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基于本体的公路工程安全领域知识建模和应用

清华大学学报（自然科学版） 2024年第2期64卷 224-234页

作者：刘广宇安芃伍震胡振中广东省路桥建设发展有限公司广州510623 清华大学深圳国际研究生院深圳518055

针对工程安全管理中普遍存在的知识缺口问题,提出一套基于本体技术实现领域知识建模和更新的方法。以公路工程领域为范例,从行业标准规范的文本数据中自动提取安全知识,构建领域知识图谱;通过知识模型与建筑信息模型(BIM)的结合,开发安... 详细信息

针对工程安全管理中普遍存在的知识缺口问题,提出一套基于本体技术实现领域知识建模和更新的方法。以公路工程领域为范例,从行业标准规范的文本数据中自动提取安全知识,构建领域知识图谱;通过知识模型与建筑信息模型(BIM)的结合,开发安全管理应用场景,展示本体引导的知识图谱对工程安全管理的辅助作用。领域本体在知识图谱中作为本体层结构,表示为一个包含7个层级、 390个有效节点的多维度层状结构;基于本体层的引导开发知识提取算法,从海量文本中提取网状知识结构,形成知识图谱的数据层。知识模型的更新采用由数据层到本体层的知识流动方式;提出基于类属关系、构成关系和实体核心词聚类的3类方法,实现本体层的更新。将知识模型关联实际项目的BIM,从安全管理的应用层面出发,验证了本体的引入在知识的组织和扩展中起到良好效果,展现了知识模型与BIM的结合呈现出的智能化应用前景。该研究为领域知识图谱的构建、更新、应用全过程提供了一个完整的范例,对于本体更新过程实现了方法创新,拓展了知识图谱的应用领域和技术思路,有助于提升工程安全管理的信息化水平。

关键词：知识建模安全管理建筑信息模型(BIM) 公路工程本体

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三角形布置圆柱体群绕流特性与流动机理研究

船舶力学 2024年第3期28卷 354-367页

作者：涂佳黄吕海宇胡刚王贯宇湘潭大学土木工程学院湖南湘潭411105 重庆市城市建设发展有限公司重庆400014

基于浸没边界-多松弛-格子玻尔兹曼方法,对Re=100时等边三角形布置三圆柱体群绕流问题进行数值模拟,分析间距比(Kd)与来流角度(α)两个关键参数对流体力系数及流场特性的影响,揭示其流动机理。计算结果表明:不同流场下尾流模式分为单漩... 详细信息

基于浸没边界-多松弛-格子玻尔兹曼方法,对Re=100时等边三角形布置三圆柱体群绕流问题进行数值模拟,分析间距比(Kd)与来流角度(α)两个关键参数对流体力系数及流场特性的影响,揭示其流动机理。计算结果表明:不同流场下尾流模式分为单漩涡、单漩涡体向双漩涡过渡、不规则的双漩涡、规则的双漩涡、双漩涡向三漩涡过渡、不规则的三漩涡和规则的三漩涡模式,在α=30°时流场下游涡街更加规则,尾流模式转变更快。三圆柱所受的时均流体力系数受间隙流流速影响较大,各来流角度下随间距比(除小间距比外)的变化趋势基本一致,尾流模式转变会导致三圆柱群的流体力系数均方根值发生显著变化,在Kd≥3.5后上游圆柱流体力系数均方根值有较大起伏。除α=0°工况外,在Kd≥2.5后中游圆柱的涡脱落频率受α和Kd影响较小,数值相对稳定。

关键词：浸没边界-多松弛-格子玻尔兹曼方法等边三角形布置尾流模式流体力系数流动机理

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附着式升降防护平台避让装置设计与应用

机械设计与制造 2024年第1期395卷 270-273,279页

作者：郑辉徐洪广李占福黄霞中建海峡建设发展有限公司福州福建350015

为解决现有附着式升降防护平台在施工流水作业时存在干涉问题,提出一种带有避让装置的新型附着式升降防护平台,平台底部桁架采用“吊桥式”结构,并分析此结构的技术难点,提出技术创新点及施工要点。为验证空间桁架结构的安全性能,采用... 详细信息

为解决现有附着式升降防护平台在施工流水作业时存在干涉问题,提出一种带有避让装置的新型附着式升降防护平台,平台底部桁架采用“吊桥式”结构,并分析此结构的技术难点,提出技术创新点及施工要点。为验证空间桁架结构的安全性能,采用理论计算、有限元分析和试验检验互为校核验证底部桁架结构的强度与挠度。挠度计算值与挠度试验值误差均在15%以内,且在最大施工荷载下的最大挠度值小于10mm,误差值与挠度最大值均符合现行国家规范要求。计算结果表明该避让装置可有效解决防护平台在升降过程中与其他器械及局部凸出结构产生干涉的问题,保障施工安全,提高施工效率。

关键词：升降式施工安全防护平台干涉避让装置三维设计有限元分析

基于改进自适应多种群遗传算法的结构-控制系统一体化优化

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第2期55卷 799-809页

作者：梅真龚嘉诚高毅超魏琳李海锋华侨大学土木工程学院福建厦门361021 中建四局建设发展有限公司福建厦门361006

提出一种改进的自适应多种群遗传算法,以更好地解决建筑结构-主动控制系统一体化优化问题,即同时对被控结构参数、控制算法参数、主动作动器布置位置进行优化。该遗传算法对编码方法、初始种群生成、选择策略、交叉概率和变异概率的自... 详细信息

提出一种改进的自适应多种群遗传算法,以更好地解决建筑结构-主动控制系统一体化优化问题,即同时对被控结构参数、控制算法参数、主动作动器布置位置进行优化。该遗传算法对编码方法、初始种群生成、选择策略、交叉概率和变异概率的自适应调整、多种群协同进化中移民策略等进行改进。研究结果表明:改进的自适应多种群遗传算法和改进的基本遗传算法优化结果总体一致,表明前者分析结果是正确的,并且具有较高的精度;改进的自适应多种群遗传算法和改进的基本遗传算法首次得到优化分析最优解的平均进化代数分别为320与730,表明前者比后者收敛速度更快;改进的自适应多种群遗传算法每次能达到或接近最优解,可有效克服基本遗传算法优化结果随机性较强的缺点;经改进的自适应多种群遗传算法优化的主动控制系统取得明显减振效果,E1 Centro波输入时,主动控制结构层间位移角峰值和绝对加速度峰值较无控时分别平均减小54.5%与46.7%。算例结果表明了改进的自适应多种群遗传算法的有效性,实现了对建筑结构-主动控制系统的一体化优化。

关键词：主动控制结构-控制系统一体化优化自适应遗传算法多种群

园林绿化工程之景观绿化施工关键技术——以临港综合区内新九四塘河河道工程配套绿化工程为例

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植物学研究 2024年第3期13卷 258-263页

作者：韦敏上海新金桥建设发展有限公司上海

在上海临港综合新片区,位于大治河以南、金汇港以东的830平方公里范围内,共有8764条河道,河湖水面占地比为8.8%。在这一区域内,河道绿化工程项目被视为示范项目的重中之重,而新九四塘河(从洲德路至北护城河)的新建河道工程配套绿化工程... 详细信息

在上海临港综合新片区,位于大治河以南、金汇港以东的830平方公里范围内,共有8764条河道,河湖水面占地比为8.8%。在这一区域内,河道绿化工程项目被视为示范项目的重中之重,而新九四塘河(从洲德路至北护城河)的新建河道工程配套绿化工程则是其中的一个典型案例。本文以临港综合区内新九四塘河河道工程配套绿化工程为例,重点探讨了景观绿化工程施工过程中涉及的以苗木栽植养护为主的绿化工程的施工重点难点,并总结了应对措施,旨在为上海地区工程绿化景观提升改建工程的实施提供实践经验和借鉴。

关键词：园林绿化景观绿化关键技术

考虑墩-梁碰撞效应的连续刚构桥系统易损性与概率地震风险性分析

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工程科学与技术 2024年第3期56卷 147-159页

作者：郑国足焦应乾石岩王文仙朱惠强兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 中建海峡建设发展有限公司福建福州350015

为研究连续刚构桥主梁与过渡墩碰撞效应对其地震系统易损性和概率地震风险性的影响,以一座主桥跨径为(120+220+120)m的连续刚构桥为研究背景,通过模拟实际施工过程以获得真实成桥内力状态,基于等效荷载法建立考虑该内力状态的动力弹塑... 详细信息

为研究连续刚构桥主梁与过渡墩碰撞效应对其地震系统易损性和概率地震风险性的影响,以一座主桥跨径为(120+220+120)m的连续刚构桥为研究背景,通过模拟实际施工过程以获得真实成桥内力状态,基于等效荷载法建立考虑该内力状态的动力弹塑性分析模型,采用Hertz-damp接触模型考虑包括主梁与过渡墩碰撞在内的伸缩缝处碰撞效应。选取90条具有速度脉冲的脉冲型近断层地震动沿纵桥向输入,通过时程分析解释了墩梁碰撞过程和破坏机理;采用增量动力分析法,建立考虑桥墩和支座权重系数的全桥复合系统易损性曲线,并与一阶界限法串联模型下限和并联模型上限系统易损性曲线进行对比,将场地危险性函数与易损性函数卷积,建立概率地震风险曲线,考察桥梁系统易损性、概率地震风险性及墩梁碰撞效应的影响。结果表明,若忽略过渡墩与主桥梁体的碰撞效应,将会低估过渡墩的位移反应3~5倍,低估其地震风险性概率120%;当地震动强度为0.2g~0.6g时,轻微破坏和中等破坏的损伤概率被低估了35%~80%;地震动强度为0.6g~1.5g时,严重破坏和完全破坏分别被低估13%~68%和15%~59%。

关键词：连续刚构桥碰撞效应内力状态脉冲地震动系统易损性地震风险性分析

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复杂环境下隧道施工涌水致灾机理及影响分析

铁道科学与工程学报 2024年

作者：蔡子勇乔世范刘屹颀中湘海外建设发展有限公司中南大学土木工程学院

涌水是隧道施工常见的地质灾害之一，严重威胁隧道施工安全。以下穿水库及穿越断层构造带隧道涌水案例为背景，从地质特征、围岩揭露、地质雷达探测及涌水形态多维度出发，系统分析隧道涌水致灾原因，以此建立隧道涌水分析模型。基于极... 详细信息

涌水是隧道施工常见的地质灾害之一，严重威胁隧道施工安全。以下穿水库及穿越断层构造带隧道涌水案例为背景，从地质特征、围岩揭露、地质雷达探测及涌水形态多维度出发，系统分析隧道涌水致灾原因，以此建立隧道涌水分析模型。基于极限平衡理论及渗流理论，推导隧道涌水安全临界厚度计算公式，提出隧道涌水稳定性判据，并基于单因素变量法及灰色关联法，探讨隧道涌水影响机制。研究结果表明：1）此次隧道涌水实质是隧道拱部潜伏着规模不大的含水溶腔，隧道开挖引起围岩应力重分布及地下水能量释放，在动水压力及渗透冲刷作用下，加之开挖扰动对围岩渗透系数改变及渗流影响，促使裂隙水运动诱发裂隙通道扩展贯通形成的小规模管道型涌水渐进性渗透破坏；2）提出了该隧道涌水致灾形成的3个基本要素：地表集水、地质构造及渗透水压；3）隧道临界安全厚度随着含水溶腔水压及裂隙通道直径的增加而增大，随着黏聚力的增大而减少，随着内摩擦角的增大其影响甚小，得到其影响因素敏感性先后排序为：裂隙通道直径>溶腔水位高度>填充介质黏聚力>内摩擦角，裂隙通道直径对隧道安全稳定影响最大。4）研究成果对理解隧道涌水机理及其为类似工程涌水安全防控提供参考。

关键词：隧道施工断层构造涌水临界安全厚度灰色关联法

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雨污输配管线自动巡检技术的研究

科学技术创新 2024年第13期 213-216页

作者：潘国乔上海景铭建设发展有限公司上海

为了提高雨污管道巡检的效率和精度,本文通过介绍雨污管道声呐检测、复杂环境下的两栖机器人运动自动化控制、雨污管道图像处理与巡检,提出了基于两栖机器人的自动化巡检方案。研究结果表明,基于两栖机器人的雨污管道自动化巡检技术具... 详细信息

为了提高雨污管道巡检的效率和精度,本文通过介绍雨污管道声呐检测、复杂环境下的两栖机器人运动自动化控制、雨污管道图像处理与巡检,提出了基于两栖机器人的自动化巡检方案。研究结果表明,基于两栖机器人的雨污管道自动化巡检技术具有较高的可行性和实用性。通过两栖机器人的结构设计、控制策略和图像处理技术的综合应用,可以实现管道巡检的高效、精准和自动化,为城市排水系统的维护和管理提供了一种新的解决方案。

关键词：两栖机器人雨污管道自动化巡检技术

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城市高架桥荫光照特性与绿化合理布局研究

工程设计与施工 2024年第2期6卷 105-107页

作者：陈燚上海金锐建设发展有限公司上海200020

随着城市化进程的加快,高架桥成为城市交通中重要组成部分,由于高架桥下方的空间往往光照条件不佳,为城市绿化带来了新的挑战。基于此背景,论文先分析了城市高架桥荫下的光照特性,揭示了光照不均匀性对植物生长的影响,并梳理了基于光照... 详细信息

随着城市化进程的加快,高架桥成为城市交通中重要组成部分,由于高架桥下方的空间往往光照条件不佳,为城市绿化带来了新的挑战。基于此背景,论文先分析了城市高架桥荫下的光照特性,揭示了光照不均匀性对植物生长的影响,并梳理了基于光照特性的绿化布局面临的难点。以上海黄浦区桥荫桥孔环境优化改造工程为例,提出了一系列合理的绿化布局策略。通过相关措施的实施,实现了在光照受限的高架桥下实施有效的绿化布局,增进了环境质量,并提高了城市空间的利用效率,既为相关人员提供了实践参考,也为城市绿化和可持续发展贡献了可借鉴的经验。

关键词：城市高架桥桥荫光照特性绿化布局