铁路连续梁桥铅芯橡胶支座的减隔震研究

考虑了铅芯橡胶支座的非线性特性和桥梁结构的相互影响 ,并在建立有限元铁路连续梁桥全桥动力分析模型的基础上 ,采用了时程分析的方法 ,对不同地震输入激励条件下的铁路连续隔震桥梁的动力响应及参数影响规律 ,进行了计算研究 ,取得了一些有实用价值的结果 ,为铁路连续梁桥的减隔震设计 ,提高桥梁结构的抗震安全性提供了科学依据和重要参考。     

采用减隔震支座提高桥梁结构的安全性

研究了减隔震技术对提高桥梁结构抗震安全性的作用 ,采用有限元动力非线性分析程序 ,对设置板式橡胶支座、铅芯橡胶支座的桥梁结构进行了非线性时程分析 ,分析中考虑了桥梁结构与减隔震支座的非线性特性。结果表明铅芯橡胶支座较板式橡胶支座具有较好的抗震性能 ,同时针对采用铅芯橡胶支座的减隔震桥梁 ,分析了支座参数变化对桥梁结构抗震安全性的影响     

改性橡胶隔震支座抗拉性能试验研究

由于隔震支座的抗拉性能较低,当竖向拉伸变形较大时会对隔震支座性能造成不利影响。为解决支座抗拉问题,从改进隔震支座橡胶配方的角度,研发了1种新型改性橡胶支座。为测定隔震支座的抗拉性能,考虑了拉应力与拉应变2个方面,提出了1种隔震支座设计拉应力取值的参考方法,对该新型改性橡胶隔震支座进行了拉伸性能试验,结合拉应力取值的参考方法与试验结果得出了该种隔震支座的拉应力设计值为1.855 MPa,改性橡胶隔震支座的抗拉性能相较于普通橡胶隔震支座有所提高,为今后的相关隔震支座抗拉研究提供了参考。     

改良隔震橡胶支座的试验及模拟分析

在原有成熟隔震技术的基础上,将传统的隔震橡胶支座进行改良,改良后的橡胶隔震支座成本更低、质量更小,更适合在村镇建筑上使用;为确保改良后支座的力学性能符合隔震要求,对支座进行了竖向轴压和水平剪压试验及数值模拟,模拟结果与试验结果基本一致,结果显示简易隔震支座力学性能符合村镇隔震建筑要求。由于试验支座尺寸较小,在实际工程中可通过增大支座的尺寸或控制支座水平位移来降低支座翘曲对隔震性能的影响。     

铁路连续梁桥减隔震设计方案研究

为了对铁路连续梁桥减隔震设计方案进行对比研究,基于通用有限元软件SAP2000,以某三跨铁路连续梁桥为例,建立该桥的全桥有限元模型。对该桥采用铅芯橡胶支座进行减隔震设计,在7条典型地震波激励下对2种设计方案的减隔震效果进行计算分析,并将2种方案的结果进行比较。结果表明,2种隔震方案都能取得较好的隔震效果,但全桥隔震时制动墩地震响应隔震率优于制动墩隔震,且全桥隔震时梁体位移小于制动墩隔震。对铁路连续梁桥进行全桥减隔震设计,可以在较小梁体位移的前提下得到较好的隔震率,更有利于桥梁上部结构的安全。     

极端温度对板式橡胶支座连续梁桥地震响应影响研究*

为研究温度对板式橡胶支座连续梁桥抗震性能的影响,以1座两联3×30 m的预应力混凝土连续箱梁为对象,考虑极端温度对桥墩本构关系和橡胶支座力学特性的影响,运用MIDAS/Civil有限元软件对桥梁地震响应进行研究。通过对地震作用时不同温度工况下桥墩墩底弯矩、墩顶位移和支座位移的地震响应分析,得到极端温度对板式橡胶支座连续梁桥地震响应的影响规律。研究结果表明:与常温工况相比,极端温度引起支座刚度、桥墩混凝土材料参数的改变,使地震作用下极端低温工况桥墩内力和位移响应最大增大35.65%和24.78%,极端高温状态支座位移最大增大15.31%;温度变化对橡胶支座力学参数的影响会导致桥墩和上部结构连接刚度发生改变,导致桥墩和支座地震响应变化显著,使桥墩内力和位移响应均与温度呈负相关,支座位移与温度呈正相关;根据现行规范计算的极端低温时桥墩墩底弯矩偏小,极端高温时桥墩弯矩偏大,设计中应予重视;极端低温导致支座和桥墩刚度增大,会使交接墩地震响应较其他桥墩更显著,在设计中应着重关注。     

Fr4环氧树脂板材隔震支座的力学性能试验研究

研究了一种使用Fr4环氧树脂板材代替普通叠层橡胶隔震支座钢板的Fr4橡胶隔震支座,这种支座使用Fr4环氧树脂板材(以玻璃纤维为增强材料,环氧树脂为基体的复合材料)作为橡胶隔震支座的加劲层材料,使之具有造价低廉、质量低、隔震性能好等适用于村镇建筑的特点。对Fr4环氧树脂板材进行了拉伸及弯曲力学性能试验,试验结果表明：Fr4环氧树脂板材可取代传统叠层橡胶隔震支座中的钢板作为橡胶隔震支座的加劲层材料。并且对Fr4橡胶支座进行了水平刚度试验、竖向刚度试验及探索了不同竖向荷载及剪应变下支座的等效阻尼比,研究表明：Fr4支座性能稳定,滞回曲线饱满,耗能能力明显,且支座的竖向刚度远大于水平刚度,是一种理想的隔震支座。     

基于ACE法和模拟退火算法的土层等效参数反演

提出了一种基于ACE法和模拟退火算法的土层参数反演方法:一方面先用均匀试验构造出输入数据与输出数据,再利用ACE非参数回归方法构造两者之间的高效响应面,然后通过响应面关系进行插值运算来得出对应参数的响应值;另一方面根据响应面的关系构造出反演目标函数,利用模拟退火法对目标函数进行寻优计算,从而能避免寻优过程中的目标函数值...     

基于均匀设计的事故再现模型参数敏感性分析

借助参数敏感性分析方法确定那些对事故再现结果有显著影响的参数,进而通过对这些参数进行合理处理则可在花费不大情况下确保再现结果的精度。基于均匀设计并结合回归分析,提出了一种事故再现模型参数敏感性分析方法:该方法首先借助均匀设计寻找到事故再现模型的一阶响应面模型,再借助该响应面模型获得原事故再现模型内参数的敏感性向量。并在此基础上进一步探讨了如何通过该方法获得各输入参数的取值区间及各输入参数在其标称值附近有一定程度扰动时2种情况下参数对计算结果的影响程度。最后给出一数值算例,算例结果表明:笔者方法所得参数敏感性顺序与其他学者研究所得一致。     

基于Winkler模型的沿空留巷底板变形力学分析

沿空留巷顶板岩层垮落到底板时,会影响底板的受力和变形,进而导致底臌,底臌的产生将直接影响采煤工作开展。为了对巷道底板的变形机理进行研究,根据空留巷底板受力特点,将巷道底板视为弹性地基梁,建立顶板岩层垮落在巷道底板上的不均匀荷载作用下的Winkler弹性地基梁力学模型,通过对高阶微分方程求解,分析巷道底板任一处的挠度、转角、弯矩及剪力的分布规律,并结合内力分布规律对底板破坏机理进行分析。结合工程实践,提出了防止底板变形的措施,为类似工程的设计及施工提供参考。     

航空人为差错事故/事件分析(ECAR)模型研究

为深入研究航空人为差错事故/事件的影响因素,以人为差错相关理论为基础,对比分析几种典型的人为差错分析模型;通过借鉴ECCAIRS分析框架,并在基元事件分析(EEAM)逻辑和CCAR396部的分类方法基础上,构建航空人为差错事故/事件分析(ECAR)模型,它从事件层、描述层、原因层和组织因素与改进建议层,分析航空事故和不安全事件的人为差错。此外,还将组织因素概念引入该模型。     

用于工业机器设计的安全性分析模式及方法研究

工业机器也属职业事故的重要危险源之一。在其设计时 ,有效地进行安全性分析是消除和控制工业机器中存在的固有危险的最佳途径。为此 ,推荐了一种用于工业机器的安全分析模式 ;并对已有的安全分析方法进行了重点选择 ,将供设计人员使用的安全分析方法从百余种减少到 11种 ;还对这些方法进行了分类 ,可供设计人员在设计工业机器时 ,较方便地选择和系统地应用。     

PLS-BP法定量分析火灾中的常见有毒有害气体

针对火灾和材料燃烧中常见的有毒有害气体,选取低浓度的CO、CO2、NO、NO2、SO2、HCl、HBr、HCN八种典型气体同时进行定量分析。基于傅里叶变换红外光谱技术(FTIR),设计可靠实验系统和实验过程控制,准确得到气体的光谱数据。通过合理去除干扰光谱区间、筛选样本、选择模型参数等,建立BP-PLS回归模型,并对未知样本进行预测,各组分的校正误差均方根RMSEC达到4×10-6以下,预测可决系数R2均达到0.95以上。通过将PLS-BP模型与经典的线性模型经典最小二乘(CLS)和偏最小二乘(PLS)进行比较,PLS-BP模型在非线性拟合能力和预测性能两方面明显高于经典线性模型CLS和PLS。     

基于模糊聚类的马氏链模型在交通事故预测中的应用

运用模糊聚类分析方法,借助于MATLAB软件,对中国31个地区交通事故的危害程度进行动态分类和综合评价。根据中国1999—2005年31个地区的交通事故4个指标和5个社会经济因素数据,把31个地区分为3类,即轻灾区、较重灾区、重灾区;其中浙江、福建与宁夏的交通事故危害严重,上海、北京与天津的交通状况正在好转,这与客观实际符合。根据模糊聚类的结果,求得交通事故状态转移概率矩阵,利用马氏链模型可预测未来31个地区的交通事故发展趋势。     

刨花板热解及燃烧特性热重模拟实验研究

对刨花板的变工况热解行为进行了热重分析和差热分析研究。将试样分别加热到一定温度做空气变氮气热重试验,模拟实际火场中由富氧到缺氧的状态;在试样加热过程中,在不同的温度点由空气转变为氮气,经过一段时间的升温后,再由氮气转变为空气,模拟火场中的回燃情况。通过结果分析,深入研究了环境气氛变化对试样热解的影响。用一级的动力学模型进行了模拟,给出了热解主反应阶段的动力学参数。     

Analysis of the influence of passenger vehicles front-end design on pedestrian lower extremity injuries by means of the LLMS model

Objective: This work aims at investigating the influence of some front-end design parameters of a passenger vehicle on the behavior and damage occurring in the human lower limbs when impacted in an accident.

Methods: The analysis is carried out by means of finite element analysis using a generic car model for the vehicle and the lower limbs model for safety (LLMS) for the purpose of pedestrian safety. Considering the pedestrian standardized impact procedure (as in the 2003/12/EC Directive), a parametric analysis, through a design of experiments plan, was performed. Various material properties, bumper thickness, position of the higher and lower bumper beams, and position of pedestrian, were made variable in order to identify how they influence the injury occurrence. The injury prediction was evaluated from the knee lateral flexion, ligament elongation, and state of stress in the bone structure.

Results: The results highlighted that the offset between the higher and lower bumper beams is the most influential parameter affecting the knee ligament response. The influence is smaller or absent considering the other responses and the other considered parameters. The stiffness characteristics of the bumper are, instead, more notable on the tibia. Even if an optimal value of the variables could not be identified trends were detected, with the potential of indicating strategies for improvement.

Conclusions: The behavior of a vehicle front end in the impact against a pedestrian can be improved optimizing its design. The work indicates potential strategies for improvement. In this work, each parameter was changed independently one at a time; in future works, the interaction between the design parameters could be also investigated. Moreover, a similar parametric analysis can be carried out using a standard mechanical legform model in order to understand potential diversities or correlations between standard tools and human models.