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软黏土基坑开挖诱发邻近桥梁桩基的时变响应

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 24-32页

作者：应宏伟熊一帆吕唯程康刘广新杜威河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 中铁十一局集团有限公司湖北武汉430061 浙江省铁投建设工程有限公司浙江温州325000 杭州铁路设计院有限责任公司浙江杭州310004

利用PLAXIS 3D软件和软土蠕变模型,建立某市政道路下穿市域铁路桥梁基坑工程的三维数值模型,通过与实测数据的对比验证模型的合理性.将软土蠕变模型退化为软土模型,考虑桩顶约束条件,对比分析桥梁群桩的时效水平响应.结合两阶段法,将数... 详细信息

利用PLAXIS 3D软件和软土蠕变模型,建立某市政道路下穿市域铁路桥梁基坑工程的三维数值模型,通过与实测数据的对比验证模型的合理性.将软土蠕变模型退化为软土模型,考虑桩顶约束条件,对比分析桥梁群桩的时效水平响应.结合两阶段法,将数值计算得到的土体自由场时变沉降作为“外荷载”作用于桩基,利用考虑桩土往返剪切的荷载传递方法,计算桩身自重、桩顶荷载和后续近接工程基坑开挖作用下桩基的竖向力学响应.结果表明:1)土体蠕变对邻近桥梁群桩变形、内力的影响较大,甚至不亚于墙体瞬时变形的影响;2)桥梁群桩桩身的变形、内力与离开坑壁的距离呈负相关,并表现出群桩的遮帘作用,桩顶的变形、内力则由桩顶约束条件决定;3)对于桩顶承受荷载不大以及后续受近接工程基坑开挖扰动不大的深厚软弱地层中的桥桩桩基,在以桩顶变形为控制目标时,存在合理桩径和合理桩长.

关键词：基坑开挖桩基础时效分析荷载传递法

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考虑时空效应的杭州软黏土超深基坑地表沉降分析方法

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上海交通大学学报 2024年

作者：熊一帆应宏伟张金红程康李冰河河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江省建筑设计研究院中铁十一局集团有限公司

利用PLAXIS 3D软件和软土蠕变模型，建立杭州中心项目超深基坑群B2基坑的三维数值模型，深入分析了时空因素对坑外地表沉降的影响。引入互补误差函数和三折线模型，利用数值结果对既有互补误差函数进行修正，提出了考虑时空效应的地表... 详细信息

利用PLAXIS 3D软件和软土蠕变模型，建立杭州中心项目超深基坑群B2基坑的三维数值模型，深入分析了时空因素对坑外地表沉降的影响。引入互补误差函数和三折线模型，利用数值结果对既有互补误差函数进行修正，提出了考虑时空效应的地表沉降快速分析方法。结果表明：软黏土蠕变既诱发围护墙的附加侧移从而引起土体沉降，又诱发坑外土体产生不依赖于围护墙侧移的沉降；忽略软土蠕变对预测超深基坑坑外地表沉降的影响不弱于墙体侧移；基坑深度和开挖速率相同时，开挖面积直接决定施工时间的长短，从而影响软黏土蠕变诱发的地表沉降。

关键词：软黏土超深基坑地表沉降时空效应互补误差函数

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管桩处治施工技术在高速公路改扩建中的应用

交通世界 2024年第9期 79-81页

作者：肖政熊一帆江西省交通投资集团有限责任公司吉安西管理中心江西吉安343000 江西省交通投资集团有限责任公司路网运营管理公司江西南昌330000

为分析和总结刚性预应力管桩施工质量控制要点,以某高速公路改扩建工程段为例,结合其软弱路堤地质条件,提出刚性预应力管桩加固处治方案,对桩顶荷载压力、承载力、桩基沉降及桩间距等参数取值进行计算;基于此,对包括施工机械及材料选用... 详细信息

为分析和总结刚性预应力管桩施工质量控制要点,以某高速公路改扩建工程段为例,结合其软弱路堤地质条件,提出刚性预应力管桩加固处治方案,对桩顶荷载压力、承载力、桩基沉降及桩间距等参数取值进行计算;基于此,对包括施工机械及材料选用、定位放样、喂桩及沉桩等在内的施工要点进行分析探讨。分析结果表明,通过加强施工参数及施工过程控制,高强度刚性预应力管桩在公路软弱路堤加固处治方面较为适用,处治后的地基承载力及沉降均符合相关规范要求。

关键词：预应力管桩高速公路改扩建软弱路堤

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冷拌冷铺罩面在高速公路路面养护中的应用

江西交通科技 2024年第2期 24-27页

作者：熊一帆徐志祥江西省交通投资集团路网运营管理公司江西南昌330038 江西省交通投资集团路网运营管理公司养护技术中心江西南昌330038

为提升厦蓉高速(G76)隘岭至瑞金段的路面抗滑性能,保证道路行车安全,本文选取典型路段进行冷拌冷铺罩面施工,并详细阐述了其施工工艺,通过对原材料和实体工程的质量控制,以及通车一个月及三个月的跟踪检测,总结了该预防性技术的技术特点。

关键词：高速公路冷拌冷铺罩面预防性养护抗滑

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软黏土基坑开挖诱发坑外地表沉降的时效解

岩土工程学报 2024年第10期46卷 2041-2050页

作者：应宏伟熊一帆李冰河吕唯程康张金红河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210024 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江省建筑设计研究院浙江杭州310006 中铁十一局集团有限公司湖北武汉430061

对比理论和实测研究成果,发现既有坑外地表沉降计算方法不适用于蠕变效应显著的软土基坑。借助Lame方程和三参量黏弹性地基模型,推导得到柔性挡墙任意变位诱发坑外地表沉降的时效半解析解;将理论计算方法应用于杭州软土地区的两个深基... 详细信息

对比理论和实测研究成果,发现既有坑外地表沉降计算方法不适用于蠕变效应显著的软土基坑。借助Lame方程和三参量黏弹性地基模型,推导得到柔性挡墙任意变位诱发坑外地表沉降的时效半解析解;将理论计算方法应用于杭州软土地区的两个深基坑工程实例,分析了从基坑开挖到地下室回筑的施工全过程中坑外地表沉降的发展规律。结果表明:(1)软土蠕变诱发不依赖于挡墙附加侧移的地表沉降,不仅导致软土基坑开挖期间的地表最大沉降与挡墙最大侧移之比远大于非软土基坑,而且引起坑外土体在地下室回筑期的持续沉降;(2)软土蠕变诱发的地表沉降随挡墙侧移的增大而增大,表现为凹槽沉降模式;(3)深厚软土深基坑的地表最大沉降与挡墙最大侧移之比主要受软土蠕变性和施工时间等因素的影响,与挡墙侧移量的关系不明显。

关键词：基坑开挖地表沉降软黏土蠕变时效解

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星载天线阵列动力学分析及优化设计

机械设计与制造工程 2024年第1期53卷 41-45页

作者：姚文旭熊一帆王光辉宫超越赵腾山上海航天电子技术研究所上海201109

星载天线作为通信及遥感卫星中重要的载荷设备,面临着各种严苛的力学环境,其电子器件极易出现结构性破坏、功能失效等动力学问题。为了提高其在轨可靠性,基于有限元法建立了星载多路收发天线阵列的动力学模型,并进行了模态分析和频响分... 详细信息

星载天线作为通信及遥感卫星中重要的载荷设备,面临着各种严苛的力学环境,其电子器件极易出现结构性破坏、功能失效等动力学问题。为了提高其在轨可靠性,基于有限元法建立了星载多路收发天线阵列的动力学模型,并进行了模态分析和频响分析,发现结构刚度较低且有屈服破坏的风险。通过设置加强筋和增大板厚等方法对此结构进行了设计优化,优化后结构基频显著提高,最大应力、位移等输出响应明显减小,满足了结构安全性要求。

关键词：星载天线模态分析频响分析结构优化

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基于卷积神经网络的图像超分辨率重建研究

基于卷积神经网络的图像超分辨率重建研究

作者：熊一帆兰州交通大学

学位级别：硕士

在现代社会中,图像作为一个传递信息的重要途径,在各个行业中都有广泛的作用,而图像的质量在某种程度上对工作的成功与否起到了重大的作用。图像的分辨率越高在工作中起到的效果越好,比如在医疗领域,病理图像的分辨率越高,医生越能够准... 详细信息

在现代社会中,图像作为一个传递信息的重要途径,在各个行业中都有广泛的作用,而图像的质量在某种程度上对工作的成功与否起到了重大的作用。图像的分辨率越高在工作中起到的效果越好,比如在医疗领域,病理图像的分辨率越高,医生越能够准确地辨别患者的问题,从而给出有效的针对治疗的方法,所以提高图像分辨率的问题一直是研究的热点。但是提高分辨率一般有两种方法:硬件方法与软件方法,硬件方法一般是受硬件设备的影响,通常会受到技术与成本的限制,所以软件方法就被作为重点途径研究,图像超分辨率重建方法逐渐成为近些年的研究热点,而随着技术的发展,传统的超分辨率方法已经达到了一个峰值,难以再有提高。而近些年来的人工智能深度学习技术快速发展,卷积神经网络与超分辨率结合的方法可以有效的解决这一问题。本文是在原有的基于卷积神经网络单幅图像的超分辨率重建的网络模型的基础上进行研究与优化,采用了不同于一般网络结构的级联架构,并且在其中加入全局级联连接与局部级联连接,重建取得了较好的结果。研究内容主要为:(1)通过超分辨率重建的研究背景意义以及国内外的研究情况,对基本的超分辨率算法进行说明与研究,超分辨率的传统算法主要分为三个类别,基于插值、基于重建和基于学习。在这一部分研究了最邻近插值法、双线性插值法、双三次插值法、凸集投影法、迭代反投影法和稀疏编码法等多种传统算法,并将传统算法的效果进行了比对。其中双线性插值法和双三次插值法在实验中通常应用于图像预处理的部分。(2)对卷积神经网络进行了深入的研究,包括卷积神经网络的结构、核心思想、网络参数与网络设计所需的残差学习与递归学习。从包含层的类型的角度展开介绍了卷积神经网络的基本结构,以及各种采样方法;激活函数作为其中重要的参数,对于重建效果与速度有着很大的影响;根据实际情况,选择了最为合适的损失函数与激活函数。(3)现有的网络在提升自身性能的方式主要是增加网络的层次,但随着层次的不断加深,网络效果有很大可能会下降,并出现一系列过拟合问题,导致深层次的网络重建效果甚至比浅层次的网络效果更差。本文中将全局级联连接与局部级联连接加入网络中,通过连接将特征信息从浅层快速传到深层网络。除此之外还对残差块结构进行了研究,去掉其中占用计算资源并增加计算复杂度的批归一化层,利用尺寸小的卷积核增加层中的通道数,使其在网络层次较浅的情况下也能达到深层次网络的效果,还可以使更多的低层信息通过。最后将信息集中到低秩卷积上,进行特征提取,再通过最大池化层来提高计算速度并增强特征的鲁棒性,使重建效果更好。为了更直观的评估,将Set5和Set14作为测试集,用Bicubic、SRCNN、VDSR与本文模型进行了对比实验。本文提出的网络结构在效果上优于传统算法,在主观评价与客观评价的图像与数据中可以发现,新算法取得的数据结果。对比实验中测试集set5与set14的PSNR值与SSIM值,相较于双三次插值等传统算法,所用模型的实验结果都得到了提高,效果明显。在比例因子大小对实验结果的影响实验中,模型也得到了其中最优的结果,并且发现,比例因子越小,重建的效果越好。

关键词：卷积神经网络级联网络残差学习超分辨率重建

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六足机器人爬楼步态控制与规划

六足机器人爬楼步态控制与规划

作者：熊一帆南京理工大学

学位级别：硕士

足式机器人是机器人研究的一个重要部分,具有广阔的研究空间和实际应用前景。但是,对于足式机器人的越障分析和自主越障控制的研究并不多。为了满足军事领域对机器人越障性能的需求,本文基于楼梯环境设计了一款具有高效的移动性能和越... 详细信息

足式机器人是机器人研究的一个重要部分,具有广阔的研究空间和实际应用前景。但是,对于足式机器人的越障分析和自主越障控制的研究并不多。为了满足军事领域对机器人越障性能的需求,本文基于楼梯环境设计了一款具有高效的移动性能和越障性能的六足机器人。本文主要对六足机器人进行了结构设计、步态规划、运动分析和爬越楼梯控制方法的研究。本文首先对机器人整体结构进行了设计,并重点对机器人半圆形腿和机身框架进行了静力学分析和模态分析,验证了结构设计和材料选择的合理性。在机构设计的基础上,对机器人运动步态进行了规划,设计了直行、转弯步态和爬楼梯步态。然后对各种步态进行了运动学分析,并且依据爬楼环境对机器人进行了稳定性分析,为后面的运动控制提供参考。接着基于仿真软件ADAMS进行了运动仿真,验证了机器人结构设计、步态规划的合理性和运动分析的准确性。然后本文对机器人爬越楼梯的控制方法进行了研究,并设计了机器人的控制系统。爬楼梯控制方法主要分为爬楼前的位姿调整和爬楼时的自适应控制两部分,从而实现机器人自主爬越楼梯。控制系统的设计主要设计选取了驱动系统和传感器系统等模块,为后续物理样机制作奠定基础。最后制作六足机器人样机,通过实验验证了相关步态设计和运动分析的准确性与控制方法的可行性,为后续的该机器人的改进和优化提供了依据。

关键词：六足机器人步态规划运动分析运动仿真控制方法

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茉莉鲜花释香机制与挥发性成分变化规律研究

茉莉鲜花释香机制与挥发性成分变化规律研究

作者：熊一帆湖南农业大学

学位级别：硕士

茉莉花茶因其馥郁鲜灵的花香而受到消费者的青睐。目前,离体茉莉花及花茶窨制过程中挥发性成分的变化趋势与茉莉花释香机理尚未明确。本研究首先以离体茉莉花为材料,观察其开放吐香过程;再以不同工艺窨制过程中的茉莉花及茶坯为研究对象... 详细信息

茉莉花茶因其馥郁鲜灵的花香而受到消费者的青睐。目前,离体茉莉花及花茶窨制过程中挥发性成分的变化趋势与茉莉花释香机理尚未明确。本研究首先以离体茉莉花为材料,观察其开放吐香过程;再以不同工艺窨制过程中的茉莉花及茶坯为研究对象,采用GC-MS绝对定量分析方法,研究了茉莉花及茶坯挥发性成分含量的动态变化;最后采用分子生物学分析手段,探究与香气释放相关的四种酶（SAMT、HGMR、PAL、FPPS）的活性及基因表达量的变化。得出如下结论:1.本研究观察了不同温度条件下离体茉莉鲜花的开放吐香过程,综合茉莉鲜花的开放率、开放度、色泽和鲜活度及鲜花的香气类型、浓度和鲜灵度等指标,分析离体茉莉花吐香的适宜温度。试验结果表明,30℃为茉莉花吐香的最适温度。该温度条件下的茉莉花能长时间维持鲜活状态,并释放鲜灵的花香。该结果将为下一步的茉莉花茶窨制提供温度参数。2.采用GC-MS气质联用分析技术,检测花茶窨制过程中挥发性成分的动态变化。结果表明,茉莉花中共检测出有效挥发性成分71种,包括萜烯类化合物24种、醇类化合物9种、碳氢化合物6种、酯类化合物24种、酮类化合物1种、醛类化合物3种、含氮化合物和含氧化合物各2种。茶坯中共检测出有效挥发性成分78种,包括萜烯类化合物29种、醇类化合物6种、酯类化合物28种、含氮化合物8种、醛类化合物1种及其他化合物6种。从窨制过程中的JTF值可评价香气的优劣,茶坯和鲜花的JTF值均呈先上升后下降趋势,新工艺窨制过程中的茉莉花及茶坯在同一窨制时间点的JTF值均高于传统工艺的茉莉花及茶坯的JTF值。3.挥发性成分绝对定量结果显示,在不同工艺窨制的茶坯中,挥发性成分总量及其中的萜烯类化合物、酯类化合物、醇类化合物、含氮化合物和碳氢化合物总量均呈先升后降的趋势。而含氧化合物则是新工艺茶坯的呈先升后降趋势,传统工艺的呈持续下降趋势。新工艺茶坯中除醇类及碳氢化合物含量低于传统工艺茶坯外,其他挥发性成分均高于传统工艺茶坯的。在不同工艺窨制过程中的茉莉花中,萜烯类化合物、含氧化合物、酯类化合物、醇类化合物、含氮化合物和碳氢化合物含量均呈现先升后降趋势。醇类及碳氢化合物含量则是传统工艺中的茉莉花高于新工艺的茉莉花,而其他挥发性成分则是新工艺的茉莉花高于传统工艺的。同一窨制时间点,新工艺条件下的茶坯及鲜花挥发性成分含量均远高于传统工艺的。4.选择与茉莉花释香相关的FPPS、、HGMR、、PAL、、SAMT 4种酶为研究对象,分析其在窨制过程中的活性变化。结果表明,在窨制过程中,HGMR的活性呈下降趋势,而FPPS、PAL、SAMT均呈先增后减的趋势。传统工艺窨花除了FPPS的活性高于新工艺窨花和离体茉莉鲜花外,HPL、SAMT及HGMR中的活性均是三种处理中最低的。对不同处理鲜花中的rtHGMR、rtPAL、rtSAMT及rtFPPS基因进行qPCR荧光定量分析,从结果可得:在窨制过程中,鲜花中的rt HGMR基因的相对表达量呈下降趋势,而rt PAL、rt SAMT及rt FPPS基因的相对表达量均呈先增后减的趋势。将酶活性与基因表达量进行相关性分析发现:rtHGMR、rtPAL、rtSAMT及rt FPPS4种基因的表达量与其对应的酶活性呈显著正相关（p＜0.05）。新工艺窨花与传统工艺窨花相比,前者能提高与释香相关的4种酶的活性和基因表达量,从而有益于茉莉花香气物质的释放,提高花茶的香气品质。

关键词：离体茉莉鲜花花茶窨制挥发性成分酶活性释香机制