摘要：研究目的:山区铁路桥梁设计不仅要考虑纵向地貌的影响,而且要考虑横向地貌的影响,在设计过程中需要绘制很多桥墩横断面图,计算不规则几何实体的工程数量,因此有必要研究出一套算法,能够自动绘制设计图纸,准确计算工程数量,以满足大规模铁路设计的需要。研究结论:(1)本文所述能够智能地从航测平面图中读取二维地面信息、从全桥布置图中读取纵向地面线和纵向刷坡线,从而完成设计数据的输入;(2)根据设计者定义的横向刷坡方案,自动完成桥墩横断面的设计;(3)能够将三维工程实体分解成多个横向关键断面,自动完成关键断面设计后,累计出刷坡和边坡防护工程的数量,绘制临时征地范围图;(4)该算法编制的程序已成功应用于长昆客专,在人员少、工期短的不利情况下,能够保证设计任务的顺利完成。

摘要：研究目的:桥梁勘测方案设计的好坏直接决定施工图的质量,在工期短、人员少的不利局面下,不能保质保量地按时完成勘测任务。本文通过研究铁路桥梁勘测信息处理系统,旨在解决方案设计时遇到的难题,为实现勘测信息自动处理提供技术支持。研究结论:(1)引进区域码描述断链,打破断链不能上桥的规定;(2)提出连续梁在曲线上布置的方法,在手算弯道布置计算流程中增加迭代过程,实现了长桥在多个曲线上的一次性布置;(3)将孔跨布置过程抽象为计数器累加计算,加快了方案比选的进度;(4)由线路平面图反算墩台里程坐标,完成了桥梁与线路专业的无缝过渡;(5)设计递归算法解决绘图时文字重叠问题,减少了人工修改;(6)该系统优化的方案是合理的、可行的,其计算速度快、成果输出规范,可以较好地应用于大规模铁路桥梁勘测设计中。

摘要：分析地质钻孔图和地质纵断面图特征,从地质钻孔图着手,批量提取各钻孔编号、里程和土层分界点高程存入钻孔存储表中,通过表中里程和高程数据在地质纵断面图中找到钻孔土层分界点位置,与钻孔连线进行匹配,确定钻孔连线的上下土层信息存入表中,根据地质数据表设计反演算法,可得到任意里程位置处土层信息。将该方法应用于铁路桥梁设计任务量高峰期,可缩短桥梁基础设计时地质资料处理时间,在工期短、人员少的情况下,保质保量地按时完成任务。结果表明:该算法反演速度快、结果准确,可实现桥梁专业与地质专业的无缝衔接。

摘要：在铁路桥梁外业勘测设计中，尤其是在我国高速铁路全线桥梁所占比重大的情况下，耗费人力物力最多的就是航测平面图中铁路沿线桥址区地面点高程的提取。通过分析航测平面图中铁路沿线桥址区任意地面点与控制点和等高线的13种位鬣关系，提出依据航测平面图中控制点和等高线计算铁路沿线桥址区任意地面点高程的插值计算方法。根据线路中直线、缓和曲线和圆曲线的几何关系，推导沿线跟踪算法，以精确计算指定里程的坐标位置。将根据以上算法编制的桥址区地面点高程提取程序应用于铁路桥梁外业勘测设计中，实现了铁路沿线桥址区任意地面点高程从航测平面图中的快速、准确提取。

摘要：分析铁路路基雷达探测数据失真的主要原因,参考雷达探测在其他领域里的应用成果,设计相应的数据处理方法,最大限度地消除其影响。对轨枕中钢筋形成的多次波反射,采用抛物线拉冬变换法消除。对铁路沿线设施和通讯工具产生的随机噪声,采用小波域KL变换的方法去除。为弥补雷达探测剖面图对薄层和深层分辨率的不足,采用高通滤波和瞬时相位法加以提高。分别设计相应的数据处理算法步骤,采用VC和MATLAB混合编程技术实现。对2000年沪宁线路基雷达检测数据处理的结果表明:设计的数据处理方法具有计算速度快、通用性强、参数少的特点;处理后的雷达探测数据图像深部信号强、界面分层清晰,显示病害位置突出。

摘要：针对目前探地雷达随机配套软件功能的不足,为满足铁路路基雷达探测海量数据分析的需要,设计出适合于铁路路基检测图像的自动解释算法。首先对原始资料进行数据处理,采用拉冬变换消除轨枕影响,小波域KL变换消除随机噪声;再根据小波变换设计出反滤波算子滤除部分雷达子波,以突出层面和病害位置;提出层面检测算法,跟踪层面位置实现层面图的绘制,根据层面图判断路基是否下沉;建立专家系统,将不同地区的翻浆冒泥病害类型存入病害库,通过学习向量量化网络模型对其进行学习,得出判决规则,实现翻浆冒泥病害的识别。对铁路沪宁线检测资料进行模拟计算,结果表明:该算法能够自动区分铁路路基中各种病害的类型并确定其具体里程,对病害的识别率达到90%以上。

摘要：研究目的:箱形截面由于形式多样,可选拐点数量众多,导致截面有效宽度的计算复杂,且难以形成通用的计算算法。针对常规求解算法只适用于特定形式截面、通用性不足的问题,提出适用于箱形截面的有效宽度通用计算算法。研究结论:(1)基于节线将截面离散化处理,以得到适用于不同有限元软件数据格式的截面有效宽度;(2)通过分区域将截面解耦,分别计算局部节线再合并形成全局节线的方法,有效降低了节线计算复杂度,实现了复杂的多拐点截面有效宽度计算;(3)各区域节线计算模块相互独立,有效增加了各计算模块的通用性,减小了算法的维护工作量;(4)在各区域节线计算模块中,提出按特定的分类顺序依次形成多级子分支,并逐级对子分支计算节线的方法,确保了复杂的多拐点截面局部节线计算结果的准确性和完整性;(5)在本文算法的框架下,通过扩展实现了任意箱室数量箱形截面的有效宽度计算;(6)本文所述算法通用性强、适用范围广,可以高效地应用于混凝土桥梁的有限元建模中。

摘要：为实现不同类型铁路活载下简支梁支反力的快速准确求解,提出了一种利用Heaviside函数推导任意活载作用下简支梁支反力通用完备解的算法。该算法构建了一种可自定义的活载格式以定义任意活载,即将任意活载分解为集中荷载、有限长度均布荷载、无限长度均布荷载三大类荷载;利用弯矩平衡法以及各加载边界条件与Heaviside函数的等价变换关系,推导得到任意活载的支反力通用完备解;将该算法编入设计程序,结合铁路墩台设计控制工况的判据,采用冒泡法可得到控制工况的支反力。以3组不同梁跨组合下的双孔重载控制工况为简支梁支反力算例,计算结果表明:该通用算法与MIDAS Civil软件计算的简支梁支反力误差均在1%以内,计算精度高;ZK活载、ZC活载与UIC活载的比例关系进一步验证了本文提出的支反力通用算法计算结果的正确性。

摘要：探地雷达适合于铁路路基病害的检测,但后期资料处理工作费时费力,不利于其在铁路路基检测中的推广使用。本文分析各种路基病害图像的特征,从图像中提取分段能量、方差和层面位置作为特征值。根据这些特征值的大小不但能区分各种病害类型,而且可以比较病害的发育程度。根据已知样本数据计算这些特征值,建立学习向量量化神经网络模型,通过不断调整神经元的权值和阈值对特征值进行学习,直到满足给定精度为止。应用调整好的神经网络模型对沪宁线检测数据进行测试,结果表明,该模型对路基翻浆冒泥病害的识别率达90%以上。

摘要：铁路桥梁长度长,跨越控制因素多,当采用标准梁跨设计时,为解决全桥梁跨匹配与优化问题,建立以梁跨重要性系数之和为目标函数,以道路、河流、管线为约束条件的整数线性规划模型,提出按约束条件分区布置再逐一合并的递推求解方法。结果表明,面对超大规模的最优化数学模型,通过定义布孔长度下限、布孔长度上限、修正布孔长度等参数,建立约束条件之间的联系,降低模型的计算维度,实现递推求解过程,从而节省求解时间。应用于多条高速铁路桥梁设计中,攻克铁路桥梁方案自动化设计的难题,解决长大桥梁精确、高效、经济的孔跨布置问题,实现梁跨与道路河流管线的优化匹配。