摘要:为研究矩形顶管穿越软土地层诱发既有结构变形特性,进一步弄清软土地层中顶管施工引起的变形规律,依托南京某出入口顶管工程,首先开展了矩形顶管施工现场试验,分析了矩形顶管下穿桥基和管线引起的地表及结构变形规律。在此基础上,考虑地层损失对结构变形的影响,构建了矩形顶管动态顶进数值分析模型,分析了土体收缩率、箱涵与顶管间距和掌子面压力对既有结构变形的影响规律。研究结果表明:随着顶管管节逐级推进,地表横截面与管线呈现中间沉降大、两侧轻微隆起的变形特征,桥基变形特征主要表现为背离管节方向发生偏移;相较于箱涵与顶管间距和掌子面压力,土体收缩率变化对既有结构变形的影响最大。

摘要:考虑水位波动和防渗墙的尺寸结构对堤防渗流特性的影响,共设计了28种工况,对比分析波动水位下防渗墙的厚度、防渗墙的嵌入深度和堤基的渗透性对堤防的渗流量、膜后浸润线高度、防渗墙底部及溢出点水力坡降的影响。结果表明,相比防渗墙的厚度变化,增加防渗墙的嵌入深度更能有效控制堤防渗流量、降低膜后浸润线高度和溢出点水力坡降;当嵌入深度为0~2 m时,水力坡降随嵌入深度的增加而减少,且呈现先快后慢的变化趋势,当嵌入深度超过2 m以后,水力坡降随嵌入深度的增加而增加,且在5 m时达到峰值,超过5 m时水力坡降骤降;此外,对于悬挂式防渗墙设计,当坝基渗流量控制在75%时,溢出点水力坡降均小于0.25,防渗墙嵌入深度与坝基渗透系数之间存在强对数线性关系,所建拟合公式可用于类似代建工程防渗墙嵌入深度的初步设计或已建工程的渗流控制评估。

摘要:以埋地X80管道为研究对象,探讨入射角和腐蚀参数以及保温层对管道腐蚀区域地震响应的影响规律。在P波和SV波激励下,入射角θ_v和θ_h大约为60°和45°及30°和45°时,管道腐蚀区域中心应力达到最大值556.7和559.7 MPa;相比垂直入射下的441.3和437.0 MPa,分别增大了26.1%和28.0%。入射角为最大响应角度时,P波和SV波下腐蚀深度、长度和宽度对腐蚀管道应力影响占比分别为58.0%和51.9%、22.8%和27.1%以及19.2%和21.0%。管道保温层厚度的增加,会有效减小地震作用下管道腐蚀区的最大应力。因此,在管道抗震设计与维护中,应关注地震波入射角度和腐蚀深度,并考虑保温层的隔震作用。

摘要:试验采用普通硅酸盐水泥与快硬硫铝酸盐水泥的复合胶凝体系,选用石灰石机制砂作为细集料,制备全机制砂灌浆料。选用硅灰、粉煤灰与石粉作为矿物掺合料,研究矿物掺合料对全机制砂灌浆料流动度、抗压强度与竖向膨胀率的影响,并利用SEM电镜对全机制砂灌浆料进行微观机理分析。研究结果表明:矿物掺合料复掺有利于提高灌浆料的流动性能与力学性能,改善灌浆料的界面过渡区,通过正交试验优化机制砂灌浆料配方,得到的最优矿物掺合料掺量为硅灰5%、粉煤灰6%、矿粉8%。

摘要:为研究黏土蒸发开裂规律,对素土试样;黄原胶、瓜尔胶及二者1∶1调和的混合胶复合黏土试样进行蒸发开裂试验,探究不同类型生物胶复合黏土试样含水率及蒸发速率随时间的变化情况,以及试样裂隙率和裂隙发育形态随含水率变化的特征情况。结合扫描电镜试验对复合黏土试样的微观结构及作用机理进一步分析。结果表明,土体试样蒸发过程经历表面自由水、内部自由水、弱结合水的散失,蒸发速率逐渐减小。蒸发过程中,裂隙的产生减少水分迁移路径,同时空气进入试样内部,使得试样渗透系数减小,二者相互作用使得蒸发速率动态平衡。当土体颗粒间作用力平衡时,裂隙不再发育,蒸发速率逐渐降低。生物胶的掺入使得试样抗开裂能力增强,裂隙发育减弱。

摘要:为研究有砟轨道基床翻浆冒泥路段的道床动力学响应规律,自制了一套模型试验装置来模拟铁路基床翻浆冒泥过程,路基模型采用粉质黏土与道砟碎石填筑,在道床层不同位置处埋入三颗智能颗粒传感器实时监测道砟的振动加速度及运动姿态变化,分析洁净状态与不同翻浆冒泥程度对道砟颗粒加速度与运动姿态的影响。试验结果表明:泥浆侵入道床后,道床内道砟颗粒的振动变得更加剧烈,并且泥浆侵入道床程度的加深会提高道砟颗粒的振动水平;在洁净的道床中,道砟颗粒之间会产生较强的约束作用,道砟颗粒不易发生转动;无论在何种道床状态下,道砟颗粒绕横向、纵向转动的程度均大于绕竖向转动;当泥浆侵入道床之后,道砟颗粒会产生绕横向、纵向的较大转动,绕竖向旋转角度没有明显变化。

摘要:为研究多年冻土区铁路桥梁桥台冻胀倾斜病害的形成机理,并分析其变形规律,针对这一病害建立桥台-路基有限元模型,分析桥台后路基温度场特征及桥台冻胀倾斜规律。基于非饱和土渗流和热传导理论,联立冻土水热微分方程,并使用含冰量计算变形场从而实现水热力三场耦合。利用COMSOL软件建立三维桥台-路基水热力耦合模型,通过室内冻融试验验证该模型的有效性。最后以某多年冻土区铁路桥台为例,对桥台后路基未来30年间冻土上限、桥台冻胀倾斜展开研究分析。结果表明:在未来30年桥台后路基多年冻土上限呈现持续下降趋势,但桥台横截面冷空气的持续输入影响了路基不同位置处的冻土上限下降深度。在距离桥台4 m处路基多年冻土上限阳坡坡脚未来30年下降0.99 m、路基中心处下降0.92 m。在距桥台16 m处路基冻土上限阳坡坡脚未来30年下降1.6 m、路基中心下降1.81 m。在未来30年间,桥台后路基持续发生差异性水平冻胀,顶端累计水平位移155.6 mm、底端累计位移23.6 mm,桥台整体发生倾斜。

摘要:为研究桥面栏杆对主梁涡振性能的影响,以国内某座宽跨比为0.028 4的景区人行悬索桥为工程背景,采用CFD数值模拟方法分别对有栏杆、无栏杆主梁的涡振响应特性进行分析计算,并针对桥面栏杆的栏杆形式、不同透风率对主梁涡振特性的影响规律进行分析总结。在此基础上,从涡脱演化形式、风压系数分布揭示其对主梁涡振性能的影响机理。研究结果表明,设置栏杆后,主梁的最大涡振幅值达到无栏杆主梁的2.2倍;增大栏杆弧度会引起主梁涡振幅值增大,但增大栏杆透风率可以有效降低主梁涡振幅值;相较于无栏杆,有栏杆主梁上表面形成的漩涡尺度更大、数量更多,平均风压系数和脉动风压系数曲线均出现较大波动,这种较大波动在一定程度上说明了设置栏杆后主梁涡振幅值增大的原因。

摘要:为研究公路黄土隧道仰拱结构受力特性,以丰收岭公路黄土隧道为工程背景,选取两个不同埋深隧道断面,通过埋设压力盒、混凝土应变计、钢筋计、表面应变计等传感器,研究了公路黄土隧道仰拱围岩压力、喷射混凝土应力、钢架应力、初期支护和二次衬砌间接触压力、二次衬砌混凝土应力、钢筋应力等的演化规律,分析了黄土隧道仰拱结构受力特性。试验结果表明:不同埋深条件下黄土隧道仰拱结构受力特征存在显著差异;埋深较大断面的仰拱围岩压力明显大于埋深较浅断面的仰拱围岩压力;不同埋深条件下,相同横断面形式和相同围岩条件的黄土隧道仰拱结构受力特征不同,但拱脚位置均易出现拉应力;埋深较大的隧道仰拱结构易呈现上部受压下部受拉状态;黄土隧道仰拱地基承载力对仰拱受力特征影响显著。

摘要:针对七子山浅埋偏压小净距隧道,选取隧道典型位置,建立精细化三维模型,对不同施工顺序下隧道施工过程进行模拟,研究偏压侧先行、偏压侧后行及同时施工三种不同施工顺序对地层变形及结构受力的影响,为施工顺序的确定提供依据。结果表明:偏压侧先行施工工况引起地层位移最大,其次为同时施工工况,偏压侧后行施工工况最小,施工顺序引起地层竖向及水平位移最大变幅分别为15.50%及62.50%,引起支护结构内力最大变幅为22.63%;考虑施工顺序改变引起的地层位移及结构受力变幅在允许范围内,七子山隧道现场施工采取了左右线同时进洞方案,施工过程和监测数据验证了其合理性。

摘要:以苏州某在建隧道工程为研究背景,基于机器学习技术提出一种盾构姿态预测模型和纠偏方法。首先通过卷积神经网络挖掘盾构姿态数据的空间特征,然后通过双向长短期记忆神经网络挖掘数据的时序特征,紧接着通过注意力机制挖掘重要的时间特征信息。在预测结果的基础上,引入Apriori算法对盾构数据的关联规则提取,并提出盾构姿态纠偏方法。实验结果表明该文提出的盾构姿态预测模型具有较好的泛化能力,且相较于选取的3种基准模型,得到的均方根误差和平均绝对误差值最小,具有更高的预测精度。基于姿态理论控制模型,构建多环姿态控制模型,实现对姿态调整获取参数建议值,为智能化姿态控制提供参考依据。

摘要:选择河南省开封市兰考县中部闫楼乡作为研究区,运用经典统计学、地统计学与Voxler相结合的方法,研究土壤水带土体质地的空间变异性和分布规律。结果表明:研究区土壤水带不同土体颗粒的空间变异性具有显著差异,变异性强度为砂粒＞黏粒＞粉粒,且土体质地的空间变异性强度随土壤水带深度增加而增大。土壤水带砂、粉、黏粒的空间相关程度不同,空间相关性强度黏粒＞砂粒＞粉粒。土壤水带中,砂粒在浅层的空间分布最优模型为高斯模型,在中层和深层为球状模型;粉粒在浅层和中层的空间分布最优模型均为高斯模型;黏粒的空间分布最优模型在浅层和深层的为球状模型,中层为高斯模型。

摘要:针对电动汽车保有量持续增长、充电设施匮乏难以满足用户需求的问题,提出一种基于GPS轨迹数据的电动出租车充电站选址规划方案。首先利用出租车GPS数据分析用户潜在充电需求并提取需求分布;其次提出一种基于网格密度分区的DBSCAN聚类方法,与传统算法相比DB指数由0.34降为0.30,对需求进行聚类和划分需求密集区,设置预选站址;最后,构建集合覆盖模型实现站址优化。利用此方案对北京大兴区出租车轨迹数据进行仿真,得出了合理的选址结果,即该方案可为电动出租车充电站规划提供参考。

摘要:针对密集行人检测场景存在目标尺度过小以及目标遮挡等问题,提出一种基于改进YOLOv7的密集行人检测算法。首先在特征提取网络引入MobileNet注意力模块,减少模型计算量和增强特征提取能力;其次在特征融合网络加入BepC3模块,提升了行人多尺度特征融合的能力;最后采用WD-Loss作为定位损失函数,提高模型检测的定位精度。在Wider-Person拥挤行人检测数据集上进行训练和验证,实验结果表明改进后的算法模型AP₅₀精度达到了0.784,领先原YOLOv7算法0.031。