摘要:基于概率密度演化理论和混凝土随机损伤力学，从概率密度的角度，建立了一类随机建模准则。以混凝土双轴强度试验为背景，利用遗传算法，提出了一类概率反问题求解方法。利用混凝土双轴试验数据及提出的求解方法，对混凝土弹塑性随机损伤本构模型中的断裂应变统计参数进行识别，获得了本构模型的基本参数。研究表明，据此识别的模型参数能从概率密度与统计矩两个层面准确地反映混凝土强度的随机性。该研究为概率反问题的求解提供一种可行的途径。

摘要:利用龙卷风模拟器生成实验室尺度龙卷风，并验证模拟龙卷风的可靠性。在此基础上完成了两类涡流比龙卷风风场下典型输电塔塔头子结构模型的高频测力天平（HFFB）测力试验，研究了塔头模型在龙卷风作用下各向气动力系数的分布规律，并探究了龙卷风作用下塔头模型特有的扭转效应影响。结果表明：试验模拟的龙卷风风场与实测龙卷风吻合良好。塔头模型水平面合力系数最大值分别发生在1~1.5倍涡核半径位置附近。升力系数一般小于对应工况下阻力系数。而相较于风轴坐标系下气动力系数，体轴坐标系下气动力系数对风向角更为敏感。不同气动力系数最不利风向角差异性也较大。同时，受龙卷风较强旋转切向风速影响，具有长横担的输电塔塔头模型在位于龙卷风内部时会受到不可忽略的扭转作用，且扭转系数随涡流比的减小而增大。

摘要:为了研究大U肋正交异性组合桥面板的静力力学性能，以U肋开口宽为450mm的正交异性钢桥面作为研究对象，引入超高性能混凝土，设计制作了两个足尺的大U肋正交异性超高性能混凝土组合桥面板，通过静力加载试验测试了大U肋正交异性组合桥面板的承载能力、破坏形态及主要截面上的应变；在此基础上，建立基于UHPC塑性损伤的有限元模型展开参数化分析。试验结果表明：大U肋正交异性组合桥面板的U肋厚度由8mm提升到10mm，屈服荷载与极限承载力提升了24.86%与47.48%，纯弯段混凝土裂缝数量减少，裂缝间距增大，加劲肋厚度的改变对于结构静力性能的影响主要体现在结构的非线性阶段。参数化分析结果表明：改变450级大U肋截面构造尺寸对结构屈曲变形能力有不同程度的影响，顶板厚度的改变对结构极限状态时的安全系数影响较小，提高U肋厚度可以大幅提高结构安全储备。依据试验结果与有限元分析提出了450级大U肋钢-UHPC组合桥面板的屈曲折减系数经验公式，该系数同U肋高厚比与U肋底板宽厚比更为相关。

摘要:掌握桥梁结构预期行为可以提早识别潜在的结构问题或失效模式。提出了一种新型的基于长短期记忆网络（LSTM）的桥梁结构性能动态预测框架。研究采用Block Maxima（BM）方法从每小时监测数据中提取挠度极值，作为评估桥梁安全性能的关键指标。该方法通过对具有周期性的挠度极值序列进行滑动窗口LSTM预测，结合奇异谱分析（SSA）和考虑误差更新的贝叶斯动态线性模型（BDLM），有效地提取了由环境因素引起的长期趋势和周期性挠度变化。这一过程有效降低了噪声的影响，同时保留了车辆荷载效应的关键信息。在实际工程案例中的三组监测数据应用表明，该方法在预测精度上相较于滑动窗口LSTM和BDLM方法有显著提升。此外，还提出了一种基于极值理论的动态预警阈值设定方法，有效避免了静态预警指标的局限性，并利用预测结果的置信区间实现了提前预警。

摘要:钢筋混凝土柱在地震作用下具有不同的失效模式。不同失效模式钢筋混凝土柱的损伤状态量化方法目前存在定义方式不一且预测精度较差的问题。基于246根钢筋混凝土矩形截面柱的拟静力往复加载试验数据，提出了一种基于能量等效原则量化不同失效模式钢筋混凝土柱损伤状态的方法。通过引入贝叶斯神经网络模型，建立了适用于不同失效模式钢筋混凝土柱的位移角预测公式。研究结果表明：能量等效原则可将钢筋混凝土柱的骨架曲线等效为一个理想弹塑性模型，不仅便于定义屈服点、峰值点和极限点，而且便于在同一框架下对比不同失效模式钢筋混凝土柱的抗震力学性能差异。根据屈服点、峰值点和极限点的位移角，钢筋混凝土柱的损伤状态可以划分为：“基本完好”、“轻度破环”、“中等破坏”和“严重破坏”四个等级。贝叶斯神经网络模型可以准确预测不同失效模式钢筋混凝土柱屈服点、峰值点和极限点的位移角。传统的峰值承载力经验折减系数法在预测屈服点的位移角时偏于保守，在预测极限点的位移角时偏于不安全。

摘要:基于广义梁理论与三维空间土抗力，将隧道视为在弹性地基梁上的具有弯曲、剪切、翘曲和扁平化4个变形模态的薄壁圆环结构，推导了横纵向相互耦合的土隧相互作用模型。结合案例验证了模型的有效性，并通过参数化分析得到了隧道厚径比、土抗力系数对隧道横纵向结构响应的影响规律。研究表明：高应力压载条件下大直径隧道翘曲和扁平化效应显著，截面呈现典型的“横鸭蛋”形式。翘曲将加剧隧道的纵向应变，增幅可达30%以上。隧道厚径比越小，其横纵向变形越大，增幅均可达30%左右。相较于法向土抗力系数，隧道纵向受力性能对切向土抗力系数更为敏感而横截面受力性能对双向抗力系数的敏感性一致。

摘要:为探明某堆浸场下游农田土壤重金属的空间分布特征、污染现状及来源，共采集0.2m和0.5m深度76个采样点的152个土壤样本，测定Cu、Zn、Cr等8种金属元素含量，运用单因子污染指数法和内梅罗污染指数法评价其污染水平，进而采用主成分分析、绝对主成分-多元线性回归（APCS-MLR）模型和UNMIX模型分别解析污染源，并使用地统计学分析法进行验证。结果表明，土壤中Cr、Pb、As和Hg的含量平均值超过云南省土壤背景值，其中，As含量高于背景值和筛选值的点位比例分别超过90%和70%。UNMIX模型解析结果显示重金属污染源主要有4个，源1为矿业开发和交通源，对As和Pb的贡献率分别为65%和56%；源2为农业活动源，对Cd的贡献率为91%；源3为自然母质源，对Cu、Zn、Cr、Ni的贡献率分别为63%、61%、62%和55%；源4为燃煤源，对Hg的贡献率为94%。APCS-MLR模型解析结果与UNMIX模型基本一致，但未单独识别出自然母质源。上述结果可为农田生态环境管理精准施策提供技术支撑，为矿山污染防治及改善采矿工艺流程提供理论依据。

摘要:我国古代桥梁工程历史悠久、底蕴深厚，是各地历史风貌和地域文化的重要载体。然而，长期服役状态和自然条件演化导致现存古桥性能衰减，特别是近年来气候变化加剧，古桥损毁案例频发，古桥的保护迫在眉睫。统计资料显示，在古代桥梁服役期间，冲刷是限制其使用寿命的重要因素，对桥梁基础和整体结构的长期危害不容忽视。现存古桥在其建设时期，根据不同的水文及地质条件，结合对冲刷现象的定性认识，提出并运用了一些防护措施。选取了三个代表性现存古桥案例，分析了其采用的分水尖、抛石基础和排桩等防护措施，结合目前的冲刷发生与演化的判断准则，分析其作用机理与防护效益。进一步从御灾种类、适用范围和服役性能三方面因素提出保护效益指数，并通过服役性能指数完善了冲刷演化判断模型，对古代桥梁的保护修缮工作提供一定的建议。

摘要:针对目前机场飞行区运行现状及管理使用的需求，结合《智慧民航建设路线图》和未来科技发展趋势，明确了机场智慧飞行区运行愿景。在此基础上，进一步诠释与梳理智慧飞行区的架构。智慧飞行区以智能物理要素为基础，以功能系统为支撑，组织相关业务模块，最终保障运行愿景的实现。最后，系统分析了智慧飞行区在场面运行、设施管养、地勤服务、应急救援、能源保障方面的发展方向，提出了有效支撑智慧飞行区安全、效率、效益、环保的业务组织模式，对未来智慧飞行区的规划与应用具有重要参考意义和价值。

摘要:为克服城市异质性对公交运行状况评价结果稳定性的影响，采用自然间断点法对公交行程速度顺序统计量进行聚类，获取状态临界速度；以方差拟合优度及其增量为判据，确定状态最佳分类数；以临界速度绝对值、百分位数、与理想运送速度比值作为状态分类参数，评价其稳定性。结果发现：公交运行状态分为4类最佳，对应拥堵、缓行、畅行与自由流状态，存在拥堵速度、畅行速度与理想运送速度3个临界速度；临界速度与理想运送速度比值具有良好稳定性；拥堵速度、畅行速度与理想运送速度比值分别稳定在1/3、2/3附近。以行程速度与理想运送速度比值R_BF作为评价参数，当0≤R_BF<1/3时，公交系统处于拥堵状态；当1/3≤R_BF<2/3时，处于缓行状态；当2/3≤R_BF时，处于畅通状态。

摘要:为了解高速铁路无砟轨道高低不平顺的季节性特征，基于高速综合检测车实测数据，统计四季条件下CRTSⅠ、Ⅱ、Ⅲ型无砟轨道在不同类型区段的高低不平顺，并利用季节指数法定量评估季节变化对高低不平顺的影响。考虑季节性特征，利用季节指数调整的滑动平均模型，以及深度学习领域的LSTM模型，对CRTSⅢ型无砟轨道的高低不平顺进行预测。结果表明：CRTS系列无砟轨道高低不平顺具有明显的季节性，夏季高低不平顺值普遍高于其他季节。曲线区段高低不平顺受季节变化的影响大于直线区段，桥梁区段高低不平顺受季节变化的影响大于路基区段。季节指数调整的滑动平均模型和LSTM模型均可预测无砟轨道高低不平顺，其中LSTM模型的预测效果更佳。

摘要:基于智慧工务对钢轨轨面状态和伤损的精准识别、定量化修理等需求，结合深度学习和机器视觉，提出了钢轨轨面伤损细粒度图像识别与量化方法。通过采集轨面状态和伤损图像并实现伤损细粒度标注，建立轨面伤损RD-1 094数据集，其中的目标密度达到了每图22.9个。建立轨面伤损深度学习目标检测算法，通过对RD-1094数据集的训练和学习，实现了对0.5~30mm的剥离掉块、波长20~200mm的波磨等轨面伤损及其各自发展阶段特征的识别，达到毫米级细粒度。算法对单双排波磨、细小密集和轻重伤剥离掉块、单支和成片疲劳裂纹等能较好的兼容性，可以实现轨面光带形位、伤损尺寸、轻重伤总数、分布面积、波磨波长等状态和伤损的量化评估。

摘要:基于ANSYS构建了用于燃料电池汽车氢气供应系统的氢气循环泵（罗茨泵）转子系统的模型，通过对转子系统的模态分析，得到了独立转子系统和双转子系统的前六阶固有振型和固有频率。在模态分析的基础上分析了转子系统的谐响应特性，获得了齿轮、叶轮边缘两个部位的谐响应特性曲线。结果表明：轴端、转子叶轮等结构振动变形量较大，在接近前三阶固有频率（960Hz左右）时转子系统振动响应幅值最大，双转子耦合系统相对于单独转子系统会出现更加复杂的振型，转子叶轮对不平衡量的响应更显著。研究将为氢气循环泵转子系统的设计制造和振动特性预估提供积极的参考作用，并为氢气循环泵动力学特性的研究奠定基础。

摘要:为了提高列车电空制动系统的可靠性，提出了一种考虑多阶段退化趋势动态变化的电空（electro pneumatic，EP）阀电磁线圈退化状态自适应预测方法。首先，利用加速退化试验数据和指数估计形式来推导扩展卡尔曼滤波（EKF）算法的状态方程和观测方程。其次，基于EKF算法对退化数据进行最优估计，减少退化数据不确定性波动对预测的干扰。然后，根据历史数据的EKF最优估计结果建立退化模型，将下一退化阶段的预测值和观测值信息交互结果用于退化模型的更新。最后，采用自适应遗忘因子对EKF优化后的历史数据样本和新观测数据样本进行动态权重调整，通过多阶段退化建模完成退化模型的参数自适应更新。试验验证结果表明：所提出的退化预测方法可以准确有效地实现多阶段连续退化预测；所提出的自适应遗忘因子权重调整策略可以有效提高退化预测的准确性。

摘要:为了提升飞机装配过程中应对物料供应延期干扰的能力，对物料供应延期情况下飞机装配线动态调度问题进行研究。通过对物料交付确定性和预测性两类信息的分析将作业分为四类进行调度决策，建立了基于时间和事件混合驱动的周期性滚动调度框架和对应的数学优化模型。针对该问题设计了一种改进离散粒子群算法，将Levy飞行和离散化解码机制嵌入算法，滚动求解调度模型。数值实验结果表明，本文提出的调度方法能充分利用物料供应信息，在确定本阶段决策的同时前瞻性地进行预测决策，相比于其他动态调度方法，该方法能更有效地应对各类物料供应干扰，满足飞机装配动态调度的需求。

摘要:基于最大距离的采样策略，本文提出贪婪双子空间扩展Kaczmarz方法求解相干线性最小二乘问题。理论分析给出贪婪双子空间扩展Kaczmarz方法的收敛速率，并改进了双子空间随机扩展Kaczmarz方法的收敛速率上界。数值实验表明贪婪双子空间扩展Kaczmarz方法在迭代步数和计算时间上优于双子空间随机扩展Kaczmarz方法和随机双块Kaczmarz方法。

摘要:为了探索使用交通流量数据预测消费变动，以更好地助力精准施策，促进消费的恢复和提升，以福建省内高速公路收费站产生的4.85亿条货车过站记录为基础，归总形成2017—2023年福州市内部、以及它与福建省其他8个地级市之间的货车流量月度数据。在总结时序和截面特征的基础上，分析货车流量与消费的相关性，并采用交乘项回归模型考察疫情前后的相关性差异。进一步选取其中相关性较高的货车流量指标，使用普通最小二乘法（OLS）与向量自回归模型（VAR）等构建福州市社会消费品零售总额的预测模型。结果发现：流入福州市的车流总量与福州市的消费总量走势相似，2020年前平稳增长，此后明显下滑，两者同比增长率有很高的相关性；回归结果中，多数地级市流入福州市的货车流量与福州市的当期消费总量呈正相关，而这种相关性在2020年后有所减弱；相比于OLS方法，多变量VAR模型的预测精度更高，绝对误差小于1%的概率能够达到近95%，可实现对福州市月度消费总量提前预测。

摘要:采用2012-2018年全国新建高速公路的项目采购数据，探究高速公路建设促进共同富裕的效能与机制。实证结果表明，高速公路能够通过提高居民收入水平，缩小收入差距实现共同富裕，并且城镇化和产业结构升级在其中起到中介作用。该研究进一步表明，尽管高速公路对于提高人均收入的边际效应递减，但是对于缩小居民收入差距的边际效应递增。该研究深化了共同富裕实现路径的理论，论证了“适度超前”建设高速公路的必要性。