• ISSN 0258-2724
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2009年  第22卷  第3期

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汶川地震路基震害分析及对抗震规范改进的启示
姚令侃, 冯俊德, 杨明
2009, 22(3): 301-311.
摘要(1853)
摘要:
利用汶川地震的大批近场实震资料,对促进铁路、公路抗震设计规范的发展具有重要的科学意义和应用价值.对汶川地震近场区路基震害进行了调查,主要以2005年竣工的都江堰至映秀的三级公路为例,分析了路堤工程、路肩墙和路堑墙的震害模式.研究表明:在常用支挡工程类型中,桩板式挡墙的抗震性能最优,其次为混凝土挡墙,浆砌片石挡墙最差;按现行铁路抗震设计规范,对汶川地震9～10度烈度区的挡土墙进行了稳定性检算,抗滑动稳定安全系数的计算结果与宏观震害情况基本一致;土工格栅加固措施可有效地提高路堤工程的抗震能力.此外,从对现行规范技术框架进行延展和更新2个层面,论述了汶川地震对路基工程抗震设计规范发展的推动作用,并特别指出,汶川地震9度以上近场地震资料以及高等级公路中新型支挡工程、路堤加固工程的实震资料,提供了填补现行规范空白的罕有条件.
唐家山堰塞坝“9·24”泥石流堵江及溃决模式
胡卸文, 吕小平, 黄润秋, 任晓明, 汪雪瑞, 刘娟
2009, 22(3): 312-320,326.
摘要(1670)
摘要:
"5·12"汶川地震导致唐家山高速滑坡堵江,形成唐家山堰塞湖.经过6月10日正常泄流后,堰塞坝体右岸还存在唐家山残留山体稳定性以及附近大水沟、小水沟泥石流等潜在危害.现场实地调查显示,受地震影响,大水沟、小水沟及无名沟沟域内崩塌和滑坡发育,形成了极为丰富的松散物源,具备发生坡面和沟谷泥石流的所有条件,也成为唐家山堰塞湖成功泄水后,仍对堰塞湖正常利用起控制作用的严重地质灾害隐患点之一,"6·14"和"9·24"2次大规模泥石流又导致通口河分别堵江断流4和17h.在查明唐家山堰塞体右岸3条冲沟内松散物源分布及稳定性的基础上,重点结合"9·24"泥石流发育状况,对大水沟、小水沟和无名沟泥石流的发育特征及其动力学特性,尤其是在不同降雨频率下一次冲出泥石流时唐家山堰塞坝体泄水槽的堵江状况及溃决模式进行了系统分析.分析结果表明:3条冲沟形成泥石流堵江后,一次全溃决的可能性很小,其溃决模式为"扇缘部位首先过流→水流挤压左岸并淘刷左岸堰塞体→逐级冲开堆积扇".这一模式对震后地震灾区泥石流的研究具有指导和借鉴意义.
支挡结构抗震设计的2个关键技术问题
张建经, 冯君, 肖世国, 刘昌清
2009, 22(3): 321-326.
摘要(2003)
摘要:
对"5·12"汶川特大地震四川灾区约3000km公路和铁路支挡结构的破坏类型、破坏模式进行了全面调查.根据调查结果,对支挡结构的性能设计和挡土墙墙背地震土压力作用点位置这2个问题进行了讨论,提出支挡结构的抗震设计应考虑墙体位移对支挡结构抗震设计三级设防的要求.对支挡结构的抗震性能可做如下规定:性能要求1:与多遇地震水平一致,位移指数在1.0%以内;性能要求2:与设计地震水平一致,位移指数在3.5%以内;性能要求3:与罕遇地震水平一致,位移指数在6.0%以内.研究表明,地震作用下墙背土压力作用点距挡土墙底的高度为0.45～0.63倍墙高,作用点位置与墙高和墙后土体的性质有关.
延性与脆性结构的抗震能力储备初探
赵世春, 刘艳辉, 寇举安, 牟朝志
2009, 22(3): 327-335.
摘要(1545)
摘要:
已有的研究表明:延性结构的抗震能力储备分为基本抗震能力储备、整体抗震能力储备和意外抗震能力储备3个层次,而脆性结构的抗震能力储备仅体现在基本抗震能力储备一个层次上.以"5.12"汶川地震灾区量大面广的框架结构和砖混结构为研究对象,对框架等延性结构,重点通过现场考察、计算、比较分析等手段,定性研究提高结构整体抗震能力和意外抗震能力储备的影响因素;而对砖混类脆性结构,则侧重于对基本抗震能力储备的定量研究;通过对传统砖混住宅、大开间住宅和教学楼3类砖混结构各段墙体对应的抗震能力储备系数的计算,给出了各类砖混结构在地震中破坏程度不同的主要原因.
汶川地震公路隧道震害启示
高波, 王峥峥, 袁松, 申玉生
2009, 22(3): 336-341,374.
摘要(1930)
摘要:
在对都汶(都江堰—汶川)公路高速路段18座隧道进行震害调查的基础上,系统描述了隧道的各种震害形式,分析了震害产生的原因,并对隧道震后修复原则提出了相应的建议.震害表明:地震引起隧道破坏的外因,除地震动外,还有坡面失稳和断层错动引起的灾害.研究结果可供隧道抗震设计、灾后恢复重建和有关规范的修订参考.
连续超大跨悬索桥的刚度特征
郑凯锋, 栗怀广, 胥润东
2009, 22(3): 342-346.
摘要(1765)
摘要:
为了解不同结构参数对连续超大跨悬索桥的影响,对重力刚度法进行了推广,研究了连续超大跨悬索桥体系的静力刚度特征.考虑主塔抗弯刚度和主缆弹性伸长,导出了多跨悬索桥挠度的计算公式,探讨了悬索桥跨数对重力刚度分布和最大挠度的影响,以及中间塔抗弯刚度对挠度的影响.结果表明,跨数和中间塔抗弯刚度对连续超大跨悬索桥的重力刚度和最大挠度有显著影响.
单相三电平整流器的SVPWM与中点电位控制方法
冯晓云, 宋文胜
2009, 22(3): 347-353.
摘要(2397)
摘要:
通过分析单相电压型三电平中点钳位(NPC)整流器的工作原理、传统单相三电平空间电压矢量调制(SVPWM)和中点电位控制方法的缺点,提出了一种改进的SVPWM算法和中点电位控制方法,并进行了计算机仿真和小功率实验样机试验.理论分析、计算机仿真和试验结果表明:在保证开关频率恒定的情况下,该SVPWM算法开关损耗小,输出PWM脉冲具有对称性,可使交流侧电流的高次谐波分布在2倍开关频率附近,且易于用DSP(数字化处理器)实现;无论负载是否变化,该中点电位控制方法均能有效解决中点电位不平衡的问题,具有较强的抗干扰能力,且易于实现.
几种高速受电弓/接触网系统性能的比较
陈维荣, 李文豪, 张倩, THOMASReichmann
2009, 22(3): 354-359.
摘要(2183)
摘要:
为探讨高速受电弓与接触网之间的相互作用,选取DSA250和DSA380高速受电弓与不同速度等级的2种简单链型悬挂和2种弹性链型悬挂接触网系统相匹配,采用有限元法,建立了三维接触网模型和质量-阻尼-刚度受电弓模型.根据受电弓/接触网系统的相关系列标准,考虑受流质量和运行安全性,对不同系统的弓网动态性能进行了评价和比较.研究表明:在200～250km/h速度区间,适合采用设有预弛度的简单链型悬挂接触网,也可考虑采用弹性链型悬挂方式;300km/h以上时,宜采用不设预弛度的弹性链型悬挂.
无锁相环单相任意次谐波电流实时检测方法
周福林, 李群湛, 郭成
2009, 22(3): 360-364.
摘要(1546)
摘要:
提出了无锁相环单相任意次谐波电流实时检测方法.将谐波电流变换成低频信号,用转换矩阵代替常规谐波电流检测方法中的锁相环,用积分均值法代替低通滤波器提取低频信号,对低频信号再通过函数逆变换,检出谐波电流,分析了该方法的检测误差.仿真实验表明,提出的检测方法不受直流偏移影响,能自动跟踪系统频率,与采用低通滤波器提取低频信号的谐波检测方法相比,提高了检测精度和动态响应速度.
轨道交通车辆制动用中继阀的可靠性
吴萌岭, 王孝延, 田春
2009, 22(3): 365-369.
摘要(2111)
摘要:
通过耐久性试验评估轨道交通车辆制动系统用中继阀的可靠性.结果表明,中继阀的故障服从形状参数m=3.43的威布尔分布,故障率随试验循环次数增加而递增.主要故障模式是V型圈和复位弹簧的疲劳破坏.
流体和结构参数对板-流体耦合振动的影响
鲁丽, 杨翊仁
2009, 22(3): 370-374.
摘要(1671)
摘要:
利用典型板-流体-板结构的流体动压解析表达式,推导了计算刚性水槽内扁宽梁上流体力的表达式,用假设模态法计算了刚性槽中四跨梁在空气和轴向粘性流中的固有频率.结果表明:梁在空气中的1阶固有频率计算值与测试值的相对误差为1.7%,满足工程要求;在流体中的固有频率随流速增大而减小,最终趋于零,并随板长和宽度增加而减小;流体的动力粘度对梁的固有频率基本无影响.
基于在线LS-SVM的α阶逆控制
刘陆洲, 肖建, 王嵩
2009, 22(3): 375-379.
摘要(1672)
摘要:
提出基于最小二乘支持向量机在线算法的α阶逆控制方法.引入系统控制误差不敏感函数,在控制误差大于不敏感函数时,利用增量-剪枝学习算法,对已建立的离线逆控制器实施在线学习,以增强控制系统的鲁棒性.仿真结果表明:在系统没有受到噪声干扰时,在线逆控制器可以很好地使被控对象跟踪参考输入信号;在系统受到噪声干扰时,在线逆控制器比离线逆控制器具有更强的鲁棒性.
基于能量的欠驱动双臂机器人悬摆动态伺服控制
赵旖旎, 程红太, 张晓华
2009, 22(3): 380-384.
摘要(1720)
摘要:
针对欠驱动双臂机器人悬摆运动时,摆臂末端对目标点或目标轨迹的跟踪问题,提出动态伺服控制策略.利用灵长类动物悬摆运动的类单摆特性,基于李亚普诺夫稳定性理论,设计了基于能量和双臂空间构型的滑模变结构切换控制律,规划系统末端的动态空间轨迹.数值仿真实验验证了所述控制策略的有效性.
技术站列车解编顺序的调整方法
彭其渊, 赵军
2009, 22(3): 385-391.
摘要(1345)
摘要:
在综合考虑技术站运输生产实际情况、调车机车能力限制和到发列车车流接续关系的基础上,提出了技术站列车解编顺序的调整方法.当前一列出发列车的待编时间长于或等于后一列的编组作业时间,且前一列的编组最晚开始时刻晚于或等于后一列的编组最早开始时刻时,可调整相邻列车编组顺序.当后一列到达列车的待解时间长于或等于前一列的解体作业时间,且后一列的解体最早结束时刻早于或等于前一列的解体最晚结束时刻时,可调整相邻列车解体顺序.上述规则可推广到跨列车解编顺序的调整.
目标规划在铁路重载运输组织中的应用
王慈光
2009, 22(3): 392-395.
摘要(2653)
摘要:
用目标规划模型确定重载列车开行方案.根据铁路重载运输实际,目标规划模型中设定4个优先级:第1优先级为规定的运量指标,第2～4优先级分别取决于线路能力、机车和车辆供应数量的约束.以大秦线为例建立目标规划模型,标定模型的各项参数,用单纯形法求解.计算结果是根据实际需要产生的备选方案.
基于偏好关系的不完全信息变精度粗集方法
刘盾, 胡培, 李天瑞
2009, 22(3): 396-401.
摘要(1408)
摘要:
利用Ziarko变精度粗集模型与Greco扩展粗集模型研究不完全信息系统,提出新的基于偏好关系的不完全信息系统变精度粗集决策模型.该模型克服了传统决策方法的主观性和无法处理信息不完全系统决策问题的不足.用案例验证了模型的可行性和有效性.
多跑道着陆飞机协同调度多目标优化
张洪海, 胡明华
2009, 22(3): 402-409.
摘要(1931)
摘要:
综合考虑空中交通管制、航空公司和机场因素,研究了多跑道降落航班的协同调度问题,以实现安全、公平和高效的空中交通管理战术决策.提出了采用协同航班调度策略和多目标优化调度模型.模型以安全性为约束,以总延误成本和空中交通管制员管制负荷最小、航空公司之间尽量公平为优化目标,用多目标遗传算法求解.算例仿真结果表明,用本文算法得出的最优方案与FCFS算法结果相比,因延误造成的总成本损失减少了61.4%,并使延误损失在各航空公司间的分配更加均衡.
基于变精度粗集的动态扇区数规划
张明, 韩松臣
2009, 22(3): 410-414.
摘要(1683)
摘要:
为确定规划扇区数目,提高扇区规划方案的灵活性,提出了基于变精度粗集的动态扇区数规划方法.该方法根据空域航班飞行数据,用可变精度粗糙集理论,获取不同航班数量条件下规划扇区数目的规则,约束条件为根据管制员工作负荷确定的扇区容量和相邻时段扇区规划数量的连续性.实例分析结果表明,用该方法使空域扇区数量随不同时段交通流量的变化,实现了扇区数量动态规划.
基于案例推理的交通拥挤管理方法
戢晓峰, 刘澜
2009, 22(3): 415-420.
摘要(1671)
摘要:
提出了基于案例推理(CBR)的交通拥挤管理方法.介绍了交通拥挤管理案例的表示、检索与修正方法.本文提出的方法针对新的拥挤管理问题,从案例库中寻找最相似的案例和相应的处置方案.算例表明,CBR技术能够充分结合以往的经验处理交通拥挤.
报废汽车回收监督的进化博弈分析
代应, 王旭, 邢乐斌
2009, 22(3): 421-425.
摘要(1626)
摘要:
建立了报废汽车回收过程中政府与汽车回收责任体的博弈模型,分析了博弈双方的稳定性条件,揭示博弈双方的行为特征及其对稳定状态的影响.结果表明:汽车回收责任体回收的成本与收益、政府对企业的奖惩力度以及政府监督成本是影响博弈结果的主要因素.
复杂网络中节点重要度评估
陈静, 孙林夫
2009, 22(3): 426-429.
摘要(2146)
摘要:
为提高复杂网络中重要节点评估的效率和有效性,提出了一种基于节点接近度和节点在其邻域中的关键度评估复杂网络中节点重要度的方法.该方法综合了节点的全局和局部重要性,即在复杂网络中,节点的接近度越大,该节点越居于网络的中心,在网络中就越重要;节点在其邻域中的关键度越大,该节点对其邻域越重要.根据该方法设计了复杂网络中节点重要度评估算法,该算法的复杂度为O(n3).实例分析证明了该方法的有效性.
基于内容的自适应音频水印研究综述
王宏霞
2009, 22(3): 430-436,447.
摘要(2069)
摘要:
按照时域、变换域2种常见的水印嵌入域,对音频水印技术进行了概述;针对第2代数字水印技术,重点介绍了基于内容的音频水印算法、自适应音频水印算法以及音频水印的同步技术,对它们的优缺点进行了评析.这些算法更强调将水印信息嵌入到音频信号的重要特征上,并与各音频段的自身特点相结合,具有鲁棒性强、不可听性好和较实用等优点,是新一代水印技术发展的趋势.最后,探讨了目前音频水印领域需要解决的问题及进一步研究的方向,这些问题的解决将对网络化音乐制品的知识产权保护与安全传播提供理论和技术支持.
粒子群优化算法的信息共享策略
林川, 冯全源
2009, 22(3): 437-441.
摘要(1702)
摘要:
为寻求更有效的信息共享策略,分析了粒子群优化(PSO)算法的信息共享机制及由粒子个体最优位置构成的平衡点的作用.在此基础上,以标准PSO算法为原型,提出了4种使用不同信息共享策略的PSO算法,并用5个经典测试函数测试、比较了它们的性能.仿真结果表明,提出的前2种信息共享策略可以明显改善PSO算法的性能.基于PSO算法的理论分析和仿真结果,给出了一个好的信息共享策略应满足的条件:粒子应有选择地共享邻域个体的信息,以保证粒子群的平衡点具有良好的质量与多样性,同时又不过于随机地变化.
噪声背景下的语音情感识别
张石清, 赵知劲
2009, 22(3): 442-447.
摘要(1646)
摘要:
为有效实现含噪声的语音信号情感类型的识别,提出了一种基于抗噪声的模糊最小二乘支持向量机的语音情感识别新方法.该方法先提取情感语音的韵律特征和音质特征,再利用模糊最小二乘支持向量机构建最优分类超平面,实现生气、高兴、悲伤和惊奇4种情感类型的识别.试验结果表明,与其他多种语音情感识别方法相比,在不同信噪比下,新方法的情感正确识别率较高,抗噪声识别效果较好,表明了其有效性.
基于自适应多像素编码的可视密图分存
张海波, 王小非, 黄友澎, 罗威
2009, 22(3): 448-454.
摘要(1493)
摘要:
为提高可视密图分存方案的编码效率,提出了基于自适应多像素编码的可视密图分存算法.该算法以行或列优先的方式顺序扫描秘密图像,直至遇到不同类型的像素或遇空结束为止,并以本轮扫描步长在各份额图像中填入相同长度的加密后像素,生成的所有份额与原始密图尺寸相同.分析和实验结果表明,该算法能够适应各种访问结构,对各种类型输入图像的还原效果较好,具有编码效率较高和算法复杂性较低的特点.
圆孔翅片管式制冷换热器的节能性能试验
王厚华, 方赵嵩, 郑爽英
2009, 22(3): 455-460.
摘要(1661)
摘要:
为了探讨圆孔翅片管在结霜工况下的制冷性能,利用风洞试验装置,在结霜工况下进行了空气外掠单排矩形翅片管式制冷换热器的节能性能试验研究.研究结果表明:在迎面平均风速1.87～5.00m/s的范围内,在相同试验条件和相同几何尺寸的条件下,三对称大直径圆孔翅片管式制冷换热器的制冷量比平翅片管式制冷换热器的提高3.0%～16.8%,平均提高9.0%;翅片表面传热系数增大49.7%～80.1%,平均增幅达64.3%;压缩机能效比提高15.0%～30.2%,平均提高23.0%;阻力平均降低32.0%.在5.5h的试验时间内,三对称大直径圆孔翅片表面仅部分圆孔被霜层堵塞,结霜工况下仍能维持优越的强化传热特征.
微电解法去除老龄渗滤液中有机污染物的特性
邱忠平, 韩术鑫, 刘源月, 龚正君, 韩云平
2009, 22(3): 461-465.
摘要(1566)
摘要:
采用微电解法对老龄垃圾渗滤液进行预处理,研究了最佳工艺条件并分析了微电解法去除垃圾渗滤液中有机污染物的特性.结果表明:最佳条件为pH为4,铁屑与活性碳体积比为1:2,反应时间为1.5h.在上述工艺条件下,对老龄渗滤液中的化学需氧量和难降解有机物去除率分别为84.5%和89.9%.经微电解法预处理后,出水的可生化系数增加了116.6%,难降解有机物的相对含量降低了32.8%.
阶梯算符本征态下介观RLC电路的量子效应
崔元顺, 周淮玲
2009, 22(3): 466-472.
摘要(1445)
摘要:
基于电荷的量子化,在由电荷算符定义的新Fock空间中,利用最小平移算符的性质计算介观RLC电路中电荷、电流以及能量的量子涨落,研究影响量子涨落的因素.结果表明,考虑电荷的不连续性,在阶梯算符本征态下,电流的量子涨落为零,电荷和能量的量子涨落与电荷量子、Planck常数、状态参量等因素有关,能量的量子涨落还决定于介观电路的RLC参量、电源及外磁场.

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