Abstract:

为研究钢-超高性能混凝土（UHPC）组合桥面板中梯形湿接缝的抗裂机理及裂缝宽度计算方法，依托背景工程设计制作了1个含湿接缝的桥面板足尺节段试件进行负弯矩纯弯荷载试验，结果表明：配置补强钢筋的情况下，虽然裂缝萌生于UHPC梯形湿接缝界面部位，但接缝部位的裂缝宽度为0.02和0.05 mm时，名义拉应力分别为10.3和12.9 MPa，实桥设计荷载下UHPC拉应力峰值3.84 MPa，可见湿接缝负弯矩抗裂性能较好，满足工程要求。同时，引入界面损伤本构和UHPC收缩效应开展有限元模拟和参数化分析，结果表明：UHPC收缩效应会在接缝部位产生较高拉应力，削弱其抗裂能力；初开裂荷载对接缝尺寸较敏感；采用增大直径的方法提高截面配筋率对接缝初裂荷载提升效果有限，直径从8 mm增加到16 mm，开裂荷载仅提高2%。此外，对比试验和公式计算结果可得，现有的混凝土裂缝宽度计算方法高估了UHPC接缝的抗裂性能，修正后的公式对接缝裂缝宽度的预测较好。

Abstract:

为了解决现有预应力混凝土（PC）连续刚构桥优化易陷入局部最优且难以系统地实现结构尺寸和钢束优化的问题，提出了一种人工蜂蚁（ABC）算法结合BP神经网络的方法，启发式算法避免了局部最优，目标函数兼顾结构造价和受力性能，以满足规范和构造要求为约束条件，系统地实现PC连续刚构桥结构尺寸和钢束的优化。依托一座跨径布置为（95+173+95）m的连续刚构桥，通过比较九种算法与神经网络结合的优化效果和效率，突显了ABC算法的优势。最优方案不仅满足规范要求，且相较于原桥，目标值降低了35.8%，钢束用量减少了46.3%，应力安全度方差降低了60.4%，目标预测值与实际值仅相差2.1%，优化和预测效果显著。此外，对参数进行了重要性和敏感性分析，探索了不同参数对于目标值的影响。

Abstract:

工程结构服役过程中会面临多种影响结构完整性和功能性的不确定性因素，可靠度分析通过评估结构失效概率量化服役安全性。随着机器学习技术的发展，诸多学者开始研究建立评估更加高效的代理模型，更好实现计算精度和效率的平衡。通过偏微分方程或者常微分方程等具有物理意义的方程定义损失函数，物理信息神经网络具有通用函数逼近器的能力。已有学者提出了在物理信息神经网络中考虑随机变量输入，从而无需外部调用有限元分析软件等求解器，进行高效的可靠度分析。但是已有方法多基于均匀采样设计训练配点，并利用蒙特卡洛方法求解失效概率，方法难以适用于极小概率问题。为此提出基于子集模拟自适应训练物理信息神经网络，并展开可靠度分析，从而提升神经网络的训练效果和求解可靠度问题的计算效率。若干数值和工程案例验证了提出方法的性能。

Abstract:

混合梁斜拉桥因其主梁充分发挥钢梁和混凝土梁各自的优势而应用广泛。主梁钢混交界面在主梁上位置的选取对斜拉桥的受力状态有重要影响，如何快速选取钢混交界面的位置成为斜拉桥方案设计中一个重要技术难点。基于斜拉索索面膜化的假定，推导了混合梁斜拉桥桥塔水平力之和与塔高、边中跨长度、混凝土和钢主梁恒载活载集度的关系，从斜拉桥合理成桥状态出发，由桥塔水平受力平衡得出混合梁斜拉桥的合理主梁钢混交界面位置的计算方法。并参考两篇混合梁斜拉桥文献的有限元计算分析结果验证了本方法的可行性和适用性。

Abstract:

盾构隧道双层衬砌间的共同作用机理对于隧道整体安全性能至关重要。为探究双层衬砌接触面的抗剪强度性能，基于PFC^3D离散元程序，开展了不同内衬混凝土强度、界面粗糙度及法向应力条件下的管片-内衬混凝土剪切的数值模拟试验，获得了不同工况条件下管片-内衬混凝土的剪切应力-应变关系及细观裂纹发展规律。根据试验结果，提出了剪切破坏时存在张拉剪切破坏及剪切滑移破坏两种模式，并针对两种破坏模式开展了接触面上单个微凸体的局部力学分析。研究结果表明：随着粗糙度及法向应力的增加，裂纹开展逐渐由接触面上转移至混凝土内部，即剪切破坏模式由剪切滑移破坏逐渐过渡到张拉剪切破坏；在考虑接触面剪切破坏机制的基础上，基于Mohr-Coulomb准则提出了多因素耦合作用下双层衬砌接触面的抗剪强度计算方法，为盾构隧道双层衬砌接触面的抗剪强度参数确定提供了理论支撑。

Abstract:

依托软土地区某深基坑项目开展原位双液微扰动注浆试验，结合实时监测、静力触探、现场开挖等手段，探究浆液在软土地层中的扩散范围，剖析浆脉在扩散范围内的劈裂-挤密形态，揭示单孔沿深度连续注浆条件下周围土体位移、应力及孔隙水压力等随时间和空间的变化规律。研究表明，注浆引起的孔周土体侧向位移、水压力和土压力随距离呈现幂级数衰减规律，且在2m范围内急剧衰减；开挖所得浆脉最远扩散至2.5m，在距注浆孔0.5m范围内以充填挤密为主，在1m范围外以劈裂为主，且距注浆孔1m以外的实测浆脉和理论注浆量体积比与按土体侧向位移计算体积膨胀率基本吻合。研究结果可为软土盾构隧道的注浆纠偏提供现场试验依据和实测数据参考。

Abstract:

提出了一种基于嵌入式离散裂缝模型的裂隙型围岩隧道涌水量计算方法。该方法采用嵌入式离散裂缝显式表征岩体裂隙，通过引入流量交换项实现岩体基质流与裂隙流的耦合，规避了基质与裂隙网格的协调性约束，有效降低了网格划分的难度。通过与El-Tani解析解和COMSOL数值解的计算结果对比，验证了方法的有效性。进一步分析了裂隙间距、开度、倾角、长度及间隙等参数对涌水量的影响规律。最后，应用该方法计算南湾隧道涌水量，得到的最大裂隙涌水量与参考值量级一致，表明该方法可用于实际工程中隧道涌水量的初步评估。

Abstract:

为研究围岩断裂力学参数的空间变异性对储气洞室起裂压力的影响，基于随机场理论、质量和能量守恒定律、傅里叶定律和变分一致原理建立适用于压气储能内衬洞室的热力耦合随机相场模型，并通过试验和数值模拟验证了其正确性。结合蒙特卡洛法，选取典型压气储能案例分析研究。研究表明：储气洞室的起裂压力受到岩体空间变异性的显著影响，随着弹性模量和临界能量释放率变异系数的增加而减小，且二者空间变异性共同作用下呈近似反比关系，而弹性模量和临界能量释放率的自相关距离的影响较小；弹性模量相较于临界能量释放率，其空间变异性对起裂压力的影响更大。

Abstract:

预测家长的临时停车需求对于学校门前区域车位的规划和管控极为重要。基于临时停车需求特点分析，选用排队论模型对小学家长上、下学接送的临时停车需求分别进行预测，同时考虑到分时段上下学是缓解停车矛盾的有效措施，建立了分时段间隔的停车需求预测模型，综合考虑了学生数、家长机动车接送比例、间隔时长、提前到达比例等多个关键参数，为学校区域停车规划和管理提供参考。最后结合实际案例，展示了方法应用，并从学校层面提出了减少停车供需矛盾的建议，对于学校区域通学时段交通拥挤的缓解具有重要意义。

Abstract:

网联自动驾驶技术为提升交叉口通行能力提供了新思路。针对信号交叉口，提出一种面向网联自动驾驶车辆的轨迹引导策略，以提高通行效率并降低行驶成本。首先，基于车辆路径及其潜在跟驰与超车成本，建立0-1整数规划模型，将交通流分配为多组车队。其次，分别构建纵向与横向轨迹控制模型：纵向模型综合考虑延误与燃油消耗；横向模型基于主从博弈理论，以实现车辆协同编队。最后，通过SUMO仿真软件验证策略有效性。结果表明，在交通量为每小时每车道350辆时，本策略相比仅速度引导策略，可使行驶时间与燃油消耗分别降低34.3%和30.1%，停车时间与停车次数分别减少38.7%和81.9%。

Abstract:

基于事故数据、实车车载数据构建了货运车辆事故场景，推导了40类货运车辆功能场景。结合车辆运动参数、驾驶行为参数对货运车辆事故场景进行参数描述，形成了货运车辆逻辑场景。基于驾驶可靠性及错误性分析方法，挖掘了货运车辆事故致因链，分析了货运车辆事故致因。研究发现：追尾、侧碰是主要的货运车辆事故场景，占比分别为24.7%、37.2%。对于纵向碰撞场景，驾驶人反应时间、制动力度、跟车距离是影响货运车辆纵向碰撞的重要因素；对于横向碰撞场景，不同场景下驾驶人货车横向偏移距离、转向角度存在差异，驾驶人车道偏离行为差异是影响货运车辆纵向碰撞风险的重要因素。驾驶人制动力度不足、过晚采取动作、跟车距离过近是导致纵向碰撞事故的关键原因；车辆行驶方向错误、驾驶人过晚采取制动及车速过高是导致横向碰撞的事故致因。

Abstract:

为更好地预测不同场景下城市轨道交通短期进站客流，提出一种基于时间卷积-Transformer组合深度学习模型的多场景进站客流预测方法。该方法考虑时序特征等客流内部特征及日期属性等周期影响因素，通过特征嵌入层构造多因素客流特征输入矩阵，利用时序卷积网络TCN和因果注意力Transformer两个模块并行提取并学习客流数据的局部与全局信息，然后由全连接层构成的预测层输出预测结果。利用上海体育场站客流数据和相关信息验证模型的有效性，并与多个对比模型的预测结果进行比较。实验结果表明：TCN-Transformer模型能够更好地捕捉不同场景下的进站客流特征，具有更好的预测精度和泛化能力。与其他几种模型相比，本文模型的均方根误差（R_MSE）、平均绝对误差（M_AE）、平均绝对百分比误差（M_APE）至少分别降低8.42%、7.32%和6.18%。

Abstract:

针对传统水泥基固化剂在修复重金属污染土时面临的能耗大和耐久性欠佳等问题，通过碱激发方式制备赤泥（RM）-高炉矿渣（BFS）基地聚物，用于固化/稳定化复合重金属污染土，进而研究其在地下水位升降和降雨中酸碱物质变化等环境影响下的长期稳定性。为此，开展干湿循环和酸碱度影响试验，查明RM-BFS基地聚物固化体在不同环境影响下强度及重金属浸出质量浓度演化规律；结合宏微观测试阐明RM-BFS地聚物修复复合重金属污染土的机制和稳定性退化机制。结果发现，随着干湿循环次数增加，固化体UCS大幅降低，重金属浸出质量浓度显著增加，但随RM+BFS掺量增加，干湿循环后固化土壤UCS降幅减小，重金属浸出质量浓度增幅减小，固化效果增强；对于低/中质量浓度复合重金属污染土，随pH增加，除Cu（II）浸出质量浓度持续下降外，Cd（II）、Pb（II）和Zn（II）浸出质量浓度均先降低后增加；但无论pH值大小，四种重金属浸出质量浓度基本上均低于限定值，固化效果能够保持长久稳定。RM-BFS基地聚合物聚合反应产生的水化凝胶通过物理包裹吸附及化学沉淀等机制固定重金属污染物；环境影响下其内部孔隙连通、重金属吸附点位和赋存形态改变导致稳定性能退化。研究成果为工业固废固化复合重金属污染土的工程应用提供了重要参考。

Abstract:

以长江口地区为研究对象，研究潮周期过程中重金属浓度变化及沉积物重金属来源，结合健康风险评估模型和蒙特卡洛模型评估潜在的人体健康风险。结果发现：潮周期过程中，沉积物中的重金属在涨潮初期、高潮前后及落潮末期出现较高含量。研究区重金属主要来源于交通、工业、大气沉降和农业，贡献率分别为25.9%、33.9%、18.2%和21.9%。研究区内土壤重金属对儿童和成人存在人体可接受的致癌风险，并且儿童的风险程度大于成年人，非致癌风险可忽略。综合考虑重金属分布、来源与健康风险的关系发现，农业污染为研究期间的沉积物重金属的主要来源，砷的致癌风险最大。

Abstract:

为了解决实际作业车间调度中由新订单中途到达插入而打乱原有计划的问题，在混合流水车间调度问题的基础上考虑订单到达时间与数量的不确定性，以质量鲁棒性和解鲁棒性为优化目标建立数学模型，并针对该模型设计具有双层决策结构的前摄性调度算法。算法外层运用改进的遗传算法框架搜索关键决策变量编码，内层通过分析订单到达不确定性形成的不同场景，制定带有缓冲时间设置的启发式规则对外层染色体进行解码。结合蒙特卡洛抽样和反应策略进行仿真评估，与Gurobi和多种现有模板计划生成机制进行对比，验证所提出的考虑订单不确定性到达的前摄性调度框架与算法的有效性。

Abstract:

为探究消费者的情感倾向对汽车内饰设计的影响，提出了一种基于情感分析的汽车内饰设计感性评价方法，并构建了内饰设计感性意象回归模型。首先对内饰设计要素进行差异化分解得到定性感性设计要素，然后采用BERT-BiLSTM情感分析模型量化消费者的评论数据得到对应的定量感性评分，最后通过数量化理论I模型构建出定性感性设计要素与定量感性评分之间的映射关系。通过验证得到该方法预测误差为7.8%，证明了该方法的可行性。该方法能够有效探究出消费者对汽车内饰设计的情感倾向，能够为汽车内饰设计者提供感性设计依据，具有一定的实际应用价值。