同济大学学报(自然科学版)

1915 年创刊

月刊

ISSN 1000-0054

CN 11-2223/N.

访问量:209868

土木工程与建筑学

  • 论结构创新

    沈祖炎;王烨华;李元齐;

    对结构创新的动力、前提和途径进行了详细阐述.指出人类社会的需求、建筑功能的不断求新、求变,成为结构创新的动力;有效地采用各个学科的先进技术,是结构创新的前提.在结构创新的途径中,结构材料的发展为结构创新提供了基础,结构体系的发展是结构创新的核心,结构功能的发展为结构创新提供了新的需求,结构施工技术的发展使结构创新得以实现,结构理论的发展为结构创新提供了理论基础,结构试验的发展则为结构创新提供了试验验证与保障.从一个结构工程创新所体现的方面、涵盖的内容和达到的效果等三个方面,对结构创新进行了科学界定.

    2010年01期 v.38 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1593K]
    [下载次数:734 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:22 ] |[阅读次数:7 ]
  • CFRP与钢组合斜拉索设计方案及理论研究

    熊文;肖汝诚;

    提出两种碳纤维增强塑料(CFRP)与钢组合的斜拉索方案:CFRP与钢组合截面斜拉索,以及CFRP与钢组合结构斜拉索.前者发挥CFRP材料的优异性能,同时避免CFRP材料的锚固难题,两种材料的截面面积比为关键设计参数;后者将CFRP斜拉索与钢斜拉索在同一桥梁不同跨度区域分别应用,优化了整桥经济性能,不同材料斜拉索合理跨度区域的确定是其设计关键.采用解析解形式的参数分析,给出不同情况下关键设计参数的推荐数值,从理论上初步证明了两种方案替代传统钢斜拉索的可行性.

    2010年01期 v.38 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 708K]
    [下载次数:205 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:9 ]
  • 组合钢板剪力墙的简化模型

    孙飞飞;刘桂然;

    新型钢-混凝土组合钢板剪力墙在混凝土板与边缘构件之间留有缝隙,避免混凝土板参与抵抗剪力,从而可以避免其对钢板的约束作用发生退化.观察这种组合钢板剪力墙的受力机理和破坏模式,可以发现,缝隙的设置使得无约束区域的钢板产生与钢板墙类似的斜拉场效应.据此,在钢板墙的斜拉杆模型中引入斜压杆,提出了双向多斜杆简化分析模型.通过理论分析,给出了该模型中斜杆元件的截面特性、滞回模型.经验证,该模型能准确地模拟组合钢板剪力墙在单调加载和反复加载下的非线性性能.

    2010年01期 v.38 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 706K]
    [下载次数:528 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:25 ] |[阅读次数:4 ]
  • 吊杆退化钢丝损伤模型及双折线近似计算

    李元兵;张启伟;

    提出了新的钢丝损伤模型及双折线近似计算方法.根据退化钢丝单调拉伸试验数据和有限元模拟结果,以钢丝荷载—位移包络图,建立了包含强度、刚度、延性折减及反映环境腐蚀和加载历程等影响因素的损伤模型.结合精确积分及S.M.Elachachi本构方程损伤计算结果,给出了新的双折线近似计算方法.依据吊杆截面内钢丝锈蚀分布规律,确立吊杆损伤因子,并进行了模型验证和参数分析.结果表明,钢丝损伤后,力学性能退化较明显;所建立的吊杆损伤因子,反映了各力学性能的退化,较合理.

    2010年01期 v.38 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K]
    [下载次数:210 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:10 ]
  • 风荷载下输电塔绝缘子断裂对塔体性能的影响

    何敏娟;刘慧群;

    选用Davenport风速谱,利用谐波叠加法,模拟动风荷载.以常见500kV酒杯型直线塔为分析对象,应用有限元软件Ansys,建立3塔4跨模型.考虑几何非线性,分析10级风下悬垂型绝缘子断裂后对塔体结构性能产生的影响.分析表明,绝缘子断裂使断后仍与导线相连的塔体的塔柱等主要受力构件应力增大10%~32%,支座反力增大6%~21%.因此,风荷载与绝缘子断裂的组合作用在输电塔的设计中不容忽视.

    2010年01期 v.38 30-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 490K]
    [下载次数:221 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:14 ]
  • 基于试验测定的混凝土热工参数反演计算

    宋志文;肖建庄;赵勇;

    热工参数的选取,对混凝土结构温度场和温度效应的分析结果有重要影响.为了选取更接近实际的热工参数,采用试验和反演分析相结合的方法,计算影响日照条件下混凝土结构温度场和温度效应分析结果的热工参数.基于一维热传导方程和热边界条件,假设混凝土表面附近温度分布为坐标的二次函数,建立导热系数、混凝土表面换热系数和混凝土表面太阳辐射吸收系数的反演方程;基于热膨胀系数的物理意义,建立其反演公式;最后,根据实测的温度、应变和气象数据,反分析计算一块混凝土板的热工参数.

    2010年01期 v.38 35-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 380K]
    [下载次数:415 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:21 ] |[阅读次数:11 ]
  • 近场简支梁铅芯橡胶支座隔震特性分析

    魏红一;逯宗典;王志强;

    随着公路桥梁的建设和隔震技术的发展,近断层隔震桥梁的抗震性能研究十分必要.以一座简支微弯梁桥为例,通过非线性时程的方法,探讨简支梁桥在近场地震作用下桥梁的减隔震特性及参数变化规律.分析结果表明,该隔震简支梁桥在近场地震作用下,墩底弯矩和支座位移比远场地震作用下大;采用隔震技术后,在近场地震作用下,减震效果仍有效;纵横向支座位移随屈服强度的增加而减小,且均有随初始刚度增加而减小的趋势;墩底弯矩因波脉冲不同和各墩刚度不一,随初始刚度和屈服强度的变化不一.

    2010年01期 v.38 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 945K]
    [下载次数:416 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:19 ] |[阅读次数:14 ]
  • 上海地区第⑤_2层砂质粉土的液化特性试验研究

    黄雨;金晨;庄之敬;郑永来;

    针对目前上海地区第⑤2层砂质粉土的液化特性尚缺乏研究的实际问题,结合上海某电厂海底隧道的工程实例,基于动三轴试验,对场地内第⑤2层土体动力特性进行研究.内容包括往返作用力、固结压力、结构性、颗粒组成等因素对于液化特性的影响,确定了场地内饱和粉性土的抗液化强度指标等.通过Seed简化法,判别该土层地震液化可能性,给工程场地抗震设计及液化防治提供了科学依据,同时对类似工程的可液化场地处理可以有良好的借鉴.

    2010年01期 v.38 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 574K]
    [下载次数:233 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:6 ]
  • 具有衬砌的圆形水工隧洞弹塑性应力统一解

    张常光;张庆贺;赵均海;徐飞;

    针对具有衬砌的圆形水工隧洞,假定衬砌与围岩位移连续,考虑不同工况下主应力顺序、岩石应变软化和中间主应力等综合影响,采用统一强度理论和弹脆塑性软化模型,推导衬砌和围岩弹塑性应力统一解.选取不同的统一强度理论参数,可得到一系列应力场公式及塑性区半径与内压力的关系.通过工程算例分析知,考虑第一主应力的变化是正确的,更符合工程实际,并得出统一强度理论参数、软化特性参数对衬砌和围岩切向应力的影响规律.研究结果表明,统一强度理论参数和软化特性参数对衬砌与围岩塑性区切向应力的影响显著.

    2010年01期 v.38 50-53+134页 [查看摘要][在线阅读][下载 374K]
    [下载次数:332 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:11 ] |[阅读次数:9 ]
  • 小周期复合材料弹性结构的混合有限元计算

    郝颖;宋士仓;

    在多尺度渐近展开式的基础上,讨论小周期复合材料弹性结构均匀化方程的各向异性混合元,给出了关于位移向量的L2-模和应变张量的H(div)-模的误差估计.这种单元具有各向异性特征,解除了正则性条件的束缚,有较好的实用性.最后的数值结果验证了理论的正确性.

    2010年01期 v.38 54-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K]
    [下载次数:117 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:10 ]

交通运输工程

  • 交通需求组合模型的不确定性分析

    杨超;蒲琪;涂颖菲;

    交通需求预测中会有很多不确定性因素.系统的不确定分析可以分析模型输出的可信程度,并且界定影响不确定性的关键因素.采用了基于敏感性分析的方法(SAM)分析交通需求组合模型(CTDM)的不确定性.CTDM基于出行者的理性行为,并可描述为一个非线性规划问题,从而分析敏感性.不确定性分析包括模型输入的不确定性和模型参数的不确定性.与基于随机抽样的分析方法相比,基于敏感性分析的方法在大大减少计算量的同时,可以得到近似的精度,并且可以同时或分开考虑输入的不确定性和参数的不确定性.研究认为,提高参数精度比提高输入精度能更有效地提高输出结果的可信水平.

    2010年01期 v.38 58-64+140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1854K]
    [下载次数:494 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:18 ] |[阅读次数:12 ]
  • 道路交通安全现代化水平综合评价模型

    陈君毅;王宏雁;郁佳文;

    在结合事故致因理论和哈顿矩阵的基础上,以层次分析法建立道路交通安全综合评价指标体系,经专家评定获得各指标对其所隶属准则的判断矩阵,并计算出各权重向量和最优权重向量.同时,以道路交通发达国家在其完成第一次道路交通现代化的具体时期内各指标具体数据,通过聚类算法获得现代化评价基准值.采用量化值加权函数法建立评价模型,并得到中国现代化指数随时间历程的变化数据,从而研究中国道路交通安全现代化水平及影响因素,并分析了评价模型的局限性.

    2010年01期 v.38 65-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 682K]
    [下载次数:580 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:20 ] |[阅读次数:12 ]
  • 基于运行图的轨道交通网络动态可达性研究

    罗钦;徐瑞华;江志彬;陈菁菁;

    网络各站之间的可达性特别是首末班车可达性衔接方案的生成和发布,对提升城市轨道交通智能化管理水平具有重要意义.OD(起讫点)之间动态可达性,主要依赖于城市轨道交通物理网络和列车运行网络,需综合考虑列车运行图的刚性控制和乘客换乘走行的柔性影响.根据弹性换乘时间,定义完全可达、条件可达和不可达三个层次,构建网络动态可达性的衔接模型,并提出推算流程.以实际城轨线网为例,确定了某OD对之间的可达时间域,表明该方法的推算结果可作为乘客出行向导的依据.

    2010年01期 v.38 72-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 148K]
    [下载次数:823 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:43 ] |[阅读次数:10 ]
  • 铁路车流径路优化的遗传算法设计

    农静;王磊;尹慧琳;

    将铁路车流径路的优化问题分解为两个:车流排列离散空间中车流排列优化,车流排列的评价计算.在给出车流排列的评价函数的定义后,引入旅行商问题的描述,把车流排列优化问题归约为TSP问题,从而给出了车流排列优化的复杂性分析.引入优先权编码,定义种群个体的适应值函数和相应的遗传操作,给出相应的遗传优化算法,并以实际运营数据为依据,进行仿真计算.通过同禁忌搜索法计算结果比较,遗传算法虽然在解的精度上略逊一筹,但计算工作量小得多,硬件要求也没有禁忌搜索法高.因此,具体选用应以具体情况而定.条件允许,最好将两种算法结合起来使用.

    2010年01期 v.38 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 263K]
    [下载次数:485 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:22 ] |[阅读次数:9 ]
  • 基于单纯形法的城轨列车惰行点搜索

    赵亚辉;朱琴跃;

    对电气化铁路的节能技术,解决的方案通常为优化牵引运行策略、再生制动和能量存储系统.为提高单列车区间运行牵引能源利用效率,有效的做法是合理设定区间运行时间,适当减少牵引能源消耗.惰行控制是平衡运行时间和能源消耗的一种通用方法.然而,在应用系统实际情况的约束下,确定合适的惰行点并不容易.针对城市轨道列车区间运行,介绍了基于单纯形法的搜寻合适惰行点的方法,考虑在特定运行时间下,借助于单列车仿真系统的帮助,研究这种启发式搜索法在确定惰行点方面的可行性和性能表现.

    2010年01期 v.38 81-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 265K]
    [下载次数:202 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:6 ]
  • 磁卡和IC卡并用检票闸机通行能力分析

    吴娇蓉;冯建栋;叶建红;

    观测分析了通勤时段上海市地铁车站乘客通过三杆式闸机的过程,研究影响闸机通行能力的主要因素——携带包裹大小、刷卡方式、乘客群体,发现乘客使用磁卡和非接触式一卡通出闸时,存在显著性差异.采用统计分析方法,确定了上海市内轨道交通站常见的几类通勤乘客群;在携带不同尺寸包裹、刷卡方式不同情况下,过闸的时间间隔;提出了三杆式闸机实际运营过程中通行能力的计算方法和主要参数的标定值,为轨道站三杆式闸机的规划设计、车站客流的运营组织及应急预案的制定,提供必要的依据.

    2010年01期 v.38 85-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 351K]
    [下载次数:562 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:23 ] |[阅读次数:9 ]
  • 基于乘客能量和心理阻抗的换乘便利性分析

    何静;刘志钢;孙有望;

    能量阻抗和心理阻抗,是乘客在交通系统换乘过程中的能量消耗和心理负担的量化值.通过乘客在不同换乘径路以及换乘设施条件下的能量损耗,可以计算出乘客的能量阻抗.在能量阻抗的基础上,利用集计型模型价格敏感度测试法,分析乘客换乘时心理负担,求得乘客心理阻抗的评价指标.通过换乘能量阻抗及心理阻抗指标,评价轨道交通的换乘便利性,为轨道交通换乘站的换乘设施的设计标准的制定以及对现有设施的改良提供依据,更精确地表现换乘成本.

    2010年01期 v.38 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 466K]
    [下载次数:449 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:19 ] |[阅读次数:9 ]

机械、车辆与热能工程

  • 基于等效电路的内阻自适应锂离子电池模型

    戴海峰;魏学哲;孙泽昌;

    根据目前动力蓄电池模型研究的现状,分析了各种电池模型的优缺点,提出了一种非线性的等效电路电池模型,并通过卡尔曼滤波算法,在线辨识电池内阻,得到内阻自适应电池模型.通过两种实验,分别在不同电流循环工况和环境温度下测试模型的适应性,结果表明,该模型可以较好地反映电池的动态特性,并能适应电流、荷电状态、温度等变化对电池的影响.

    2010年01期 v.38 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 520K]
    [下载次数:1867 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:97 ] |[阅读次数:10 ]
  • 混合动力汽车用行星齿轮结构参数优化及应用

    杜爱民;宋俊杰;娄光;

    外齿圈和太阳轮的齿数之比是行星齿轮机构的特征参数,确定该参数是动力系统匹配的重要部分,故需对该特征参数进行优化.首先,分析混合动力汽车对动力部件的性能要求,进行动力部件的选型设计,并制定混合动力汽车能量分配策略;然后,对包含行星齿轮机构的整车动力系统进行动力学和运动学分析,确定其动力学微分方程,建立描述行星齿轮机构特征参数与动力部件的最高转速和整车设计最高车速的函数关系,并仿真寻优;最后,在Advisor中仿真验证.结果表明,整车匹配合理,验证了寻优方法的正确性.

    2010年01期 v.38 103-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 371K]
    [下载次数:663 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:16 ] |[阅读次数:8 ]
  • 无系杆摆线针轮啮合副齿廓修形的设计

    焦文瑞;孔庆华;宋德朝;刘金龙;

    为解决全液压转向器转子转动不灵活的问题,在分析现有摆线针轮啮合副齿廓修形理论基础上,建立摆线副修形的相对性概念和间隙分布评价指标,提出无系杆摆线副修形的主要目标应使初始间隙分布均匀,选择的修形方式为等距修形.以BZZ全液压转向器中的摆线副基本齿形参数进行实例计算,与等距加移距修形的初始间隙进行对比,并通过试验证明.结果表明,在无系杆摆线副中,等距修形方式的初始间隙小,间隙分布均匀,转子转动灵活,并提高了全液压转向器的密封性.

    2010年01期 v.38 108-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 292K]
    [下载次数:160 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:10 ]
  • 可重组制造系统中物流运输路径规划

    宋士刚;李爱平;徐立云;

    在分析可重组制造系统物流布局的基础上,根据物流运输网络的空间分布特征,提出了一种动态的AGV(自动导引小车)路径规划方法.利用图论,构建了AGV路径规划的有向图网络模型,采用机床相对位置矩阵、距离矩阵以及阻塞系数来描述车间环境信息,通过系统的重组,有效缩短运输距离.针对物流运输动态路网的变化,把整个运输网络划分成不同的子路网,动态地优化变化附近运输节点所在的子路网,从而较迅速地得到最佳运输路径.仿真结果表明了该方法的有效性和快速性.

    2010年01期 v.38 113-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 309K]
    [下载次数:465 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:12 ]
  • 面向加工中心的工艺方案优化技术

    黄华;李爱平;徐立云;

    在全面考虑影响加工效率和质量的多个因素的基础上,使用多种优化方法,选择最优的工艺方案.首先用神经网络为每个加工特征选择合适的加工链,将不同特征的加工链组合成可行的加工方案集合,然后用遗传算法对加工方案排序,以辅助加工时间最少为优化目标,决策出最优的加工方案.将相关特征聚合为一个特征参加排序,大大减少了计算复杂度;最后,在聚类特征内部以刀具空行程最短为目标,规划刀具的移动路径.算法以某厂缸盖为对象进行实例验证.

    2010年01期 v.38 118-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 724K]
    [下载次数:193 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:11 ]

电子电气与控制工程

  • 三电平变流器多载波PWM控制技术研究

    康劲松;巫影;张烨;陶生桂;

    对二极管箝位型和飞跨电容型两种三电平变流器拓扑的多载波PWM(脉冲宽度调制)控制策略进行研究,重点对这两种拓扑结构中存在的中点电位不平衡问题,以及不同拓扑结构所适用的多载波PWM方法,进行了理论分析和论证;通过Matlab/Simulink软件的仿真研究,分析了在不同调制度下输出电压的谐波分布和谐波畸变率,确定了载波层叠法与载波移相法的拓扑结构实用类型,论证了多载波PWM控制策略的实用性和可行性.

    2010年01期 v.38 124-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 898K]
    [下载次数:550 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:33 ] |[阅读次数:6 ]
  • 覆冰导线任意方向驰振分析方法

    马文勇;顾明;全涌;黄鹏;

    在分析传统单自由度驰振激发机理的基础上,推导任意风向作用下覆冰导线在任意振动方向的单自由度驰振判别式,从理论上证明顺风向驰振发生的可能性.分别运用DenHartog,Nigol判别式和上述判别式,分析风洞试验得到的准椭圆形覆冰导线模型气动力,判断准椭圆形覆冰导线发生驰振的可能性.结果表明,对覆冰导线,该方法不仅可得到可能发生驰振的风向,还可判断可能发生驰振的振动方向.

    2010年01期 v.38 130-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 372K]
    [下载次数:354 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:21 ] |[阅读次数:26 ]

计算机与信息工程

  • 用于复合服务的白盒加密算法

    史扬;林杰;曹立明;

    针对基于移动Agent的服务复合的脆弱性,给出一种白盒加密算法.通过引入有限域上的分块矩阵乘法和带输入输出变换的安全加法器,算法将密钥隐藏在一系列的数据表中,由此实现了基于加密函数的安全数据加密,能够应对白盒攻击环境下密钥泄漏的安全风险.该算法代码体积较小,适合于移动Agent在非固定式服务复合时使用.

    2010年01期 v.38 135-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 498K]
    [下载次数:127 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:7 ]
  • 基于故障树的系统可靠性估计不确定性分析

    陶勇剑;董德存;任鹏;

    针对系统可靠性优化问题,提出了系统可靠性估计不确定性的分析方法.通过定性分析,求出故障树的所有最小割集,把故障树模型转换成串并联结构模型;利用串并联系统可靠性估计方差分析方法求得系统可靠性估计方差,并把系统可靠性估计方差近似分解成组成单元可靠性估计方差的线性组合,找出对系统可靠性估计不确定性影响大的组成单元.通过鱼雷系统可靠性估计不确定性分析,证明对系统进行可靠性估计不确定性分析,有利于改善系统可靠性估计的准确性.

    2010年01期 v.38 141-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
    [下载次数:1215 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:53 ] |[阅读次数:14 ]

经济与管理科学

  • 基于BP人工神经网络的建筑废料管理评价方法

    董爱华;闵洲源;

    构建单一新建设工程项目(不包含拆除工程)的建筑废料管理评价指标体系,概述基于BP人工神经网络评价方法的基本原理,并详述基于BP人工神经网络的建筑废料管理评价模型的建立过程,包括神经网络的建立、学习训练,以及结果的检验等.将该模型应用于实例检验,得到较满意结果.

    2010年01期 v.38 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K]
    [下载次数:402 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:20 ] |[阅读次数:9 ]