摘要:为了确定RoadMesh钢丝网加筋新老路面结合部的合理层间设置位置,以抵抗由拓宽路基差异沉降引起的沥青路面上部反弯破坏作用,依托实际老路拓宽工程,选取沥青面层之间(方案一)、基面层之间(方 案二)和基层之间(方案三)3种层间加筋方案,设定新路肩外缘下方新路基表面产生10mm最大差异沉降 脱空值,通过相应的三维有限元建模和数值模拟,对比分析了RoadMesh钢丝网加筋前后及不同层间加筋方 案拓宽沥青路面结构的力学响应。研究结果显示:结合部附近的路表最大拉应力峰值和双轮轮隙中心路表弯沉值可作为拓宽沥青路面结构抗拓宽路基差异沉降的主要控制指标,各方案下二者模拟结果的排序均为方案一<方案二<方案三<未加筋,其中方案一的两个指标比未加筋方案的分别降低了53.4%和60.6%。表明在新老路面结合部用RoadMesh钢丝网加筋能够显著提高拓宽沥青路面结构的抗拓宽路基差异沉降的 能力,且加筋层间越靠近路表,其抗反弯破坏作用的加筋效果越显著,因此面层之间为最佳加筋层间,基面层 之间为适宜的加筋层间。研究结果可供拓宽沥青路面加筋设计参考。

摘要:为解决传统薄层罩面水稳定性差、易开裂等性能方面的问题,提高薄层罩面的使用寿命及服务水平,在传统薄层罩面技术的基础上进行改进,研发出一种超黏精的罩面结构类型。对超黏精罩面所用的超黏 韧沥青、NovaBinder、高黏沥青M进行试验,结果显示:超黏韧沥青的整体性能优于另外两种高黏沥青。在AC密级配、OGFC开级配基础上进行半开级配的超黏精罩面矿料级配设计,然后对超黏精罩面、市场上某超薄磨耗层及 NovaChipB进行高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损害、飞散、析漏、抗滑及排水性能试验研究, 结果显示:在不同试验温度下,超黏精罩面的高温抗车辙能力均最优,同时超黏精罩面较另外两种薄层罩面 表现出更好的低温抗开裂、抗水损害、抗荷载冲击及施工和易性等性能,且超黏精罩面的抗滑及排水性能也满足要求。

摘要:为了研制一种轻质沥青混凝土,采用轻质页岩与玄武岩的混杂碎石制备轻质高模量沥青混合料。通过3h车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,研究了轻质页岩碎石对沥青混合料路用性能的影响规律,并对40%轻集料体积替代率下混合料的动态模量和疲劳性能进行了试验研究。结果表明:随着轻质页岩碎石掺入比例的提高,轻质高模量沥青混合料的高温稳定性和水稳定性没有降低,而低温弯曲性能随着轻集料掺量的增加先提高后降低;当轻质页岩碎石的体积替代率为20%时,沥青混合料的路用性能最佳。与常规高模量沥青混合料相比,40%轻集料体积替代率的沥青混合料在15 ℃,10Hz条 件下动态模量提高了12.4%;在45℃,10Hz条件下动态模量和疲劳寿命分别提高了38.1%,14.2%。因此,在沥青混合料中掺入体积占比为40%的页岩,不仅可获得优良的路用性能,节省优质的玄武岩资源,而且有利于山林资源的保护,促进道路行业“碳达峰、碳中和”目标的实现。

摘要:河道中船舶螺旋桨射流会引起河道底泥悬浮并引发其中的重金属元素向水体释放。以物理模拟试验的方法,探讨了不同螺旋桨射流条件对底泥悬浮及底泥中重金属污染物———铅向水体释放的影响。试验设计了3个桨径和转速,在螺旋桨后2倍桨径处设置取样点,采集水体样品,并分析悬浮物的浓度。在不同条件下,采用薄膜扩散梯度技术原位获取了上覆水和底泥中铅的垂向分布规律。试验结果表明:在静水条件下转动螺旋桨,螺旋桨桨径越大、转速越高、桨叶叶尖距离床面的高度越小,上覆水悬浮物浓度的峰值越大。同时,增大桨径和转速,表层底泥中铅(界面以下8cm)的垂向浓度和释放量均有所增大。

摘要:在裂隙岩体边坡上开挖修建大型引水渠道,如不采取预加固措施直接开挖,遭遇降雨时极易造成滑坡。脉动灌浆工艺可实现控制灌浆,有效解决常规灌浆无效灌注、加固效果不佳等突出问题,可作为裂隙岩体边坡的预加固措施。以涔天河水库干渠典型渠段边坡为例,分析裂隙岩体边坡开挖诱发滑坡倾倒的破坏机理;考虑结构面张开度、分布及力学参数的不均匀性和不确定性,浆液黏度时变特性等因素,构建三维非均质正交结构面网络模型。基于TOUGH2质量守恒方程及FLAC3D强度折减法,模拟裂隙岩体的脉动灌浆,并根据浆液填充率插值换算得到抗剪强度参数的变化,分析灌浆预加固对边坡稳定性的影响,得到经优化的预加固设计方案。结果表明:采用2排孔、排距1.5m、孔深8.5m 的预加固设计方案,边坡安全系数可达 1.83以上,故该方案不仅可行,而且相对经济。所用研究方法可用于设计方案优化,并能获得较合理的设计参数,研究成果可供类似工程参考。

摘要:定额计价和清单计价无法准确有效地确定工程造价,而工程造价指数能够直观反映市场价格变动对工程造价的影响。准确高效地预测工程造价指数可为工程建设的各方提供决策支持,为政府部门制定有关政策提供依据。为准确高效地预测住宅工程造价指数,结合中心逼近式GM(1,1)模型、思维进化算法(mind evolutionary algorithm,MEA)和BP神经网络的功能与优点,构建基于中心逼近式GM(1,1)的MEA-BP神经网络预测模型。首先,通过训练样本确定人工、材料、机械费用等单一造价指数与住宅工程综合造价 指数的关系,然后将由中心逼近式 GM(1,1)模型计算所得的未来时期工料机单一造价指数作为 MEA-BP 神经网络预测模型的输入变量,得到未来时期的住宅工程综合造价指数。运用 MATLAB2018a软件进行仿真试验,对住宅工程造价指数进行预测,并与 BP神经网络的预测结果进行对比。通过 MEA-BP与BP神经网络预测模型的对比研究发现,MEA-BP神经网络预测模型拥有更高的预测精度,可用于预测未来时期的住宅工程造价指数。

摘要:为解决经典关键链缓冲区设置方法中,因不确定性因素量化得不合理而造成的装配式建筑施工工期的延误问题,主要考虑影响装配式建筑施工进度的3类因素,利用信息熵理论提出一种基于复杂熵、多资源熵和项目团队熵的缓冲区设置方法;重点引入偏最小二乘法结构方程模型解决项目团队熵难以度量的问题,并给出缓冲区设置及修正的熵模型;通过算例仿真,验证了本研究缓冲区设置方法的可行性。该方法可有效地缩短装配式建筑项目的完工工期。

摘要:针对25交模型未对带洞面目标的交集成分进行深入分析与精细表达,导致其对带洞面目标边界之间复杂交互细节表达能力不足的问题,提出了基于节点的扩展25交模型(node-based extended 25 intersection model,NE25IM)。在25交模型的基础上,将带洞面目标之间交点、交线及交面的个数、节点贡献值和结点度等定量化元素引入 NE25IM,以扩展表达矩阵中的交集非空元素,达到对带洞面目标之间拓扑关系精细化表达的目的。利用 NE25IM 描述了带洞面目标(包括带1个洞和2个洞的情况)之间相接、相交、覆盖和包 含4种基本拓扑关系,并分析了带洞面目标交集成分的计算过程。最后,通过案例分析验证了 NE25IM 的优势和带洞面目标内洞的数目的变化规律的现实意义。结果表明:NE25IM能更直接、精确地表达带洞面目标边界之间复杂的交互细节,这说明带洞面目标内洞的数目差异导致的模型表达上的数值差异与洞的形状和数目有关,且带洞面目标之间子集组合的表达差异因拓扑关系类型的不同而不同。

摘要:为研究考虑地震荷载的框架结构拓扑优化设计,引入改进的多项式刚度矩阵惩罚模型和基于低阶 模态能的伪模态识别准则和删除措施,综合解决了伪模态问题和惯性荷载作用下结构低密度区域的寄生效 应问题;采用Heaviside函数建立了设计变量与物理变量之间的映射关系,并构建了地震荷载作用下以结构 模态柔顺度总和最小为目标函数、满足体积约束的框架结构拓扑优化模型;采用移动渐近线方法对优化模型进行了求解。算例的计算结果表明:采用本研究提出的方法可以得到清晰的0/1分布的优化拓扑,且结构的设计域质量对优化结果有很大的影响,这验证了本研究方法的正确性和有效性。

摘要:为了降低供水泵站系统的运行能耗,利用4个标准测试函数对遗传算法(genetic algorithm,GA)、粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)和人工蜂群算法(artificial bee colony,ABC)进行寻优测试。测试结果表明,无论是收敛速度还是优化精度,ABC算法较 PSO 算法和 GA 算法都有极大的优势。基于目标电耗理论,建立以单位产量电耗最少为目标函数的优化调度模型,并将该模型应用于供水泵站系统的节能研究中。运用ABC算法对所建模型进行寻优计算,得出供水泵站系统的优化运行方案。对该方案的可行性和经济性进行评估,证明了ABC算法的优越性及其在泵站优化方面的实用价值。

摘要:地铁轨道建设对于城市交通具有重要意义,而现有市场上没有用于隧道施工作业的精密整平作业车,因此设计一种精密整平作业车调平液压系统控制算法,用以降低工人劳动强度,提高路面平整度和施工效率;对精密整平作业车调平液压系统进行 AMESim 参数化建模,在MATLAB中设计Fuzzy-PID及滑模变结构控制算法对调平系统模型进行对比控制;根据调平系统液压缸活塞杆位移精度、活塞杆跟踪所需时间、调平油缸压力变化、调平油缸流量变化等参数,利用传统PID、Fuzzy-PID和滑模变结构控制3种算法进行仿真对比。结果显示:当出现不确定的外来干扰时,与其他算法相比,Fuzzy-PID 算法在参数整定优良的情况下在系统的稳定性、调平精度、调平时间上均具有较大的优势。

摘要:针对工业零件生产过程中对无序摆放的工业零件进行抓取的情景,提出了一种新的基于加权投票的位姿估计方法。在原始点对特征(point-pair feature,PPF)算法的基础上引入加权投票方法,可以解决离线建模阶段由模型表面大量的短线段点对造成的误投票问题,实现目标工件的点云配准,最终得到目标零件的位姿估计结果。经验证,与三维扫描设备重构模型相比,本研究提出的方法可进行配准试验,减少离线建模阶段的工作量,且能很好地适应机械手抓取工业零件的工作情景。

摘要:为研究微观组织对镁合金力学性能及各向异性的影响,通过拉伸试验、电子背散射衍射 (electron back scatter eddiffraction,EBSD)技术研究挤压态AZ80,AZ31镁合金。结果表明:经过热挤压 后,铸态AZ80,AZ31镁合金呈现的主要织构组分分别为{0001}<10-10>、{0001}<10-10>和{11-20}<0001>。 由于织构不同和孪晶的作用,室温下这两种镁合金在拉伸荷载作用下呈现出不同的力学性能及各向异性的特征。且由于β相含量的差异,与AZ31镁合金相比,AZ80镁合金呈现出更高的强度和更小的延伸率。