基于构架运动状态的轨道几何形位检测方法研究与应用

轨道几何状态检测对保证行车安全至关重要,列车上搭载检测系统检测线路,成本低且及时高效,但多采用基于加速度的惯性基准法解算轨道几何形位,适用于轨道质量较好线路,不适用于线形复杂、基础设施差的重载铁路.提出一种基于构架运动状态的轨道几何形位检测方法,利用构架姿态角及位移解算轨道几何形位.基于该方法研制了搭载式轨道动态检查仪,设备结构简单且成本低.在某重载铁路试验,系统运行稳定,解算结果经重复性分析并与轨检车检测结果对比,检测结果可靠且满足线路日常巡检需要.

考虑墩-梁碰撞效应的连续刚构桥系统易损性与概率地震风险性分析

为研究连续刚构桥主梁与过渡墩碰撞效应对其地震系统易损性和概率地震风险性的影响,以一座主桥跨径为(120+220+120)m的连续刚构桥为研究背景,通过模拟实际施工过程以获得真实成桥内力状态,基于等效荷载法建立考虑该内力状态的动力弹塑性分析模型,采用Hertz-damp接触模型考虑包括主梁与过渡墩碰撞在内的伸缩缝处碰撞效应。选取90条具有速度脉冲的脉冲型近断层地震动沿纵桥向输入,通过时程分析解释了墩梁碰撞过程和破坏机理;采用增量动力分析法,建立考虑桥墩和支座权重系数的全桥复合系统易损性曲线,并与一阶界限法串联模型下限和并联模型上限系统易损性曲线进行对比,将场地危险性函数与易损性函数卷积,建立概率地震风险曲线,考察桥梁系统易损性、概率地震风险性及墩梁碰撞效应的影响。结果表明,若忽略过渡墩与主桥梁体的碰撞效应,将会低估过渡墩的位移反应3~5倍,低估其地震风险性概率120%;当地震动强度为0.2g~0.6g时,轻微破坏和中等破坏的损伤概率被低估了35%~80%;地震动强度为0.6g~1.5g时,严重破坏和完全破坏分别被低估13%~68%和15%~59%。

石柱木梁架古建筑抗震性能临界状态理论分析

石柱承托木梁架结构体系作为山西古建筑典型的结构体系之一,其在地震作用下易形成摇摆构架,摇摆构架不同运动状态直接关系到古建筑结构安全状态的判定。基于摇摆构架理论分析模型的基础,以高平嘉祥寺毗卢殿作为研究对象,重点探讨了在地震荷载作用下摇摆构架四种运动临界状态(相对静止、相对滑移、摇摆和滑移摇摆)的控制条件,为后续研究类似石柱承托木梁架古建筑结构体系非线性动力分析提供理论依据。

基于量子框架的齿轮倒角机控制系统设计与研究

为提高齿轮倒角过程的自动化程度和软件框架结构的复用率,基于层次状态机理论、量子框架理论和嵌入式系统实现技术,提出一种数控齿轮倒角机控制系统的设计方法。该系统硬件部分主要包含工业控制计算机、固高GTS系列八轴运动卡,搭建一套用于齿轮倒角加工的开放式数控系统。软件部分介绍了量子框架的相关内容,给出了量子框架的组织结构和齿轮倒角数控系统的体系图。最后开发出能够对倒角机进行逻辑控制的加工软件。经测试表明,由量子框架技术设计的齿轮倒角数控系统具有更高的的可靠性,同时降低了控制系统软件的开发设计难度。

考虑墩-梁碰撞效应的大跨高墩连续刚构桥近断层地震损伤分析

为研究连续刚构桥的主梁与过渡墩(墩-梁)地震碰撞效应对其地震反应和损伤的影响,以一座跨径为(120+220+120)m的连续刚构桥为例,基于MIDAS/Civil软件模拟实际施工过程并获得成桥内力状态,而后在OpenSees平台建立考虑该内力状态的动力弹塑性分析模型,同时采用Hertz-damp模型,着重考虑包括墩-梁碰撞在内的伸缩缝处的碰撞效应.选取具有向前方向性效应、滑冲效应和无速度脉冲效应的30条近断层地震动沿纵桥向输入,探讨了考虑墩-梁碰撞效应对桥墩峰值位移、残余位移、碰撞力及地震损伤的影响,以及不同类型近断层地震动作用下的差异性.结果表明:由于过渡墩处主桥与引桥梁体底面不在同一高程,强震下主桥梁体不仅与引桥梁体发生碰撞,还会与过渡墩发生碰撞;若忽略过渡墩与主桥梁体的碰撞效应会严重低估过渡墩的位移反应,尤其在向前方向性、滑冲效应地震动下过渡墩的位移反应分别被低估近3倍和5倍;其中滑冲效应作用下的影响最为显著,主桥和引桥墩均为中等损伤,过渡墩为严重损伤,不考虑墩-梁碰撞会导致对过渡墩地震损伤程度和震后残余位移的错误判断.