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基于RBFNN-ISSA的特大跨径悬索桥有限元模型修正

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振动与冲击 2024年第7期43卷 155-167页

作者：王祺顺何维吴欣郭伟奇雷顺成湖南省交通科学研究院有限公司交通建设工程湖南省重点实验室长沙410015 长沙理工大学土木工程学院桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室长沙410015 湖南大学土木工程学院风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082

针对大跨径悬索桥一类复杂结构的有限元模型修正问题,提出了一种基于径向基神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)子结构代理模型与改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)的有限元模型修正方法。首... 详细信息

针对大跨径悬索桥一类复杂结构的有限元模型修正问题,提出了一种基于径向基神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)子结构代理模型与改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)的有限元模型修正方法。首先,基于桥梁图纸数据采用通用有限元软件建立一座大跨悬索桥的初始有限元模型,并根据拉丁超立方抽样原则生成子结构材料参数-结构响应的训练样本,通过RBF神经网络和子结构模拟方法对初始有限元模型进行解构重组和样本学习,拟合关于材料参数-结构响应的代理模型。其次,建立考虑主梁挠度和模态频率误差最小的有限元模型参数修正数学优化模型,采用Tent混沌映射及黄金正弦策略改进标准麻雀搜索算法,引入柯西分布函数和贪心保留策略对每一代麻雀种群进行扰动,以用于求解联合静、动力特征的有限元模型修正数学优化问题。最后,以杭瑞高速洞庭湖大桥为工程背景,进行了悬索桥荷载试验,利用实测桥梁响应数据验证了该方法的可行性。研究结果表明:基于RBF神经网络与子结构法的模型修正方法,可以建立拟合精度较高的悬索桥结构代理模型;基于子结构RBF神经网络与改进麻雀搜索算法修正后的有限元模型相较于整体RBF神经网络、支持向量机和Kriging模型,大幅提升了对于实际结构的模拟精度,与实测数据相比,修正前后有限元模型在两级静力加载工况下13个有效测点挠度的平均相对误差降低了25%以上,前8阶模态频率的平均相对误差由-6.83%降至-2.38%,MAC值结果表明修正后模型能够准确地反映出大桥的实际振动状态,有效改善了初始有限元模型计算失真的情况;此外,基于混合策略改进后的麻雀搜索算法对于有限元模型修正参数的寻优具有更佳的收敛效率和稳定性。

关键词：桥梁工程有限元模型修正改进麻雀搜索算法(ISSA) 悬索桥径向基神经网络(RBFNN) 柯西变异策略

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全程老化沥青中温抗疲劳性能及预测模型研究

材料导报 2024年第21期38卷 135-140页

作者：刘亚敏韩旭晖高晨光钟国亮长安大学公路学院

为分析老化沥青胶结料的中温抗疲劳性能，以三种基质沥青和两种改性沥青为试验材料，基于线性振幅扫描试验和黏弹性连续损伤模型，建立了预测模型。结果表明，在线性振幅扫描试验中，随着频率的增大和老化时间的延长，沥青的复合剪切模... 详细信息

为分析老化沥青胶结料的中温抗疲劳性能，以三种基质沥青和两种改性沥青为试验材料，基于线性振幅扫描试验和黏弹性连续损伤模型，建立了预测模型。结果表明，在线性振幅扫描试验中，随着频率的增大和老化时间的延长，沥青的复合剪切模量增大，相位角减小；改性沥青的相位角明显小于基质沥青，表明改性剂可以增强沥青胶结料的弹性；基质沥青的疲劳寿命随老化时间延长而缩短，其变化存在一个平缓过渡期；精度检验结果表明，建立的非线性预估模型拟合程度高，可用于不同老化时间沥青胶结料疲劳寿命的预测；推荐采用残留疲劳寿命作为老化沥青胶结料中温抗疲劳性能工程的判断指标，并针对不同类型沥青提出了相应技术要求。

关键词：道路工程沥青胶结料中温抗疲劳性能线性振幅扫描试验黏弹性连续损伤模型

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高速公路机电设备动态运维评价及预测性维护

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：张毅陈莎雯陈艳范翔宇王思祺吴欢焦鹏飞浙江高信技术股份有限公司吉林大学交通学院辽宁大通公路工程有限公司

提出了一种设备全寿命周期内基于质量评价结果的经济性运维措施选择方法：首先，采用模糊综合评价法对设备的质量状况进行实时评价；基于此对设备使用总成本进行动态计算，通过成本对比选取最经济的维修时间点实施不同程度的运维养护措... 详细信息

提出了一种设备全寿命周期内基于质量评价结果的经济性运维措施选择方法：首先，采用模糊综合评价法对设备的质量状况进行实时评价；基于此对设备使用总成本进行动态计算，通过成本对比选取最经济的维修时间点实施不同程度的运维养护措施；最后，运用浙江温州、丽水的隧道、主线、收费站等多场景数据，通过实例分析，验证了方法的可行性和有效性。

关键词：交通运输规划与管理高速公路模糊综合评价 LCC模型

考虑承插深度变化的预制拼装桥墩抗震性能试验研究

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地震工程与工程振动 2024年第5期44卷 82-92页

作者：宋承哲思晓龙张潇王苓力北京工业大学教育部城市安全与灾害工程重点实验室北京100124 辽宁省交通规划设计院有限责任公司辽宁沈阳110000

为研究承插深度对承插结构抗震性能的影响,设计制作了现浇桥墩以及考虑承插深度变化的装配桥墩,其中承插桥墩的承插深度分别为1.0 d(d为方墩边长)、0.8d以及0.6d。通过拟静力试验研究分析桥墩的破坏现象、滞回性能以及耗能能力等,讨论... 详细信息

为研究承插深度对承插结构抗震性能的影响,设计制作了现浇桥墩以及考虑承插深度变化的装配桥墩,其中承插桥墩的承插深度分别为1.0 d(d为方墩边长)、0.8d以及0.6d。通过拟静力试验研究分析桥墩的破坏现象、滞回性能以及耗能能力等,讨论承插深度对桥墩的影响。试验结果表明:4组试件的峰值承载力相近;1.0 d承插桥墩具有与现浇桥墩类似的破坏现象与滞回曲线,抗震性能等同现浇桥墩;0.8 d承插桥墩、0.6d承插桥墩由于承台的损伤,延性弱于现浇桥墩。通过对比破坏现象,分析了现有配筋情况下,承台侧壁抗剪承载力与墩柱极限抗剪承载力之间的相对关系。当墩柱和承台配筋率不变的情况下,墩柱承插深度越小,侧壁抗剪承载能力越低,承台插槽的侧壁越容易发生因抗剪承载力降低而导致的损伤。因此,设计中承插深度的选择需要考虑墩柱与承台插槽侧壁承载能力相对大小关系,以避免损伤发生于承台位置。

关键词：预制桥墩承插连接拟静力试验承插深度抗震性能

植物油微胶囊沥青混合料的微观力学性能及自愈合机制

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材料导报 2024年第4期38卷 254-260页

作者：汤文旷强张宇翔吕悦晶武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉430065

为了研究植物油微胶囊沥青混合料的微观力学性能及自愈合机制,利用分子动力学方法基于12分子沥青模型构建沥青微裂缝模型,采用植物油提取物油酸、亚油酸以及石油基再生剂乙基四氢化萘作为芯材,探究三种芯材释放后沥青微裂缝的自愈合进程... 详细信息

为了研究植物油微胶囊沥青混合料的微观力学性能及自愈合机制,利用分子动力学方法基于12分子沥青模型构建沥青微裂缝模型,采用植物油提取物油酸、亚油酸以及石油基再生剂乙基四氢化萘作为芯材,探究三种芯材释放后沥青微裂缝的自愈合进程,计算沥青分子的自扩散系数并分析不同芯材的作用机制,同时构建沥青-集料模型,采用粘聚能、粘附能、粘附强度等指标分析融入不同芯材后沥青-集料界面的微观力学性能。结果表明:芯材的释放加速了沥青分子的自扩散,提高了微裂缝的自愈合能力,且微裂缝自愈合能力随温度的升高而增强;与芯材融合后老化沥青的粘聚能和粘附能分别提高了37.2%和36.8%以上,并且老化沥青-集料界面的粘附强度增加;与石油基再生剂相比,植物油能更好地促进微裂缝的愈合。通过分子动力学技术可以更深入地探查微胶囊沥青路面的自愈合机制,从而为微胶囊芯材的设计与选择提供可行的方法。

关键词：沥青混合料微胶囊自愈合分子动力学粘聚能粘附能粘附强度

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超大粒径沥青混合料的黏弹特性及温度影响

建筑材料学报 2024年第4期27卷 327-331,342页

作者：蒋应军易勇田甜张宇范江涛长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064 长安大学公路学院陕西西安710064

为精准表征超大粒径沥青混合料(LSAM-50)柔性基层路面的动态黏弹力学响应,对LSAM-50进行动态模量试验,分析了温度对LSAM-50黏弹参数的影响,构建了基于广义对数Sigmoidal模型的黏弹参数主曲线以及基于广义Maxwell模型的黏弹性本构关系.... 详细信息

为精准表征超大粒径沥青混合料(LSAM-50)柔性基层路面的动态黏弹力学响应,对LSAM-50进行动态模量试验,分析了温度对LSAM-50黏弹参数的影响,构建了基于广义对数Sigmoidal模型的黏弹参数主曲线以及基于广义Maxwell模型的黏弹性本构关系.结果表明:温度对LSAM-50黏弹参数的影响显著,温度升高后LSAM-50模量的变化由集料嵌挤力主导,动态模量与存储模量随着温度的升高逐渐降低后趋于稳定;由于LSAM-50具有更大的粒径和集料嵌挤力,其高温抗变形能力比AC-20和AC-13更强;可用广义Maxwell模型构建LSAM-50的黏弹本构关系,其相关性不低于0.99.

关键词：超大粒径沥青混合料动态模量主曲线线黏弹性

基于知识图谱的反恐行动链构建与智能决策技术

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火力与指挥控制 2024年

作者：董骁郑晓军童小英宋亚宁许创大连交通大学机械工程学院

反恐问题备受各国军事界的关注。针对武器装备数量庞大、关系复杂且数据量巨大的问题，提出了一种基于知识图谱的反恐行动链寻优方法。该方法以知识图谱为理论基础构建作战元素能力库和协同反恐案例谱，以实现对作战能力和作战案例的快... 详细信息

反恐问题备受各国军事界的关注。针对武器装备数量庞大、关系复杂且数据量巨大的问题，提出了一种基于知识图谱的反恐行动链寻优方法。该方法以知识图谱为理论基础构建作战元素能力库和协同反恐案例谱，以实现对作战能力和作战案例的快速检索。同时，建立反恐行动链模型，采用线性规划算法进行快速寻优。经过仿真实验验证，该方法能够在短时间内针对目标构建具有最高打击效能或最短闭合时间的反恐行动链。

关键词：恐怖主义杀伤链知识图谱寻优知识图谱构建

锚杆-混凝土预制格网结构的护岸稳定性数值分析

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中国农村水利水电 2024年第6期 203-208页

作者：周丁曾敬龙杨嘉兴刘延飞程永舟湖南省水运建设投资集团有限公司湖南长沙410118 中交二航局第三工程有限公司江苏镇江212000 长沙理工大学水利与环境工程学院湖南长沙410114

粉细砂土壤由于其特殊的物理性质和易侵蚀的特点,使得粉细砂岸坡的护岸结构至关重要。以湘江部分粉细砂河岸为研究对象,考虑其降雨频率高,河流流速大,河岸易受冲刷的特性,利用有限差分软件FLAC3D,结合所选河段粉细砂岸坡的地形及土体性... 详细信息

粉细砂土壤由于其特殊的物理性质和易侵蚀的特点,使得粉细砂岸坡的护岸结构至关重要。以湘江部分粉细砂河岸为研究对象,考虑其降雨频率高,河流流速大,河岸易受冲刷的特性,利用有限差分软件FLAC3D,结合所选河段粉细砂岸坡的地形及土体性能参数,提出锚杆-混凝土预制格网护岸结构,建立三维岸坡防护数学模型,探讨该护岸结构对岸坡稳定性的影响。结果表明,锚杆拉力以及预制格网自重作用下,应力场呈带状分布,锚杆-混凝土预制格网护岸结构极大程度限制了土体水平方向的位移,减弱了岸坡塑性区以及最大剪切应变增量带的发展,岸坡稳定性安全系数显著提高,锚杆长度和入土角度对提高粉细砂岸坡的整体稳定性有显著影响,锚杆长8 m,入土角度为30°的锚固方案可供实际工程参考。

关键词：粉细砂岸坡数值分析锚杆-混凝土预制格网岸坡稳定性

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泡沫轻质土和砂土回填管道沟槽动力响应数值模拟对比分析

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铁道科学与工程学报 2024年第7期21卷 2722-2734页

作者：金亮星姚瑞阳魏丽敏田江何群徐长红中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司云南昆明650051

市政道路下覆管道回填区采用砂土等散体材料回填时,控制压实度是施工的关键技术难题之一。引入泡沫轻质土作为管道沟槽回填区材料能较好地解决回填压实度低的问题。为了研究回填管道沟槽泡沫轻质土的动力特性,结合某市政道路回填段行车... 详细信息

市政道路下覆管道回填区采用砂土等散体材料回填时,控制压实度是施工的关键技术难题之一。引入泡沫轻质土作为管道沟槽回填区材料能较好地解决回填压实度低的问题。为了研究回填管道沟槽泡沫轻质土的动力特性,结合某市政道路回填段行车激励现场试验,沿行车线路横向路面布设8个监测点,建立管道-回填区-路基路面三维动力模型,并施加不同工况下的三轴货车行车荷载激励,数值模拟结果与现场监测点实测数据对比验证了模型的可行性。运用此模型对泡沫轻质土、砂土回填区段的路基路面、管道外壁动力响应及路基工作区深度展开对比分析。结果表明:1)泡沫轻质土回填区沿深度方向动应力峰值衰减率、振动加速度衰减率分别为砂土回填区段的1.63~1.93倍及2.13~3.7倍。2)车重由空载变为满载时,泡沫轻质土回填区和砂土回填区管顶动应力峰值分别增加18.03 kPa和17.86 kPa,说明在回填区上行驶重型车辆时会导致埋地管道振动显著增加。3)泡沫轻质土、砂土回填区管顶和靠近行车一侧动位移峰值比例分别为1.31、1.96,泡沫轻质土回填区管道外壁动位移峰值分布较砂土回填区更加均匀。4)采用泡沫轻质土回填时路基动敏感区和动影响区深度分别为砂土回填的0.68~0.78倍、0.77~0.79倍,对路基稳定性有利。研究结果可为泡沫轻质土在市政道路管道沟槽回填中的相关应用提供参考。

关键词：泡沫轻质土砂土管道沟槽回填动力响应数值分析