不同超重规定下重车荷载特性及效应计算

为获取超重车荷载构成特性以及重车并行过桥产生的荷载效应,收集了美国加州历时3a实测WIM数据,根据美国联邦政府和加州交通厅超重规定,将超重车分为3类,对比分析了3类超重车辆分布及荷载构成特点.根据随机过程理论建立了多车道车辆并行荷载效应计算模型,分别计算了第Ⅱ类超重车和加州超重车最大荷载效应,结果表明两类超重车起控制作用的荷载相同;与中美规范对比显示,由超重车引起的最不利弯矩和剪力分别为美国规范值和我国规范值的1.5倍,因此在桥梁设计和评估工作中,应充分考虑重车过桥对桥梁结构的影响.     

求解非标准货物货机群装载问题的启发式搜索算法

货机装载问题属于三维装箱问题,是一类NP-hard组合优化问题。而与传统车辆装箱问题不同,货机装载后的重心位置是要考虑的重要约束条件,以重心偏移率和货舱空间利用率为目标函数,针对非标准货物的货机群三维装载问题进行启发式算法研究。该算法基于空间管理思想,将"砌墙"式建构算法与一种四规则深度优先搜索法相结合,排除大量不可行解,缩短了可行解的搜索时间。最后实验结果表明,本算法可以在满足各项约束条件下正确地为货机群三维装载问题找出可行装载结果,对解决实际货机群装载问题具有现实意义。     

货物旋转对三向叉车横向稳定性影响及控制策略研究

文章考虑了三向叉车在装载货物运行的情况下,其货叉带动货物旋转引起整车的合成重心变化,进而提出一种考虑货物旋转情况的叉车横向稳定性模型。针对三向叉车的合成重心变化导致其横向稳定性不足的问题,首先在该文建立的叉车模型基础上运用线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR)最优控制法,提出一种基于天牛须搜索的粒子群算法(particle swarm optimization based on beetle antennae search, BAS-PSO)来优化LQR状态矩阵加权系数的方法,进而设计LQR转向控制器;然后基于BAS-PSO优化的LQR转向控制器实现对理想横摆角速度和理想质心侧偏角的快速跟随;最后在双移线换道工况下进行仿真分析,验证了上述控制策略能有效抑制质心侧偏角的偏移,更好地实时跟踪理想横摆角速度,三向叉车在其货叉装载货物进行旋转操作时的横向稳定性得到了明显改善。     

甲板驳船滚装大型货物压载水调节与搁浅计算

为解决不同水文和码头条件下甲板驳船大型货物滚装上/下船问题,常常需要采用不同方法来调整驳船的姿态.通过对船舶搁浅状态下的浮态分析,建立了搁浅与压载水调节共用模型,并通过受力平衡方程,提出了同时适用的计算方法.该方法可进行滚装实时和全程的压载水量、搁浅力等相关要素的计算,确定合适的驳船姿态调整方式.采用曲线拟合方法建立的驳船压载水量与重心的函数关系式,易于计算机程序的编制与运算.实例计算及应用验证了该方法的正确性.对内河和航道条件较差的沿海使用小驳船滚装超重货物的情况尤为适用.     

关于C70装载硅锰合金设计方案的探讨

分析了C70装载货物的优势,针对《铁路货物装载加固规则》附件1缺少C70使用集装包装载硅锰合金的情况,提出了C70装载硅锰合金的设计方法。     

基于偏心距随机特性的混凝土偏心受压构件可靠度分析

现行规范在分析混凝土偏心受压构件时,对因轴力效应比值和弯矩效应比值不同而引起的偏心距随机特性考虑较少．针对此不足,在分析偏心距函数的变化规律的基础上．通过抽样统计得到偏心距的随机特性,然后完整考虑这些随机特性。采用Monte Carlo方法计算了大小偏心受压构件在不同荷载效应比值下的可靠度．计算结果表明,该方法能更加合理地反映出偏心受压构件的可靠度水平．     

基于外荷载修正的箱形梁横向内力分析

为了合理计算薄壁箱梁在偏心荷载作用下的横向内力,采用弹性支承梁理论对作用在薄片框架上的外荷载进行修正.根据箱形梁畸变位移与框架位移之间的协调关系,采用满足平衡条件的新计算模型,推导出计算箱形梁横向内力的基本公式,并分析了几何参数对箱形梁横向内力的影响.结果表明,当高宽比小于1.5时,横向弯矩降低幅度较大,且在远离跨中截面处以较快的速度衰减;当高宽比大于1.5时,横向弯矩降低幅度较小,且在箱形梁跨中大部分范围内基本保持不变.与有限元计算结果相比,全梁各横截面计算误差均小于10％.基于修正的外荷载计算所得的箱形梁沿跨度方向的横向弯矩较推广的TYL框架分析法精度更高.     

铁路运输过程中货物惯性力力值的研究

在运输过程中为了保证货物在车辆上能始终保持其发站的装载位置，铁路货物装车后必须进行加固。货物在铁路运输过程中各种惯性力力值，是加固强度计算的基本依据。本文阐述了运输过程中货物的各种惯性力的计算方法和对货物的纵向、横向及垂直惯性力力值研究的主要成果。     

履带式车辆转向阻力矩分析

目前履带式车辆驱动参数计算过程中,普遍假设设备重心与履带式地盘接地形心相重合,从而导致履带驱动参数选取偏大,针对这一问题,推导了各种工况下履带式车辆转向阻力矩的计算公式,包括设备重心不偏移,设备重心纵向偏移,设备重心横向偏移,设备重心任意偏移四种工况,对四种工况下的计算公式进行归纳与分析,得出纵向偏心距、横向偏心距与转向阻力矩的关系,归纳形成一个统一的转向阻力矩计算公式。     

美国《敞平车货物装载规则》对我国铁路的借鉴

科学规范的货物装载加固工作对铁路安全高效运输意义重大。本文比较分析了美国《敞平车货物装载规则》和我国《铁路货物装载加固规则》的特点,做了相关方面的总结。     

铁路同类适盘货物装载方案优化研究

结合铁路货物装载约束条件,构建了使用托盘的同类长方体货物铁路货车装载优化模型,首先提出了改进二维布局优化算法求解托盘在车厢底面的布局方式,再确定托盘货件在车厢内的最佳堆码层数,得到货物的装车优化方案。实例分析结果表明,该算法是一种求解铁路同类适盘货物装载问题的有效方法。     

货机主货舱多约束条件下集装器装载优化

研究当货机货物装载量确定时,货机主货舱在多约束条件下的复杂集装器装载优化问题。由于主货舱内不同装载区域约束条件的不同,将主货舱分为两个部分考虑,在符合民航货机装载规则的前提下,建立货机主货舱的装载优化模型。不但考虑了货机的重心位置约束、货舱结构约束,还考虑到弯矩、扭矩作用对货机装载的影响。并以实际重心与最优重心偏移量最小为目标,采用遗传算法寻找最优解。以波音777货机为例进行验证,表明了该模型和算法的有效性。通过此货机主货舱装载优化算法,对于货机的安全考虑更加全面,能够在满足多个客观约束条件的基础上,较快的得到最优的装载方案,为今后的航空货运配载工作提供参考。     

求解复杂集装箱装载问题的新方法

提出了一种求解复杂集装箱装载问题的新方法，该方法将求解复杂装箱问题分成两步：首先，根据一定的启发式规则将集装箱进行体积最大化装载，并在深度方向根据货物将空间分层；然后，用遗传算法将各层进行重心位置最优化调整，使装载方案更加符合实际运输需要。实际应用结果表明，该方法在空间利用率、重心位置以及计算效率等方面都优于其他同类方法。     

低速低应力时拖揽运动仿真

建立了拖缆在低速低(负)应力时的运动数学模型,用以分析弯矩对拖缆运动的影响.基于集中质量法给出了三维拖缆的运动控制方程,在此基础上根据弯矩和分布荷载的对应关系,提出了一种计算弯矩诱导分布荷载的方法,并将该荷载融入到运动控制方程中,采用四阶龙格库塔方法进行积分求解.通过数值仿真计算,分析了低速时计入弯矩影响前、后拖缆的运动响应,并给出了合理准确的结果.结果表明,所提方法是切实可行的.     

基于层内力等效的偏心高层建筑三维等效静力风荷载

对于质心和刚心不重合的偏心高层建筑，由于结构三维振型耦合与气动力耦合等因素的影响，其等效静力风荷载的评估变得十分复杂. 基于振型加速度法，推导了考虑三维气动力耦合和振型交叉项贡献的偏心高层建筑各层拟静力项和惯性力项内力（剪力和弯矩）响应计算方法. 在此基础上，基于各层内力响应等效，建立了能合理反映荷载沿高分布信息的结构三维等效静力风荷载评估方法. 随后，结合3种典型矩形截面高层建筑刚性模型测压风洞试验，分析了荷载相关性、结构偏心率和截面长宽比对偏心结构三维等效静力风荷载的影响. 研究表明：对于偏心截面高层建筑，振型交叉项和荷载相关性对结构风致响应与等效静力风荷载的贡献不可忽视，若忽略两者则会低估偏心高层建筑三维等效静力风荷载，特别是扭转向等效静力风荷载. 此外，偏心率和截面长宽比同样影响偏心高层建筑等效静力风荷载的大小和分布情况. 相关研究可为偏心高层建筑的抗风设计提供一定的指导.     

一种MSC.NASTRAN中偏心梁有限元计算结果修正方法

本文讨论了MSC.NASTRAN中偏心梁有限元计算结果的弯矩偏差现象,并给出了一种简便、准确的修正方法,能够有效地消除计算结果中偏心梁元的弯矩偏差,并得到较为理想的梁元内力。此修正方法通过插值得到计算部位的梁元轴力,带入修正公式得到偏心梁的修正弯矩。文中将此法与通常的有限元网格细化方法进行了比较,证实了此方法的精确性。     

货物装载加固方案的相关要素分析

为了保证运输安全和经济合理地利用铁路资源完成运输任务，必须对铁路货物装载方案进行深入的研究，认真分析制定铁路货物装载加固方案的各种要素，为最终选择切实可行的铁路货物装载加固方案提供科学依据。     

计入船体变形影响的轴系动态校中研究

船体变形是影响船舶推进轴系校中质量的一个非常重要的动态因素.在研究船舶装载、波浪荷载及环境温度作用下船体变形计算方法的基础上,提出了一种轴承变位的计算方法,用以进行轴系动态校中研究.以76 000 t成品油轮为例,计算了极限装载状态下的重力分布和常遇较大海况时的波浪荷载,并分析了环境温度荷载分布.通过对整船有限元模型合...     

偏心受压构件可靠度分析的极限状态方程

分析了偏心受压构件可靠度计算采用的极限状态方程。对钢筋混凝土大小偏心受 压和不允许开裂的混凝土受压构件作了以轴向压力表达和以弯矩表达的极限状态方程 的可靠度对比计算。计算结果表明，以通常采用的轴向压力表达的极限状态方程进行可靠度分析．不能确切地反映荷载变异性对可靠度的影响．因此所计算的可靠指标也 是不确切的．建议偏心受压构件可靠度分析采用以弯矩表达的极限状态方程。     

上下翼缘同时受荷的工字形钢梁整体稳定性分析

现行钢结构规范中没有工字形钢梁在上翼缘均布荷载、下翼缘跨中集中荷载作用下整体稳定的计算方法.采用能量法推导出这两类荷载作用下双轴对称工字形钢梁的临界承载能力计算公式,总结了荷载比例系数对临界弯矩的影响规律.并采用有限元方法对该理论公式进行验证,在荷载比例小于3时,计算结果与理论公式吻合较好.在此基础上,通过计算分析提出了这类荷载作用下工字形钢梁的等效临界弯矩系数的计算公式,该公式具有较好的计算精度.