摘要：群桩基础中设计的倾斜桩基以其横向阻抗能力强等优势在港口、码头以及桥梁基础中得到了较为广泛应用。随着山区及不均匀地基土地区高速公路等基础设施的建设,在滑坡、斜坡变形体和不均匀地基上设计倾斜群桩桥梁基础的情况将会越来越多。由于倾斜桩基受力状态的复杂性,目前倾斜桩基础设计仍参考竖向桩基承载力计算理论,凭借经验进行设计。对此人们虽然做了许多探索,但仍未形成完善的设计计算理论和标准。为此,结合厦深客运专线某特大桥桩基选型研究项目,利用相似材料物理模拟试验,就倾角为0°～12°周边斜桩的群桩基础竖向承载力进行了试验研究。结果表明,竖直桩基的荷载-沉降曲线呈缓变型,倾斜桩基则呈陡降型;就倾斜群桩基础竖向承载力而言,倾斜基桩的合理倾角为8°左右;竖直桩基中角桩轴力最大,边桩轴力次之,中桩轴力最小,倾斜桩基中的中桩轴力最大,角桩轴力次之,边桩轴力最小;倾斜桩基桩身弯矩分布形式与基桩的倾角有关,当倾角达到12°时,桩身将出现反向弯曲段。基桩倾角的不同是导致倾斜桩基和竖直桩基竖向承载特性显著不同的主要原因之一。

摘要：为了研究近断层地震动对大跨度曲线刚构桥抗震性能的影响,以某一大跨度曲线刚构桥为原型,设计制作1/40缩尺比例模型,选取同一地震中的近断层地震动记录和远场地震动记录,利用多子台积木式模拟振动台台阵系统,完成了横向、纵向、横向+纵向一致输入及行波输入的对比试验。研究结果表明:近断层地震动中所含的速度脉冲会对曲线刚构桥的动力响应产生显著影响,并且行波效应会进一步提升其对结构响应的放大作用;近断层效应的放大作用对刚度较大的结构或者结构某一个方向更为明显,而行波效应对结构的影响主要取决于由多点激励所激发的高阶反对称模态;与直线桥相比较,曲率半径会增大曲线梁桥的水平刚度,从而使近断层效应和行波效应对曲线桥的动力响应产生更不利的影响。因此,在靠近断层的区域遭受同样的地震作用,曲线梁桥将产生更为严重的破坏,建议在抗震设计中应特别注意处于断层附近的曲线桥结构。

摘要：隧道掌子面上含有许多地质信息,若能充分提取和分析,将有助于对隧道工程地质状态作出评价,用于指导隧道设计和施工.以隧道掌子面数码图像为基础,对掌子面上岩体裂隙检测、提取、分组算法进行研究.首先,基于数字图像处理技术对掌子面岩体裂隙目标分割算法进行分析,根据分割结果,通过图像细化和边界线拟和、分离、合并、过滤,连接不连续边界,过滤短边界,形成较完整的岩体边界线识别结果;然后,计算岩体边界线视倾角,将视倾角相近的边界线合并为一组,实现对裂隙边界线的自动分组;最后,将本方法应用于实际掌子面岩体图像测试其有效性.测试结果表明:该方法基本实现了对掌子面上岩体裂隙的自动提取和分组;对具有明显裂隙的掌子面岩体,本算法能较完整的提取出岩体裂隙,错误提取率不超过10%,并实现了自动分组,自动分组错误率不超过5%,提高了掌子面岩体分析的自动化程度,可用于地质素描,并为掌子面围岩分级提供参考依据.

摘要：为确定隧道口紧急救援站火灾工况下射流风机的最优布置方案,明确各参数对防灾通风设计方案的影响,依托郑万高铁隧道口紧急救援站工程,对火灾工况下风机的布置方案及影响因素进行研究。采用网络通风算法,研究将风机布置于正洞进口段、正洞进口段和平导进口段、正洞进口段和横通道内3种方案的优劣,以及隧道内自然风、火源位置、火灾规模及隧道纵坡等因素对正洞内及防护门处风速的影响程度及规律。研究结果表明:1)对于隧道口紧急救援站,将风机同时布置于正洞进口段和平导进口段时需要的风机数量最少。2)隧道内自然风对隧道正洞进口段的风速影响最大,而火源位置的影响程度相对较小,火灾规模及隧道纵坡的影响规律相同;相比于隧道正洞,各因素对隧道防护门处的风速影响相对较小。3)同时考虑火灾规模、隧道纵坡、火源位置及隧道内自然风等因素时,满足防灾通风要求的风机总功率为不考虑上述因素时的2.5倍;火灾工况下,开启风机的总功率为不考虑上述因素时的3.0倍。

摘要：在基于减少冗余功率(R^2P^2)原理的二次型Boost变换器基础上,通过引入辅助网络单元,提出一种基于辅助网络的软开关二次型Boost高增益变换器。该变换器在减少功率传输损耗的同时,实现了全部开关管的零电压导通(ZVS)和输出二极管的零电流关断(ZCS),降低了开关器件的开关损耗。辅助网络与二次型Boost变换器输出串联,提高了变换器电压增益,减小了开关管电压应力。因此,可选取低电压等级、低导通电阻的MOSFET管,进一步提高变换器的效率,降低成本。研究变换器的工作原理和工作特性,分析开关管ZVS条件和占空比丢失问题,设计了一台100W的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。

摘要：为准确而完整地识别路面裂缝,提出了基于1 mm/像素的路面三维图像裂缝自动识别算法.该算法主要包括各向异性测度计算与自适应优化阈值分割、深度验证和多分辨率去噪处理3个部分.首先,针对路面图像像素特征,基于0°、45°、90°和135°四个方向的线性邻域的均值和标准差计算每个像素的各向异性测度(表征方向性的强弱),并应用最大类间方差法确定最优阈值,将路面图像分为强方向性和弱方向性像素两类;其次,根据半径为d的正方形邻域深度均值设定阈值,用方向性强且深度低于或等于该阈值的像素形成初步的裂缝图像;最后,将裂缝图像划分为多个子块,设计去噪模板对裂缝图像进行滑动窗口去噪处理,获得最终裂缝图像.基于166幅含有各类裂缝的三维路面图像(2 048×2 048像素)进行测试分析,结果显示,本文算法获得了较高的准确率(均值91.57%)和召回率(均值81.29%),最终以84.26%的F1均值优于种子识别算法(F1均值69.19%)、Canny边缘检测(F1均值8.15%)和OTSU分割(F1均值5.11%).

摘要：为揭示降雨入渗对于含软弱夹层顺层边坡性状的影响,结合室内叠加喷洒降雨技术和光纤光栅监测技术,开展大型地质力学模型试验,分别针对不同岩层倾角、有无支护结构的顺层边坡,探讨降雨工况下坡体内部关键位置处的物理量发展模式和变化特征。结果表明,在相同降雨条件下,对于含软弱夹层的顺层边坡,无支护时的位移发展模式具有陡变性、牵引性的特点,而有支护时的位移发展模式具有渐进性、推动性的特点;降雨导致边坡层间错动的现象受岩层倾角影响较大,当倾角达到35°时层间错动将较为明显,应充分重视深部位移和含水率的监测。无支护顺层边坡的软弱夹层泥化贯通位置主要位于坡体前部,有支护顺层边坡的泥化位置则位于坡体后部,可据此确定不同形式边坡的重点监控位置。随降雨入渗时间的持续,支护结构对于坡体的抗滑力从由锚杆受剪提供转向由框架受压带动锚杆受拉提供。试验结果可为类似边坡工程的加固设计和防灾监控提供参考。

摘要：线性时变系统的重要一类是处理对象中状态空间矩阵的时变物理参数,如何设计控制器使系统满足设计指标是控制中的关键问题。研究了基于加权函数法的线性变参数(LPV)系统设计方法与过程,并指出了参数不确定系统的信号跟踪、系统的稳定性和干扰抑制问题,这三者与控制性能指标设计问题之间是可以相互转化的。通过选择加权函数,转变为线性分式的控制问题求解,从而达到提高系统的鲁棒性能,降低保守性的目的。最后,通过实际的感应电机转子磁链跟踪系统,采用基于LPV鲁棒加权函数法设计其控制器,仿真实现了它对输入磁链参考信号的有效跟踪,且它能有效抑制外界干扰,从而验证了此方法设计的控制器的有效性。

摘要：为研究降雨条件对顺层边坡坡体内部力学响应特征的影响，结合叠加喷洒降雨技术和光纤光栅监测技术，开展不同降雨类型及支护条件下顺层边坡的地质力学模型试验，分析雨水入渗对于坡体位移、孔压力以及支护结构受力的影响等。试验结果表明，对于无支护边坡，在短时间暴雨条件下，位移和孔压力变化主要发生在降雨期间的坡体表层附近，坡体表层前端处雨后位移的增幅较大且孔压力的消散较快，坡体稳定性的主要影响因素是超孔压的累聚和消散；在长时间小雨条件下，位移和孔压力的影响范围逐渐向深部扩展，雨后位移仍保持较大的增长速率但孔压力消散较慢，坡体稳定性的主要影响因素是雨水入渗软化软弱夹层。相对于无支护边坡，有支护边坡的坡体位移和孔压力均显著减小，这主要是由于支护结构的施加限制坡体表面裂缝的扩展，从而减弱雨水的入渗，在总降雨量相同的情况下，短时间暴雨条件时支护结构的受力较快达到稳定，长时间小雨条件下支护结构的受力调整的速率较慢，在降雨试验结束6h后，坡体前端推力最大值出现的位置不同，前者最大值出现在顶层，后者最大值出现在中层，且后者相应位置处的数值是前者的1．5～1．7倍。试验成果对于类似边坡工程的施工设计及加固维护具有参考意义。

摘要：为了研究植物根系在不同生长形态下的锚固作用,将根系作为"活土钉"作用于边坡,运用强度折减法进行数值计算分析;通过考虑根系的侧根数量、分枝角度2方面的形态要素,探究其对于边坡浅层稳定性的影响。数值计算结果表明:根系对于边坡浅层的加固效果明显,能改善坡体内应力状态,控制位移变量;随着侧根数量的增多、侧根分枝角度增大,边坡的安全系数逐渐提升,同时破坏形态呈现出渐进式破坏,坡中部逐渐显现"凸肚",坡脚未加固区出现隆起现象。