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昌景黄铁路南昌东站抗浮设防水位研究

铁道工程学报 2024年第2期41卷 33-37页

作者：王祥刘明辉中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 华北水利水电大学郑州450045

研究目的:抗浮设防水位是站房基坑工程中一个十分重要的参数,其数值过高会极大增加工程造价,过低又存在工程风险。现行的规范只有原则性的规定,没有也不可能有量化的取值标准。因此,对于有大型基坑的车站工程,进行抗浮设防水位的专项勘... 详细信息

研究目的:抗浮设防水位是站房基坑工程中一个十分重要的参数,其数值过高会极大增加工程造价,过低又存在工程风险。现行的规范只有原则性的规定,没有也不可能有量化的取值标准。因此,对于有大型基坑的车站工程,进行抗浮设防水位的专项勘察研究,具有重要的工程意义。本文以昌景黄高速铁路南昌东站基坑工程为例,通过现场实测的孔隙水压力、室内外渗透性试验、地下水渗流场模型试验等方法,对抗浮设防水位的确定进行研究。研究结论:(1)抗浮设防水位建议值:使用期可按场坪标高以下0.5 m(即绝对标高20.00 m)取值,施工期按场坪标高(即绝对标高20.50 m)取值,如后期拟建工程的场坪标高有调整,建议使用期按调整后的场坪标高以下0.5 m取值,施工期按调整后的场坪标高取值;(2)工程场地瑶湖、赣抚平原总干渠和抚河等地表水与地下水难以形成水力联系;地下水的承压水与基岩裂隙水存在直接的水力联系,承压水向基岩裂隙中渗流,在基岩裂隙水丰富且具有承压性的区域,基岩裂隙水向上补给承压水;(3)拟建工程场地中,上层滞水和承压水均位于拟建建筑物基底以上,对工程有较大影响,地下水水位的变化对拟建建筑物的抗浮设防设计有重要的影响;(4)上层滞水远期最高水位按工程建设后的地坪标高考虑,承压水远期最高水位标高按19.00 m考虑;(5)本研究成果可为类似工程抗浮设防水位的确定提供借鉴与参考。

关键词：铁道工程站房抗浮设防水位研究

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基于卷积神经网络的荷载大小与位置同步识别

东南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 110-116页

作者：翁顺郭街震于虹陈志丹颜永逸赵丹阳华中科技大学土木与水利工程学院武汉430074 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

结构健康监测和状态评估中现有大多数研究均需要精确的荷载作用位置或详细的荷载时程,为了同时获得荷载大小和位置,构建并训练了同时具备分类和回归能力的两分支卷积神经网络,建立了融合分类问题和回归问题的损失函数,提取结构响应与荷... 详细信息

结构健康监测和状态评估中现有大多数研究均需要精确的荷载作用位置或详细的荷载时程,为了同时获得荷载大小和位置,构建并训练了同时具备分类和回归能力的两分支卷积神经网络,建立了融合分类问题和回归问题的损失函数,提取结构响应与荷载大小、结构响应与荷载位置间的映射关系.通过数值简支梁算例和三层试验框架验证了该方法识别结构荷载大小和位置的精度.结果表明:噪声条件下数值模型的荷载识别误差在8%以内,荷载位置识别准确率在95%以上;实际结构的荷载识别误差在18%以内,荷载位置识别准确率为100%.两分支卷积神经网络可以很好地同时识别荷载大小和位置.

关键词：荷载识别加速度响应深度学习卷积神经网络

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高铁呼南通道邵永铁路引入邵阳地区方案研究

铁道工程学报 2024年第6期41卷 6-11页

作者：谢淑润胡明星武汉铁路职业技术学院武汉430205 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

研究目的:呼南通道作为“八纵八横”国家高铁主通道之一,邵阳至永州铁路是呼南通道的重要组成部分。本文基于邵阳地区既有铁路、客流特点、城市规划等因素,研究提出邵永铁路在邵阳地区的引入方案,再根据运输能力适应、既有设备利用、工... 详细信息

研究目的:呼南通道作为“八纵八横”国家高铁主通道之一,邵阳至永州铁路是呼南通道的重要组成部分。本文基于邵阳地区既有铁路、客流特点、城市规划等因素,研究提出邵永铁路在邵阳地区的引入方案,再根据运输能力适应、既有设备利用、工程投资节省、运营成本控制、未来持续发展等需求,进一步细化比选,形成邵永铁路引入邵阳地区的优选推荐方案。研究结论:(1)根据邵阳地区既有铁路概况,以及邵阳市城市总体规划和客运需求,研究提出邵永铁路引入邵阳站和新设邵阳南站两大系列方案;(2)通过比较分析各项具体方案的线路布局、工程投资、运输质量、未来发展等控制因素,推荐采用按线路别引入邵阳站娄邵场调整到发线分工的方案,并预留未来娄邵高铁引入邵阳站的条件;(3)本研究结果可应用于高铁呼南通道邵永段的勘察设计中,对引入工程的建设具有指导作用。

关键词：呼南通道邵永铁路邵阳地区方案研究

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基于模型嵌入循环神经网络的损伤识别方法

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第7期51卷 21-29页

作者：翁顺雷奥琦陈志丹于虹颜永逸余兴胜华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

目前,绝大多数基于深度学习的结构损伤识别方法依靠深度神经网络自动提取结构的损伤敏感特征,并通过损伤状态之间特征的差异实现模式分类识别.然而,这些方法面临着损伤量化难度大的挑战,并且需要大量的模型训练数据.本文提出基于模型嵌... 详细信息

目前,绝大多数基于深度学习的结构损伤识别方法依靠深度神经网络自动提取结构的损伤敏感特征,并通过损伤状态之间特征的差异实现模式分类识别.然而,这些方法面临着损伤量化难度大的挑战,并且需要大量的模型训练数据.本文提出基于模型嵌入循环神经网络(Model-Embedding Recurrent Neural Network,MERNN)的损伤识别方法.首先,通过数据驱动的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)建立荷载-响应之间的映射关系,然后,利用龙格库塔法改进传统的循环神经网络,建立基于循环神经网络架构的数值计算单元.最后,基于结构响应计算值与实测响应残差构成的损失函数与神经网络的自动微分机制来实现结构刚度参数的更新,进而实现结构损伤识别.数值模拟框架与实验室的3层剪切型框架的损伤识别结果表明,本文提出的方法能基于少量响应数据准确量化结构损伤.

关键词：循环神经网络龙格库塔法损伤识别

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动态公交专用道分区控制方法设计及适用性分析

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公路交通科技 2024年第2期41卷 166-172页

作者：周锦强王海林杨雄曹峰湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410008

针对公交专用道利用率较低的问题,提出了一种公交专用道路权动态分配策略,实现公交专用道精细化管理,提升道路通行效率。在公交优先的基础上,基于道路分区控制思想,将公交停靠站间道路划分成一定数量的清空区域,通过检测器获取当前通过... 详细信息

针对公交专用道利用率较低的问题,提出了一种公交专用道路权动态分配策略,实现公交专用道精细化管理,提升道路通行效率。在公交优先的基础上,基于道路分区控制思想,将公交停靠站间道路划分成一定数量的清空区域,通过检测器获取当前通过车辆的类型,利用可变情报板提示公交专用道的使用状态,当检测到公交车时,可变情报板提示公交专用道对外关闭。反之,当公交车未使用专用道时,可变情报板将提示其对外开放。进一步通过数值仿真与模拟对不同清空区域长度、车辆饱和度及公交发车间隔组合条件下公交车辆和其他车辆运营效果进行对比分析,最终得到能取得最佳运营效果的清空区域长度、车辆饱和度及公交发车间隔组合条件。最后以兰州市BRT为例,采用C++与Vissim-COM进行了联合仿真试验,验证分区控制方法的有效性。结果表明:车辆饱和度大于0.4时,清空区域长度在50~200 m时,其他车辆车均明显降低,动态公交专用道分区控制运营效果良好;饱和度在0.4~0.6,清空间距100 m时,其他车辆受益较大,公交车所受影响较小,实行动态公交专用道分区控制策略综合运营效益最佳。该结论对于公交专用道分时段灵活使用具有一定的现实意义,为优化道路资源利用提供了重要的理论支撑与实践参考。

关键词：交通工程动态公交专用道联合仿真分区控制清空区域

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考虑应激避让行为的自行车轨迹预测

交通运输系统工程与信息 2024年第2期24卷 149-156页

作者：李岩梁淑娟刘林建邵进汪帆长安大学运输工程学院西安710064 江苏省常州市规划设计院江苏常州213000 中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安710075

非机动车道空间受限时,常规自行车被超车场景下骑行者为确保自身安全会产生应激避让行为。为明确其在被超车时的应激反应,并根据行为特性设计非机动车道,构建一种面向应激行为分类的自行车轨迹预测模型。该模型从频域角度分解自行车被... 详细信息

非机动车道空间受限时,常规自行车被超车场景下骑行者为确保自身安全会产生应激避让行为。为明确其在被超车时的应激反应,并根据行为特性设计非机动车道,构建一种面向应激行为分类的自行车轨迹预测模型。该模型从频域角度分解自行车被超车时的动力学特性,依据踏频值范围将避让行为分为匀速、加速和减速行为,利用鲸鱼算法改进长短期记忆神经网络模型,分别对分类后的骑行轨迹进行预测。应用所构建预测模型对西安市2415次超车事件的分析结果显示,发生冲突时选择上述3种避让行为的骑行者占比分别为11.3%、38.3%和50.4%。匀速避让的预测轨迹全程波动较小,平均横向位移为0.15 m;加速避让轨迹表现为横向位移较大,平均达0.83 m;减速行为预测轨迹平缓度介于两者之间,横向位移为0.47 m。3种预测情况下的均方根误差分别为0.0619、0.0513和0.0587,拟合优度值分别为0.9589、0.9774和0.9687。与未考虑应激行为分类的结果相比,所构建模型的预测精度分别提升了11.07%、13.22%和12.21%。

关键词：城市交通轨迹预测频域分析法改进LSTM 常规自行车应激避让行为

冻融循环下铁路盐渍土路基中土颗粒空间变化研究

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：段彦福程建军陈元庆邹波石河子大学水利建筑工程学院新疆铁道勘察设计院有限公司

处于干涸盐湖区的铁路盐渍土路基经常发生膨胀灾害，导致铁轨上拱位移。这一现象与路基中土颗粒在冻融循环作用下的累积位移密切相关。为了研究铁路盐渍土路基内部土颗粒的相对位移量、空间位置变化特征以及冻融循环次数与土颗粒位移之... 详细信息

处于干涸盐湖区的铁路盐渍土路基经常发生膨胀灾害，导致铁轨上拱位移。这一现象与路基中土颗粒在冻融循环作用下的累积位移密切相关。为了研究铁路盐渍土路基内部土颗粒的相对位移量、空间位置变化特征以及冻融循环次数与土颗粒位移之间的关系。采用取自罗布泊地区的土样，制作成含水率为4%、6%、8%和10%的试样，在每个试样中放入4个塑料小球作为监测点，在经历0次、10次、20次和30次的冻融循环后，使用CT扫描，结合图像处理软件确定监测点的空间坐标，进而得到空间位移，通过与数学模型建立联系，来研究土颗粒的空间变化特征。通过研究发现：（1）试样中的监测点经历10次、20次和30次冻融循环后，空间位置有显著变化，并且随着含水率的增加，监测点的空间变化越来越明显。（2）经过30次冻融循环后，含水率4%的试样中监测点4的水平位移和竖向位移最小，分别为4.827 μm和40.39 μm；而含水率10%的试样中监测点4的水平位移和竖向位移最大，分别为113.34 μm和28.239 μm。（3）计算冻融循环10次相对于0次的空间位移，冻融循环20次相对于10次的空间位移，冻融循环30次相对于20次的空间位移，发现随着含水率的增加，各监测点间的相对空间位移在不断增大。（4）4种含水率试样共16个监测值与理论值平均相关系数为0.91，整体相关系数较大。研究结果揭示了铁路盐渍土路基内部土颗粒空间变化规律。

关键词：冻融循环盐渍土铁路路基土颗粒空间位移

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高烈度区高墩连续刚构桥抗震性能研究

中国铁路 2024年第4期 36-41页

作者：杨哲中铁第一勘察设计院集团有限公司桥隧院(水利水电部) 陕西西安710000

以高烈度近场震区铁路桥为依托,采用Midascivil软件建立了不同墩高的桥梁结构力学模型,针对多遇地震及罕遇地震2种地震工况进行数值模拟,以桥墩高度为主要参数,以模型自振频率、桥墩墩顶、墩底位移及内力变化、阻尼器作用效果等方面对... 详细信息

以高烈度近场震区铁路桥为依托,采用Midascivil软件建立了不同墩高的桥梁结构力学模型,针对多遇地震及罕遇地震2种地震工况进行数值模拟,以桥墩高度为主要参数,以模型自振频率、桥墩墩顶、墩底位移及内力变化、阻尼器作用效果等方面对其抗震性能进行评价。研究结果表明:墩高增加时,桥梁整体的振型周期增大,对于多遇地震和罕遇地震无阻尼情况下墩底的弯矩纵横向弯矩变化幅度不大,而轴力增加明显;随着墩高增加,阻尼器对于桥墩墩顶墩底的弯矩减小比例较大,减震效果比较好。

关键词：铁路桥梁高烈度区高墩连续刚构多遇罕遇减隔震抗震性能

回淤环境高桩码头桩基淤积荷载影响因素及简化计算

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水利水运工程学报 2024年

作者：赵敏蒋腊梅陆敏吴志良中交第三航务工程勘察设计院有限公司

目前高含沙水域高桩码头受淤积影响导致码头位移或桩基受损情况较为普遍，工程设计中考虑淤积荷载影响主要以数值有限元分析为主，计算精度与土体参数及土体本构模型选取有关，工程应用较为不便。通过调研高桩码头淤积现状和受损情况，... 详细信息

目前高含沙水域高桩码头受淤积影响导致码头位移或桩基受损情况较为普遍，工程设计中考虑淤积荷载影响主要以数值有限元分析为主，计算精度与土体参数及土体本构模型选取有关，工程应用较为不便。通过调研高桩码头淤积现状和受损情况，分析了桩土作用及影响因子，结果表明桩基淤积荷载主要与淤积土体参数、淤积高度、淤积岸坡坡度及桩基的倾斜角度有关；提出了桩基淤积荷载简化计算方法并应用于典型码头实例分析中，计算分析结果与检测实际情况基本吻合，揭示了码头桩基受损原因。该简化计算方法相比于数值有限元分析方法，所用参数均为常规工程参数，计算简单，能较好反映主要影响因素对淤积荷载的影响，可为回淤环境下高桩码头桩基设计提供借鉴和参考。

关键词：回淤高桩码头桩基淤积荷载桩土作用