龙门起重机主梁腹板拓扑优化

目前国内起重机等大型设备金属结构的设计方法多采用以经典力学和数学为基础的半理论半经验设计法和模拟法、直觉法等传统设计方法,设计的精度比较低。而有限元分析方法因其建模方便快捷、计算结果准确等突出优点,近年来得到广泛应用。本文依据结构拓扑优化理论,用先进的拓扑优化方法对龙门起重机的主梁腹板结构进行优化,得到了腹板的最优空间拓扑结构。该方法最大限度地发挥了腹板材料的使用效率,为主梁腹板的后续详细设计提供了参考优化模型。     

泡沫铝填充结构救生舱多目标优化设计

为提高救生舱的安全性,设计了1种泡沫铝填充结构救生舱。利用Workbench对原型救生舱进行静力分析,以泡沫铝填充结构救生舱的内外板厚、泡沫铝厚、纵向和横向加强筋宽为设计变量,以原型救生舱的最大应力、最大位移以及模型质量为约束条件,以泡沫铝填充结构救生舱的静态最大应力、最大位移及质量为目标函数,分析各设计变量对目标函数的灵敏度并进行多目标优化设计;并利用数值仿真方法研究优化后的泡沫铝填充结构救生舱的抗爆炸冲击性能。结果表明:与传统救生舱相比,优化后的泡沫铝填充结构救生舱可以显著提高救生舱的静力及抗爆炸冲击能力,进而提高其安全性能。     

城市道路交通应急警力配置模型研究

为实现区域性的紧急交通事件的快速疏导与救援,进行科学合理的调度警力,提出应急警力配置模型。该模型基于图论原理构建原始问题的拓扑结构,利用遗传算法求解。通过该模型的求解可以得出应急警力布点的最优配置,以满足在给定警力数量的情况下应急警力能够在指定时间内到达辖区内可能发生交通事件的任意应急点,并结合算例对该模型进行验证。结果表明:在满足模型要求的假设条件下,利用MATLAB软件结合遗传算法,可以最终获得优化的警力配置方案。因此,基于图论与遗传算法相结合构建的城市道路交通应急警力配置模型,可以实现公安警力救援的优化调度,进一步实现科学而高效率的救援。     

基于结构方程模型的安全文化影响因子分析

为进一步研究安全文化,采用结构方程模型(SEM)对安全文化的关键要素、构成因子以及因子间的因果关系进行研究。利用SPSS对山东4个国有煤矿355名员工安全文化定量测量数据进行分析。采用主成分抽取方法对安全文化关键要素进行因子分析,抽取特征根大于1的5个因子,解释变量的累积百分比为69.35%。同时运用结构方程模型软件(AMOS)构建安全文化结构模型以及安全文化因子间因果关系结构模型,证实领导责任因子对安全理念、安全认知和员工参与有直接正面影响。其中,对安全认知的影响最为显著(其路径系数为0.76);领导责任因子对安全业绩具有间接正面影响;安全理念、安全认知和员工参与对安全业绩具有直接正面影响。     

企业分形安全组织结构的构建方法与模型优化

企业安全组织结构的调整与优化有利于规范责权关系、明确安全部门的功能定位、优化安全资源配置、提升安全管理水平。在分析我国企业安全组织结构的发展动态以及论证企业安全组织结构具有分形特征的基础上,研究企业分形安全组织结构、相似维数、安全绩效3者间的关系,并利用多属性决策确定最佳的企业分形安全组织结构模式,进而提出企业分形安全组织结构优化的一般步骤和优化模型。结果表明,该模型能够根据安全战略的调整重新确定影响因素,使企业安全组织结构能够根据安全战略的调整而灵活变化。     

基于复杂网络理论的轨道交通网络脆弱性分析

城市轨道交通是城市客运体系的重要支撑,而突发事件易使某些轨道交通站点瘫痪,从而影响轨道交通网络全局效率。分析城市交通轨道网络的拓扑特征和脆弱性对于优化路网结构、保障稳定运营有重要意义。以重庆市轨道交通网络为例,使用Space L法构建拓扑网络并用Matlab软件分析节点度、平均路径长度、聚类系数等指标和分布规律,定量计算各个站点对于蓄意攻击的脆弱性,以鉴定对网络效率影响最大的关键站点。模拟攻击实验结果表明:现阶段重庆市轨道交通网络平均路径长度较大,聚集系数较小,网络连通性有待提高。面对蓄意攻击时,红旗河沟站和大坪站作为关键节点对网络效率的影响较大。在加快重庆市轨道交通建设的同时,应在运营中加强保护关键站点。     

钢结构人行天桥自振频率优化分析

为了提高人行天桥的整体安全性,该文在结构设计的理论基础上提出了一系列有效措施。以楚雄市某钢箱人行天桥为依托,采用结构优化的方式,利用有限元软件建立参数化模型,以梁高和二期荷载为变量,以基频和时程为目标函数,分别将钢箱梁梁高增加20 cm和30 cm,将原混凝土铺装更换为轻型材料聚氨酯塑胶,天桥的基频提高到原来的两倍多。结果表明:梁高和铺装对人行天桥抗震性能有着显著的影响,增加梁高,采用轻型铺装,能有效地优化人行天桥的自振频率,保证了结构安全,可为类似结构的安全运行提供有力参考。     

基于ISM-AHP的建筑施工企业安全投入结构优化研究

建筑施工企业在安全资金的投入和使用上都存在不合理的现象,为提高企业的安全管理水平,确保安全投入高效性,有必要对建筑施工企业的安全投入结构进行优化.通过调查问卷的形式调研65个建筑施工项目的安全管理人员,筛选出主要安全投入要素.然后运用解释结构模型(ISM)结合层次分析法(AHP)构建安全投入结构优化模型.并且,根据调查...     

利用粒子群算法求解管网污染源反向追踪模型

针对供水管网中突发污染事件的污染源识别问题,构建污染源反向追踪的模拟-优化数学模型,利用粒子群优化算法求解污染物的侵入位置、时间及侵入速度信息。分别以监测点处污染物模拟质量浓度与实际质量浓度为数据源,应用模型对试验供水管网进行污染源识别研究,分析管网拓扑结构、粒子群算法中种群规模及惯性权重参数设置对结果的影响。结果表明,当参数设置合理时,基于粒子群优化算法的污染源模拟-优化反向追踪模型具有较高的准确率和计算效率。     

多孔球形材料阻火抑爆性能影响因素数值模拟研究

为探究影响多孔球形材料阻火抑爆性能的主要因素,采用气体爆炸模拟软件FLACS建立多孔球形结构中湍流燃烧模型,对填充多孔球形材料后丙烷/空气预混气体燃烧爆炸过程进行数值模拟。研究结果表明:多孔球形材料能够有效衰减爆燃压力波、阻隔火焰传播,起到阻火抑爆作用,且压力波衰减程度和火焰阻隔效果与多孔球形材料的尺寸、孔径及填充密度密切相关。当多孔球形材料的直径为25 mm、孔径为3 mm、填充密度为20层时,压力波衰减程度最大,火焰阻隔效果最明显,说明直径和孔径越小,填充密度越大,材料的阻火抑爆性能越强。     

基于SEM的企业安全氛围诊断与测评研究

回顾和总结国外安全氛围诊断与测评的典型结构方程模型(SEM)。提出安全氛围需求-认知-参与模型及5因子结构,采用LISREL8.53软件对模型中的安全需求、安全认识、安全参与、安全地位、安全实施各因子及要素之间关系进行实证研究。研究发现,安全需求、安全认识、安全参与因子与企业管理层和员工对生产经营中的安全态度具有正效应;安全地位和安全实施因子,能反映企业安全管理和安全文化建设进程。     

基于IPSO-BP的受损钢结构改造施工安全预警评估研究

为研究受损钢结构改造施工安全预警状况,建立受损情况下钢结构改造施工安全预警指标体系,并针对BP神经网络算法易陷入局部最优的问题,提出了用改进粒子群算法（IPSO）对BP神经网络权重及阈值进行调整的IPSO-BP安全预警评估模型。通过分析某单层重钢厂房受损现状,针对其结构损伤情况和已构建的安全控制指标体系进行数值模拟分析。研究结果表明:与传统的BP模型相比,IPSO-BP模型具有更好的预测能力,构建的安全预警指标体系及预警模型可以很好地对受损钢结构改造施工过程安全状况进行综合评估,对受损钢结构改造施工安全控制具有一定的参考价值。     

钢筋混凝土旧工业厂房主体结构的改造加固风险研究

为探索钢筋混凝土旧工业厂房的改造与加固风险,进行了实地调研和基础理论研究,借助SPSS 22.0统计软件对32个二级指标进行筛选,确立6个方面29个指标的改造加固风险评价指标体系,运用结构方程模型（SEM）实证分析关键影响因素及其作用路径。研究结果表明:设计方案、结构特征和施工技术对改造加固风险具有影响;结构特征与设计方案之间的强关联形成了隐性且重要的风险路径。基于关键影响因素及因素间关联关系,对宝鸡市某U型厂房主体结构加固实例提出建议,为此类项目的改造施工提供理论依据。     

海洋石油平台吊艇架结构安全评估

海洋石油平台吊艇架结构安全直接关系到整个平台的救逃生。为全面评估吊艇架结构承载安全性，采用ABAQUS有限元软件进行吊艇架结构动静态力学分析，并在现场进行无损探伤及功能试验。研究结果表明:吊艇架结构在2.2倍工作负荷下最大等效应力为70.81 MPa，满足强度要求；最大位移3.38 mm，变形较小；模态分析显示吊艇架结构自振频率较大；吊艇架结构关键焊缝及应力集中部位无缺陷，救生艇升降时吊艇架无明显变形及异常。通过对吊艇架结构的有限元分析及现场检验，为吊艇架的安全评估提供了一种新的思路。     

危险货物集装箱堆场爆炸地震效应对地下结构的安全影响分析

为了研究危险货物集装箱堆场爆炸地震效应对地下结构的安全影响,采用我国《爆破安全规程》以及美国国家公路研究所爆破理论相结合的方法,分析某危险货物集装箱堆场建设项目发生爆炸时对已建隧道的影响。建立三维模型,采用Midas GTS有限元分析软件进行数值模拟分析,经过理论分析与数据拟合,分别确定堆场各点（区域）发生爆炸时隧道壁振动速度与地表爆炸当量的计算模型,确定隧道保护条件,并分别采用隧道壁最大应力模拟计算值进行校验,为堆场选址、堆存货种种类及数量限定提供参考建议。     

上软下硬地层深基坑结构变形监测及分析*

为探究在上软下硬地层中进行深基坑开挖时围护结构水平位移与内支撑轴力的变化规律,以广州地区某上软下硬地层盾构井深基坑开挖项目为依托,基于现场监测数据进行分析并运用MIDAS/GTS软件开展深基坑开挖全过程的有限元模拟。将围护结构水平位移模拟值与监测值进行对比,验证模型的准确性;改变围护结构嵌固深度、主体结构厚度等工况,研究上述因素对结构水平位移变化产生的影响。研究结果表明:实测围护结构最大水平位移值11.78 mm,位于长边0.7倍基坑深度附近,坑角处位移值最小;改变结构嵌固深度对坑深15 m以下围护结构位移值影响较大,本工程最佳嵌固深度为1.5~3 m;围护结构水平位移会随着结构主体厚度的增加而减小,但最大位移间差值逐渐减小,结构主体厚度设计值宜为0.8~1 m。     

大型体育馆消防性能化设计中安全疏散时间的分析和研究

《体育建筑设计规范》对体育馆安全疏散时间有明确的要求,对于二级耐火等级的体育馆控制疏散时间定为3min～4min。以此作为某大型体育馆消防性能化设计中安全疏散时间依据,运用人员疏散模拟软件分别对体育馆安全疏散时间进行的分析和比较,探讨了具体案例中如何确定和评估消防性能化设计的安全水平,即消防性能化设计安全水平不应低于处方式安全水平的设计理念。研究结果表明,现行设计宽度可满足疏散要求,充分保证人员的安全疏散。     

考虑火源位置的船舶机舱火-热-结构耦合研究

为准确分析真实火灾条件下的船舶机舱结构力学行为,克服传统标准温升法的缺陷,提出基于火灾动力学模拟器(FDS)和ANSYS的火-热-结构力学耦合分析方法;采用FDS仿真模拟真实火灾场景,获得近机舱内壁面处时变温度场信息,以此温度场信息为边界条件,传输到结构力学行为仿真软件ANSYS中,对机舱结构加载温度荷载并进行瞬态热分...