公路明挖隧道近接穿越地铁高架桥跨段稳定性分析

结合无锡至太仓高速公路惠山新城隧道工程穿越无锡地铁1号线高架桥工程设计,研究公路明挖隧道近接穿越地铁高架桥跨时对高架稳定性的影响,结合相关工程资料进行分析,在此基础上对基坑围护进行设计,并根据基坑所处地理位置及工程地质情况,利用Midas GTSNX建立三维模型进行模拟,分析其位移及整体稳定性。

耙吸式挖泥船疏浚施工组织仿真优化

合理制定最佳疏浚施工组织计划,需要考虑众多影响因素及其不确定性且各因素之间相互影响。通过航道疏浚工程施工作业仿真模型,描述运营船舶进出港和挖泥船疏浚施工过程中存在的不确定性,以最小化船舶船班费用和碳排放成本之和为目标,重点分析疏浚段长度和挖泥船船队配置对疏浚工程船舶船班费用、碳排放成本以及综合成本的影响。结果表明,提出的基于仿真和优化的方法可合理制定疏浚工程施工组织计划。

北京丰台站改扩建项目分期施工沉降变形分析

为确保丰台站改扩建施工期间既有铁路运输线不受影响,项目划分为3个施工区域,分两期先后施工,并于分期施工衔接部位设置了沉降后浇带。车站主体以现浇混凝土框架结构为主,后浇带的存在严重制约后期施工进度。为此,采用有限元计算软件PLAXIS3D对地层、结构及施工步序精细化建模,进行上部结构-基础-地基的协同沉降变形计算分析。分析结果显示,后浇带两侧因后期施工引起的差异沉降满足规范及设计要求,据此取消了沉降后浇带,为保证施工工期创造了条件。项目沉降监测数据及运行状况表明协同分析预测结果可靠,可供类似工程参考。

结合型式对地铁车站上盖物业的振动响应影响

为研究地铁振动对不同结合类型地铁车站及其上方的动力反应影响,基于地铁车站与上盖物业连接型式的主要承载区别,提出“软结合”“硬结合Ⅰ”“硬结合Ⅱ”3种结合型式;然后,采用车-轨耦合模型得到列车荷载谱,利用有限差分软件FLAC^(3D)建立地铁车站-上盖物业数值仿真模型,并与实测数据进行对比,验证数值仿真模型与参数的正确性;最后,基于数值仿真,从时域、频域出发,研究3种结合型式下上盖物业的振动响应.研究结果表明:软结合型式下站厅层到上盖物业一层加速度峰值减小69.10%,硬结合Ⅰ型减小2.08%,硬结合Ⅱ型增大2.94%,硬结合型式下上盖物业振动加速度较软结合型式大;3种结合型式下上盖物业振动的频率主要在40~90 Hz,且对于上盖物业同一楼层,振动随距振源距离的增大而逐渐减小;软结合型式下上盖物业一层加速度级最大值为68.2 dB,较站厅层减小11.3 dB;硬结合Ⅰ型、硬结合Ⅱ型的上盖物业加速度级最大值分别为83.4、79.4 dB;地铁振动造成上盖物业附加第一主应力很小,且在向上传播过程中衰减很快;从站厅层到上盖物业,软结合型式第一主应力衰减85.81%,硬结合Ⅰ、Ⅱ型式分别衰减63.46%、72.27%,间隔土对附加应力有明显衰减作用.在地铁实际建设工程中建议选用软结合型式.

基于轨道交通供电系统双向变流装置分散补偿无功的技术与应用研究

在城市轨道交通建设中,一般采用在新建主变电所内设置无功补偿装置等方式进行无功补偿,受安装场地、环控通风及供电线路无功特点等影响,补偿装置前期安装容量不宜过大。本文结合大功率可控双向变流装置的系统特征和应用情况,对双向变流装置分散补偿无功的原理及控制策略进行了论述及研究。依据实际工程案例对轨道交通供电系统无功情况进行分析,同时对采用双向变流装置分散补偿无功的可行性以及其系统接入、容量选择等方面进行分析,现场测试数据表明双向变流装置能够分散补偿地铁供电系统中压网络产生的容性无功,可供同类线路设计参考。

预应力FRP网格加固空心板梁桥的病害修复效果分析

针对空心板梁桥存在的典型病害问题,采用预应力纤维增强复合材料(FRP)网格进行加固,通过数值模拟分析其对底板开裂及铰缝破损病害的修复效果,讨论了FRP网格种类、用量、布置方式等参数对桥梁承载性能的影响.结果表明:在底板开裂部位横向或纵向布置预应力FRP网格,均可有效控制底板开裂和梁体下挠;在跨中横向布置预应力FRP网格,可有效降低铰缝破损的不利影响;若两类病害均显著存在,可采用横向布置预应力FRP网格进行综合加固;在预应力水平与加固量相同的条件下,玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)网格与碳纤维增强复合材料(CFRP)网格的加固效果基本相当.合理布置预应力FRP网格可有效改善空心板梁桥底板开裂和铰缝破损病害,有助于提升其长期受力性能.

基于X-ray CT图像的沥青混合料车辙过程空隙分布评估

X射线计算机断层扫描(X-ray computed tomography,X-ray CT)技术作为一种无损测试方法,已被广泛用于评估沥青混合料中的空隙结构和与空隙有关的病害。基于X-ray CT和图像处理技术,从细观结构层面探讨了车辙变形过程中沥青混合料的空隙结构特征。提出了体积等效球棍模型来表征空隙连通性的变化,用改进的环扇分割变异系数、位置偏心率和球度分别描述了空隙的分布和形状特征。结果表明,车辙对沥青混合料空隙结构的影响机制因混合料类型而异。与密级配沥青混凝土(AC-13)相比,沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13)中的空隙更加不均匀和离散,尤其是那些体积小于0.01 mm^(3)的空隙。此外,SMA-13中的空隙连通性和分布更容易受到外部荷载的影响,其粗集料在变形过程中往往会产生定向移动进而改变初始位置。尽管车辙变形同时增加了2种混合料中空隙的水平不均匀性,但AC-13的竖向不均匀性减少,而SMA-13的竖向不均匀性增加。加载使AC-13混合料的空隙几何形状变得复杂和分散,而SMA-13则相反,预示着与AC混合料相比,SMA混合料在加载1 h后仍保持抵抗车辙破坏的潜力。总体而言,沥青混合料中空隙的拓扑特征及其在车辙变形过程中的动态响应主要取决于混合料的级配形式。

上锚式灌浆波纹管连接预制墩柱拟静力试验研究

新型上锚式灌浆金属波纹管连接是将灌浆波纹管预埋于局部增大截面的墩柱中并连接桥梁承台的构造,既具有上锚式的施工便捷性,同时也有良好的经济性。为研究上锚式灌浆金属波纹管连接预制墩柱的抗震性能,进行2根不同墩高的上锚式灌浆金属波纹管连接预制墩柱和1根混凝土现浇试件的拟静力试验,3根试件的缩尺比均为1∶2.5。试验中,各试件受恒定轴向压力,水平荷载以位移控制进行分级往复加载直至破坏。观察试件开裂损伤状态,分析试件的滞回特性、骨架曲线、延性、耗能能力、残余变形等抗震性能。研究结果表明:上锚式试件与现浇试件均形成了有效的塑性铰,但塑性铰形成位置和极限破坏特征有较大差异。上锚式试件在截面扩大段上方形成塑性铰,而现浇试件在墩底形成塑性铰,最终破坏时上锚式试件主筋均未发生拉断,而现浇试件的主筋出现了拉断;上锚式试件的屈服荷载、极限荷载均与现浇试件接近,分别为现浇试件的123.8%和113.7%,而其延性弱于现浇试件的延性,位移延性和曲率延性分别为现浇试件的75.9%和92.3%;墩高对上锚式灌浆波纹管连接试件的破坏模式和破坏特征有很大影响,矮墩未形成有效的塑性铰,表现出更多的剪切破坏特征,且延性差,曲率延性只有高墩试件的38%,耗能能力弱,累积滞回耗能仅为高墩试件的62.2%。研究表明,上锚式灌浆金属波纹管连接预制墩柱的抗震性能与现浇试件相近,具有较高的工程价值和实用意义。

中小跨径混凝土3D打印箱型拱桥数字化设计建造

本文对西安市考古公园混凝土3D打印景观拱桥的结构组成及建造方式进行介绍,详细阐述拱桥核心设计元素。拱桥设计基于混凝土3D打印路径规划重构、简化古代青铜器饰纹“雷云纹”,并将其作为拱桥的外观的主元素。结合混凝土3D打印系统的打印能力及拱桥结构特点对拱桥进行优化分块,根据结构设计需求配制打印材料,完成拱桥上部结构设计建造。基于ANSYS软件对该拱桥进行数值模拟,分析其结构强度及动力特性,计算结果表明拱桥各项性能参数符合设计要求。最后结合拱桥打印构件组装和整体安装的特点,对混凝土3D打印箱型拱桥的施工工艺进行阐述。

绿色建筑设计理念在建筑设计中的整合与应用--江山市城南邻里中心建设项目绿色之路

文章以江山经济开发区城南邻里中心社项目为例,将绿色建筑设计概念的原则、应用价值等设计理念在建筑设计中整合应用,对绿色建筑设计理念在建筑设计中的整合与应用进行探究与分析。

基于主动加热方法的隧道积水分布式光纤传感器

针对目前隧道积水事件及积水范围监测需求,研发了两种新型隧道积水传感器,提出了基于分布式温度传感(DTS)的隧道积水分布式感测方法。通过将传感光缆按二维平面螺旋封装方式提高了传感器的空间分辨率,利用主动加热方法,显著提高了水-气界面传感光缆的温度差异,进而实现对积水事件和积水范围的识别。通过室内模型试验,对传感光缆的性能及影响因素进行了研究。结果表明,研发的两种传感器均具有较高的空间分辨率,由于螺旋Ⅰ型的环间距更小,其空间分辨率及定位精度均高于螺旋Ⅱ型;在多种典型工况下两种传感器均可以准确识别积水的水-气界面,定位误差均小于10cm;适当增大加热温度可以提高传感器的定位精度,50℃加热工况时的定位精度明显优于35℃和20℃。

顾及植物生态劣化的山岭隧道控制排水量计算方法

山岭隧道排水会局部改变地层中地下水环境,在生态敏感区如果盲目采用以排为主的隧道排水原则,可能会诱发局部植物生态劣化。本文提出了一种顾及植物生态劣化的山岭隧道控制排水量计算方法,首先建立基于地下水达西渗流与土壤水Feddes原理耦合分析的土壤水分场模型,以植物生态吸水量、植物蒸腾量与降雨补给量作为上边界条件,以隧道排水速率作为下边界条件,以土壤水基质势阈值判别植物生态枯萎为优化逼近条件,最后采用黄金分割最优搜索方法,获得保障植物生态要求山岭隧道排水量控制值。以苏州七子山隧道为案例,采用本文所提方法得到以松杉为生态控制目标植物的不同控制断面隧道排水量分别为:洞口段排水量是329 m^(3)/d,深埋段排水量是336 m^(3)/d,浅埋段排水量是325 m^(3)/d;同时得到满足松杉生态要求的洞口段水位为地表以下3.6 m,深埋段水位为地表以下18.9 m;浅埋段水位为地表以下14.2 m。本文所提方法可以作为隧道排水量控制依据为山岭隧道生态控制与保护提供指导。

循环荷载下软黏土阻尼比特性及其简化计算方法

土体的阻尼比是土层动力分析和评价必不可少的重要动力性能参数,但滞回曲线具有多样性和复杂性,利用规范法计算阻尼比时数据量过多导致数据的筛选和整理困难,适当地对滞回曲线进行简化有助于快速处理和分析试验数据。为研究南京地区长江漫滩淤泥质粉质黏土在地铁列车循环荷载作用下阻尼比的变化和特性,对土体进行动三轴试验,分析土体的阻尼比在不同固结围压和动荷载幅值下的变化过程,并根据土体动应力-应变滞回曲线的几何特征和循环荷载的物理意义,采用多个循环次数作为一个代表性循环单元的思路对阻尼比进行简化计算。结果表明:土体的阻尼比随着动应变的增加呈快速增长—缓慢增长—保持平稳的3阶段发展趋势;随着固结围压的增加,土体的阻尼比逐渐减小;随着动荷载幅值的增大,土体的阻尼比增加。简化方法中,代表性循环单元内循环次数越多,计算得到的阻尼比规范法所得数值越小,在精度合适的情况下,可以作为阻尼比计算的实用方法,以减少计算时的数据处理及计算量。

基于分子动力学模拟的沥青膜内氧气扩散行为研究

沥青的老化是沥青路面使用过程中最受关注的问题之一。然而,沥青通常以薄膜的形式存在于混合料中。氧气扩散是影响沥青老化的重要因素,为了探究不同工况下氧气在沥青膜中的扩散行为,该研究建立了氧气‒沥青‒集料(OAA)模型,以模拟在实际情况下集料表面沥青膜状态。在不同时间、温度、氧气分子浓度和集料类型条件下,对OAA模型中氧气扩散和沥青组分迁移规律进行研究。通过计算分子的相对分子浓度、径向分布函数、均方位移和扩散系数,比较各因素对模型分子行为的影响,进一步分析各参数之间的联系。从分子模拟结果可知,氧气分子浓度随扩散时间的增加而增加,且集料与沥青界面处的氧气分子浓度明显上升。随着温度的升高,氧气向沥青膜内的扩散能力增强,氧气分子浓度随之线性增加。增加氧分子数量,沥青膜内的氧气相对分子浓度整体上升,CaCO_(3)集料更利于氧气向沥青膜内扩散。

波形钢腹板梁焊接残余应力分析

【目的】该文旨在研究波形钢腹板梁的焊接温度场变化及残余应力分布。【方法】通过数值模拟和试验研究对实际工程中波形钢腹板梁焊接残余应力进行了估算和分析,建立了波形钢腹板梁三维热弹塑性有限元模型。通过Fortran语言编制Dflux子程序,定义了焊接路径及热源模型。采用顺序耦合法,先后计算了焊接温度场和应力应变场,并对应力场最终结果即焊接残余应力分布进行了分析,最后与残余应力测试试验结果比较。【结果】结果表明,以上焊接数值模拟方法可行,即实际测试结果与波形钢腹板梁有限元模拟计算得到的焊接残余应力分布趋势比较接近。【结论】在焊缝附近波形钢腹板梁焊接残余应力接近屈服强度,且在相同热输入下,上下翼缘板因板厚不同,产生的残余应力大小及分布也不同。

黄河宁夏康滩—营盘滩河段航道整治方案试验研究

黄河干流宁夏中卫市康滩—营盘滩河段长约9 km,平面宽窄相间,呈藕节状。针对康滩—营盘滩河段河道弯曲、支汊纵横、航槽不明、流态紊乱等问题,采用河工模型试验对疏浚浅区、拓宽航槽的航道整治效果进行分析,并根据试验结果对设计方案进行优化。最终确定中宁大桥滩采用新开航槽弯曲半径大于550 m,与上、下游航道平顺衔接,太平滩采用疏浚、筑坝和填槽相结合的整治措施,能够有效改善通航水流条件,保障通航安全。

泥水盾构废弃泥浆絮凝脱水机理及影响因素分析

为明确泥水盾构废弃泥浆固液分离性能,提高泥浆固液分离效率,采用化学絮凝的方法对建筑废弃泥浆快速泥水分离性能进行了试验研究,开展了不同种类聚丙烯酰胺(PAM)作用下废弃泥浆絮凝沉降试验、颗粒级配试验及浊度试验研究,考察了药剂种类(APAM、NPAM、CPAM)、分子量及用量对废弃泥浆絮凝沉降特性的影响规律。试验结果表明:APAM和NPAM对废弃泥浆固液分离效果显著,CPAM对废弃泥浆并无明显絮凝作用;对于APAM而言,当其分子量分别为1200万,1600万和1800万时,废浆絮凝效果最佳时的添加量分别为0.35g/L、0.3g/L和0.25g/L;对于NPAM而言,当其分子量分别为1200万,1600万和1800万时,废浆絮凝效果最佳时的添加量分别为0.3g/L、0.3g/L和0.25g/L,且在最佳添加量的情况下,底泥体积、底泥含水率和上清液浊最小,泥浆粒径参数D50最大;APAM与废弃泥浆颗粒之间的作用方式主要是“吸附架桥连接”,NPAM与废弃泥浆颗粒之间的作用方式主要是“电性中和”与“吸附架桥连接”。

面向运力精准投放的城轨列车多编组开行方案优化研究

文章首先从客流时空分布、OD交换特征、车站网络重要性等方面确定大小交路的折返站;并以改进后的交路方案为输入,建立最小化企业运营成本及乘客出行成本目标函数与发车频率、列车满载率等约束条件,构建多编组开行方案优化的上层模型;建立列车运力与客流量的方差和最小目标函数、列车最小追踪间隔和编组数量约束条件,构建运力精准投放的下层模型;根据模型特性,采用嵌套遗传算法进行求解。最后,以南京地铁2号线为例,验证模型优化得到的多编组开行方案在客流分布不均衡情况下的实际运用效果。

基于优化RBF神经网络在电能质量扰动分类中的应用

为保证建筑中智能电子产品安全运行,解决实际工程中电能质量扰动识别分类准确率低、抗噪性差等问题,提出一种基于优化RBF神经网络识别电能质量扰动的方法。首先,将20种电能质量扰动信号通过S变换进行时频域分析,提取出的扰动时频域特征数据划分为测试集和训练集;然后,构建径向基函数(RBF)神经网络电能质量扰动分类模型;其次,引入蜣螂优化算法(DBO)对RBF神经网络参数进行参数优化;最后,将划分好的训练集和测试集输入到优化后的神经网络中进行扰动分类。仿真及工程实验表明,提出的方法对于电能质量扰动识别准确率高,抗噪性及泛化能力强。

四网融合下城市群城际铁路一体化运营标准体系研究

从国内现阶段城市群多层次轨道交通发展新要求出发,以城市群城际铁路进入主城区与市域铁路和城市轨道交通衔接,实现一体化运营为目标,深入分析城市群城际铁路的功能定位和技术特征,研究制约四网融合及互联互通的主要问题,分析现阶段运营技术标准的缺失及相关需求。基于“网络化运营、互联互通、资源共享、集约利用”的理念,提出城市群城际铁路一体化运营技术标准构建的技术路线和发展目标,同时基于工程全生命周期对实现一体化运营的互联互通技术进行系统分析,提出构建包括“互联、互通、互维、互运”的总体框架和主要技术要求。