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考虑畸变效应的钢桁腹-混凝土组合箱梁横向内力计算方法

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建筑钢结构进展 2024年

作者：套格套丁南宏冀伟刘奇兰州交通大学土木工程学院

为合理分析在偏心荷载作用下钢桁腹-混凝土组合箱梁横向内力，对钢桁腹杆进行等效处理，参考框架分析法的基本原理，建立了考虑畸变效应的钢桁腹-混凝土组合箱梁横向内力计算公式。结合该类组合箱梁的结构特点和受力特性，提出了新的翘... 详细信息

为合理分析在偏心荷载作用下钢桁腹-混凝土组合箱梁横向内力，对钢桁腹杆进行等效处理，参考框架分析法的基本原理，建立了考虑畸变效应的钢桁腹-混凝土组合箱梁横向内力计算公式。结合该类组合箱梁的结构特点和受力特性，提出了新的翘曲应力分布模式，并得出新应力分布模式下畸变翘曲系数计算公式。通过将本文解与有限元解进行对比可知两者吻合良好，计算误差均在10%以内，尤其在底板位置处精度更高，验证了推导公式的正确性和新应力分布模式的合理性。分析方法可反映出箱梁畸变和横向框架作用对该类组合箱梁横向内力的影响。对荷载偏心距、高跨比和悬臂板宽度进行参数分析，结果表明：随着荷载偏心距的增加，该类组合箱梁角点A处的横向弯矩变化规律与混凝土箱梁有所不同，主要是由于钢腹杆对顶底板的约束程度降低导致；该类组合箱梁横向弯矩随着高跨比的增加而增加，增长规律呈曲线分布；选择合适的悬臂板宽度可有效降低钢桁腹-混凝土组合箱梁的横向弯矩。

关键词：钢桁腹-混凝土组合箱梁横向内力翘曲应力框架分析法畸变效应

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稻壳灰地聚物固化黄土强度及微观结构试验

材料导报 2024年第S1期38卷 149-153页

作者：陈伟黄志军徐宏王滢施渝吉新疆工程学院土木工程学院乌鲁木齐830022 兰州交通大学土木工程学院兰州730070

为研究稻壳灰地聚物对黄土的固化效果及固化机理,通过击实试验、无侧限抗压试验、扫描电镜、X射线试验,结合Image J、MDI Jade图像分析软件进行定量分析。结果表明,随着稻壳灰掺量的增大,固化土最大干密度减小,最优含水率增大;稻壳灰对... 详细信息

为研究稻壳灰地聚物对黄土的固化效果及固化机理,通过击实试验、无侧限抗压试验、扫描电镜、X射线试验,结合Image J、MDI Jade图像分析软件进行定量分析。结果表明,随着稻壳灰掺量的增大,固化土最大干密度减小,最优含水率增大;稻壳灰对黄土无侧限抗压强度提升了87.4%,碱激发稻壳灰提升效果更大,最高增幅为黄土的2.36倍,存在稻壳灰最优掺量7.5%,NaOH最优掺量10%;稻壳灰地聚物使土体微观孔隙形态分布分维数逐渐减小,大幅减小了土体孔隙面积与孔隙连通度;稻壳灰地聚物固化土晶面间距比黄土更小,可显著减小土颗粒间的间距,使土颗粒间排列更为紧密,整体性更强。

关键词：稻壳灰黄土碱激发强度微观结构

基于信息交换的铁路工程技术接口信息化管理研究

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铁道标准设计 2024年第6期68卷 77-85页

作者：陈棉鲍学英左芯河西学院土木工程学院甘肃张掖734000 兰州交通大学土木工程学院兰州730070

为降低铁路工程技术接口管理难度,提升接口管理效率,提出基于接口信息交换的技术接口信息协调管理框架,构建技术接口信息化管理平台架构。首先,通过对铁路工程技术接口特点进行分析,明晰技术接口信息内容包括接口要求、接口界面、责任... 详细信息

为降低铁路工程技术接口管理难度,提升接口管理效率,提出基于接口信息交换的技术接口信息协调管理框架,构建技术接口信息化管理平台架构。首先,通过对铁路工程技术接口特点进行分析,明晰技术接口信息内容包括接口要求、接口界面、责任单位以及接口方向,依据信息沟通理论引入接口交换的概念,提出技术接口信息交换模型,明确技术接口信息交换过程,梳理出在接口管理中针对接口信息交换的具体管理流程;然后,从接口管理难点角度出发对铁路工程技术接口管理进行需求分析,结合协调管理理论,提出基于信息交换的技术接口协调管理框架,即包括技术接口专业信息协调、组织信息协调、过程信息协调以及目标信息协调,并通过分析技术接口信息协调管理对接口管理目标(质量、进度、投资、安全)的作用机理,结合信息化技术,以技术接口间的信息交互为导向,构建技术接口信息协调管理平台,从而及时解决接口相关方在分工与协调配合中的矛盾,实现对接口进行高效有序的动态控制。该信息化管理平台将实时的对技术接口标准化、规范化管理,提高管理的精细度、准确度,以及管理的时效性和各参与方的协同度,可为铁路复杂的技术接口管理提供新思路。

关键词：铁路工程技术接口信息沟通理论协调管理信息化技术

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山区斜坡中微型桩及油气管道变形机制模型试验研究

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岩石力学与工程学报 2024年第3期43卷 728-741页

作者：马彦军吴红刚秦昌乐庞军谌清徐汶瀚兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州730070 西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621000

为探究不同形式微型桩加固下的滑坡-管道系统相互作用机制和破坏演变过程,以西南山区天然气管道滑坡抢险工程为背景,开展注浆常规桩和注浆花管桩防护边坡的大型室内模型试验。以应变、土压力传感器和百分表对滑坡系统内结构物的相应指... 详细信息

为探究不同形式微型桩加固下的滑坡-管道系统相互作用机制和破坏演变过程,以西南山区天然气管道滑坡抢险工程为背景,开展注浆常规桩和注浆花管桩防护边坡的大型室内模型试验。以应变、土压力传感器和百分表对滑坡系统内结构物的相应指标进行监测,通过对桩体弯矩、土压力和桩顶位移数据进行分析。研究结果显示,在滑坡体系中,由桩、滑体和管道组成的系统在滑坡发育中的变化具有协调一致性,变形可分为4个阶段:初始阶段、均匀变形阶段、快速变形阶段和破坏阶段。微型桩主要以发生在滑带附近的弯剪破坏为主,在滑带附近,桩前土压力达到最大值,花管桩以滑带为轴具有旋转趋势,导致桩底产生较大的土压力。弯矩大小整体上呈现出“S”形曲线分布,并且由于桩顶承台的联系作用,桩体上部产生较大弯矩。花管桩一侧由注浆形成的桩土复合结构能更好地抵抗滑坡推力,桩体达到极限强度并破坏之后,复合结构仍然能起到一定的抗滑作用。通过多元融合数据分析,观察到管道变形发生时间较晚,为抢险工作提供了时间窗口。管道主要表现为受弯破坏和挤压破坏,接口位置为管道防护的薄弱点。微型桩在山区油气管道防护中具有重要的应用潜力,进一步的研究和改进对微型桩在滑坡治理中的应用具有积极作用。

关键词：边坡工程模型试验微型桩油气管道变形机制

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Ⅱ型截面双层组合梁摩擦型螺栓连接节点弯矩分配系数

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中国铁道科学 2024年第2期45卷 59-71页

作者：李盛贾云翔郭铮吕文达于本田李林兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 中铁第一勘察设计集团有限公司甘肃兰州730030

为探究Ⅱ型截面双层组合梁摩擦型螺栓连接节点翼缘和腹板的弯矩比,通过对3种腹板螺栓布置形式的Ⅱ型截面双层组合梁连接节点接触面滑移特征和力学传递机理的分析,进行Ⅱ型截面组合梁螺栓连接节点弯矩分配系数研究。结果表明:组合梁摩擦... 详细信息

为探究Ⅱ型截面双层组合梁摩擦型螺栓连接节点翼缘和腹板的弯矩比,通过对3种腹板螺栓布置形式的Ⅱ型截面双层组合梁连接节点接触面滑移特征和力学传递机理的分析,进行Ⅱ型截面组合梁螺栓连接节点弯矩分配系数研究。结果表明:组合梁摩擦型螺栓连接节点滑移和力学传力过程可分为翼缘外接触面未完全滑移和完全滑移以及翼缘内接触面完全滑移3个阶段;组合梁摩擦型螺栓连接节点接触面承担弯矩与无连接板截面弯矩之和等于该梁截面处的理论弯矩,腹板接触面承担的弯矩主要由其上的水平摩擦力承担;摩擦型螺栓连接节点接触面上的摩擦力随节点滑移而重新分配,腹板螺栓布置形式对连接节点弯矩分配系数影响明显;根据推出的组合梁摩擦型螺栓连接节点的弯矩分配系数计算式所得结果与数值模拟结果吻合良好,最大误差为7.13%,该计算可用于优化螺栓连接设计。

关键词： Ⅱ型截面双层组合梁摩擦型螺栓连接节点滑移弯矩分配系数

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基于深度学习的隔震构造节点检测方法

东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 944-951页

作者：党育陈一杰贺一哲何亚兰州理工大学土木工程学院兰州730050

为提高隔震构造节点的检测效率和效果并实现其自动化检测,按构造做法将隔震构造节点分为设置水平隔震缝构造节点、设置竖向隔震缝构造节点和管线设置柔性连接构造节点3类.选取设置水平隔震缝的隔震构造节点,根据其检测要求和缺陷特征,... 详细信息

为提高隔震构造节点的检测效率和效果并实现其自动化检测,按构造做法将隔震构造节点分为设置水平隔震缝构造节点、设置竖向隔震缝构造节点和管线设置柔性连接构造节点3类.选取设置水平隔震缝的隔震构造节点,根据其检测要求和缺陷特征,提出了一种基于深度学习的隔震构造节点检测方法.通过实地拍摄国内128个隔震工程的隔震构造节点图像,建立并标定了隔震构造节点数据集,将深度残差网络模型与迁移学习技术相结合,构建了隔震构造节点检测模型.结果表明,该模型在测试集上的识别准确率达到98.4%,F_(1)分值为0.984,可较好地提取水平隔震缝特征,准确判断隔震构造节点是否存在水平隔震缝缺陷,从而实现设置水平隔震缝构造节点的自动检测.

关键词：深度学习隔震建筑水平隔震缝缺陷检测

考虑温度和剪切变形的改进型波形钢腹板组合箱梁动力特性研究

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振动工程学报 2024年第4期37卷 601-611页

作者：陈雪松罗奎冀伟张经伟吴智博刘明辽宁铁道职业技术学院铁道工程学院辽宁锦州121000 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 甘肃恒路交通勘察设计院有限公司甘肃兰州730070

为了精确分析温度效应和剪切变形效应对改进型波形钢腹板组合箱梁自振特性的影响,提出一种考虑温度效应和剪切变形效应的改进型波形钢腹板组合箱梁自振特性分析方法。综合考虑温度、剪切变形和波形钢腹板刚度修正的影响,运用应力等效原... 详细信息

为了精确分析温度效应和剪切变形效应对改进型波形钢腹板组合箱梁自振特性的影响,提出一种考虑温度效应和剪切变形效应的改进型波形钢腹板组合箱梁自振特性分析方法。综合考虑温度、剪切变形和波形钢腹板刚度修正的影响,运用应力等效原则推导出改进型波形钢腹板组合箱梁的自振频率解析公式;利用实桥ANSYS有限元分析结果和试验实测结果对自振频率解析公式的正确性进行了验证;分析了温度等效轴向偏心力变化、弹性模量变化、剪切变形效应、不同高跨比和不同宽跨比下温度效应对该桥型自振频率的影响。结果表明:温度效应对改进型波形钢腹板组合箱梁的基频影响较大,计算该桥型的基频时需要考虑温度效应的影响;波形钢腹板的剪切变形效应对该桥型自振频率的影响较为显著,从第4阶自振频率开始剪切变形的影响已超过50%;不同高跨比下温度效应对基频的影响较大,且随着高跨比的增大呈线性急剧增大;不同宽跨比下温度效应对自振频率的影响较小,可以忽略不计。研究成果可为改进型波形钢腹板组合箱梁的自振频率计算和分析提供参考依据。

关键词：组合箱梁波形钢腹板温度效应剪切变形模态试验自振频率

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基于ARIMA-TCN混合模型的高速铁路时间同步方法

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铁道学报 2024年第6期46卷 90-100页

作者：陈永詹芝贤张薇兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学交通运输学院甘肃兰州730070

列控系统作为高速铁路的核心系统,保持其系统的时间同步对于行车安全至关重要。针对现有时间同步方法易受时变上下行传输时延、随机时钟跳变等影响,导致主从时钟偏移估计不准确的问题,提出一种基于差分自回归移动平均-时域卷积神经网络(... 详细信息

列控系统作为高速铁路的核心系统,保持其系统的时间同步对于行车安全至关重要。针对现有时间同步方法易受时变上下行传输时延、随机时钟跳变等影响,导致主从时钟偏移估计不准确的问题,提出一种基于差分自回归移动平均-时域卷积神经网络(ARIMA-TCN)混合模型的高速铁路时间同步方法。首先,根据上下行链路传输速率的不对称比,建立高速铁路时钟的数学理论和实际观测模型。然后,使用拉依达准则识别处理跳变异常值,完成实际时间序列的预处理。再次,使用ARIMA模型平滑时间序列中不确定时延带来的噪声抖动,获得平稳的时间序列。最后,通过提出的注意力增强TCN模型进行预测补偿,完成时钟偏移的补偿校正。通过实验仿真,得到基站区间内位置、基站间距以及车速对高速铁路时间同步的影响性分析。实验结果表明:与对比方法相比,所提方法补偿后的均方根误差较最小二乘法减少了75%、较最大似然估计方法误差减少了44.4%,较BP神经网络方法误差减少了16.7%,验证所提方法具有更低的同步误差和更高的同步精度。

关键词：时间同步精确时钟协议差分自回归移动平均模型注意力增强时域卷积网络时间补偿

可学习动态分组卷积神经网络的大规模点云分割

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计算机工程与应用 2024年第10期60卷 217-226页

作者：康玥杨军兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070

针对现有大规模点云语义分割算法提取特征时冗余干扰信息过多,导致神经网络分割性能较差的问题,提出可学习动态分组卷积神经网络架构,高效准确地实现大规模点云分割。对输入点云以分组的方式进行局部几何特征提取,并通过动态筛选和修剪... 详细信息

针对现有大规模点云语义分割算法提取特征时冗余干扰信息过多,导致神经网络分割性能较差的问题,提出可学习动态分组卷积神经网络架构,高效准确地实现大规模点云分割。对输入点云以分组的方式进行局部几何特征提取,并通过动态筛选和修剪冗余特征通道来减少无用特征信息对神经网络特征识别的干扰,进一步提高网络模型语义分割精度。构建位置编码模块,将点云位置特征映射到高维频域空间,使神经网络充分挖掘点云频域特征信息,增强特征的丰富性。对提取到的局部几何特征和全局单点位置特征进行融合,并构建可学习动态分组卷积神经网络,完成解码得到最终分割结果。实验结果表明,该算法在大规模点云分割数据集S3DIS和SemanticKITTI上的mIoU分别为69.6%和58.3%。与现有点云语义分割方法相比,所提出的网络模型具有更高的分割准确率和较低的参数量。

关键词：大规模点云语义分割可学习动态分组卷积位置编码

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