度来解决梁的内力分布问题,从而避免了荷载分配这一近似性问题。

《自立》

自立精神有利于当代大学生完善个人的人格，促进个体的发展。本文论述了自立精神对大学生成长的益处，并从大学生个人以及社会等方面阐述了自立精神的培养策略。

地下站与城市综合体设计一体化方案研究——以佛山3号线美旗站与万科天空之城合建为例

为解决地下空间站城一体化建设中常见的问题,以佛山3号线美旗站与万科天空之城项目为依托,结合2个项目功能定位与需求,重点对精准衔接方案设计进行研究。主要研究与结论如下:1)在地铁站厅层公共区设置接口,引入周边综合体的穿越和进出站客流,增强了对车站周边商业的客流覆盖能力;2)综合体地下室方案结合车站风亭进行设置,解决了风亭对城市公共空间的景观影响;3)采用车站站厅层为综合体设置地下车库连通道的方式,加强了商业体地下车库流通性等;4)对接口结构方案、设备方案、建设运营管理界面划分等相关问题进行探讨,提出接口区域结构因地制宜采用适用性较强的地下单层结构、土建建设管理以商业地下室轮廓线为界、设备运营管理以接口处防火卷帘与防盗卷帘为界的解决方案。

软土深基坑施工配合抢险总结与研究

以佛山地铁3号线美旗站深厚软土基坑工程施工为研究对象,收集和统计施工过程中围护结构变形与支撑内力变化情况,并将统计结果与理论计算值进行对比,分析和总结围护结构受力变形与理论值产生较大差异的原因。针对现场连续墙开裂问题及时进行应急处理,合理调整设计施工方案,实现主体结构顺利封顶,切实有效防止安全事故发生。结合现场施工配合抢险经历,对地铁车站软土深基坑工程围护结构从设计和施工方面提出建议,进一步完善了深厚软土区域地铁地下车站建设技术,推动地铁地下围护结构形式选取合理化,为今后类似地质条件地铁车站深软土基坑工程围护结构方案设计提供一定的借鉴。

佛山地区深厚软土地层地铁深基坑支护结构变形特性与适用性分析

为研究佛山地区深厚软土地层基坑围护结构变形特性与方案的适用性,以佛山市城市轨道交通3号线7个深厚软土地层典型站点实际监测数据为基础,统计深基坑在不同工况下的深层水平位移和速率变化的一般规律,从软土地层深度、支撑形式、基底加固和嵌固深度等方面对围护结构的变形进行探讨。实际监测结果表明,地下2层站采用3道混凝土支撑形式更有利于控制基坑变形。对于采用钢支撑时,建议进一步通过提高施工技术水平、充分考虑基坑开挖的“时空效应”等手段来满足工程设计要求。基坑底部采用裙边+抽条加固形式更有利于控制围护结构变形,过多增加围护结构嵌固深度对控制变形意义不大。通过进一步对软土基坑开挖实际变形远大于理论值的原因进行分析和对围护结构的安全性进行判别,提出车站主体基坑(18 m深度内)变形值的控制标准,并给出佛山地区深厚软土条件下围护结构选型的适用性建议。

佛山地铁软土基坑设计关键参数研究

为研究佛山地铁软土基坑连续墙厚度、支撑类型及道数对连续墙变形的影响。本文以佛山三号线大墩站为例,采用理论计算,结合大墩站、荔村站的相关监测数据,分析了不同墙厚、支撑类型及道数对连续墙变形的影响。结果表明,随着连续墙厚度的增加,增加连续墙厚度对减小变形的作用越来越不明显,与800mm厚地连墙比,采用1000mm厚地连墙对变形控制的实际效果比理论控制效果差;二道混凝土支撑+一道钢支撑方案与三道钢支撑方案对变形控制的效果相当;二道混凝土支撑+一道钢支撑方案比三道混凝土支撑方案变形控制效果好,实际效果比理论效果明显。文章最后提出了佛山地区软土基坑围护结构连续墙厚度、支撑类型及道数、连续墙变形控制值的建议,为后续类似地铁基坑方案制定提供依据。