深江铁路洪奇沥公铁大桥主桥设计关键技术

研究目的:洪奇沥公铁大桥是深江铁路的控制性工程,主桥采用主跨808 m公铁合建斜拉桥一跨跨越洪奇沥水道,上层布置8车道城市快速路,下层布置4线铁路。结合建设条件、结构特点及使用性能,对主桥结构体系、主梁横断面及结构形式、索-塔锚固结构、施工方法等关键技术展开研究,确定技术合理可行和经济节约的设计方案。研究结论:(1)首创了短边跨叠合板-桁组合梁斜拉桥结构体系,主桥长度减少20%,节省工程投资;(2)首次在4线铁路公铁合建斜拉桥上采用倒梯形双主桁截面,桥面布置紧凑、受力明确;(3)提出的边跨主梁采用矩形钢管混凝土叠合板-桁组合结构,集结构受力和锚固压重于一体,施工便捷;(4)发明了“自平衡交叉锚固+齿块锚固”的索-塔混合锚固方式,技术经济性高;(5)钢主梁创新采用“纵向大节段+横向分块”施工方法,解决了超宽超高超重整节段钢桁梁运输受既有桥净空限制的难题;(6)本研究成果可为公铁合建桁梁斜拉桥设计提供参考或借鉴。

地铁钢轨表面短波不平顺对钢弹簧浮置板道床减振效果的影响测试研究

随着地铁线路运营时间的延长,部分区段钢轨表面出现不均匀磨耗,形成波长迥异的钢轨不平顺。钢弹簧浮置板道床具有良好的减振效果,被应用于各地铁线路。为研究钢轨表面短波不平顺对钢弹簧浮置板道床减振效果的影响,分别在直线段与曲线段选取钢弹簧浮置板道床测试断面和普通整体道床测试断面进行钢轨表面短波不平顺测试及振动测试。结果表明:直线段钢轨表面状态良好及钢轨表面短波不平顺地段钢弹簧浮置板道床的减振效果分别为24.3 dB及24.4 dB,曲线段钢轨表面状态良好及钢轨表面短波不平顺地段钢弹簧浮置板道床的减振效果分别为20.5 dB及20.3 dB,钢轨表面短波不平顺对钢弹簧浮置板道床的减振效果影响较小。

新型加肋钢筋桁架混凝土叠合板受弯性能试验研究

设计制作了5块混凝土叠合板进行受弯性能试验,分析在均布荷载作用下混凝土板的破坏形态,研究加肋尺寸对预制板力学性能的影响。结果表明:叠合板加肋可明显提高预制板的刚度,初始刚度提升最大可达2.97倍,采用带肋板可有效解决预制板施工阶段挠度过大问题;同时混凝土肋对板的开裂荷载和抗弯承载力也有较大提升,开裂荷载最大提升幅度达到2倍,极限荷载提升幅度最大达4.18倍。在试验研究的基础上,给出了考虑上部受压作用的加肋钢筋桁架混凝土叠合板施工阶段短期刚度的计算公式,与试验结果较吻合。

基于IPSO-LSTM的高速铁路无砟轨道不平顺预测

为准确预测高速铁路无砟轨道不平顺发展趋势,结合改进粒子群优化算法(IPSO)和长短期记忆网络(LSTM)搭建轨道质量指数(TQI)预测模型(IPSO-LSTM),将轨检车获取的各项轨道不平顺检测数据经过异常值剔除和降噪等预处理,形成TQI时间序列数据,利用标准化处理后的TQI样本开展模型训练和不平顺预测分析,并与其他常用预测方法进行对比。研究结果表明:长短期记忆网络具有记忆历史信息的功能,能较好地预测非线性时间序列的发展趋势。采用IPSO可解决LSTM中隐含层神经元个数和学习速率等超参数难以选取的问题,增强了模型预测性能。针对某高速铁路K5+000~K7+000区段长达4年的轨道不平顺检测数据,IPSO-LSTM模型对TQI的预测精度最高,自回归积分滑动平均模型(ARIMA)次之,BP神经网络和灰色模型相差不大。IPSO-LSTM的平均相对误差和均方根误差分别为0.035和0.135,与ARIMA,BP神经网络和灰色模型相比,其平均相对误差降低22%~45%,均方根误差降低26%~45%,验证了IPSO-LSTM模型用于无砟轨道不平顺预测的有效性。IPSO-LSTM预测模型有望为了解和掌握高铁无砟轨道质量发展提供一种新的技术支撑。

双向土工格栅处理桥头跳车的试验研究

为了研究桥头跳车问题,对采用双向土工格栅加筋与短搭板相结合的方法在武汉阳逻长江大桥接线上进行了实体工程试验研究,对桥头加筋和没有加筋路堤的分层沉降和地基沉降,以及路堤中的土压力进行了对比观测。建立了考虑土工格栅-土界面接触特性的有限元模型,分析了双向土工格栅加筋层数、层间距、格栅的抗拉模量,桥头路堤填土的模量、粘聚力、内摩擦角和地基土的力学性质时桥头路堤沉降的影响规律。结果表明,采用双向土工格栅加筋和短搭板相结合的方法,可以达到消除桥头跳车的目的;从桥头路堤表面向下以一定层间距布设加筋层,随加筋层数的增多(加筋深度随之增大),外荷引起的附加剪应力能向更深处传递,是加筋效果提高以致桥头差异沉降减小的重要原因,但最大有效加筋深度约为2.5～3.6m;当格栅层数一定时,如果采取等间距布置,适中的层间距时桥头路堤沉降最小;增加填土的弹性模量和内摩擦角或土工格栅的刚度,可以有效降低双向土工格栅加筋的桥头路堤沉降。

预制短型与现浇长型浮置板轨道动力特性及服役性能比较研究

为了比较浮置板轨道预制短板型式与现浇长板型式动力特性及服役性能的差异，将轨道结构作为一种周期性的无限结构，根据两种轨道自身的结构特点，建立相应动力计算模型进行了计算及分析。计算结果表明：（1）预制短型浮置板轨道结构对低频荷载的分摊承载能力弱于现浇长型浮置板轨道结构；（2）浮置板交错反相振动的轨道模态对预制短型浮置板轨道结构的振动影响较大，但对现浇长型浮置板轨道结构的振动几乎没有影响；（3）运行列车作用下，现浇30m长板浮置板轨道的钢轨及浮置板响应在30～100Hz频段内大于预制3．6m短板浮置板轨道，但预制3．6m短板浮置板轨道的钢轨及浮置板响应在25Hz以下的大部分频段却大于现浇30m长板浮置板轨道；（4）相较于现浇长型浮置板轨道，预制短浮置板轨道应采用疲劳寿命更长的隔振器。

普通短轨枕轨道结构钢轨波磨初步研究

研究某地铁普通短轨枕轨道结构小半径曲线上125～160 mm波长波磨形成机理。通过现场调查和试验测试,并结合轨道结构动力学理论对波磨形成机理进行预测分析;建立该轨道结构的三维有限元模型,利用该模型分析轨道结构的模态振型以及频响特性,并总结出该轨道结构的动态特性与钢轨波磨的关系。其中,频响分析时探讨簧下质量对轨道结构响应以及波磨成因的影响。数值计算结果与现场测试结果相吻合。研究发现该轨道结构60～80 Hz的振动是125～160 mm波长波磨形成的根本原因。由于该结构的轨枕直接嵌入轨道板中形成整体,轨道结构隔振性能差,车辆通过该轨道结构时极易发生钢轨和道床板一起相对地基的垂向弯曲振动,从而导致了125～160 mm波长波磨的形成。

CSP薄板坯表面纵裂原因及防止措施

薄板坯表面纵裂是CSP连铸连轧生产线上一个严重的质量缺陷,通过对其产生原因的分析,提出控制废钢质量、钢水成分、钢水浇注过热度、结晶器保护渣、结晶器循环水水质、结晶器与扇形段等设备状态、浸入式水口的安装精度,及保证浇注温度与拉速的匹配关系,可有效控制纵裂缺陷的发生,使纵裂纹比例稳定在0.4%以下。

短型浮置板轨道系统隔振性能研究

将浮置板轨道结构视为一个隔振黑匣子,定义质量比、刚度比、阻尼比例系数三个无量纲系数以反映该隔振系统的物理特性,以欧拉梁模型模拟钢轨,以刚体模型模拟短型浮置板,推导该系统的运动方程;用傅氏变换的方法将其从时间-空间域转换到频率-波数域,改变三个比例系数,研究系统传递特性(弥散方程及传递率)的变化,从而深入探讨短型浮置板轨道结构形式的变化对系统隔振效果的影响。

短型浮置板轨道减振系统振动响应分析——板下结构参数

利用自行编制的有限元程序Vehicle-Structure Dynamic Analysis Program(VSDAP),从振动响应入手,同时结合短型浮置板的传递特性,研究短型浮置板轨道结构板下结构物理参数对于整个系统,包括车辆结构、轨道结构以及基础结构振动响应的影响.研究结果表明:当质量比例系数ξm、阻尼比例系数ξc和刚度比例系数ξk三者有2个取定的情况下,另外一个值可以通过分析给定一个建议区间;随着ξk增大,共振时传递率最大值降低,但截止频率升高;车体振动加速度最大值下降,浮置板自身振动幅度下降,但桥梁振动加剧;随着ξc的增大,共振时其传递率最大值下降速度由快至缓,当ξc达到某一值时,对隔振效果的影响已不是很明显.

钢-UHPC组合梁剪力滞效应研究

基于Gjelsvik位移模式与修正的翘曲位移函数,建立一个能同时考虑界面滑移和剪力滞效应的钢-UHPC组合梁模型,研究以矮肋板作为桥面体系的新型组合梁剪力滞效应。利用最小势能原理,得出简支组合梁在均布荷载和集中荷载下的解析解,并将解析解与试验值和ANSYS结果进行对比,验证解析解的适用性和准确性。比较矮肋板与矩形板桥面体系组合梁剪力滞效应的差异,发现相同荷载工况下,矮肋板有效宽度系数比矩形板减少了近17%,说明矮肋板桥面体系组合梁剪力滞效应更明显。对组合梁剪力滞效应影响因素进行分析,发现矮肋板桥面体系组合梁剪力滞效应除与宽跨比、荷载类型、荷载作用位置有关外,还与剪力连接件的剪切刚度、UHPC翼缘板参数取值等因素有关。研究结果还表明:适当减小宽跨比、剪力连接件的剪切刚度都可降低矮肋板桥面体系组合梁剪力滞效应。

蒸压加气混凝土墙板结构性能的试验与有限元理论研究

对设计配筋形式的4块蒸压加气混凝土(AAC)墙板进行结构性能试验研究,测定了其短期挠度检验、出厂检验、承载力检验这3个阶段的相关荷载和位移;绘制了试验过程中板材的荷载-挠度的变化曲线;得到了设计配筋形式AAC墙板以弯曲破坏为主的弯剪破坏模式.利用有限元软件对试验板材进行模拟,分析板材承载力的有限元结果,发现用有限元计算的钢筋应力大小与试验结果基本吻合.结果表明,该配筋形式AAC墙板的各项力学性能指标均符合相关规程的规定,且承载力可靠系数的试验平均值和数值计算值分别为1.968和1.911.研究成果有助于该板材的设计与推广应用.

考虑剪力铰作用的预制短型钢弹簧浮置板轨道动力响应研究

为了研究预制短型钢弹簧浮置板轨道的剪力铰力学参数合理设置问题,采用刚体动力学和有限元直接刚度法建立了车辆⁃轨道垂向耦合动力学模型,其中预制轨道板间的剪力铰力学作用采用抗弯和抗剪弹簧元件模拟。计算分析了剪力铰刚度、预制轨道板长度和钢弹簧刚度对车辆⁃浮置板轨道耦合系统动力响应的影响规律。结果表明:相较于现浇长板,预制短板在接缝处不设置剪力铰时,板端刚度不连续使轨道结构振动加剧,板端扣件力、钢弹簧反力增大,会造成扣件弹条松弛、断裂,轨道减振效果降低等不利影响;预制短板接缝处设置剪力铰,会提高轨道的整体性,提升减振效率,当剪力铰抗弯、抗剪刚度组合参数分别为1×10^(8)N∙m/rad,1×10^(8)N/m时,其连接性能即可达到较为理想的效果;预制轨道板长度对剪力铰力学参数合理设置的影响不显著,钢弹簧刚度越小,对剪力铰的抗弯、抗剪刚度要求越高。

全民健身供给短板及供给侧改革研究

在全民健身国家战略推动下,体育消费,特别是体育健身消费增长速度较快,但是突出问题是全民健身服务供给不足,供给能力和水平与全民体育健身消费发展差距不少。文章以习近平总书记"供给侧结构性改革"理论为指导,围绕加快推进全民健身服务供给侧结构性改革提出基本论点:1)加快体育场地设施建设,补齐体育设施不足短板;2)加强体育健身人才建设,促进体育健身消费有序健康发展;3)改革体育赛事供给质量体系,增强全民健身消费持续增长新动力。全民健身服务供给侧结构性改革不仅关系到经济结构调整,促进产业升级发展,更具有实现"健康中国2030"伟大目标的深远意义。

舞蹈美育与人的全面发展研究——超越“零点项目”和“多元智能”

根据新木桶理论,可窥见基础教育、素质教育和舞蹈美育的特殊微妙关系,并由此提出了基础教育和素质教育的量度理论以及素质教育理论,其中包括舞蹈美育短板理论和美育舞蹈宽带理论。把新木桶理论看作是基础教育和素质教育的理论基础,而舞蹈美育和美育舞蹈正是基础教育和素质教育的短板和缺板。对此,本文认为,素质教育是一个相对的概念,对于基础教育和普通教育来说,舞蹈美育和美育舞蹈就是素质教育,对于舞蹈专业教育来说,其他学科及人文素养教育就是素质教育,因此,素质教育的本质就是全面发展。关于人的全面发展的概念和内涵,就发展心理学和教育心理学的科学发展观而言,人的全面发展不仅包括智力和能力的发展,而且还应包括情感和人格的发展,舞蹈教育与美育的本质并不是智育,也不能代替智育,舞蹈教育与美育的本质乃是一种情感教育和人格教育。

木桶理论视域下河南文化高地建设的短板及对策研究

河南是文化资源大省,但目前还不是文化强省,与先进省市相比还有不小的差距。借鉴木桶理论,分析河南构筑全国重要的文化高地过程中存在的创新、产业、协调等三个短板,建议以新发展理念统领河南文化建设,以创新驱动助推河南文化产业高质量发展,以群众的获得感完善河南公共文化服务。

短波随机不平顺对列车-板式无砟轨道-路基系统振动特性的影响

运用弹性系统动力学总势能不变原理及形成矩阵的"对号入座"法则,建立列车-板式无砟轨道-路基竖向振动方程组,分析列车高速运行时,短波随机不平顺对列车-板式无砟轨道-路系统振动特性的影响,并对不同种类随机不平顺对列车-板式无砟轨道-路基系统动力特性的影响进行对比研究。研究结果表明:短波随机不平顺对车体垂向加速度、路基竖向压应力影响很小,对扣件竖向压应力、轨道板及底座板弯曲应力有一定的影响,对轮轨垂向力、钢轨振动加速度、轨道板振动加速度、底座板振动加速度和CA砂浆压应力则有显著的影响,影响超过中长波随机不平顺。研究车体及路基动力特性时可以不考虑短波随机不平顺,研究无砟轨道各部件动力特性时,则应考虑短波随机不平顺。

热连轧带钢头尾鱼尾形状模拟控制研究与应用

针对某钢厂1500热连轧机组粗轧区轧制过程的工艺特点,利用ANSYS/LS-DYNA建立了立辊/水平辊轧制的三维弹塑性有限元模型。研究了带钢在不同的立辊侧压量、水平辊压下量、板坯的原始宽度和厚度对轧后中间坯头部和尾部形状变化规律的影响,建立控制头尾形状的短行程控制曲线模型用来改善头尾形状。通过现场实际应用可以看出,此短行程控制模型能够有效的减少头尾失宽及鱼尾长度,从而减小头尾切损量,提高成材率。

基于自稳系数法的采空区群“短板”单元空区甄别及实例分析

提出采空区群"短板"单元空区甄别的类框架结构自稳系数分析方法,为采空区群失稳的超前防控提供依据。构建采空区群类框架结构自稳模型,通过建立系统结构的位移法典型方程组,结合岩石强度理论,给出顶柱、间柱自稳系数计算式,引入顶柱、间柱重要度因子α,β,进行采空区群"短板"单元空区甄别分析。以某大型金属矿山4个中段12个单元采空区组成的采空区群为例,开展爆破与非爆破影响两种工况条件下"短板"单元空区甄别研究。结果表明:该方法可以有效甄别采空区群中的"短板"单元,揭示单元空区自稳系数与其赋存深度、位置之间的关系,反映"短板"单元空区的分布情况。现场踏勘及位移监测结果从不同维度验证了分析结果的可靠性。为采空区失稳灾变的超前防控提供了一种新的方法。

雷达探测桥头搭板脱空方法研究

高速公路桥头搭板脱空病害影响汽车行驶安全,利用地质雷达探测数据,如何提取此类病害信息,是探测研究的关键。采用常规的反射能量的观点来解释脱空病害存在一定难度,而ARMA谱对弱小信号的频谱变化具有较高敏感性,根据雷达波信号穿过脱空区域产生的谱变化和具有时间局部性特征,提出ARMA谱密度期望值的观点和相应的短时窗滚动谱算法,通过对脱空区模型进行数字模拟计算,给出了短时窗口关键参数的选取和脱空区谱密度期望值的响应特征。利用雷达波短时窗谱密度期望值响应参数的变化在许禹高速公路桥梁搭板脱空探测中得到了应用,验证了技术方法的可行性。