基于神经网络的盾构机掘进隧道地表沉降预测

人工神经网络具有极强的非线性映射能力。文章利用神经网络的特性,建立基于神经网络的盾构机掘进隧道地表沉降预测模型,并选取实际的工程数据作为学习训练和预测样本,利用该模型进行学习和预测。研究结果表明,在盾构机掘进隧道地表沉降预测问题上,该方法具有很好的适应性和较高的精度。     

工科硕士生专业外语教学改革探索

专业外语课程教学的重点是培养学生的外语应用能力,全面提高学生综合素质。文章针对该课程教学现状,分析现有问题,结合课程实际情况对教学内容、教学方法和考核方式等进行了改革,提出以学生为中心、互动自主的大班教学方法。教学实践证明,该方法取得了良好效果,教学质量显著提高。根据学生参与教学改革所提出的反馈意见及建议,确定了后续的改革方向。     

门式变断面桥塔气动力系数及涡振性能研究

为研究门式变断面桥塔风致静动力性能,采用CFD数值模拟方法对塔柱典型断面进行定常及非定常分析,考查了断面静力气动力系数及涡振参数,对桥塔涡振性能进行了初步评判;通过气弹模型风洞试验,测试了塔柱自振特性,考查了不同风速下均匀流及紊流场中桥塔涡振起振风速及塔顶水平向位移响应,并与数值分析结果进行了对比。研究表明,风洞试验与CFD结果吻合,采用数值分析方法对桥塔顺桥向涡振性能进行预测具有足够精度;横桥向来流作用下,塔柱可能发生顺桥向涡振。     

亮化灯具对既有斜拉索风致振动影响的试验研究

为了装点城市夜景,对既有大跨度斜拉桥进行光彩亮化改造已成为一种趋势,但是安装照明灯具将显著改变斜拉索的气动形状,影响结构气动稳定性。为保证结构的安全及耐久性,通过风洞试验研究了安装灯具后斜拉索的抗风性能,评价亮化灯具对既有斜拉索产生的影响。以三种不同管径斜拉索为研究对象,制作了几何缩尺比为1∶1的节段模型,开展了测力和测振的风洞试验。研究结果表明:灯具的存在将显著改变斜拉索的气动外形,提高其背风侧漩涡脱落的频率,使斜拉索在更低的来流风速下就具备发生涡激共振的可能性。此外,灯具对斜拉索风雨激振的影响较为有限,对斜拉索干索驰振有一定的抑制作用。     

双矩形拱肋间的气动干扰效应研究

以某拱桥为例,通过数值模拟研究了串列双矩形拱肋的气动干扰效应,及其对两截面气动力系数的影响。在对计算模型进行验证的基础上,进一步研究了截面宽高比、间距比和来流风攻角对拱肋周围流场的影响,并结合压力云图和湍动能云图解释了气动力系数的变化规律,讨论了不同宽高比截面的漩涡脱落频率与结构自振频率之间的关系,分析了两拱肋升力时程的差异对整体扭矩可能产生的增大效应。结果表明：串列拱肋间的气动干扰效应显著。受上游截面尾流的影响,下游截面的阻力系数明显减小,其值与漩涡的形态、能量大小、移动轨迹等因素密切相关。上、下游截面的升力时程在幅值和相位上存在明显差异,导致拱肋整体的力矩增大,其效应随宽高比或间距比的增大而明显加强,随风攻角的增大而有所降低。漩涡脱落频率随宽高比的增大呈先增大后减小的趋势,而受间距比、风攻角的影响有限。对漩涡脱落频率与宽高比的变化进行多项式拟合,结合结构的模态频率可为拱肋的气动外形设计提供参考。     

串列双塔柱风荷载及涡振性能研究

为研究双柱式桥塔的抗风性能,以实际桥塔为工程背景,采用CFD数值模拟方法分析了两串列带圆角方柱的非定常绕流。在验证分析方法可靠性的基础上,研究了风速、风向角和间距比对截面气动力系数的影响,并进一步研究了各塔柱及桥塔整体的涡振性能,对比了由于上游、下游塔柱侧力大小及变化趋势不同而造成桥塔扭矩增大的效应。研究结果表明:间距比的不同将显著改变串列塔柱气动特性,其临界值约为3,此时两柱阻力系数之和最小,侧力系数均方根值接近零。     

面向重大复杂工程需求的研究生动态培养模式——以桥梁工程学科为例

党的十九大以来,国家对交通强国战略重视程度持续加深,创新发展步伐不断加快。随着我国交通运输的快速发展,从港珠澳大桥的建成到川藏铁路的全线开工,桥梁工程建设正面对各种前所未有的挑战;从主跨1700m杨泗港长江大桥的建成到主跨2300m张靖皋长江大桥的开工,大跨度桥梁规模正不断刷新纪录。为培养具有面向重大复杂工程能力需求的研究生,提高研究生创新和实践应用能力、分析和解决问题能力、质量和效率并重能力等,建立了以学生为中心的复合指导模式。由团队负责人对研究生培养的核心环节进行把关,青年教师对具体科研工作进行指导,以充分发挥导师团队的指导作用。在此基础上,建立以研究方法指导、综合能力培养、应用创新突破为主的“面—线—点”培养模式,逐步细化和动态调整培养方案。实践结果表明,以研究生为中心的复合指导增强了研究生的参与感和获得感,结合“面—线—点”动态培养模式为研究生“量身定制”的培养方案,可更好地激发学生的主观能动性,提高科研成果质量和数量。研究生从任务式地完成科研工作到自主探索式地完成学位论文,个人综合能力得到有效提升,可更好适应重大复杂工程对创新能力的要求。