北京交通大学学报

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刘保国;王键

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 1. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.001

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论述了隧道施工风险分析与评价计算机辅助系统的功能和实现方法,系统包括前台应用程序和后台风险数据库两部分.首次集成了模糊网络分析法进行风险评价,可生成风险评估报告,提供多种方式检索功能;实现了对隧道施工从风险辨识、风险估计、风险评价到风险决策的程序化管理.通过胡麻岭特长隧道的风险管理应用,表明了系统的有效性,对提高隧道施工风险管理水平有积极意义.

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高速铁路并联隧道横通道对隧道内压力变化的影响

骆建军;吴尽;陈鹏飞

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 8. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.002

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给出了高速列车穿越横通道高速铁路并联隧道时压力变化的三维非定常黏性流场数值模拟过程,研究了两条并联隧道横通道的面积变化、位置变化和斜交方式对并联隧道及横通道内压力变化的影响规律.计算结果表明:并联隧道横通道的存在,使得隧道内压力变化的最大值降低,隧道横通道断面积越大,则最大压力梯度的降低率越小,当横通道的断面积与隧道断面积之比为0.3左右时,其降低隧道中测点的最大压力及压力梯度的效果最好;横通道对隧道的降压效果与隧道交叉方式有关,横通道与隧道的斜交方式为正交,且正交角度控制在60°左右时,横通道对隧道内的

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山岭隧道钻爆法施工参数控制的优化

方昱;刘开云

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 14. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.003

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以佛岭长大公路隧道施工为依托,在大量现场测试和光面爆破试验的基础上,引入遗传算法和支持向量回归耦合算法,经对现场测试数据训练,建立了山岭隧道钻爆施工参数、围岩地质条件及爆破后隧道拱顶下沉与围岩松动圈深度之间的非线性支持向量回归智能模型.利用此模型,可以在给定围岩地质条件和拱顶下沉量、松动圈深度等控制指标情况下,利用遗传算法,搜索得到钻爆施工参数的最优解.经佛岭隧道任一断面的实地应用,验证了本文所提出的钻爆施工参数控制优化方法的正确性和可行性.该研究成果为佛岭隧道钻爆施工参数的选择提供了科学依据与技术指导,

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PBA大直径盾构隧道扩挖车站施工的关键技术

孙长军;张顶立;郑昊;汪乐

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 21. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.004

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北京地铁十四号线采用外径为10 m的大直径土压平衡盾构进行地铁施工.由于盾构隧道扩挖车站施工具有盾构设备利用率高、建设进度快、环境影响小的优势,将台站采用盾构隧道已形成的中洞结合PBA法(洞桩法)扩挖而成,解决了盾构区间施工速度快与车站施工速度慢之间相互矛盾的问题.本文重点分析PBA大直径盾构隧道扩挖车站的工法特点,明确车站结构形式及施工步序,对施工过程中盾构掘进控制、管片拼装与拆除、纵梁与管片的连接、初支及二衬施作等关键技术进行了研究.施工完成后,实测数据显示地表沉降满足控制要求.研究结果可为类似工程提

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逆作法施工引起的地铁车站结构关键节点的应力演化

冉道平;肖峰;陈佩佩;白冰

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 28. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.005

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通过有限元数值模拟方法,对盖挖逆作法施工中地铁车站结构的几个关键节点的受力状态和演化过程进行分析.研究表明:施工过程中墙与板连接点处板的上侧受拉而下侧受压,中板与侧墙连接点处由于基坑外侧土的侧向应力释放,使得在负二层土开挖后,中板上侧也由受拉转为受压状态;柱与板连接点处板的上侧受拉而下侧受压,顶板与中柱连接点由于负一层土回弹,在施工初期上侧受压而下侧受拉,在上覆土回填之后应力状态再次转变为上侧受压.计算表明:下置导墙处混凝土的拉应力、剪应力及最大主拉应力和最大主压应力均小于混凝土设计强度值.

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公路隧道交通量预测的粒子群高斯过程耦合模型

万良勇;刘开云

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 33. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.006

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交通量的预测对公路隧道运营期通风系统的节能降耗具有重大意义,将新型小样本学习机器高斯过程引入隧道交通量预测,提出了一种组合核函数,用以改善单一核函数高斯过程的泛化性能,在网络训练过程中采用粒子群优化算法,自动搜寻泛化性能最好的高斯过程超参数,形成粒子群高斯过程耦合算法,并编写了相应的计算程序.对某公路隧道交通量进行了预测,结果表明:组合核函数高斯过程最大预测相对误差仅为4.41;,平均相对误差为1.96;;两种单一核函数高斯过程最大预测相对误差均为6.68;,平均相对误差分别为2.7;和2.67;;粒子群

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考虑损伤的殿堂式古建木构整体有限元分析

杨娜;王阳;秦术杰

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 40. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.007

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针对殿堂式古建中整体分析中考虑损伤的不足,定义了新的损伤变量,对殿堂式古建整体进行了考虑损伤的ANSYS分析.以一个典型的明代殿堂式结构——北京法兴寺为工程背景,建立了结构模型,并进行ANSYS有限元静力分析,得到了结构的最大位移和弯矩等;分析了木材损伤的种类;选择有效截面的减小率为损伤变量,采用随机法和一致缺陷模态法对截面损伤模型进行了有限元静力分析和对比结果分析;最后对这两种模型持续加载,得到了其破坏时的极限荷载.

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基于累积损伤理论的古木构件剩余寿命计算方法

王阳;杨娜

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 45. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.008

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针对古木构件在保护和加固中的剩余寿命问题,提出了一种基于强度累积损伤理论的计算方法.同时,在多种因素综合作用下的截面时变模型的基础上,利用蒙特卡洛法,对构件的强度进行反算.得到具有一定可靠度指标的剩余寿命.与文献中的实例进行对比分析,验证该方法的可行性;通过2种不同的算例,得出了梁构件应该多注意裂缝的结论.

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强降雨下地铁过渡段洞口/车站出入口降水量阈值研究

江辉;曾亚光;徐田坤;谷爱军;芦毅;翁勇南;邱巍

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 52. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.009

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暴雨是我国大部分城市夏季常见的灾害性天气,由于排水不畅,造成地铁过渡段洞口、车站出入口积水倒灌,严重威胁地铁运营安全.以北京为例,引入设计暴雨强度公式,根据不同重现期下的降雨量和排水能力相匹配的原则,确定了“预警”、“报警”、“停运”的三级临界水位标准,建议了不同重现期下保障地铁安全的降雨量阈值及应对措施,可供地铁运营防灾参考.

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着火列车隧道内行驶时的速度场数值模拟

郗艳红;刘超;毛军

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 59. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.010

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地铁隧道火灾中,列车着火的可能性较大,目前的应急处置办法是尽量带火运行到前方车站进行救援.运用STAR-CCM+的滑移网格功能,研究着火列车以不同的速度行驶时,隧道内速度场的变化规律.结果表明:距离车头较近的位置,活塞风速大小不均匀;当离开车头大于3m后,活塞风速分布区域均匀;当列车车速较大或在隧道内运行足够长的距离,列车前方活塞风速约为列车行驶速度的1/3.研究结果将为科学评估隧道列车火灾的安全风险和疏散能力提供参考.

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基于视频多特征融合的列车车厢烟雾检测方法

陈海鹏;刘飞;徐磊;徐广伟;王宏雷;谭华春

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 67. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.011

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列车车厢中环境相对复杂且遮挡物较多,为了提高视频烟雾检测的准确性,剔除场景中疑似烟雾的干扰物,降低由于环境中光照变化导致的误检情况,提出了基于运动、颜色及衰减等多特征融合的烟雾检测算法.该算法能有效克服背景复杂、光照变化大,以及阴影问题带来的干扰.算法主要由3部分构成:烟雾运动检测、颜色特征分析提取和多特征融合.该算法通过背景建模方法分割出运动的区域,引入归一化RGB空间烟雾颜色基础模型及衰减模型,以剔除疑似烟雾区域的干扰,同时可以有效地降低光照影响.

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气候变化对RC结构碳化侵蚀可靠度的影响

解会兵;王元丰;杨小元;刘明辉

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 72. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.012

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气候变化引起的全球大气中CO2浓度的升高,加速了钢筋混凝土(RC)结构的劣化.针对《混凝土耐久性设计规范》中规定的碳化环境(Ⅰ类环境),评估了未来气候变化对中国RC结构在正常使用极限状态下时变可靠度的影响.研究显示:未来气候变化使中国RC结构的平均碳化深度增大20;～40;,降低了RC结构的碳化侵蚀可靠度.到2100年,混凝土结构耐久性设计规范中Ⅰ类环境下Ⅰ-A、Ⅰ-B环境作用等级的耐久性规定不能够适应气候变化对中国钢筋混凝土结构的耐久性影响.

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北京市主要大气污染源清单及火电厂排放污染物对雾霾天气的影响

王锦;吉奕康

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 78. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.013

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根据2013年北京市工业、农业、居民生活的统计资料,以及中国汽车工业年鉴,计算了北京市不同行业二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)及PM10排放量,建立了北京市2013年大气污染物排放清单.结果显示:2013年北京各类污染物的排放中SO2为13.596万t,NOx为81.289万t,PM10为67.815万t.其中:火力发电厂SO2、NOx、PM10排放量占北京市排放总量的31;、14;和24;.如果北京市火力发电厂升级改造,自2014年7月起执行最新火电厂排放标准后,SO2、PM10和NOx年排放量将

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城中村作为城市“补充空间”实践的探析

石克辉;李煜茜

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 83. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.014

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城市“补充空间”在利用城中村本身价值基础上,结合城市的发展方向补给城市的必要性空间,使城市的这部分功能空间得以充分利用.就目前从城中村的改造实践来看,城中村作为城市“补充空间”在居住、商业、文化三种类型上补充了城市的功能空间.通过对实例的探讨,提出适应城市发展的、立足发挥城中村城市补充功能和城中村自身特色的、多元方向的城中村改造更新思路.

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DEA视角下基于主成分分析的城市轨道交通建设水平研究

郭建民;韩林飞;马莉莉

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 90. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.015

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为解决日益严重的交通拥堵问题,轨道交通建设正在我国各大、中城市快速兴起.本文以北京市为例,在合理确定评价指标的同时,借用DEA(Data Envelopment Analysis)模型为各指标分配了权重,利用主成分分析法构建了轨道交通及经济社会发展评价指数,揭示了轨道交通建设与经济社会发展之间的关系,进而预测未来北京市轨道交通建设的合理水平.研究结果表明:目前北京轨道交通建设水平及轨道交通规划相对于经济社会发展而言处于合理超前的状态.

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异型复杂热结构部件数据采集及预处理

房海蓉;龚俊

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 95. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.016

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针对复杂热结构部件在装配过程中精度要求高的特点,将其按自由曲面反求成型.首先对数据采集方式、采集路径规划、数据点分布和传感器运动轨迹进行研究,在数据点规划上提出一种等角度采样方式,进行了表面数据采集,并按数据处理要求完成了数据点的坐标变换;分别利用角阈值法、弦高差法和曲线检查法对原始数据进行去噪处理;在曲线检查法中,采用角度径向距离曲线代替横截线曲线,解决了最小二乘法无法拟合封闭曲线的问题.通过各处理方法和对结果的分析对比可知:角阈值法为所研究复杂热结构部件表面数据处理的最优方法.

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地铁线路超高对轮轨磨耗的影响

周素霞;薛蕊

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 101. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.017

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为了减轻地铁车辆在圆曲线区段运行所造成的轮轨磨耗,提高车辆运行的安全性与舒适性,基于车辆动力学理论,通过动力学软件SIMPACK建立轮轨关系模型,针对列车通过圆曲线时过超高、正常超高和欠超高三种工况进行研究.分析了三种工况下,轮轨横向力、轮轨垂向力、脱轨系数、磨耗功率、磨耗指数、轮重减载率和倾覆系数7个动力学参数在列车运行中的变化规律,并深入分析磨耗指数和磨耗功率与车辆实际通过时产生超高的变化规律,得出超高变化与磨耗指数成负相关,与磨耗功率成正相关,且列车通过圆曲线时应尽量降低速度,在条件不允许时,应采用

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发动机燃烧信号模拟分析装置的开发

田颖;吕欣;金振华;聂圣芳;卢青春

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 108. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.018

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通过对已有的发动机燃烧信号的分析,设计了燃烧信号输出装置,同时基于LabVIEW开发了燃烧分析系统.通过SolidWorks设计了模拟装置的连接部件和支架等,采用与电机连接的曲轴转角编码器产生采样信号和上止点信号,利用NI采集卡实现对已有燃烧信号的重采样.系统利用插值算法完成了时域/角域信号的转换,保证了模拟试验中采集的信号的正确性;研究了高速采集下,程序不发生溢出错误的参数设置问题;对采集数据进行分析处理,实现p-ψ图的显示及有效性能指标的计算.试验表明:该系统工作可靠,采集数据误差在2;以内,指示功和

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6-RRS冗余驱动飞行模拟器运动学与工作空间分析

周昌春;方跃法;叶伟

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 112. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.019

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提出一种以6-RRS球面并联机构作为运动机构的冗余驱动飞行模拟器.该机构具有3个转动自由度、6个驱动、3个冗余驱动,由2个完全相同的3-RRS球面并联机构构成6-RRS球面并联机构.该机构广义上具有一个定平台和一个动平台,整个动平台即为飞行模式器座舱.在3-RRS球面并联机构运动学分析的基础上,给出了6-RRS球面冗余驱动并联机构的运动学分析,包括机构的方向余弦的建立、反解和正解及该机构的工作空间分析.

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列车制动盘通风散热的数值仿真

潘利科;韩建民;李志强;杨智勇;李卫京

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 118. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.020

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对流换热是降低制动盘摩擦面温度的重要散热形式.针对带散热筋结构的列车制动盘,采用CFD-ACE软件,对不同散热筋结构及布置形式下的制动盘内部通道速度场、温度场和对流换热系数等的变化规律进行了研究,提出了用体积换热量评估制动盘的有效换热效率.结果发现:制动盘通风通道对流换热系数沿着内径到外径不断降低,迎风面换热系数明显高于背风面;径向筋板的间断分布可以提高7.4;的制动盘与空气的平均对流换热系数;在长筋板间增加短筋板将增强17.2;的制动盘换热量.

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加速装置下风力机设计方法与性能研究

陈亚琼;方跃法

北京交通大学学报. 2015, 39(1): 125. https://doi.org/10.11860/j.issn.1673-0291.2015.01.021

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以叶素动量理论为基础,设计了传统3叶片式、加速装置3叶片式和加速装置4叶片式风力机3种构型,并获得3种风力机的气动和结构参数.提出了加速装置下风力机气动和结构参数设计方法.建立了3种构型风力机的空气动力学模型,计算得到其功率分布和年发电量分布.分析结果显示:在相同额定功率和年发电量的条件下,加速装置风力机风轮尺寸相对传统风力机减少了35;,风能利用系数提高1倍以上.得到了一种工作在加速装置下的高效风力机,为风力机的设计和开发提供了新思路和可靠的理论依据.

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2015年, 第39卷, 第1期　刊出日期：2015-02-15

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