夏热冬暖地区采用天窗采光的地下交通枢纽光热环境分析

为了探究采用天窗采光的地下交通枢纽的光热环境,选取深圳市福田站冬夏季某晴天对站内的温度、照度和太阳辐射强度等进行现场测试,并分析了各参数随时间变化的情况。测试及分析结果表明:地下交通枢纽内的光热环境受室外天然光影响较大,冬夏季天窗正下方照度值全天波动较大,而天窗下边缘区及人工照明区照度全天变化稳定,冬夏季站内最大照度值分别为737 lx和4263 lx,冬季的采光均匀性优于夏季;冬夏季站内早晚最大空气温差分别为3.2℃和2.2℃,全天温度变化在人员可接受范围内,冬夏季均能满足人员热舒适和采光基本需求。对于夏热冬暖地区地下交通枢纽设计,夏季中午要加装遮阳措施减小眩光,冬夏季早晚时段需要辅助人工照明保证采光需求。

周期性排桩设计频段隔振原理性试验研究

针对目前基于带隙理论开展的周期性隔振排桩性能研究偏重于解析理论分析和数值仿真计算的现状,采用原理性试验的方法,验证了周期性隔振排桩的衰减域特性。试验设计了4种工况:分别考虑了空心钢管桩和填土钢管桩两种排桩类型,以及六角晶格和正方晶格两种周期性布置方式。激振采用脉冲荷载激励,将隔振工况与无桩基本工况进行比较,对周期性排桩的振动衰减域进行了测试和分析,并与带隙理论计算的频率带隙结果进行对比。研究表明:在理论计算带隙范围内,各工况下实测衰减水平均在50%以上,最高达到98%。表明了周期排桩对特定频带的振动阻隔实际效果明显,隔振表现突出,证实了理论分析的有效性。周期排桩对水平方向的振动衰减优于竖直方向;从趋势上看,在其他条件相同时,六角晶格布置的周期排桩,其振动衰减水平优于正方晶格布置;桩内填土可有效增加六角晶格布置钢管桩的首阶带隙及衰减域宽度,有效降低正方晶格布置钢管桩的首阶带隙及衰减域起始频率。对应于试验的工程实际尺寸在0~80Hz频段内出现多条带隙,并且最低可达20 Hz以下,这表明,基于带隙理论进行周期隔振排桩设计,在地铁列车振动环境影响的特征频段隔离或衰减中,具有广泛的应用前景。

削弱大型水闸BDS监测多路径效应的MHM方法

大型水闸变形监测复杂环境中存在的多路径效应限制了全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)精密定位的精度。对此,提出一种顾及北斗导航卫星系统(Beidou navigation satellite system,BDS)不同星座类型多路径效应的半天球图(multipath hemispherical map,MHM)方法。该方法建立以监测站为球心的半天球进行格网点划分,通过格网点内参数化实现多路径误差建模,适用于BDS多星座以及大型水闸复杂的监测环境。采用曹娥江大型水闸监测案例,对多路径改正前后的单差残差及变形监测坐标序列进行分析,XYZ方向精度较多路径误差改正前提升63.06%、54.17%、57.84%,表明采用该方法可以有效削弱多路径效应,提高变形监测精度。

高速铁路矮屏障降噪性能测试与优化分析

研究目的:声屏障作为控制铁路噪声最主要的方法之一,能够在传播路径上有效降低铁路噪声源的传播,但仍存在工程造价高、维保费用高、景观效果差等不足。本文根据现场测试结果,从列车声源分布及频谱特性着手,建立矮屏障实验室1∶5缩尺模型,开展矮屏障空间降噪效果研究,从而为矮屏障设计和研发提供测试依据。研究结论:(1)高速铁路主要声源可分为轮轨区域噪声、车体空气动力噪声和集电系统噪声,并以轮轨区域噪声为主;(2)矮屏障位于近轨时,轨面以上3. 5 m场点降噪效果为5. 0 dB(A);远轨时为3. 3 dB(A);在远轨基础上增加线间屏障,降噪效果可提高2. 2 dB(A),达到5. 5 dB(A);综合分析可知,矮屏障能够显著降低250～1 000 Hz频率噪声;(3)线间屏障可弥补矮屏障距离声源较远时的缺陷,可明显增加降噪效果,提高降噪效率,因而将矮屏障作为声屏障的一种补充措施,应用于铁路轨道建设中,可大大提高降噪效果,满足户外声学环境要求。

基于静力触探测试技术的基础沉降计算

基于现有静力触探技术的基础沉降变形研究,考虑不同地层条件,建立直接应用静力触探测试指标的基础沉降变形计算方法。该方法采用经验公式初步确定基础沉降计算深度,并通过应力比法验证;采用基于静力触探锥尖阻力的线性经验公式确定土体压缩模量;采用Schmertmann基底应变影响系数间接确定地基土体竖向应力,并规定刚性边界条件下基底应变影响系数为0。工程实例的计算表明:所建立的直接应用静力触探测试指标的基础沉降变形计算方法的计算结果与实测值一致性好,物理意义明确,适用于各类地层条件,应用范围广;计算过程简单,仅需手算即可完成;计算过程所需参数仅需通过静力触探原位测试获取,无需钻探、取样及室内固结试验,可避免钻探取样对试样扰动大、试验结果难以反映土体原位物理力学性质、试验数量少、代表性不够及原状样取样不便等问题。

地层差异对轨道减振效果影响测试分析

研究目的:针对目前减振轨道减振效果现场测试评价中忽略地层因素影响的研究现状,本文通过现场测试量化地层差异对轨道减振效果评价的影响,提出具有显著影响的地层因素及规律,明确不同地层参照断面选取对测试结果的影响程度。研究结论:(1)本测试研究结果表明选取不同断面测试分析隧道壁对比损失时,地层差异能引起隧道壁分频振级对比损失结果最大相差10 d B以上,Z振级对比损失结果相差4 d B以上;(2)隧道壁壁后地层剪切波速和波阻抗对隧道壁对比损失影响较大,土体波阻抗为1.5~2倍关系时,隧道壁对比损失最大Z振级差值可超过3 d B;(3)地层剪切波速随深度增加时,对比工况埋深越浅,测试得到的隧道壁对比损失越大,获得的减振效果越好;(4)本研究成果可为减振轨道设计、工后评价提供参考和指导。

桥梁振动变形监测的加速度实时重构动态位移算法

针对现有加速度积分算法实时处理困难、存在漂移误差的问题,构建一种基于递归高通滤波器的加权滑动均值滤波方法。利用递归高通滤波器降低原始加速度与积分所得位移的低频误差,通过加权滑动均值滤波器消除两次积分过程中残余误差引起的趋势项,基于频域积分使用先验数据求取最优滤波参数,实现利用加速度数据实时重构桥梁的振动位移。多组模拟数据和两组实测数据测试结果表明:在保证实时解算的条件下,重构动态位移精度均优于1mm。研究结果表明该方法具有较高的精度,可为桥梁振动实时变形监测提供新方案。

硫化体系对混炼型聚氨酯弹性体性能的影响

以聚醚多元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯为单体,α-烯丙基甘油醚为扩链剂合成了混炼型聚氨酯(MPU)弹性体,研究硫黄硫化体系和过氧化物[过氧化二异丙苯(DCP)]硫化体系对MPU胶料性能的影响。结果表明:随着硫黄和DCP用量的增大,MPU胶料的t90略微延长,硫黄硫化体系的MPU胶料的t90短于DCP硫化体系的MPU胶料;随着硫黄和DCP用量的增大,硫黄硫化体系和过氧化物硫化体系的MPU硫化胶的100%定伸应力增大,拉伸强度先增大后减小,拉断伸长率减小;与DCP硫化体系的MPU硫化胶相比,硫黄硫化体系的MPU硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率较大,综合拉伸性能较好;DCP硫化体系的MPU硫化胶的交联密度远大于硫黄硫化体系的MPU硫化胶;当硫黄用量超过1.5份时,MPU硫化胶出现喷霜现象。

快固型亲水性聚氨酯弹性体的性能影响因素研究

采用预聚体法合成了一种快速固化、亲水性聚醚型聚氨酯弹性体。研究了亲水性聚醚多元醇配比、异氰酸酯种类、NCO含量、扩链剂种类和催化剂用量等对聚氨酯弹性体力学性能与遇水膨胀性能的影响。结果表明:当聚醚多元醇PL23与PL34的质量比为80/20,采用TDI-100为二异氰酸酯原料,预聚体的NCO质量分数为3.0%,以二乙基甲苯二胺(DETDA)为扩链剂与聚醚混合配制固化剂组分,且催化剂质量分数为0.15%时,所制备的聚氨酯弹性体综合性能最好。

基于实测数据的高铁候车厅声环境特征分析

为探究人群活动噪声、公共广播声及列车经过时的噪声对高铁候车厅声环境的影响,以1个高架候车厅和3个线下式候车厅作为研究对象,采用现场实测的方式分析了这3类声音的声压级、频谱特性以及影响因素.结果表明,人群活动噪声的A声级与候车厅内的旅客数量成对数关系.广播声能量主要分布在500~1000 Hz的中高频率段,且信噪比为6.9~11.1 dB.列车经过时的噪声频谱曲线中,100 Hz以下存在明显的低频噪声峰值,此时的噪声能量超过相关标准限值,且对线下式候车厅的影响要高于高架候车厅.研究结果有利于进一步了解高铁候车厅声环境规律,为改善声环境提供参考意见.

基于生成对抗网络的音频补偿方法

为解决音频补偿存在可修复片段长度较短、修复对象局限于高重复性音频和采用语谱图所带来的逆变换失真等问题,提出了针对长语音补偿的新生成对抗网络。新网络模型以原始语音作为输入输出信号,解决传统基于语谱图方法的局限性。首先,采用前后文编解码器作为生成器,提高对信号时域空白间隙周围可用内容的利用率;其次,将语音特征提取模块加入鉴别器,通过学习前后文内容中音高、音素特征,有效提升训练效率和生成质量。结果表明:与现有多个算法进行对比,提出的生成对抗网络具有良好的语音补偿性能,可修复间隙长度达256 ms。进一步通过变速扩展音频长度,针对扩展语音新模型可稳定修复长达500 ms的语音间隙。

地铁隧道壁面压力特性实车试验研究

采用实车试验方法,通过重复性分析和不确定度分析证明测试方法的重复性和可靠性,研究地铁隧道内的压力波传播机理,分析不同风井条件和车速等级下隧道壁面瞬变压力的分布规律,得到隧道内衬砌和附属设施的压力标准参考值。研究结果表明:隧道内压力幅值受列车速度、运行方向和风井条件的影响;隧道壁面压力系数峰峰值与列车速度的平方成正比;进出隧道引起的隧道内最大压力系数峰峰值分别为4.55和4.01;当列车以95 km/h运行时,作用于隧道衬砌及附属设施的最大压力峰峰值为2.01 kPa。与封闭风井相比,开放风井可减少风井位置处的压力变化,显著降低风井区域的初始压缩波压力系数正峰值和循环周期,在AN-5位置(距风井5 m的北侧测点)的初始压缩波压力系数正峰值和循环周期分别降低了78.5%和83.4%;但对于列车前进方向一侧,距风井25~50 m的隧道壁面反而产生增压效果;由于隧道壁面的增压区域相对较小,高速列车运营条件下的通风风井依然有利于隧道内的泄压通风,建议风井设置为开放状态。研究成果可为地铁列车的运营维护和隧道附属设施的设计提供参考。

硬段对混炼型聚氨酯弹性体性能的影响

以聚醚多元醇、不同种类的异氰酸酯及醇类扩链剂等为主要原料,采用预聚法工艺合成混炼型聚氨酯弹性体(MPUE)生胶,与各种橡胶助剂配合,采用橡胶加工方法进行混炼、硫化。通过改变MPUE中的硬段含量和异氰酸酯种类,探究硬段的结构对MPUE力学性能、低温柔顺性和耐老化性能的影响。结果表明,随着硬段含量的升高,MPUE的硬度和拉伸强度不断升高,断裂伸长率不断下降,玻璃化转变温度升高,耐老化性能提高;采用二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(MDI)合成的MPUE力学性能相对较好,采用4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)合成的MPUE具有较低的玻璃化转变温度,异氰酸酯种类对MPUE的耐老化性能无明显影响。

一种斜坡桥梁桩基础自由段桩长确定方法

以斜坡桥梁桩基自由段桩长的确定方法为研究目标,将桩前自由段桩长范围内存在变形趋势的岩土体视为三维楔形受力体,考虑桩前受力体的自重及两侧拉力、受力体底部的极限抗滑力和摩阻力、桩土间接触压应力,推导其滑动力合力计算式,依据受力体的临界稳定状态确定斜坡桥梁桩基自由段桩长,并采用C#开发斜坡桥梁桩基自由段桩长的计算程序。运用该程序对斜坡桩基自由段桩长取值影响因素进行的敏感性分析结果表明:斜坡坡角、桩土接触压应力、内摩擦角对自由段桩长取值的影响较敏感,而桩周岩土体重度对自由段桩长取值的敏感性较小。采用此方法对长昆客运专线部分陡坡桥基自由段桩长设计取值的计算结果表明:当斜坡坡度较缓、地层较为坚硬时,位于其上的桥基内力计算可忽略自由段桩长的影响;当斜坡坡度较陡或斜坡岩土体强度较低时,计算得到的自由段桩长取值相对较大,斜坡桥梁桩基础设计须考虑自由段桩长对桩基内力计算的影响。

基于正交分析的地铁目标频段隔振排桩参数研究

为优化地铁目标频段隔振排桩设计与选型,基于带隙理论和正交分析理论,针对桩长、排数、列数、隧道埋深以及排桩到隧道距离等因素对振动衰减效果的影响规律展开研究。研究表明,在粉质黏土地层条件下:(1)各因素对竖向振动衰减影响主次排序:隧道埋深>桩长、排数>列数>排桩到隧道距离;(2)各因素对水平振动衰减影响主次排序:排桩到隧道距离>隧道埋深、排数>桩长>列数;(3)为取得较好的竖直方向衰减效果,隧道埋深<0.8λ_(SV)时(λ_(SV)为土体剪切波波长),桩长宜取3.2λ_(SV);隧道埋深介于1.6λ_(SV)~2.4λ_(SV)时,可在1.6λSV~3.2λ_(SV)和4λ_(SV)~4.8λ_(SV)范围内增加桩长;排数达到3排就能取得较为稳定的隔振效果。

应用进化策略的圆形传声器阵列优化

针对城市轨道交通噪声源辨识测试应用需求,本文采用进化策略对圆形传声器阵列进行优化设计。在阵列尺寸和传声器数量一定的情况下,以最大旁瓣级为适应度函数、阵列坐标为设计变量进行寻优操作,使旁瓣级在城市轨道交通噪声主要频率范围内处于较低水平,提升对非主瓣方向来波的抗干扰能力。结果显示,经过优化的圆形阵列最大旁瓣级比现有阵列降低1. 7dB,声学性能显著提升。

复杂截面周期性隔振桩带隙特性构型影响因素研究

提出带隙特性丰富的蜂窝截面、正交截面和X截面三种周期性隔振桩,采用平面波展开法对三种隔振桩进行频散及带隙分布展开研究,揭示平面内和平面外首阶完全带隙的起始频率、截止频率以及带宽随构型影响因素如周期常数、填充率以及控制尺寸变化的规律,为该类型排桩应用及设计选型提供理论依据。研究表明:降低周期常数可以增加三种隔振桩平面内和平面外的首阶带隙带宽,但是也会提高它们首阶带隙的起、止频率;增大填充率可以增加蜂窝截面隔振桩平面内和平面外首阶带隙的带宽,也会提高首阶带隙的起、止频率;正交截面隔振桩和X截面隔振桩首阶带隙伴随填充率变化规律不明显,二者的几何控制尺寸更复杂、带隙调节能力更丰富。

EPDM/WSPU型吸水膨胀橡胶的制备及性能研究

将亲水型聚氨酯树脂(WSPU)与三元乙丙橡胶(EPDM)共混制得EPDM/WSPU型吸水膨胀橡胶,通过改变二者质量比来探究EPDM/WSPU型吸水膨胀橡胶在分子结构、微观形貌、力学性能以及吸水性能的变化规律。结果表明,EPDM与WSPU两相界面明显,相容性差,随着EPDM用量增大,分散效果转好;EPDM含量高的吸水膨胀橡胶强度较高,在100℃热处理24 h后WSPU含量高的吸水膨胀橡胶强度明显增加;EPDM/WSPU的吸水性能随WSPU占比增大而增大,且保水效果优异,在高矿化度水体中EPDM/WSPU橡胶依然可以保持较好的吸水性能。