深江铁路洪奇沥公铁两用大桥主桥方案构思与总体设计

深江铁路洪奇沥公铁两用大桥主桥采用(3×100+808+3×100)m超短边跨钢-混组合混合梁斜拉桥,一跨跨越通航水域。该桥公铁分层布置,上层布置8车道城市快速路,下层布置4线铁路。主梁采用倒梯形双主桁截面,桥面布置紧凑、受力明确、经济性好。中跨主梁采用板桁-箱桁组合结构钢梁,桥面结构参与主桁受力,具有高效综合性能。边跨主梁采用矩形钢管混凝土叠合板-桁组合梁,融结构受力和锚固压重于一体,叠合板采用32 cm厚预制板+40 cm厚现浇层。钢-混结合段采用“钢格室+承压板”构造,钢-混结合面位于桥塔向中跨侧4.6 m。桥塔采用H形混凝土塔,基础采用35根直径4.0 m的大直径钻孔灌注桩。斜拉索采用标准抗拉强度2000 MPa的平行钢丝成品索,最大规格为PES(C)7-547。索梁锚固采用副桁弦杆节点兜底钢锚箱结构,传力可靠、抗疲劳性能好。索塔锚固创新地采用自平衡交叉混合锚固技术,以适应大规格斜拉索锚固。钢桁梁采用“纵向分段、横向分区”制造、运输、现场吊装的施工方案。

中等减振梯形轨枕轨道结构关键设计参数

为研究中等减振梯形轨枕轨道的动力学特性,采用直接刚度法建立了车辆-梯形轨枕轨道-隧道垂向耦合动力学模型,分析了减振垫垂向静刚度和梯形轨枕厚度对钢轨、轨枕和隧道动力响应的影响。结果表明:当减振垫静刚度在15~30 kN/mm时,减振效果均达到了中等减振要求,梯形轨枕减振垫的垂向静刚度可以根据环境敏感点的具体振动超标量进行选取;与普通整体道床相比,当梯形轨枕的板中减振垫垂向静刚度为25 kN/mm时,梯形轨枕在40 Hz以上的频率范围具有较好的减振效果;增加梯形轨枕厚度可以降低钢轨和轨枕的垂向位移,并通过增加参振质量的方式提高减振性能;当梯形轨枕厚度从0.15 m增至0.35 m时,钢轨垂向位移、轨枕垂向位移和隧道垂向加速度减小幅度达7.73%、和6.82%和18.18%;中等减振梯形轨枕轨道与普通整体道床衔接时,需要在梯形轨枕铺设段设置3块5.8 m过渡梯形轨枕,过渡梯形轨枕的减振垫静刚度应优先按照三级刚度过渡方案进行选取。

乌鲁木齐国际儿童医院门诊大厅结构设计

乌鲁木齐国际儿童医院由门诊医技楼、病房楼等部分组成,总建筑面积为240000m^(2)。主要介绍了门诊医技楼主体结构设计、入口雨棚设计、大厅屋盖、分叉柱、倒梯形截面设计等多个施工技术问题。通过结构选型对比分析,主体结构采用减震框架结构,雨棚和大厅屋盖均采用单层网壳结构,经济合理的同时保证了建筑效果。通过传力路径分析和有限元计算,对网壳结构进行了单体模型和总装模型的对比研究,重点分析了结构的变形问题,对整体网壳进行了几何非线性和材料非线性的整体稳定性分析,对倒梯形截面采用截面替换的方式进行了补充分析,对支座等关键部位进行有限元分析以满足受力和稳定性的要求。

基于梯形分块法的截面分析方法研究

根据梯形分块法原理,将截面离散为梯形块,可通过迭代计算求解出截面受压区域,基于《混凝土结构设计规范:GB50010—2010》[1]中的偏心受压及偏心受拉承载力计算公式形成了钢筋混凝土构件截面分析计算方法。该方法适用于任意形状任意配筋钢筋混凝土截面计算,迭代计算稳定准确,能够得到完整的轴力-弯矩曲线,对于评价截面承载能力和受力性能有重要意义。与纤维截面模型相比,梯形分块法对分块的尺寸没有限制,具有很高建模计算效率及计算稳定性,并且可灵活结合文献[1]计算公式。将梯形分块法计算结果与纤维截面模型结果对比,二者基本吻合,证明了梯形分块法计算结果的可靠性。

高密度电法探测堤防隐患研究

为掌握堤防安全状况,保障堤防安全运行,采用高密度电法对堤防进行隐患探测。电法探测通常建立在半无限空间理论基础上,而堤防断面并不满足半无限空间这个条件。为降低堤防地形条件对电法探测结果的影响,提高高密度电法探测分辨率,从电法装置选择和电极距选取的角度出发,通过建立梯形堤防断面进行数值模拟,对比不同电法装置和电极距的数值模拟结果,并通过模型试验进行了验证。结果表明:在梯形堤防隐患探测中宜选用施伦伯格装置;为保证电法探测分辨率,电极距不宜大于1.0 m。

弧脚梯形衬砌渠道抗冻胀及水力合理断面的分析

【目的】推导出适宜于季节性冻土区弧脚梯形衬砌渠道的断面形式。【方法】根据冻土力学、水力学、工程力学理论,分析弧脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏机理及破坏特征,指出对季节性冻土区弧脚梯形渠道最优断面的设计,要从结构抗冻胀和水力学两方面考虑,以砼衬砌体同时满足水力最佳及抗冻胀性能最优为原则,对弧脚梯形渠道断面的最优形式进行推导。【结果】根据工程实践中常用的取值范围,在综合考虑水力最佳断面及砼衬砌板抗冻胀性能最优的基础上,得到最优断面的几何参数,即水力最佳和抗冻胀性能最优的弧脚梯形最优断面为:渠底宽是设计水深的0.53倍,坡脚圆弧半径是设计水深的0.3倍,坡脚圆弧中心角即边坡板的倾角为51°。【结论】此断面形式不但能适应季节性冻土区渠道防渗抗冻胀工程的实践要求,而且便于机械化施工。

梯形明渠正常水深直接计算公式

通过对梯形明渠均匀流基本方程的数学变换，得到计算其无量纲正常水深λ的迭代公式。一方面从数学上证明了迭代函数的收敛性，另一方面，通过对无量纲正常水深λ与已知参数ｍ，α之间关系的分析及数值计算，利用最佳逼近拟合原理得到无量纲正常水深的一次近似计算式。最后以此近似计算式为初值，用迭代方程进行一次迭代得到梯形明渠无量纲正常水深的直接计算公式。计算实例表明此方法简捷、准确且不需依赖图表。

免疫遗传算法在洋河二灌区渠道优化设计中的应用

在工程设计系统优化问题求解过程中,传统经验试算法计算量大、重复工作多。该文将免疫遗传算法(IGA)应用于河北省怀来县洋河二灌区渠道改造工程中,选取灌区二干渠作为典型渠道,对其梯形横断面的底宽及设计水深等参数进行了优化设计。免疫搜索结果表明,IGA计算量小,精度高,结果丰富,能有效地解决渠道断面设计中的优化问题,具有相当的应用价值。

弧形坡脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏的力学模型研究

【目的】探讨弧形坡脚梯形渠道衬砌结构冻胀破坏的力学模型,以科学指导衬砌体的设计与建设。【方法】通过对弧形坡脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏机理及破坏特征的分析,指出了弧形坡脚梯形渠道砼衬砌整体结构的计算简图,是在法向冻胀力、切向冻结力和重力共同作用下的近似薄壳拱形结构,基于此建立了该砼衬砌整体结构冻胀破坏的力学模型。【结果】求出了冻胀控制内力及最大拉应力的计算公式,并结合砼板抗裂条件,给出了胀裂部位、衬砌板厚及抗冻胀破坏验算的一系列计算方法。【结论】弧形坡脚梯形渠道砼衬砌结构较梯形渠道法向冻胀力数值小、分布均匀、恢复力大,整体适应变形及抗冻胀能力强,从而优于梯形断面,为弧形坡脚梯形渠道防冻胀设计提供了科学依据。

梯形渠道砼衬砌冻胀破坏力学分析

通过对砼衬砌梯形渠道的冻胀破坏特征和机理的探讨,对渠道衬砌结构及其所受荷载进行简化,并分析其受力情况。认为梯形渠道边坡板与底板间由伸缩缝隔开,二者互为约束,但不能互相提供弯矩,将二者间的连结简化为铰结是合理的。指出渠道所受冻胀力和冻结力并不是独立的起作用,二者之间相互影响、相互依赖。针对小尺寸、整体性较好的梯形渠道提出了一种确定坡板所受法向冻结力作用点的方法,并结合新疆塔里木灌区实际情况,以灌区内典型土质、温度、水分条件下的克木克尔来克渠为例进行计算。结果表明,该渠道最大弯矩在距坡板底部约1/3坡板长处,法向冻结合力作用点在距渠坡板顶端1/3坡板长处,符合工程实际情况。

弧底梯形明渠临界水深的直接算法

通过对弧底梯形明渠临界水深基本方程的数学变换,应用迭代理论得到其无量纲临界水深快速收敛的迭代公式;结合工程实际在大量分析计算的基础上应用最佳逼近拟合原理确定出了恰当的迭代初值,从而提出了一种简捷、准确、通用的弧底梯形明渠临界水深的简捷计算方法。

用加速遗传算法计算梯形明渠的临界水深

目前计算梯形断面明渠临界水深hk的常用方法有试算法、图解法、近似公式法和迭代法 ,它们存在计算精度不高、求解复杂等缺点。为此 ,把hk的计算问题等价于一非线性优化问题 ,指出了hk的变化范围 ,并用加速遗传算法 (AGA)来求解hk。实例的计算结果说明 ,与常用方法相比 ,AGA适用性强。

梯形明渠临界水深计算公式的改进

以简单的迭代法为基础，通过对临界水深方程进行数学变换，提出了计算梯形明渠临界水深的新方法．该方法不依赖图表，简单易行，精度很高，可供工程实际参考应用．

梯形断面收缩水深的直接计算公式

梯形断面渠道是比较常用的断面形式之一,其收缩水深的计算需求解高次隐函数方程,传统的图解法或者试算法计算过程复杂,费时费力且误差较大,针对此种状况欲提出一种直接计算公式。通过引入无量纲水面宽度,对梯形断面收缩水深的基本方程进行恒等变形,得到了快速收敛的迭代公式,在工程常用范围即无量纲收缩水深在[0.01,0.5]范围内,对公式进行了优化计算,取得了合理的迭代初值。从而得到梯形断面收缩水深的直接计算公式。误差分析及实例计算表明,在工程常用范围内,收缩水深的最大相对误差仅为0.26%,直接计算公式形式简捷、精度高、适用范围广。

基于MATLAB的梯形渠道横断面优化设计

渠道是农田水利工程的主要基础设施,是灌区输配水的主要形式。渠道设计中,渠道横断面是其重要内容之一,横断面参数的选取直接关系到工程的投资、运行及效益。重点分析了影响梯形断面的主要参数,考查了设计水深、渠道底宽、边坡系数等与渠道通过流量之间的关系。以MATLAB R2016b为工具,对横断面参数进行了优化计算,在已知渠道边坡系数、设计水深、通过流量、渠道糙率、渠道纵坡时,即可求得渠道底宽。与试验法和迭代法相比,该方法计算稳定,简便易行。计算结果表明,渠道流量一定时,边坡系数与渠道底宽呈二次函数关系;边坡系数一定时,底宽与流量呈近似一次正相关关系。

梯形衬砌渠道边坡(m)的优选方法

在梯形渠道水力最佳断面计算及梯形衬砌渠道侧墙稳定性计算的基础上 ,根据侧墙厚度变化和渠道占地变化所引起费用变化的经济分析 ,提出了梯形衬砌渠道主要由满足侧墙强度要求的最小板厚决定边坡 (m)的方法 ,改变了过去渠道设计中仅凭经验或单纯以水力断面最优选取边坡的局限性 .据此优选的边坡 (m)既兼顾了水力断面最优又具有侧墙的稳定性 ,从而使衬砌量最小 .

基于梯形云模型的电能质量数据关联性挖掘方法

提出了一种基于梯形云模型的电能质量数据关联性挖掘方法。利用梯形云对电能质量指标进行等级概念区间划分,有效集成随机性和模糊性,达到软化区间边界目的。定义了基于梯形云的支持度和置信度计算公式,从电能质量数据库中挖掘关联规则,并配合使用Kulczynski量度和不平衡比作进一步相关性分析,过滤掉无意义的关联规则。通过对电能质量数据之间的关联性进行挖掘分析,可以发现电网中隐藏的运行特性,为管理部门制定决策提供有价值的信息。实例分析验证了所提方法的实用性和有效性。

弧底梯形明渠正常水深的直接算法

通过对弧底梯形明渠均匀流基本方程的数学变换，得到其无量纲正常水深的迭代公式，并从数学上证明了该迭代式的收敛性；通过数值计算选取恰当的迭代初值，再经迭代运算，提出了弧底梯形明渠均匀流水深的直接计算公式。实例计算及误差分析表明：在工程实用范围内该法最大相对误差为０．７％，而且克服了以往查图查表法及试算法的缺点，是一种简捷准确的有效方法。

梯形断面明渠中纵向离散系数研究

基于最大信息熵原理,提出了一种确定梯形断面纵向流速分布的方法,研究了梯形断面明渠中流动横向不均匀和垂向不均匀对纵向离散的影响,建立了一个针对梯形断面明渠流动的纵向离散系数计算公式。公式将纵向离散系数与反映断面流速分布不均匀和壁面影响的参数建立联系,机理更加清楚,预测结果与其他学者相应的实验结果吻合良好,该方法理论推导过程严密,不依赖于特定的试验结果或实际测量资料,为梯形断面明渠的污染物混合输移过程中参数确定提供了有效的方法和途径。

复式梯形断面临界水深计算公式

梯形明渠临界水深实质上是求解含一个参数的一元六次方程,理论上无解析解,现已有简捷、准确、通用的直接计算方法;复式梯形断面明渠临界水深实质上是求解含两个参数的一元六次方程,理论上更无解析解。在梯形断面临界水深研究的基础上,经过数学变换,并应用迭代理论,提出了复式梯形断面明渠临界水深的简捷、准确、通用的直接计算公式,最大误差为1.49%,能满足生产实践的需要。