城市路网模块结构探测及Hub路段诊断算法

为了剖析城市路网拓扑结构的复杂性,识别路网中的关键路段,根据模块结构理论,分析了城市路网的聚类特性,提出了一种适用于城市路网模块结构划分和Hub路段诊断的算法——GN-T算法.该算法通过逐条移除介值最大的路段实现模块结构的划分,从而诊断出路网中的Hub路段.为确定模块结构的最佳划分,提出了一个改进的模块度函数.以武昌区路网为例对该算法进行验证,结果显示:武昌区路网模块度的最大值为0.41,表明该路网具有明显的模块结构特性;利用该算法诊断出的Hub路段与实际情况相符,证明了该算法的有效性和实用性.

FSEC赛车轮边行星齿轮减速器的设计与优化

为了提高中国大学生电动方程式大赛(FSEC)赛车在急加速及过弯时,极限工况条件下的传动效率,文章介绍了轮边减速器系统及其工作原理,对系统各项设计参数进行了具体的研究计算,简要描述了系统零件的研究设计及ANSYS静力学仿真分析的过程。研究结果表明,轮边行星齿轮减速器运行稳定可靠、装配方便,整体质量相对于其他传动方式较轻,传动效率较高;该系统将装配在辽宁工业大学万得电车队10号赛车上,以实际验证其设计合理性。研究结果可为后续赛车的轮边系统设计提供参考,以提高赛车的传动效率,满足赛车的轻量化要求,提高赛车性能。

缩窄淮安枢纽分流岛宽度的研究与实践

淮河入海水道为季节性明显的分洪河道,在非汛期,有利于控制工程的检修和加固,分流岛宽度因此不受限制。淮安枢纽扩建的分流岛宽度对泄洪、施工、环境和投资等方面有直接影响。为了获得科学合理的分流岛宽度,本文分析了工程地质条件、运河通航条件、设备布置、施工布置以及邻近建筑物影响等因素与分流岛宽度之间的关系。研究结果表明,缩窄分流岛宽度能减少施工围封面积,节约工程占地和工程量,并且节省工程投资,经济效益明显。

浦东国际机场T3航站区地下综合交通枢纽结构设计及关键问题研究

浦东国际机场四期T3航站区地下综合交通枢纽工程为濒海环境的超深超大地下工程,建筑面积约为64万m^(2)。多条地铁及捷运、排水渠、市政道路设施等穿越地下室,轨交、市政结构与航站楼地下建筑结构合建,结构复杂程度高。介绍了工程的主要结构特点、桩基础前期试验研究和选型设计、多种功能合建地下结构设计方法;阐述了超大型复建式地下结构抗震分析、地下综合枢纽结构抗震性能化设计、开敞式地下室对结构抗震设计影响、超长地下结构抗裂抗渗设计、地铁振动对结构舒适度的影响、地下通道合建转换结构抗爆分析等若干关键结构设计问题的研究和应对措施。

考虑心理偏好的枢纽抵站旅客接续出行方式选择模型

为掌握枢纽抵站旅客的出行方式选择特征,解决接续运输运力配置协同优化与效率提升问题,基于高铁枢纽接续出行问卷调查数据,引入上次接续属性、接续方式主观重要度、枢纽服务满意度、接续出行选择倾向特征等潜在变量因素,构建考虑心理倾向的结构方程模型(Structural Equation Model,SEM)和抵站旅客接续出行方式选择多项Logit(Multinomial Logit,MNL)模型相融合的SEM-MNL模型,定量计算枢纽抵站旅客接续出行分方式选择效用函数,预测不同时段旅客接续出行方式选择概率,并对比分析SEM-MNL模型与MNL模型命中率.研究结果表明:引入心理倾向潜在变量后,模型的整体命中率提升了4.6%;对枢纽环境服务满意度越高、接续方式服务重视程度越高、上次出行的时间和距离更短且使用公共交通的出行者,更倾向于选择公共交通方式.通过方式选择模型预测分方式的接续出行需求,开展对外客运枢纽接续运输保障和多模式运力的协调调度,对于实现枢纽接续客流与运力资源的供需平衡,继而提升接续服务质量具有重要意义.

高速列车对综合交通枢纽中地下车站结构振动的影响

以济南遥墙综合交通枢纽为工程案例,依托CRTSⅢ型板式无砟轨道建立车辆-轨道-车站结构振动耦合模型,利用时频域分析方法,分析了不同列车通过速度下轨道与车站结构间振动传递特征、不同减振垫层刚度下车站结构顶板振动响应特征和减振效果。结果表明:列车通过速度80 km/h时,钢轨、轨道板、车站结构侧壁、车站结构顶板振动加速度绝对值依次减小,车站结构顶板振动加速度级峰值出现在100 Hz;车站结构侧壁和顶板的分频最大振级、最大Z振级均随列车通过速度增加而增大,并且最大Z振级的增幅大于分频最大振级;不同列车通过速度下车站结构侧壁的分频最大振级和最大Z振级均大于顶板;降低减振垫层刚度可有效减小车站结构顶板最大Z振级;列车以不同速度通过各股道时可通过采用不同减振垫层刚度的轨道结构达到同等减振效果。

武汉东站枢纽地下换乘空间主体结构设计

武汉东站枢纽是集铁路、地铁、公交、出租、社会车辆等多种交通方式于一体的大型综合交通枢纽,其地下换乘空间包含国铁地下空间和2号线地铁站主体结构,并与站房地下通道、站前地下广场连通。文章结合武汉东站枢纽地下换乘空间建筑功能要求,分析了其主体结构设计,以保证地下换乘空间的安全性与合理性,可供类似地下结构设计参考。

IKAROS太阳帆第一阶段展开过程的动力学行为分析

空间结构的在轨展开涉及到复杂的高维强非线性动力学问题,这些动力学问题的建模及仿真技术是航天动力学领域的难题,也是对在轨展开过程施加控制的前提条件。本研究以IKAROS太阳帆在轨第一阶段展开过程为例,基于哈密顿变分原理,建立中心刚体-主动伸长柔性梁耦合动力学模型;采用保结构分析方法,关注动力学系统的局部动力学行为,在恒定转矩驱动和恒定功率驱动两种工况条件下,对IKAROS太阳帆第一阶段展开过程进行仿真;发现两种工况条件下的中心刚体转动角速度演化规律差别显著,恒定转矩做功将导致中心刚体的转动稳定性变差,同时,恒定功率驱动工况下,IKAROS太阳帆第一展开阶段节能效果较好。

电动汽车轮毂的结构优化

轮毂作为对汽车安全有直接影响的旋转支撑部分,其安全性显得尤为重要。蜂窝结构是一种轻质、高强度的结构,其受力特性与轮毂在弯曲工况下的受力特性高度相似。因此,基于蜂窝结构对轮毂进行仿生设计,并进行响应面优化。最终仿真结果显示,轮毂的弯曲疲劳寿命达到1.72×10^(5)次,满足国标《乘用车车轮弯曲和径向疲劳性能要求及试验方法》(GB/T 5334-2021)中商用汽车轮毂弯曲疲劳寿命的要求。

地下交通枢纽多级基坑组合支护结构体系设计及变形特性研究

北京地铁M3线星火站地下枢纽是高铁星火站地下综合枢纽的一个组成部分,采用明挖法施工。因枢纽基坑内部主体结构使用功能的不同需求,基坑采用三级布置形式,基坑一侧邻近既有高铁星火站,另一侧为城市道路,基坑开挖受四层地下水影响。为了解决地铁M3线星火站地下枢纽多级基坑支护结构设计遇到的困难,开展基坑组合支护结构体系研究。首先分析枢纽基坑的空间布局特点、周边环境情况及地下水赋存特征,讨论常规支护结构体系存在的问题,基于分级支护和分级止水理念,研发基坑组合支护结构体系,详细给出各级基坑支护结构体系布置、结构参数及多级基坑开挖支护步序;然后采用数值模拟方法建立多级基坑开挖支护的三维数值计算模型,分析各级基坑的坑底隆起和围护结构变形;最后结合各级基坑围护结构变形实测结果,探讨基坑组合支护结构的变形特性。数值模拟和现场实测结果表明:各级基坑的坑底隆起及围护结构变形均满足控制值要求。

轮毂电机驱动车轮不平衡电磁力分析

为分析电机齿槽形状、极对数和不同类型的偏心等因素对轮毂电机不平衡电磁力的影响,对表贴式外转子永磁同步轮毂电机建立有限元模型,基于电磁仿真,得到气隙处磁场密度图像。研究结果表明:电机齿槽的开口尺寸、齿槽的对称程度以及齿槽是否采用圆角均会影响不平衡电磁力数值;极对数的改变显著影响电机整体磁场密度的分布,随着极对数的增加,气隙磁场密度显著增大,不平衡电磁力呈类指数级增大且分布更均匀;不同类型的偏心均会导致电机不平衡电磁力的增加,其中在动偏心和混合偏心下不平衡力产生复杂谐波,其基波周期增大的倍数均与极对数呈现相关性。

城市综合交通枢纽框架隧道设计

长距离下穿综合交通枢纽,面临近接轨道交通、各等级路网、管网、结构空间受限、地下水位变化大等问题。以成都市红光大道犀浦双铁站下穿隧道为例,对长距离下穿综合交通枢纽框架隧道的设计进行梳理与总结,其主要研究内容和结论如下:为解决长距离下穿综合交通枢纽所面临的结构横向宽度通长受限、竖向高度局部受限问题,设计采用“局部加高风机衬砌和加深集水井”的限界竖向延伸设计思路和主体结构分段原则;为得出各控制部位最不利配筋,需对比多种荷载组合工况得到其配筋面积包络图;结构各部位的最不利配筋量差别较大,为兼顾结构的安全和经济,按非对称配筋原则,对控制性位置进行局部加强配筋;框架隧道上跨规划地铁段时需考虑地铁开挖造成的土体卸载和地下水浮力作用问题,采取设置板凳桩跨越地铁区间同时加强底板纵向配筋的措施,土体卸载和地下水浮力分别控制底板上、下部最不利配筋。

清远枢纽三线船闸平面布置方案

针对清远水利枢纽周边建筑物众多引起的三线船闸平面布置较为复杂的问题,通过对比分析闸位方案、结构预留和空间预留方案,并采用数值模拟的方法,确定了左岸闸位及双线船闸互灌互泄、结构预留的方案。同时,方案还将上游右侧透水导流堤长度延长至350 m,以确保平面布置的合理性。提出船闸平面布置方案应从通航水流条件、与枢纽既有建筑物的相互关系、对已建建筑物结构安全和正常运行的影响、施工期通航、征地拆迁、工程投资等方面综合考虑,对周围建筑物众多、环境受限情况下的船闸布置方案选择具有重要的指导意义。

综合交通枢纽结构的多振源耦合振动规律

为了研究大型综合交通枢纽结构在多种交通工具激励下的耦合振动响应规律,以武汉站为研究对象,应用有限元软件建立了土体-地铁隧道-站房结构整体模型,并进行模型修正。结果表明:频谱特性相同或相近振源叠加属于最不利荷载工况,在结构设计时应考虑多股道列车同时行驶时带来的振动响应影响;各结构层具有相同的振动衰减规律,即低频部分衰减缓慢,而高频部分衰减迅速;相比于单一振源激励,结构在多振源激励作用下的振动主频向低频移动;站厅层和站台层最大振级分别达到了76.66,80.11 dB,超过了环境振动舒适度限值要求的75 dB,而候车层和商业夹层满足舒适度要求;结构伸缩缝能有效降低结构的振动,提高结构使用舒适度。该研究对新建综合枢纽结构设计和既有结构振动控制具有指导作用。

桥-隧-站一体化交通枢纽建筑结构设计创新与实践——以深圳市黄木岗交通枢纽为例

为解决综合交通枢纽市政道路桥梁、隧道与车站一体化设计中特殊建筑设计、特种结构选型与设计、集约利用城市空间资源等多方面难题,依托深圳市黄木岗交通枢纽工程,通过工程类比、模拟计算、现场验证等方法,对桥、隧、站一体化设计中重要节点进行方案比选研究。主要研究结论如下:1)群柱转换梁方案在站桥一体化结构转换中梁、板、柱尺寸适中,对室内建筑空间效果适应性较好,对承台与柱网不能对应的情况也有较好的适用性;2)车行隧道可丰富车站室内空间、对蓄烟仓划分起到积极作用,预应力吊墙技术对隧站一体化结构有很好的适应性;3)施工过程中,V柱与临时支撑的受力转换过程采用轴力伺服系统及“分批转换、同步加载、持续监测、严控变形”的原则可有效保障受力转换的均衡性;4)实践了地下建筑中结构与美学的统一。

桨毂中央件大尺寸异形孔电解加工机床研制

针对直升机桨毂中央件大尺寸异形孔零件的加工需求,开展了电解加工机床的研制,从主体结构、防护结构、集成电解液系统和加工电源的设计等方面展开,最后通过加工试验对机床的设计可靠性进行了验证。结果表明,对钛合金Ti1023进行大尺寸异形孔电解加工,制件的轮廓尺寸与表面质量都能达到预期要求。

城市地下枢纽综合体大跨钢-混组合结构关键技术研究——以深圳市岗厦北枢纽为例

为研究钢-混组合结构在城市地下枢纽综合体应用的关键技术,以深圳市岗厦北枢纽核心换乘区中庭48 m×51.2 m范围无柱钢-混组合大跨结构为背景建立三维增量有限元模型,从总体设计原则、受力特性、构造细节、防腐设计等方面展开研究。通过计算分析、模型试验、地下大跨钢结构防腐方案比选得到以下结论。(1)基于梁格布置和梁上反弯点的位置确定负弯矩区混凝土板的分布范围,计算分析时仅考虑有效宽度范围内受拉钢筋的刚度和顶板自重;采用高配筋法进行配筋设计,抗裂性能满足规范要求,无需设置预应力束;在梁柱节点附近顶板内设置构造钢筋进行局部加强。(2)借助缩尺模型试验和局部有限元分析验证了新型梁柱节点的承载能力。(3)综合考虑适用环境、防腐工艺、计算分析以及景观效果选用钢结构涂装养护方案,并根据钢箱梁不同部位所处的环境情况提出针对性的防腐措施。

基于BIM技术的大型交通枢纽钢结构管理系统研发与应用

在大型交通枢纽建设过程中,钢结构工程亟需解决信息流传递缺失、可追溯性差以及管理效率低等困难。本文提出基于BIM等智能建造关键技术搭建钢结构全生命期管理系统的方法,实现BIM模型的算量计价、产值管理、构件全生命期跟踪及进度可视化管理,通过该方法解决钢结构工程建设过程中存在的问题。研发成果已在厦门新北站大型交通枢纽工程中落地应用,将BIM模型与设计、施工管理过程紧密关联,实现项目建造过程的动态智能管控,提升项目进度、质量和安全的管控能效。项目为国内大型交通枢纽项目钢结构管理提供可复制的信息化、数字化、精细化的经验借鉴,具有广泛的推广意义。

陆港型国家物流枢纽承载城市物流网络空间结构特征及驱动机制研究

本文在定量测度陆港型国家物流枢纽承载城市物流发展水平的基础上,借助修正的引力模型和社会网络分析方法,研究了我国36个陆港型国家物流枢纽承载城市的物流网络空间结构特征及其驱动机制。研究发现枢纽承载城市间的物流联系越发紧密,物流网络也更加稳定;物流网络的凝聚子群呈抱团发展趋势,地理接近性在凝聚子群中得到充分体现;核心枢纽承载城市有较强辐射效应,带动邻近枢纽承载城市发展,本文布局了由9个轴心枢纽承载城市组成的轴辐式物流网络。此外,陆港型国家物流枢纽承载城市在资源禀赋链接、市场自主调节、政府宏观调控与科学技术推动四大驱动机制的影响下,在物流网络中的地位逐渐分化,形成了由节点、通道、物流圈等局部元素组成的多轴心混合轴辐式物流网络。

基于拓扑优化理论下汽车轮毂结构轻量化设计

汽车轮毂结构轻量化设计是在保持轮毂功能和性能不变的前提下,尽可能降低其质量,从而减轻整车重量,提高燃油经济性和行驶性能。该文采用OptiStruct通过对轮毂结构进行建模和网格划分,确定了有限元分析的计算模型。然后,在考虑强度、刚度和质量等多个设计约束条件的基础上,利用OptiStruct进行调整材料分布和形状,充分利用材料的受力特性和结构优势,实现了轮毂质量的有效降低,同时保证了其强度和刚度的需求。通过对优化后的汽车轮毂材料进行静态加载测试、动态加载测试和耐久性测试,验证轮毂在实际使用中的稳定性和可靠性,结果表明,优化设计方案能够满足汽车轮毂在各种工况下的设计要求。该研究为汽车轮毂轻量化设计提供了一种有效的方法和技术支持,在汽车工程领域具有一定的理论和实践意义,为汽车轮毂轻量化设计和工程应用提供了有益的参考和借鉴。