公路混凝土桥梁体外预应力加固设计与实践

根据多年的桥梁加固工程实践,详细介绍了体外预应力加固混凝土桥梁的具体方法及其在设计和防护方面所应注意的一些问题。最后分析了两座典型桥梁加固案例的具体特点,为采用体外预应力方法加固同类型桥梁提供了一定的借鉴。     

纤维沥青混凝土在防止道路交叉路口路面变形中的应用

目的研究利用德兰尼特纤维加筋沥青混凝土材料,防止道路交叉路口路面变形.方法通过沥青混合料室内试验研究和工程实践,提出一套可行的交叉路口变形预防方法.结果德兰尼特纤维的最佳掺量为0.3%;确定交叉路口防变形处理位置为城市主干路快车道的停车线后50 m.结论沥青混凝土中掺入一定含量的德兰尼特纤维,可以提高沥青混凝土的路用性能,尤其是抗高温变形能力,延长道路路面的使用寿命,有效防止道路交叉路口的变形破坏.     

线板型静电除尘器的电场、流场与颗粒浓度分布的数值模拟

为了深入研究颗粒在静电除尘器内的传输行为,采用开源软件OpenFOAM计算了Maxwell方程组、连续方程、动量方程、颗粒荷电和输运方程,分析线板型静电除尘器内电场、流场和颗粒浓度分布的特点.结果 表明,电势、流场和收尘效率的预测值与实验数据符合良好.在线板型静电除尘器内,电势和电荷密度以电晕线为中心呈对称分布,流场和颗粒浓度场以电晕线连线为对称轴基本呈对称分布.静电除尘器的收尘率随板间距的增加而减小,随电晕线间距的增加先增加后减小.当表示电场力与惯性力之比的无量纲准数MEHD和表示惯性力与黏性力之比的雷诺数Re的平方之比NEHD/Re2＜ 1.31×10-8时,静电除尘器内漩涡几乎消失,一次流占主导地位.当NEHD/Re2＞3.35×10-6时,静电除尘器内流场出现多个大尺度漩涡,电子风占主导地位.当NEHD/Re2＞ 3.35×10-6或NEHD/Re2 ＜3.35×10-8时,大涡模拟和k-ε湍流模型预测的收尘效率相同;当1.31×10-8＜NEHD/Re2＜3.35×10-6之间时,大涡模拟和k-ε湍流模型预测的收尘效率存在较大差异.     

基于未建模动态补偿的一类MIMO非线性系统的自适应广义预测解耦切换控制

针对一类不确定的多输入多输出(MIMO)离散时间零动态不稳定非线性系统, 提出了一种基于未建模动态补偿的非线性广义预测解耦切换控制方法. 该控制方法要求系统的未建模动态满足线性增长条件, 放宽了未建模动态全局有界的限制. 建立了所提的自适应控制方法的稳定性和收敛性分析. 而且, 在设计广义预测解耦控制器时, 把“一一映射”与ANFIS的训练相结合来估计系统的未建模动态, 保证了ANFIS的万能逼近特性. 最后, 仿真结果验 证了所提方法的优越性.     

具有竞争种群的Lotka-Volterra 微分代数模型的复杂性分析

研究了Lotka-Volterra食饵-捕食生物模型,考虑当捕食者数量过多时引入与捕食者形成一种简单竞争关系且不具有捕食食饵能力的物种来抑制捕食者的增长,根据守恒关系建立微分代数生物系统模型。然后,应用微分代数系统的稳定性分析方法和相关判据,讨论参数在一定范围内变化时生物模型稳定性问题。最后,结合分析结果应用Matlab软件对模型进行数值仿真。仿真结果表明,系统在参数取某一定值时出现极限环,所建立的微分代数生物系统模型产生复杂的非线性动力学现象。     

静载与钢筋锈蚀共同作用对再生混凝土梁受弯性能影响

为研究静载与钢筋锈蚀共同作用下再生混凝土梁的受弯性能,考虑3种再生粗骨料取代率（0、50%、100%）及4种静载水平（0、0.2Mu1、0.4Mu1、0.6Mu1,Mu1为对比梁的受弯承载力）的组合,共设计了9根再生混凝土梁进行加速锈蚀试验与静力加载试验。试验结果表明：当再生粗骨料取代率由0%增加到100%时,纵向受拉钢筋最大质量损失率与平均质量损失率分别增大了12.1%和9.5%;对于再生粗骨料取代率为50%的锈蚀梁,当静载水平由0增加到0.6Mu1时,纵向受拉钢筋最大质量损失率与平均质量损失率分别增大了43.5%和60.6%,加载破坏时梁受拉裂缝数量减少了21.4%,梁底面受拉裂缝平均间距增大了29.8%,梁屈服荷载与极限荷载分别降低了13.8%和10.4%,屈服挠度与极限挠度分别降低了17.0%和21.2%;当纵向受拉钢筋质量损失率低于7%时,其与周围再生混凝土之间能保持有效黏结,锈蚀再生混凝土梁加载时发生弯曲破坏;锈蚀再生混凝土梁的承载力随再生粗骨料取代率的增加而降低,而跨中挠度随再生粗骨料取代率的增加而增大,但总体上变化幅度不大;正常使用荷载范围内,平截面假定适用于未锈蚀与锈蚀再生混凝土梁。     

再生混凝土梁与普通混凝土梁的受力性能等效方法研究

为实现再生混凝土梁与普通混凝土梁的受力性能等效,以普通混凝土梁在整个服役期间的受力性能作为等效转换目标,建立了一种适用于公路桥梁规范的受力性能等效方法。针对以弯曲破坏为主的钢筋混凝土梁,从承载能力极限状态的弯矩、正常使用极限状态的挠度和最大裂缝宽度以及耐久性四个方面建立受力性能等效方程,将再生混凝土梁等效转换为具有相同受力性能的普通混凝土梁,并结合试验梁进行了实例等效说明。研究表明：正常使用极限状态中的最大裂缝宽度条件能够自动满足等效要求;当普通混凝土梁横截面高度和环境条件保持不变时,再生混凝土梁的横截面高度随着再生混凝土与普通混凝土氯离子扩散系数之比的增大而增大;相同氯离子扩散系数之比下,再生混凝土梁与普通混凝土梁的横截面高度之比随着普通混凝土梁横截面高度的增大而减小,随着环境条件的逐渐恶化而增大;对于再生粗骨料取代率分别为50%、100%的再生混凝土梁,等效后其横截面高度仅比对应普通混凝土梁增加了约10%;建立的等效后再生混凝土梁的横截面高度和再生混凝土与普通混凝土的平均抗压强度之比的关系式,可以简化等效计算过程。建立的受力性能等效方法可为再生混凝土梁的工程应用提供一定参考。     

侧倾偏位钢管混凝土拱桥的加固施工稳定性分析

为研究有侧倾偏位的钢管混凝土拱桥加固施工过程的稳定性,应用有限元程序建立了空间计算模型,对加固过程中的各种工况进行了屈曲分析,并分析了桥梁的失稳特征。结果表明:增加临时限位钢纵梁、在拱肋上加焊K字撑等措施很大程度地提高了施工过程中的稳定性,保证了桥梁加固的顺利进行及加固后桥梁结构的正常、安全运营;该加固方案是有效可行的,可为同类型桥梁的加固设计与施工提供借鉴。     

瞬变电磁法探测近距离多层采空区技术研究

大同鹊山煤矿所开采的侏罗纪煤层为多层赋存结构,由于井田内小煤窑滥挖乱采留下了大量不明的采空区,给矿井的开拓布置及安全生产带来极大威胁。为此,利用瞬变电磁法,通过合理布置测线、测点,探测出多层采空区的位置,圈定了实体煤层范围,实际掘进情况与探测结果基本一致,为多层采空区的探测提供了一种简单、快捷、行之有效的方法。     

基于深度学习的非线性广义预测控制

针对一类离散时间单输入-单输出(single-input single-output, SISO)非线性动态系统,将非线性切换控制与基于深度学习的未建模动态估计方法相结合,提出了一种新的非线性广义预测控制方法。该方法针对未建模动态的未知增量,通过使用基于深度学习技术的长短记忆神经网络(long short-term memory, LSTM)进行预估,设计了一种带有未建模动态增量估计的非线性广义预测控制器,增强控制性能。对所提的控制算法进行了稳定性和收敛性分析,最后通过数值仿真实验验证了所提方法的有效性。