摘要：为确定系杆拱桥合理成桥状态下的索力,先将优化目标与影响矩阵原理结合得到调索的目标函数,再对粒子群智能优化算法的惯性权重加以改善从而实现对算法的改进优化,并使用有限元和数值分析软件将改进后的算法与目标函数结合从而实现吊杆索力的自动调整,将改进后算法求得的索力代入有限元模型中,使拱桥成桥状态能够达到受力合理、线形均匀的目的。优化结果表明,将改进后的粒子群算法应用于系杆拱桥的索力求解中,具有收敛速度快、索力合理、并能保证误差在允许范围内的效果,为实际施工控制中索力计算提供了一种高效的求解方案。

摘要：在智能电网与新能源发电融合背景下,电力电子接口装置的大量使用将给系统引入额外的直流偏置。因此,电网电压信息获取算法的直流偏置抑制能力变得至关重要。二阶广义积分器锁相环(SOGI-PLL)广泛应用于电网信息的同步与提取,可以有效抑制频率波动和相位跳变对电网状态估计精度的影响,但其自适应频率反馈环节在实现谐波抑制的同时,对于电网中含有的直流偏置非常敏感。针对这一问题,提出了一种固定频率反馈的级联SOGI-PLL(FFCD-SOGI-PLL),使用级联结构输入固定电网标称频率,实现信号直流分量滤除,增强了谐波抑制性能。通过小信号模型给出其稳定性分析和参数设计方法。实验结果表明,在电网电压含有直流分量、谐波以及电网电压跌落时,设计的FFCD-SOGI-PLL可以快速稳定地对电网电压状态信息进行精确估计。

摘要：为了加快恢复受灾地区的路网畅通,保障人员疏散、应急队伍调配和救灾物资运输等灾后救援工作的尽早展开,针对应急恢复阶段的灾后公路网多维修队的修复调度和路由问题展开研究,并“允许安排多个维修队同时对一条受损路段进行修复”,以实现“柔性”修复调度,从而提升最优灾后公路网修复策略的实用性。采用灾后需求点的需求满足率表示路网连通度,并以路网连通度韧性作为灾后公路网修复策略的评价指标,使用Markov决策过程模拟灾后公路网多维修队的修复调度和路由的决策过程。然后,基于Q学习与Dijkstra算法设计出适合求解所提问题的改进强化学习算法,解决了灾后公路网多维修队的修复调度和路由问题,优化了灾后需求点和物资供应点之间的可达性;最后进行了案例分析。结果表明:所提出的方法能够实现维修队的修复调度和路由的整体性决策,可以得到全局韧性最优的灾后公路网修复策略,并验证了考虑“柔性”修复调度得到的最优修复策略具有更佳的修复效果,且更具有实用性。

摘要：为了研究混凝土曲线箱梁三维温度场效应,采用ANSYS瞬态热分析得到曲线箱梁桥在1 d中的日照温度分布,得出曲线梁各参数对箱梁腹板表面温度分布以及箱梁截面竖向、横向温差分布的影响规律,在此基础上总结出混凝土曲线箱梁桥的竖向、横向温差最不利参数组合,结合各国桥梁设计规范中对温度荷载的规定,提出适用于曲线箱梁桥的竖向、横向最不利正温度梯度。利用有限元软件MIDAS/Civil施加曲线箱梁桥最不利正温度梯度,并对桥梁的支座布置形式进行对比。研究结果表明:桥梁曲率半径、跨径参数、冬季气候、截面尺寸、热工参数对箱梁截面横向温差影响大;夏季沥青铺装厚度以及热工参数对箱梁的竖向温差影响较大;中墩内侧布置固定支座和外侧布置切向限位支座,其余墩均在内侧布置径向限位支座和外侧双向活动支座,可以使曲线箱梁桥位移和支反力分配更加合理。

摘要：为了研究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)-钢组合结构的受力性能,根据各向异性体弹性力学理论确定GFRP材料的物理力学参数,依托淮河出海口闸区工作桥工程实例,利用ABAQUS建立基于板壳单元的桁架梁有限元模型,分析其受力特性。采用将部分应力较大的GFRP构件替换成钢构件的结构组合方案,对比分析了结构自重、跨中挠度、单元应力的变化情况,探索合理的杆件替换方案;引入组合桁架梁统一抗弯刚度的概念,将桁架结构等效为单梁模型进行简化计算;引入截面的共同工作系数以描述桁架梁腹杆对整体结构的抗弯贡献。结果表明:在基本荷载组合作用下,GFRP桁架梁的各构件应力均远小于材料的强度,有很高的安全储备;对部分杆件的替换可以有效增加结构竖向刚度,减小在荷载作用下的跨中挠度;将上下弦杆替换为Q345钢材的方案对增强桁架梁竖向刚度的贡献较大,且结构形式较为合理;该研究可为类似工程的方案设计提供参考。

摘要：为准确分析干燥条件及混合配筋条件下预应力混凝土T梁非均匀收缩徐变效应,掌握梁体变形、截面应力及截面应力重分布规律,提出了一种预应力混凝土梁桥非均匀收缩徐变效应的梁单元分析方法。通过有限元程序分析了T梁截面湿度分布;将预应力混凝土梁截面具有相似湿度分布规律的区域划分成多个纤维梁单元,采用各纤维的平均相对湿度对截面非均匀收缩徐变计算进行简化;结合纤维梁单元及微预应力-固结(MPS)理论,引入混合配筋及预应力松弛影响,采用非线性增量格式有限元理论进行求解。研究结果表明:预应力混凝土T梁具有明显非均匀收缩徐变效应,平均相对湿度具有良好的代表性,干燥条件对梁体挠度及应力分布规律存在较大影响;1000 d时腹板压应力储备低于顶板及马蹄,跨中区域同一截面法向应力差异达到3~4 MPa;T梁跨中区腹板竖向裂纹特征与腹板应力薄弱区一致,是该类裂纹产生的重要原因,应在设计中予以考虑。

摘要：针对弯道货车路侧防护现有护栏缓冲吸能效果不佳,导致车辆常出现侧翻危害的问题,提出一种新型车辆撞击防护结构。为证明该结构的可行性,利用LS-DYNA有限元软件对货车碰撞该护栏进行了仿真分析,并进行了同等条件的实车碰撞试验,从车辆运行轨迹、冲击加速度和结构损伤形态3个方面进行了分析。最后基于有限元仿真模型,对该新型防护结构、传统混凝土护栏和波形梁护栏进行了防护效果对比分析。结果表明,与传统混凝土护栏和波形梁护栏相比,提出的新型防护结构的导向性能、缓冲性能和防侧倾阻拦性能均有所提升,可为解决弯道等特殊防护需求路段大型车辆路侧防护提供新的解决思路。分析了设置转动机构对防护结构导向性能的提升效果,为该结构设计的关键因素提供了指导。

摘要：为揭示高性能混凝土(High-Performance Concrete,HPC)防护钢筋混凝土矩形墩在爆炸冲击荷载作用下的动态力学响应及损伤机理,以某跨大堤连续刚构桥钢筋混凝土矩形墩为研究对象进行有限元分析。基于K&C和C&S材料动态本构模型,采用ANSYS/LS-DYNA建立HPC防护前、后的钢筋混凝土矩形墩数值分析模型,对比分析爆炸荷载作用下HPC防护前、后钢筋混凝土矩形墩的动态力学响应,研究防护层厚度(20、30、40 cm)、TNT当量(275、300、325、350 kg)、TNT爆炸距离(10、9、8.5 m)对桥墩抗爆性能的影响。结果表明:HPC防护层能够提升钢筋混凝土矩形墩抗爆性能;采用40 cm厚防护层时,桥墩未出现大面积损伤;TNT当量是影响桥墩损伤特征的重要因素,TNT当量增至350 kg时,桥墩变形、箍筋及主筋应力均显著增加;同等防护条件下,桥墩损伤区域随TNT爆炸距离的减小而显著增加。进行桥墩抗爆防护设计时,应以TNT当量和TNT爆炸距离等条件为基础,设置合理的设防目标。

摘要：为合理确定跨航道桥梁的船撞风险与防船撞设计水准,采用基于目标失效概率的分析方法,对某跨航道桥梁进行了船撞安全风险评估。根据美国AASHTO船撞分析规范推荐的船舶速度调整模型,对船舶碰撞速度进行了修正,并采用AASHTO经验数学模型进行了桥梁船撞概率计算。根据中国《公路桥梁抗撞设计规范》(JTG/T 3360-02—2020)中提供的等效静力法,计算了不同载重吨位与不同速度的船舶碰撞力。采用截面抗力法计算了桥梁的船撞抗力。通过对比桥梁船撞抗力与不同吨位级别的船舶碰撞力,分析得到了桥梁实际防撞水准,并根据桥梁目标失效概率(1×10-4次/a)反推得到了桥梁设计防撞水准。结果表明:桥梁船撞安全风险主要来源于靠近航道下行线且船撞抗力较低的桥墩;桥梁在5 a和10 a后的船撞概率分别增长1.4倍和1.8倍,而桥梁的失效概率分别增长1.8倍和2.4倍,船舶流量增长过程中大吨位船舶比例增加,桥梁船撞失效概率的增长速率要高于船撞概率;采用基于目标失效概率得到的桥梁设计防撞水准可确保全桥各涉水桥墩具有相对一致的船撞安全可靠度,船撞失效风险处于可控水平,采用设计防撞水准后可使桥梁的船撞年失效概率较实际设防水准在目前及远期分别下降17.0倍和14.6倍。

摘要：设计了频率、振幅独立调整的低频振动发生器,搭建了振动摩擦实验平台,系统研究了不同振动频率、振幅和正压力条件下的摩擦响应。结果表明:在较大正压力下,无振动时金属摩擦副间的摩擦力随相对运动速度的增加逐渐降低;叠加低频振动时,金属摩擦副间的摩擦力明显下降,在较大正压力、振幅和振动频率条件下,振动减摩效果更明显;该条件下振动减摩的主要原因为界面摩擦状态从脂润滑过渡为边界摩擦、振动增大了界面运动速度,同时振动将试样凹坑处的润滑脂拽出改善了摩擦状态。