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列车动荷载作用下隧道沉降研究

土木工程 2023年第4期12卷 443-455页

作者：翟旭阳韩高孝兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州

土地资源日益宝贵,为了节省地表资源,地下高铁隧道成为一种趋势,高速铁路荷载引起的隧道下部土体的沉降问题受到广泛关注。本文利用ABAQUS有限元建模软件模拟现场实际工况,二次开发DLOAD子程序实现列车动荷载,分析地表和隧道下监测点的... 详细信息

土地资源日益宝贵,为了节省地表资源,地下高铁隧道成为一种趋势,高速铁路荷载引起的隧道下部土体的沉降问题受到广泛关注。本文利用ABAQUS有限元建模软件模拟现场实际工况,二次开发DLOAD子程序实现列车动荷载,分析地表和隧道下监测点的沉降,探究沉降沿地层的传递规律,结合长期沉降变形模型预测该线路在未来运营期内所能达到的沉降值。研究结果表明运营前期,列车荷载作用下导致周围土压力大于上覆土压力,隧道轴向两侧上方的地表约40 m至60 m处会产生一定的隆起,土体在列车荷载加载过程中的沉降值要是稳定值的1.2~2倍左右,运营初期,土体沉降量相对较大,随着运营时间的增加,土体沉降量逐渐减小。

关键词：循环荷载 DLOAD子程序累积应变长期沉降

基于CEEMDAN与改进核极限学习机的S700K转辙机健康状态诊断

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电子测量与仪器学报 2023年第6期37卷 232-239页

作者：米根锁窦媛媛兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070

针对S700K转辙机健康状态分类过于粗放、诊断速度慢、效率低的问题,提出一种基于CEEMDAN与改进核极限学习机(kernel based extreme learning machine,KELM)的诊断方法。首先,对S700K转辙机功率数据进行自适应噪声完备集合经验模态分解,... 详细信息

针对S700K转辙机健康状态分类过于粗放、诊断速度慢、效率低的问题,提出一种基于CEEMDAN与改进核极限学习机(kernel based extreme learning machine,KELM)的诊断方法。首先,对S700K转辙机功率数据进行自适应噪声完备集合经验模态分解,得到6个本征模态函数(intrinsic mode function,IMF);然后,计算本征模态函数的模糊熵值(fuzzy entropy,fuzzyEn,FE)作为表征转辙机健康状态的特征参数;最后,利用麻雀算法(sparrow search algorithm,SSA)改进的核极限学习机对9种健康状态进行健康诊断,并与SVR和ELM模型进行对比。仿真结果表明,改进核极限学机模型准确率、精确率、召回率等指标分别达到97.8%、98.0%、97.8%,相较于SVR和ELM模型,SSA-KELM模型在保证运行速度的基础上,将诊断准确率至少提高2.2%。

关键词： CEEMDAN 改进核极限学习机 S700K转辙机健康状态诊断

基于1DCNN-BiLSTM组合模型的S700K转辙机故障诊断

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电子测量与仪器学报 2022年第11期36卷 193-200页

作者：王瑞峰李扬兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070

针对S700K转辙机故障诊断有效特征提取困难,信号处理与分类算法难以联合优化的问题,提出了一维卷积神经网络(1DCNN)与双向长短期记忆神经网络(bidirectional long short-term memory, BiLSTM)结合的转辙机故障诊断方法。首先,对微机监... 详细信息

针对S700K转辙机故障诊断有效特征提取困难,信号处理与分类算法难以联合优化的问题,提出了一维卷积神经网络(1DCNN)与双向长短期记忆神经网络(bidirectional long short-term memory, BiLSTM)结合的转辙机故障诊断方法。首先,对微机监测系统采集的转辙机功率曲线进行处理;其次,通过卷积神经网络(convolution neural networks, CNN)的卷积层和池化层对处理后的数据自适应提取故障特征;再经过扁平层(Flatten)把提取的故障特征作为BiLSTM层的输入,进一步挖掘深层次的特征;最后使用Softmax函数实现智能故障诊断。以某铁路局提供的真实数据验证模型,结果显示所提模型的精确率、召回率和F1值等评价指标分别达到98.99%、98.89%和98.89%,相较于其他经典故障诊断模型,1DCNN-BiLSTM模型在保证训练速度较快的情况下,将故障诊断的准确率至少提升了1.08%。

关键词： 1DCNN BiLSTM S700K转辙机故障诊断

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随机图的邻点和可约边标号算法

武汉大学学报（理学版） 2022年第5期68卷 479-486页

作者：张荞君李敬文张树成罗榕兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070

如果对于一个点数为p,边数为q的图G(p,q),存在映射f:E(G)→{1,2,…,q},并且对于任意两个同度相邻点u,v存在Sum(u)=Sum(v),其中Sum(u)=Σuv∈E(G)f(uv),称f为图的邻点和可约边标号。在已有的点魔幻边标号和点可约边染色研究的基础上,结... 详细信息

如果对于一个点数为p,边数为q的图G(p,q),存在映射f:E(G)→{1,2,…,q},并且对于任意两个同度相邻点u,v存在Sum(u)=Sum(v),其中Sum(u)=Σuv∈E(G)f(uv),称f为图的邻点和可约边标号。在已有的点魔幻边标号和点可约边染色研究的基础上,结合实际应用,提出了邻点和可约边标号的新概念,并设计了邻点和可约边标号(adjacent vertex sum reducible edge labeling,AVSREL)算法。算法通过循环迭代寻优的方式,对图进行标号,得到了10个点内所有非同构图的标号结果,经过结果分析总结出若干定理并加以证明。

关键词：图点魔幻边标号点可约边染色邻点和可约边标号算法

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基于迁移学习的桥梁表观病害检测技术研究

铁道科学与工程学报 2022年第6期19卷 1638-1646页

作者：王桂平陈旺桥杨建喜唐于凌吴波重庆交通大学信息科学与工程学院重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

桥梁表观病害检测是保证桥梁设施安全的关键技术之一。深度卷积网络因其强大的特征提取能力,被广泛应用于土木工程领域的结构病害识别与检测,然而在土木工程领域中往往缺乏用于训练深度学习网络的高质量大规模病害图像数据集。针对上述... 详细信息

桥梁表观病害检测是保证桥梁设施安全的关键技术之一。深度卷积网络因其强大的特征提取能力,被广泛应用于土木工程领域的结构病害识别与检测,然而在土木工程领域中往往缺乏用于训练深度学习网络的高质量大规模病害图像数据集。针对上述问题,提出一种基于迁移学习的桥梁表观病害检测方法。该方法运用迁移学习技术,通过迁移VGG16网络模型结构及全部卷积层参数,并在迁移后的模型结构上添加新的全连接层,以此来解决训练数据集不足的问题。运用动态学习率调整策略,以不同的学习率对卷积层和全连接层参数分别进行微调,用于提高模型的识别准确率。实验对比ResNet18,ResNet50,VGG19,VGG16等主流深度学习网络模型,该方法在验证集上取得了最高准确率,为98.86%。用实拍的未经过处理的桥梁表观病害图像数据集进行测试,该方法的整体结构表观病害识别准确率达到88.33%,其中泛碱、露筋和裂缝3类病害的测试准确率分别达到96.25%,80.00%和88.75%,具有较高的病害识别准确率,可以用于在役桥梁表观病害识别。

关键词：桥梁表观病害检测迁移学习深度卷积网络动态学习率调整微调

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冬虫夏草子座萌发阶段五种化合物的变化

应用昆虫学报 2023年第3期60卷 883-892页

作者：谢放周刚张蓉蓉陈照禾夏樱霞苏强军兰州交通大学生物与制药工程学院兰州730070

【目的】本研究以不同子座原基启动阶段的冬虫夏草为研究材料,探究冬虫夏草菌Ophiocordyceps sinensis子座萌发过程中代表性化合物及菌丝形态的变化。【方法】选取子座萌发前(僵虫,简称S1)、萌发初期(菌丝突破虫体头部,简称S2)和已经萌... 详细信息

【目的】本研究以不同子座原基启动阶段的冬虫夏草为研究材料,探究冬虫夏草菌Ophiocordyceps sinensis子座萌发过程中代表性化合物及菌丝形态的变化。【方法】选取子座萌发前(僵虫,简称S1)、萌发初期(菌丝突破虫体头部,简称S2)和已经萌发(形成子座,子座?1 cm,简称S3)三个阶段的冬虫夏草,采用比色法检测多酚、多糖、甘露醇和尿素4种物质含量,通过超高效液相色谱检测腺苷含量,并采用扫描电子显微镜观察三个阶段菌丝的形态差异。【结果】冬虫夏草子座萌发前后3个阶段菌丝形态差异显著,表现为子座的萌发前菌丝开始融合,突破虫体头部后菌丝疏松细长,萌发后菌丝粗细均匀且表面微疣。在S1阶段,多酚(56.633±2.312)mg/g和尿素(13.580±1.112)mg/g含量最高,且显著高于S2和S3阶段(P0.05);尿素含量分别为(1.892±0.345)mg/g和(2.322±0.423)mg/g,无显著差异(P<0.05);S2阶段甘露醇含量为(42.099±2.986)mg/g,且显著高于S1和S3阶段(P<0.05),与S3阶段相比,S1阶段多糖和甘露醇含量均较低,但二者之间差异不显著(P<0.05);腺苷含量则随着冬虫夏草子座萌发而增加。【结论】冬虫夏草子座萌发前后菌丝形态差异显著,且不同阶段多酚、尿素、多糖、甘露醇及腺苷的含量变化差异显著。

关键词：冬虫夏草冬虫夏草菌化学物菌丝形态

初应力不同CFRP修复损伤RC墩柱抗震性能研究

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铁道科学与工程学报 2022年第10期19卷 3035-3045页

作者：龚婉婷钱永久徐望喜韦翔西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为了研究碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)初始应力水平对既有损伤钢筋混凝土墩柱抗震性能的影响,开展初始应力不同的CFRP修复损伤钢筋混凝土墩柱的抗震性能试验研究。设计并制作7根钢筋混凝土圆截面墩柱,其中1根... 详细信息

为了研究碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)初始应力水平对既有损伤钢筋混凝土墩柱抗震性能的影响,开展初始应力不同的CFRP修复损伤钢筋混凝土墩柱的抗震性能试验研究。设计并制作7根钢筋混凝土圆截面墩柱,其中1根为对比试件,对其进行低周水平往复力加载至破坏,根据Park-Ang损伤指标模型计算其每个加载步相对应的损伤指标,选取损伤指标为0.1,0.3和0.6对应的加载步分别对另外6个试件进行低周往复荷载作用下的预损伤加载,对损伤墩柱塑性铰区使用初应力不同的CFRP缠绕加固后再次进行拟静力加载直至破坏。考察加固损伤柱的破坏过程与特征,研究不同加固方式和不同损伤程度对加固墩柱的荷载-位移曲线、骨架曲线、承载力和刚度退化、延性以及耗能等抗震性能的影响。试验结果表明:无初应力CFRP和有初应力CFRP加固后,损伤钢筋混凝土墩柱的承载力、耗能以及延性等重要抗震性能指标都能得到一定程度的提升。相同损伤程度,有初应力CFRP加固试件较无初应力CFRP加固试件的承载力衰减和刚度退化更慢,纵筋的利用效率更高。损伤程度越大,使用预应力CFRP加固较普通CFRP加固的效果越好。

关键词：桥梁工程钢筋混凝土墩柱抗震性能拟静力试验加固 CFRP

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双钢管混凝土轴压构件受力性能研究

建筑结构学报 2022年

作者：史艳莉李校孝王文达纪孙航兰州理工大学土木工程学院

为研究双钢管混凝土构件轴压力学性能，完成20根圆和方截面双钢管混凝土(CFDT)试件的轴压试验研究，考察内钢管比率、截面形式及外钢管径(宽)厚比对该类构件破坏形态、承载力及延性的影响，同时进行2根钢管混凝土(CFST)轴压试件的对比...

为研究双钢管混凝土构件轴压力学性能，完成20根圆和方截面双钢管混凝土(CFDT)试件的轴压试验研究，考察内钢管比率、截面形式及外钢管径(宽)厚比对该类构件破坏形态、承载力及延性的影响，同时进行2根钢管混凝土(CFST)轴压试件的对比试验。试验结果表明：在CFST试件中内置圆钢管可以显著提高试件的承载力，且在一定程度上可以避免试件发生斜剪破坏；CFDT试件的极限承载力随着内钢管比率和外钢管径(宽)厚比的增大而增加，内钢管相同时，圆截面CFDT试件较方截面试件表现出更好的承载能力；两种截面CFDT试件均展现出良好的延性行为，圆和方CFDT试件峰值点后的承载力平均最大下降幅度分别为2.9%和11.9%。通过有限元软件ABAQUS建立CFDT轴压构件的数值模型对试验结果进行模拟，模拟的荷载-变形曲线与试验结果吻合良好，并基于该模型对典型构件的荷载-变形全过程曲线、相互作用力发展及截面应力分布进行分析。最后，基于两种叠加方式和不同CFST构件轴压承载力的计算公式，对比讨论了两种截面CFDT构件的轴压承载力的计算方法，并提出适用于计算圆、方截面CFDT构件承载力的简化方法。

关键词：

考虑过渡函数的电气化铁路弓网离线电弧建模与验证分析

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高压电器 2023年第2期59卷 97-103页

作者：陆颖王英陈小强兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070

随着列车速度的提高,弓网离线电弧现象频繁发生,对列车的安全运行产生影响。因此有必要研究弓网电弧模型,分析其电气特性。在计及横向吹弧的Habedank电弧模型基础上,以电弧电流作为变量构建了过渡函数,较合理地实现了串联电弧模型的动... 详细信息

随着列车速度的提高,弓网离线电弧现象频繁发生,对列车的安全运行产生影响。因此有必要研究弓网电弧模型,分析其电气特性。在计及横向吹弧的Habedank电弧模型基础上,以电弧电流作为变量构建了过渡函数,较合理地实现了串联电弧模型的动态电阻分配。在MATLAB/Simulink仿真软件中,通过S-函数的编写实现了电弧模型的仿真,并将对得出的仿真波形与实验波形进行对比分析,验证了所搭建模型合理性。结果表明:列车速度增大,电弧电流不会随之增大,而是基本保持不变,但电弧电压却会随之增大,其中燃弧电压增大程度最大。

关键词：弓网离线电弧电气特性横向吹弧过渡函数动态电阻 S-函数