基于无应力状态量的桥梁成桥内力与成桥线形关系研究 被引量：1

1

作者 秦竟熙 苑仁安 但启联 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期94-99,共6页

为解决分阶段施工桥梁成桥恒载状态的内力(简称成桥内力)与成桥恒载状态的线形(简称成桥线形)的分析与控制,基于无应力状态法理论建立杆系结构的力学平衡方程和线形控制方程,探究分阶段成形桥梁结构成桥内力与成桥线形的关系,提出成桥... 为解决分阶段施工桥梁成桥恒载状态的内力(简称成桥内力)与成桥恒载状态的线形(简称成桥线形)的分析与控制,基于无应力状态法理论建立杆系结构的力学平衡方程和线形控制方程,探究分阶段成形桥梁结构成桥内力与成桥线形的关系,提出成桥内力与成桥线形独立性原理。以斜拉桥结构为例,验证成桥内力与成桥线形的独立性,提出恒载状态成桥内力与成桥线形独立性控制方法,并对相关的工程应用场景进行说明。结果表明:分阶段成形的桥梁结构,通过主动控制构件单元的无应力状态量,可实现相互独立的结构内力和结构线形;在恒载确定的前提下,通过调整控制单元无应力状态量,可实现相同内力、不同线形的成桥状态和相同线形、不同内力的成桥状态;基于成桥内力与成桥线形独立控制方法可为恒载横向不对称斜拉桥设计、钢桁梁结构内力优化和桥梁施工状态偏差调整等提供新的思路。 展开更多

关键词 桥梁工程 成桥状态 成桥内力 成桥线形 线形控制方程 相互独立 无应力状态量 理论分析

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基于二重切比雪夫多项式的多自由度系统SMA非线性恢复力识别 被引量：7

2

作者 许斌 辛璐璐 贺佳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第16期6-13,共8页

针对真实结构在动力荷载作用下恢复力模型难以用准确参数化形式描述问题,将结构非线性恢复力作为结构损伤及非线性行为的直接描述,提出基于二重切比雪夫多项式模型的多自由度体系非线性恢复力时域识别方法,实现结构质量信息完全未知及... 针对真实结构在动力荷载作用下恢复力模型难以用准确参数化形式描述问题,将结构非线性恢复力作为结构损伤及非线性行为的直接描述,提出基于二重切比雪夫多项式模型的多自由度体系非线性恢复力时域识别方法,实现结构质量信息完全未知及激励完整、非完整两种情况下多自由度系统非线性恢复力识别。通过带理想双旗形恢复力模型形状记忆合金(SMA)阻尼器两自由度数值模型的数值模拟与安装SMA阻尼器的钢框架模型动力实验结果验证该方法的识别效果,并与基于幂多项式模型方法进行对比。数值模拟验证中同时考虑测量噪声对识别结果影响。结果表明,该方法能对结构质量分布及在动力荷载作用下非线性恢复力进行有效识别,为结构在动力荷载作用下损伤发生、发展过程监测及结构耗能的定量评估提供方法。 展开更多

关键词 损伤识别 非线性恢复力 二重切比雪夫多项式 完整激励 非完整激励 双旗形模型 SMA阻尼器

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生石灰激发GGBS固化高含水率香港海相沉积物的物理力学性质研究 被引量：8

3

作者 蔡光华 周伊帆 +1 位作者 潘智生 李江山 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期327-336,共10页

海相沉积物处置已成为一项全球范围的挑战。在传统固化/稳定化方法中,环境污染严重的波兰特水泥(PC)是一种被广泛使用的固化剂。在此背景下,一种环境友好型的固化剂(生石灰与粒化高炉矿渣(简称GGBS)的混合料)取代PC来用在土壤改良领域... 海相沉积物处置已成为一项全球范围的挑战。在传统固化/稳定化方法中,环境污染严重的波兰特水泥(PC)是一种被广泛使用的固化剂。在此背景下,一种环境友好型的固化剂(生石灰与粒化高炉矿渣(简称GGBS)的混合料)取代PC来用在土壤改良领域。使用生石灰激发GGBS固化处理高含水率海相沉积物,并与PC固化海相沉积物进行比较。通过物理、化学试验及无侧限抗压强度试验分析了生石灰-GGBS固化海相沉积物的物理、化学和强度特性。结果表明:与PC固化海相沉积物相比,生石灰-GGBS固化沉积物具有体积收缩大、含水率低和密度略高的物理特性。随着生石灰比例的降低和养护时间的延长,生石灰-GGBS固化沉积物的pH值逐渐降低。生石灰-GGBS固化沉积物的无侧限抗压强度呈先增大(生石灰:固化剂为0.05~0.15)后减小(生石灰:固化剂为0.15~0.3)再增大(生石灰:固化剂为0.3~0.4)的趋势;当生石灰与固化剂的比值为0.15及0.4时,强度达到最大值;当生石灰与固化剂的比值为0.15时,生石灰-GGBS固化沉积物达到的峰值强度是相同条件下PC固化沉积物强度的1.4倍。该研究结果证实了GGBS与少量生石灰组合可以替代PC来固化高含水率的天然沉积物。 展开更多

关键词 海洋沉积物 生石灰 粒化高炉矿渣(GGBS) 生石灰-固化剂比 力学性能

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路基不均匀沉降下列车-有砟轨道-路基三维耦合系统动力响应分析 被引量：5

4

作者 肖源杰 周思嘉 +5 位作者 畅振兴 毛建锋 华文俊 徐炳隆 王卫东 秦怀兵 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4763-4776,共14页

基于多体动力学与有限单元法建立列车-有砟轨道-路基三维耦合系统精细化数值模型,并提出一种新的迭代方法,将路基余弦型不均匀沉降作为位移边界条件,通过判断轨道结构与路基结构间的接触状态,研究路基不均匀沉降和列车荷载共同作用下的... 基于多体动力学与有限单元法建立列车-有砟轨道-路基三维耦合系统精细化数值模型,并提出一种新的迭代方法,将路基余弦型不均匀沉降作为位移边界条件,通过判断轨道结构与路基结构间的接触状态,研究路基不均匀沉降和列车荷载共同作用下的轨道结构伴随性变形,计算列车动力响应、轮轨接触力和轨枕与道砟间的接触力等,进而模拟分析不同波长和幅值的不均匀沉降对上述动力响应和轨枕空吊等病害的影响,揭示路基不均匀沉降与钢轨变形之间的映射关系。研究结果表明:轨道结构伴随性变形随路基沉降幅值的增大而增大,且在一定沉降范围内引发轨枕空吊等病害;耦合系统结构动力响应随路基沉降幅值的增大而增大;随沉降波长增大,轮重减载率和轮轨力减小,而车体竖向加速度呈现先增大后减小的变化趋势,并存在10 m左右的敏感波长使得车体竖向加速度最大;路基不均匀沉降可加剧轨枕和有砟道床间的相互作用,进而加剧沉降发展。 展开更多

关键词 有砟轨道 路基不均匀沉降 列车-轨道-路基耦合系统 轨枕空吊 动力响应 轨道不平顺

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基于改进分数去噪网络的铁路场景点云模型去噪方法 被引量：3

5

作者 闫斌 汪思成 +4 位作者 胡文博 王卫东 邱实 李正 王劲 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4983-4992,共10页

基于点云数据的逆向建模是铁路工程数字化发展的关键步骤,也是铁路数字孪生、结构健康监测等各种延伸应用的基础。为解决传统直接依赖无人机航测数据构建的点云模型存在精度低、可靠性差等问题,尤其是对于复杂的铁路场景,易导致模型与... 基于点云数据的逆向建模是铁路工程数字化发展的关键步骤,也是铁路数字孪生、结构健康监测等各种延伸应用的基础。为解决传统直接依赖无人机航测数据构建的点云模型存在精度低、可靠性差等问题,尤其是对于复杂的铁路场景,易导致模型与实际偏差过大,提出一种改进的分数去噪网络(Improved Score-based Denoised Network,ISDNet)。该网络在传统分数去噪网络的基础上构建了一套全新的编码器与解码器,在提高三维点云模型精度的同时,有效降低了计算复杂度和计算成本。该算法既减少了无人机逆向三维点云建模过程中由于环境扰动等因素产生的离散噪点,在铁路基础设施的结构细节处理上有较好的表现,将重建后的点云模型测量点坐标与全站仪测量的坐标进行了对比验证。实验验证结果表明,基于ISDNet网络去噪后的铁路场景三维模型的误差降低至原始模型的一半,各测量点间X方向的平均误差为5.67 mm,Y方向的平均误差为6.67 mm,Z方向的平均误差为6.83 mm。去噪后的三维点云模型有效减少了接触网、钢轨等细节数据的丢失,并显示出了更强的形状表征性,能够更清晰。本文所提方法能够实现铁路场景点云模型的高效去噪,并将模型精度进行提高,有效减少了点云模型中各构件细节的丢失,能够为相关的延伸应用提供可靠的技术支持。 展开更多

关键词 无人机三维点云模型 铁路工程 深度学习 点云去噪 宏观建模

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不同细粒含量与间断比下不连续级配砂砾土渗蚀的CFD-DEM数值模拟 被引量：2

6

作者 刘垒雷 邓刚 +3 位作者 李维朝 陈锐 周超 徐立强 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2677-2689,共13页

基于CFD-DEM方法,开展了不同细粒含量(质量分数,下同)与间断比下不连续级配砂砾土渗蚀数值试验,从宏细观角度研究了细粒含量与间断比对渗蚀的联合作用机理。研究结果表明:土体侵蚀率随间断比的增大而增加,当间断比G较小(G<3)时,土样... 基于CFD-DEM方法,开展了不同细粒含量(质量分数,下同)与间断比下不连续级配砂砾土渗蚀数值试验,从宏细观角度研究了细粒含量与间断比对渗蚀的联合作用机理。研究结果表明:土体侵蚀率随间断比的增大而增加,当间断比G较小(G<3)时,土样内部未发生颗粒迁移现象,表现出较好的内部稳定性,与KéZDI判别准则吻合。当细粒含量不同时,间断比对渗蚀宏细观特征行为影响程度差异显著。当细粒含量较低(如15%)时,细颗粒较少参与土体内部应力传递,渗蚀过程中土样体积、强接触力链以及细颗粒应力分担系数几乎不发生改变,粗颗粒间孔隙直径增大,导致更多弱接触细颗粒流失,从而使得侵蚀率随间断比增加;相反,当细粒含量较高(如35%)时,参与应力传递的细颗粒比例相对较高,间断比增大导致粗颗粒数量减少,细颗粒流失易导致整个土体力链体系破坏,引起骨架颗粒重组变形,进而释放更多约束颗粒,加剧颗粒流失,故侵蚀率增加是孔隙直径增大和渗蚀过程中土骨架不断发生变形共同作用的结果。 展开更多

关键词 CFD-DEM 渗蚀 间断比 不连续级配土 侵蚀率 颗粒迁移

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不同循环荷载频率下软黏土动力特性试验研究

7

作者 周盈 孙苗苗 +3 位作者 夏凡 夏唐代 何绍衡 李雨杰 《地基处理》 2024年第4期337-346,共10页

通过开展饱和重塑软黏土GDS动三轴试验,研究了不同频率、循环荷载动应力比和初始有效应力作用下土体不排水累积轴向应变、累积孔压及回弹模量演化规律,并探明相关作用机理。研究结果表明:循环荷载动应力比、初始有效围压和频率对土体累... 通过开展饱和重塑软黏土GDS动三轴试验,研究了不同频率、循环荷载动应力比和初始有效应力作用下土体不排水累积轴向应变、累积孔压及回弹模量演化规律,并探明相关作用机理。研究结果表明:循环荷载动应力比、初始有效围压和频率对土体累积轴向应变、累积孔压及回弹模量影响较大。土体累积轴向应变、累积孔压与动应力比、初始有效应力呈正相关,与回弹模量则呈负相关。低循环应力比下,频率越高,软黏土产生的轴向累积应变与孔压越大,试样回弹模量越小;当动应力比过大时,软黏土试样则呈现相反的规律。根据上述规律,提出在不排水循环条件下,土颗粒吸收振动所产生的能量导致吸附于表面的强弱结合水发生转化,且在不同频率交通循环荷载下,软黏土变形受到了频率产生能量与黏土滞后效应的共同影响。研究结论可为交通工程中软土地基的变形计算提供重要参考。 展开更多

关键词 循环交通荷载 软黏土 振动频率 回弹模量 结合水 滞后效应

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考虑间断速度场的光滑有限元极限分析上限法

8

作者 戴北冰 袁新 +1 位作者 周锡文 刘锋涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2849-2858,共10页

基于应变光滑技术的有限元极限分析方法,为岩土工程稳定性分析提供了一种有效和高精度的数值分析途径。通过改进基于节点光滑域的方法,使其可以考虑间断的运动许可速度场,提出一种新型节点光滑有限元极限分析上限法。在土与结构接触面... 基于应变光滑技术的有限元极限分析方法,为岩土工程稳定性分析提供了一种有效和高精度的数值分析途径。通过改进基于节点光滑域的方法,使其可以考虑间断的运动许可速度场,提出一种新型节点光滑有限元极限分析上限法。在土与结构接触面处引入间断速度场,以间断面处节点速度差表征间断速度场的大小,进而基于间断节点重新构造节点光滑域。在Mohr-Coulomb屈服准则和关联流动法则的基础上,分别计算间断面和光滑域内的内能耗散,并将屈服准则和流动法则的约束条件转化为一系列的二阶锥约束方程,最终将考虑间断速度场的节点光滑有限元上限法转化为标准的二阶锥规划模型。此模型可以采用高效的原对偶内点算法进行求解。通过岩土工程中经典问题的数值分析,验证了新方法的可靠性,并通过数值分析发现,结构与土体接触的强度性质对结构的失稳模式和极限承载力具有明显的影响。 展开更多

关键词 极限分析上限法 节点光滑有限元 间断速度场 二阶锥规划(SOCP)

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不同松散层第四含水层水压条件下关键层破断力学机理研究

9

作者 于美鲁 王中文 +3 位作者 刘瑜 李春元 李政岱 王鲁瑀 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第5期129-144,共16页

针对松散层第四含水层突水灾害防治问题,以岩层控制的关键层理论和中厚板理论为基础,对松散层第四含水层水压与主关键层之间的破断运移规律进行研究。统计并分析了6个典型厚松散层矿区的18个矿井松散层第四含水层水压、松基比及松散层... 针对松散层第四含水层突水灾害防治问题,以岩层控制的关键层理论和中厚板理论为基础,对松散层第四含水层水压与主关键层之间的破断运移规律进行研究。统计并分析了6个典型厚松散层矿区的18个矿井松散层第四含水层水压、松基比及松散层厚度之间的关系,发现松基比和松散层厚度与松散层第四含水层水压之间呈显著的正相关。通过中厚板理论分析了不同松散层第四含水层水压条件下关键层破断力学机理,得出随着松散层第四含水层水压的增大,关键层破断力学因素由拉破断转化为剪破断。数值模拟分析验证了,随着水压的增加,剪应力占比逐渐增大,且关键块之间的结构也由连续且稳定砌体梁结构转换为非连续易失稳的台阶岩梁结构。松散层第四含水层水压的增大可能促使采空区原本稳定的砌体梁结构转化为台阶岩梁结构,促进导水裂隙带的发育。同时,在关键层岩块结构中出现了砌体梁与台阶岩梁共存的现象。不同松基比岩移边界线具有明显的“类指数曲线”特征,随着松基比的增加,岩移边界线由“直线”转化为“类指数曲线”,且工作面推进过程中的覆岩运移具有明显的分区特征。 展开更多

关键词 不同水压 中厚板理论 岩层移动 松基比 关键层

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节理倾角和间距对TBM双刃盘形滚刀破岩效率的影响 被引量：11

10

作者 曹平 林奇斌 +1 位作者 李凯辉 韩东亚 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1293-1299,共7页

通过实验研究不同节理倾角和间距对TBM双刃滚刀破岩的影响效果。实验采用预制节理水泥砂浆试件模拟节理岩体,节理面与侵入力方向夹角?分别为0°,30°,60°和90°,节理面间距分别为20,30,40和50 mm,采集整个加载过程中... 通过实验研究不同节理倾角和间距对TBM双刃滚刀破岩的影响效果。实验采用预制节理水泥砂浆试件模拟节理岩体,节理面与侵入力方向夹角?分别为0°,30°,60°和90°,节理面间距分别为20,30,40和50 mm,采集整个加载过程中滚刀的侵入深度和侵入力,并采用相机进行实时拍摄,获得试件表面破坏的发展过程以及最终破坏形态。研究结果表明:节理岩体存在3种基本破碎模式,主要与节理倾角有关;相邻滚刀的协同破岩作用导致滚刀间岩体产生贯通裂纹,形成片状岩碴;当节理倾角为60°时,破岩比能耗最小,滚刀破岩效率最高;节理间距对岩碴的形成有较大影响,比能耗随着节理间距增大而增大,破岩效率降低。 展开更多

关键词 节理倾角 节理间距 TBM双刃滚刀 破岩模式 破岩效率

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船舶与海洋平台结构冰载荷的高性能扩展多面体离散元方法 被引量：33

11

作者 刘璐 尹振宇 季顺迎 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1720-1739,共20页

船舶与海洋平台结构的冰载荷是寒区海洋工程结构物设计中的关键参数,而离散元方法是有效计算结构冰载荷的重要手段.本文采用基于闵可夫斯基和原理的扩展多面体离散元方法模拟船舶与海洋平台结构的相互作用过程.其中,构造扩展多面体的近... 船舶与海洋平台结构的冰载荷是寒区海洋工程结构物设计中的关键参数,而离散元方法是有效计算结构冰载荷的重要手段.本文采用基于闵可夫斯基和原理的扩展多面体离散元方法模拟船舶与海洋平台结构的相互作用过程.其中,构造扩展多面体的近似包络函数并建立了基于优化模型的快速接触搜索算法;考虑单元间粘结作用的刚度软化过程建立了单元间的粘结-破碎模型.同时,发展了CPU-GPU协同异构环境下的高性能并行算法.为分析海冰与海洋结构作用中的冰载荷,采用ISO标准验证了扩展多面体离散元分析结构冰载荷的准确性.采用离散元方法计算了船舶结构的冰载荷,研究了船舶结构表明的线载荷分布特点,并采用船舶结构冰阻力经验公式验证了计算结果的合理性.采用离散元方法计算了平整冰区与多桩腿平台结构的相互作用,分析各桩腿上的冰载荷特点.针对碎冰区的海冰管理过程,采用离散元方法分析了船舶结构绕行过程中的船舶和海洋平台结构冰载荷.本文方法可有效应用于海洋结构冰载荷分析,能为极地船舶与海洋平台结构的设计和安全运行提供科学的分析手段. 展开更多

关键词 扩展多面体 离散元 船舶与海洋平台结构 冰载荷 高性能算法

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角钢套箍高强混凝土轴压短柱承载力分析与设计建议 被引量：4

12

作者 计静 张云雷 +4 位作者 张文福 袁朝庆 刘迎春 王树伟 徐松芝 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2016年第1期111-120,8,共10页

以套箍系数、混凝土等级和钢材屈服强度为控制参数,设计15根剪跨比为1.5的角钢套箍高强混凝土轴压短柱;基于简化的钢材本构模型和考虑套箍效应的约束高强混凝土本构模型,采用ANSYS有限元软件进行数值仿真分析,通过与实验数据对比验证有... 以套箍系数、混凝土等级和钢材屈服强度为控制参数,设计15根剪跨比为1.5的角钢套箍高强混凝土轴压短柱;基于简化的钢材本构模型和考虑套箍效应的约束高强混凝土本构模型,采用ANSYS有限元软件进行数值仿真分析,通过与实验数据对比验证有限元建模的合理性;考察不同套箍系数、混凝土强度等级和角钢屈服强度等级对角钢套箍高强混凝土轴压短柱力学性能的影响;考虑缀板对混凝土的套箍效应,引入缀板影响因数,利用1stopt软件反演影响因数与套箍系数之间线性关系,建立角钢套箍高强混凝土轴压短柱极限承载力计算表达式,提出轴压短柱的设计方法与施工建议。结果表明,套箍系数比其他参数对轴压短柱的承载力和延性的影响更加显著,为该短柱在新建和改造工程中的应用奠定基础。 展开更多

关键词 角钢套箍高强混凝土 轴压 短柱 套箍系数 承载力 设计建议

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横风作用下高铁全封闭矩形声屏障气动性能 被引量：5

13

作者 黄永明 何旭辉 +1 位作者 邓锷 邹云峰 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期23-33,共11页

我国沿海地区已规划(有部分已建成)多条重要的且穿越居民聚集区的高铁线路,多种型式的全封闭矩形式声屏障将在该区域的高铁沿线上广泛运用。近年来,在西太平洋生成的较大台风频繁在该地区登陆,该地区高铁桥上声屏障结构频繁遭遇强横风... 我国沿海地区已规划(有部分已建成)多条重要的且穿越居民聚集区的高铁线路,多种型式的全封闭矩形式声屏障将在该区域的高铁沿线上广泛运用。近年来,在西太平洋生成的较大台风频繁在该地区登陆,该地区高铁桥上声屏障结构频繁遭遇强横风侵袭。为给高铁桥上全封闭矩形式声屏障结构的抗风设计提供理论依据,参照缩尺比为1∶16.8的列车-声屏障动模型试验装置,建立相同比例的横风-列车-桥梁-声屏障三维精细化CFD数值仿真模型;采用大涡模拟(LES)方法分析横风作用下2种全封闭矩形式声屏障的气动压力以及流场结构;基于本征正交分解(POD)理论,采用Matlab软件分别对横风作用下2种全封闭矩形式声屏障的绕流流场进行分解,探讨各阶模态对其湍动能的贡献。研究结果表明:1)全封闭矩形式声屏障绕流流场的湍流强度在纵向分布上呈两端小、中间大的规律,内部流场湍流强度高于相应的声屏障外侧,该差异在声屏障中间区段表现最为显著。2)在声屏障进、出口顶部开孔将导致全封闭矩形式声屏障内侧的负压值降低82%,湍流强度升高114%。3)相对于全封闭矩形式声屏障,进、出口开孔式声屏障出现端部绕流现象的纵向区域更长,且相应的湍流模态组成极为复杂,全封闭矩形式声屏障在进、出口顶部开孔将导致横风风致振动加剧。 展开更多

关键词 高速铁路 全封闭矩形式声屏障 横风 大涡模拟(LES) 本征正交分解(POD) 气动压力

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实腹式GFRP管—钢管—异强混凝土组合短柱轴压性能 被引量：2

14

作者 计静 宋占峰 +4 位作者 张云峰 于殿友 姜良芹 刘迎春 滕振超 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2020年第3期107-118,I0007,I0008,共14页

为研究实腹式GFRP管—钢管—混凝土(GCTC)组合柱的轴压性能,以试件的长细比(λ)、核心和夹层混凝土轴心抗压强度(f ci、f co)、GFRP管直径(D frp)、厚度(t frp)、纤维层数(n)、纤维缠绕角度(θ)和钢管抗拉强度(f yk)、壁厚(t s)和直径(D... 为研究实腹式GFRP管—钢管—混凝土(GCTC)组合柱的轴压性能,以试件的长细比(λ)、核心和夹层混凝土轴心抗压强度(f ci、f co)、GFRP管直径(D frp)、厚度(t frp)、纤维层数(n)、纤维缠绕角度(θ)和钢管抗拉强度(f yk)、壁厚(t s)和直径(D s)为控制参数,设计31根GCTC组合短柱试件。采用FORTRAN语言编写UMAT子程序,定义各向异性的GFRP管纤维材料属性,引入ABAQUS有限元软件完成组合短柱试件的有限元建模。通过5根类似试验试件模拟分析,获得荷载—轴向应变曲线和环向应变—轴向应变曲线,与试验结果对比吻合较好。对31根GCTC组合短柱进行扩展参数分析,考察不同参数对组合短柱轴压承载力及极限位移的影响规律,引入双重组合约束效应系数(ξi、ξo),采用1stOpt软件统计回归GCTC组合短柱轴压承载力计算表达式,给出足尺组合柱的设计建议。结果表明:随试件D frp、t frp、f ci和n增加,GCTC组合短柱的轴压承载力显著提高,随试件λ增加,GCTC组合短柱轴压承载力逐渐降低;随试件t frp、θ和n增加,GCTC组合短柱的极限位移明显提高,随试件D frp增加,GCTC组合短柱极限位移逐渐减小。所有试件表现较优越的承载能力和整体外鼓的破坏形态。该结果为新型组合柱在实际工程中推广应用奠定基础。 展开更多

关键词 GFRP GCTC组合短柱 ABAQUS FORTRAN 轴压承载力 实腹式

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车辆荷载特性影响下的碰撞时间分布规律 被引量：4

15

作者 王颖 方志纯 +2 位作者 简注清 涂辉招 施能艺 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期240-246,共7页

受车辆荷载特性影响的碰撞时间(Time-To-Collision,TTC),被认为是车辆避撞系统中跟驰过程风险评估的有效指标.本文以车辆类型、超重和超速指标量化表征车辆荷载特性,分解前后车辆不同荷载特性组合的12类跟驰场景.基于动态称重技术获取... 受车辆荷载特性影响的碰撞时间(Time-To-Collision,TTC),被认为是车辆避撞系统中跟驰过程风险评估的有效指标.本文以车辆类型、超重和超速指标量化表征车辆荷载特性,分解前后车辆不同荷载特性组合的12类跟驰场景.基于动态称重技术获取融合荷载特性的交通流数据,分析车辆荷载特性对自由流交通状态下12类跟驰场景TTC分布的影响,利用KS检验对比TTC分布的显著性.结果表明:TTC累计频率分布服从指数模型,在5%置信度水平上,跟驰前后车的车辆类型对TTC分布无显著影响;前后车均为超重轻车显著增加了潜在冲突风险,超重增加了轻车跟驰重车,轻车跟驰轻车场景的潜在冲突风险;前后车不超速跟驰场景下,轻车跟驰重车的风险比例高于轻车跟驰轻车. 展开更多

关键词 交通工程 替代措施 数理统计 碰撞时间 车辆跟驰 荷载特性

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400km/h高铁隧道组合型式缓冲结构泄压孔优化 被引量：8

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作者 杨伟超 李国志 +3 位作者 何洪 刘义康 邓锷 罗禄森 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3648-3661,共14页

国内外已有多条在建高速铁路隧道设计时速达到400km,随着列车速度不断提高,微气压波产生的负面效应愈发严重。相关研究及工程实践表明,单一型式缓冲结构缓解效果有限,而等截面扩大+帽檐斜切+泄压孔的组合型式缓冲结构对缓解微气压波具... 国内外已有多条在建高速铁路隧道设计时速达到400km,随着列车速度不断提高,微气压波产生的负面效应愈发严重。相关研究及工程实践表明,单一型式缓冲结构缓解效果有限,而等截面扩大+帽檐斜切+泄压孔的组合型式缓冲结构对缓解微气压波具有更优良的效果。然而国内外对这种组合型式缓冲结构研究相对较少,为了使其满足更多实际场景的要求,针对其泄压孔几何参数进行优化仍具有一定的工程价值。针对这一问题,基于RNG k-ε双方程湍流模型,采用数值模拟和现场实测相结合的方法,从首个泄压孔边缘到帽檐的距离、开孔率、开孔数量和环向开孔位置4个方面开展研究,分析在采用不同泄压孔组合型式缓冲结构下的初始压缩波和微气压波的特征,提出组合型式缓冲结构泄压孔的最佳优化参数。结果表明:相对于首个泄压孔到帽檐的距离为8,16和24m时,当距离为4m时,组合型式缓冲结构对微气压波的缓解效果最佳;相对于开孔率α=24%,40%和48%的组合型式缓冲结构,当开孔率为32%时,缓冲结构对微气压波的缓解最佳;相对于设置2个或8个泄压孔,设置4个4m(横向)×2m(纵向)的泄压孔时,缓冲结构对微气压波的缓解效果最佳;在缓冲结构的环向位置上,在拱顶设置泄压孔,缓冲结构对微气压波的缓解效果最佳。 展开更多

关键词 泄压孔优化 400km/h高速铁路 组合型式缓冲结构 微气压波 初始压缩波

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沙漠腹地公路高立式沙障防风阻沙性能研究 被引量：7

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作者 杨伟超 岳欢 邓锷 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期178-189,共12页

通过沙漠腹地现场实测和Fluent软件数值模拟对沙漠腹地公路高立式沙障防风阻沙性能进行研究。采用Fluent软件建立沙障和路基数值模型,基于欧拉双流体模型和多孔介质理论对高立式沙障和路基周围风沙流的运动进行数值模拟。采用三维超声... 通过沙漠腹地现场实测和Fluent软件数值模拟对沙漠腹地公路高立式沙障防风阻沙性能进行研究。采用Fluent软件建立沙障和路基数值模型,基于欧拉双流体模型和多孔介质理论对高立式沙障和路基周围风沙流的运动进行数值模拟。采用三维超声风速仪测量高立式沙障周围气流速度,为数值模拟结果提供验证。通过数值模拟分析不同沙障高度和沙障数量下风沙流的运动规律,确定沙障高度和数量对高立式沙障防风固沙效果的影响。研究结果表明:气流在沙障迎风侧前方区域减速,沙障周围气流速度快速下降导致气流的携沙运动能力减弱,沙粒在沙障周围沉积。在沙障防护下,路基周围风速降低,路基的风蚀风积危害得到缓解。随着沙障的排数或沙障高度的增加,路基沿程的风速逐渐降低。3排及其以上沙障可以较好地阻挡风沙流的运动。5排沙障防护下,路基的迎风侧坡脚离地高度0.5 m处水平风速从11.05 m/s下降至5.37 m/s,风速的降低率达54.13%。在2.0 m沙障的防护下,路基的迎风坡和背风坡的路肩水平风速比1.5 m沙障的相应值低3~5 m/s,降低率最高达61.79%。 展开更多

关键词 高立式沙障 风沙流 沙漠腹地公路 防风阻沙性能

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基于改进Faster R-CNN和正交投影的无砟轨道板裂缝精细化测量 被引量：6

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作者 王卫东 张晨雷 +4 位作者 胡文博 邱实 王万齐 李娜 王劲 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期46-56,共11页

裂缝的检测和宽度识别是无砟轨道板养护维修作业的重要依据。为此,提出一种基于改进Faster R-CNN和正交投影的裂缝宽度测量方法,并基于虚拟模型合成数据,充分训练深度网络,实现对复杂背景下无砟轨道板表面裂缝的精准检测,以提高裂缝几... 裂缝的检测和宽度识别是无砟轨道板养护维修作业的重要依据。为此,提出一种基于改进Faster R-CNN和正交投影的裂缝宽度测量方法,并基于虚拟模型合成数据,充分训练深度网络,实现对复杂背景下无砟轨道板表面裂缝的精准检测,以提高裂缝几何特征量化的可靠性。首先,基于二维CAD图纸建立参数化的无砟轨道结构三维BIM模型,并通过UE5物理引擎实现真实裂缝特征与虚拟轨道模型的随机融合和真实巡检场景渲染;然后,通过配置虚拟摄像机输出,模拟真实巡检场景下的虚拟裂缝图像,充分训练改进后的Faster R-CNN网络,并在轨道巡检车采集到的原始图像上进行测试;最后,采用正交投影法逐像素地计算检测结果中裂缝的宽度,并与人工取点测量结果进行对比分析。结果表明:改进后的Faster R-CNN网络对于裂缝检测的平均精度提高约10%;网络性能随训练数据的虚实图像比例而变化,于4∶1时达到饱和,平均精度达95.12%;使用融合裂缝数据集训练出的网络模型能够在保持高精准率的同时,达到更高的召回率,有效减少了裂缝的错检、漏检;与人工测量相比,正交投影法测得的裂缝最小宽度与最大宽度分别增大了3.64%和22.40%,测量结果更加稳定且接近真实值,具有更高的可靠性。 展开更多

关键词 轨道板表面裂缝 虚拟数据 改进Faster R-CNN 正交投影法 裂缝宽度测量

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纤维增强磷酸镁水泥刨花板性能研究 被引量：4

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作者 李爽 李之达 +1 位作者 王磊 曾超华 《新型建筑材料》 北大核心 2017年第6期73-77,共5页

水泥刨花板是由水泥、木材、化学添加剂为原材料制成的绿色环保建材,利用磷酸镁水泥为胶凝材料可使其快速固化成型,在此基础上研究聚乙烯醇(PVA)纤维对板材抗弯强度以及断裂能的影响。结果表明,PVA纤维能显著提高磷酸镁水泥刨花板的抗... 水泥刨花板是由水泥、木材、化学添加剂为原材料制成的绿色环保建材,利用磷酸镁水泥为胶凝材料可使其快速固化成型,在此基础上研究聚乙烯醇(PVA)纤维对板材抗弯强度以及断裂能的影响。结果表明,PVA纤维能显著提高磷酸镁水泥刨花板的抗弯强度和断裂能,在等体积纤维添加时,直径较小的PVA纤维具有更好的强度提高效果;此外,表面油剂处理的PVA纤维能更好地提高磷酸镁水泥刨花板的韧性;微观分析发现,在板材破坏界面处,表面油剂处理的PVA纤维多为拔出状态,而未处理的PVA纤维主要表现为拉断状态。 展开更多

关键词 水泥刨花板 磷酸镁水泥 PVA纤维 抗弯强度 断裂能

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间断级配砂土渗流侵蚀现象的计算流体力学-离散元耦合模拟 被引量：22

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作者 李伟一 钱建固 +1 位作者 尹振宇 周闯 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3191-3201,共11页

渗流侵蚀会导致土体中土颗粒的随水流流失,改变土体力学和水力特性,工程中常引起土石坝的变形甚至破坏。利用流体力学-离散元耦合方法(CFD-DEM),针对广泛存在于坝基、土石坝滤芯以及油气井反滤层中的间断级配砂土,对其级配进行合理简化... 渗流侵蚀会导致土体中土颗粒的随水流流失,改变土体力学和水力特性,工程中常引起土石坝的变形甚至破坏。利用流体力学-离散元耦合方法(CFD-DEM),针对广泛存在于坝基、土石坝滤芯以及油气井反滤层中的间断级配砂土,对其级配进行合理简化后研究其在水力作用下的渗流侵蚀特性。通过8组模拟向上渗流试验研究了水力梯度、试样所受围压以及细粒含量对间断级配砂土渗流侵蚀过程的影响。试验中监测了细粒流失质量、细粒流失率、土表位移、微观组构变化等宏微观现象,并与既往室内试验进行了对照验证。同时,对渗流前后土体进行了排水剪切试验,研究渗流侵蚀对土体抗剪强度的影响。试验结果表明,在数值模拟试验条件下初始细粒含量变化对于细粒流失质量、峰值细粒流失率、土表位移及渗流前后的力学特性影响较试验中围压与水力梯度的影响更为显著。通过对微观组构的分析,发现不同细粒含量的试样在渗流过程中接触网络的构成与变动差异较大,细粒含量在35%的阈值附近,会发生土体力链传递结构的转换。三轴结果表明,细粒流失还会导致土体峰值强度降低、50%强度处的割线模量E50减小。 展开更多

关键词 流体力学-离散元耦合 渗流侵蚀 细粒含量 水力梯度 围压 微观结构

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