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    2024,44(1), DOI:
    摘要:
    2024,44(1), DOI:
    摘要:
    [摘要] (165) [HTML] (0) [PDF 1.29 M] (461)
    摘要:
    为在高速公路改扩建工程中充分利用膨胀土填料,该文借鉴膨胀土直接筑路的成功经验,依托 G40沪陕高速公路合肥至大顾店段改扩建项目,提出采用土工格栅加筋膨胀土包边的路基处置方案。通过室内试验开展膨胀土填料的路用特性和膨胀性试验,确定填料的适用范围和压实控制指标。最后,通过路堤湿胀量预估、土工格栅加筋边坡稳定性分析和经济效应分析,对处置方案的可行性进行论证。结果表明:填料胀缩总率为 1.12%,RCBR大于 3%,初步验证了该膨胀土样可采取包边、加筋等物理处置后用作下路堤填料的可行性。若采用湿法击实试验所确定的压实控制指标,路堤湿胀量预估值将比干法的小 1个数量级。各层土工格栅的抗拔安全系数均满足规范不小于 2.0的要求,不会存在拔出风险。相比石灰改良方案,该方案可极大地缩短工期和节约造价。
    [摘要] (100) [HTML] (0) [PDF 1.25 M] (410)
    摘要:
    在沙漠地区进行公路建设对完善交通网 络节点、发展偏远地区经济具有重要意义。为有效探究沙漠公路路基工程施工风险,该文从人员风险、技术风险、材料风险、机械风险和环境风险 5个方面出发,通过文献研究法筛选出影响沙漠公路路基工程施工风险的 23项指标;基于问卷调查收集到的有效数据,构建沙漠公路路基工程施工风险的结构方程模型 (Structural Equation Modeling,简称 SEM );分析施工风险关键影响因素。结果表明:沙漠公路路基工程施工风险受恶劣气候、人员三违行为、风积沙质量、机械维修与保养、技术交底完整性的影响较大。提出具有针对性的控制措施,可为沙漠公路可持续发展提供参考。
    2024,44(1):16-22, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.003
    摘要:
    为解决沿海地区公路软基段路基差异沉降病害,该文基于超固结应力比的弹性变形理论,从减轻车辆荷载和结构自重附加应力的角度,开展人造超固结应力比计算分析及轻质化换填新技术的研究。结果表明:适宜密度轻质材料的换填厚度可使路基底部附加应力小于原状软土的自重应力,且附加应力小于软土初始流变应力值,形成的超固结应力比,可让软土地基处于弹性变形状态。试验路的沉降性能观测数据显示:工后 1年使用情况下,轻质化换填路面结构的沉降稳定保持在 1 mm 左右,常规路面结构的沉降量达到 17 mm,超过行车舒适的上限值 15 mm,且沉降还在持续发展中。该文提出基于人造超固结应力比理论的轻质化换填技术可有效解决软基段路基差异沉降,具有显著的理论价值和工程实践推广前景。
    2024,44(1):23-29, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.004
    摘要:
    为研究轮胎作用下水泥混凝土路表水膜受 力特 征及其受刻槽的影响,采用 SolidWorks 和Ansys WorkBench,构建了轮胎 ?水膜 ?路表有限元模型,基于 CFD 控制方程和流固耦合理论,分析轮胎作用下路表水膜流动规律以及水膜厚度、行车速度、刻槽宽度、间距和方向对轮胎所受动水升力的影响。结果表明:轮胎迎水面所受动水升力随水膜厚度的增加而增大;当水膜厚度超过轮胎花纹深度后,动水升力增幅明显变大;增加路面刻槽宽度或减小刻槽间距,能够有效地降低轮胎所受的动水升力;在相同的刻槽参数下,路面横向刻槽的排水性能和对动水升力的降低幅度要优于纵向刻槽。
    2024,44(1):30-39, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.005
    摘要:
    现有设计规范未对长大纵坡路面做出特殊设计规定,直接套用设计规范忽略了其受力特点,不能较好地保证路面使用性能及寿命。为实现特殊路段路面结构差异化设计,该文基于实测沥青混合料动态模量、全年交通量及温度数据,利用自主开发的温度 ?轴载分析软件,将真实交通量转换为标准轴载。采用 Abaqus 软件,建立实测轴载与温度耦合作用下的车辙模型,分析长大纵坡对车辙发展规律的影响。研究表明:坡度增大导致速度降低,容易引发长大纵坡路段沥青路面车辙病害的发生。基于车辙等效原理,提出不同坡度及坡长下的轴载换算修正系数,为长大纵坡路段沥青路面的差异化设计提供理论依据。
    2024,44(1):40-47, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.006
    摘要:
    路面结构的层间状态在服役过程中受到各种因素的影响会发生改变,层间结合状态的改变对路面结构的力学行为会产生很大的影响。该文通过组合结构试验与数值分析,探究不同磨耗层与下卧层组合结构在不同应力和黏结状态 下 的 力 学 行 为。作 为 对 比 分 析,试 验 考 虑 3种 目 前 常 用 的 沥 青 路 面 磨 耗 层 (面 层 )材 料:AC- 13、OGFC- 13和SMA- 13。试验结果表明:不同组合结构由于材料特性的差异表现出不同的层间黏结性能与疲劳特性;与AC- 13+AC- 20组合结构相比,OGFC- 13+AC- 20和SMA- 13+AC- 20的抗剪切疲劳性能较强,但是抗弯拉疲劳性能较弱。层间压 ?剪破坏主要发生在层间界面和界面过渡区,可以观察到材料空隙结构的压缩与黏结界面的嵌挤变形;局部界面会有集料在挤压和剪切过程中破坏,随着界面剪切变形和滑移。弯拉应力作用下组合结构的疲劳破坏行为与压 -剪应力作用下明显不同,材料特性的差异对其抗弯拉变形能力有显著影响,且疲劳失效形态受到层间黏结与接触咬合状态的影响;随着材料损伤的开展,裂缝由组合梁试件底部沿着集料周边向上开展,到层间界面时会沿着界面向两侧横向开展造成局部脱黏,随后再向上开展直到组合结构试件失效。
    2024,44(1):48-54,65, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.007
    摘要:
    膨胀土边坡在变饱和条件下可能发生浅层滑塌失稳。为了研究非饱和膨胀土在低应力条件下的强度特性,采用非饱和三轴仪设置多组不同基质吸力和应力条件,进行合肥膨胀土的三轴剪切试验,对试验数据进行分析。试验结果表明:当膨胀土所受净围压应力不断降低时,其应力 ?应变曲线会由应变硬化向应变软化过渡;非饱和膨胀土强度随基质吸力增大而增大;浅层膨胀土的抗剪强度会呈现明显降低,具有非线性特点;非饱和膨胀土的黏聚力对抗剪强度影响显著,低应力条件下黏聚力会显著降低,内摩擦角明显增大;净围压应力对低应力段土体强度影响明显,而基质吸力对低应力段土体强度影响较弱。
    2024,44(1):55-65, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.008
    摘要:
    应用正交法设计试验,定量地分析了改良黄土抗压强度、抗剪强度指标以及渗透系数的影响因素和影响大小,得到了改良黄土的最优掺量。另外,通过扫描电镜试验探究纳米黏土材料对黄土的改良机理。研究表明:① 影响改良黄土抗压强度因素有纳米黏土掺量、含水率和养护龄期,影响黏聚力、内摩擦角、渗透系数的因素有掺量、干密度、围压;② 在不同影响因素下,纳米蒙脱土比凹凸棒土更能有效提高黄土的抗压强度;③ 当材料掺量小于等于 1%时,凹凸棒土改良黄土的抗剪强度指标总体高于纳米蒙脱土抗剪强度指标,渗透系数则相反,而当掺量大于等于 2%时,则相反;④ 当凹凸棒土材料掺加量为 1%、纳米蒙脱土材料掺量为 2%时,改良黄土表面最为致密,孔隙最少。
    2024,44(1):66-75, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.009
    摘要:
    温再生技术是一种有效的利用沥青混合料回收料 (RAP )实现再生的新技术。为改善温再生沥青路面性能,有效提高 RAP 的循环利用率,通过力学性能和路用性能分析考察了 RAP 掺量对温再生沥青混合料性能的影响规律,探讨动稳定度与重复加载蠕变试验力学参数的相关性。研究结果表明:随着 RAP 掺量的增加,温再生沥青混合料的高温稳定性、抗剪切和抗弹性变形能力提高,但低温抗裂性能、水稳定性能有所下降。此外,流动数与动稳定度之间具有较好的线性相关性,可以借助流动数评价混合料的高温抗车辙能力;相同 RAP 掺量下,改性温再生沥青混合料的各项性能均优于普通温再生沥青混合料,当RAP 掺量达 70%时,混合料各项性能仍能满足规范要求,可为后期工程应用和质量控制提供依据。
    2024,44(1):76-81, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.010
    摘要:
    乳化沥青存储性能不足一直是影响其应用的较大问题,中国已有将纳米 SiO 2粒子作为添加剂来改善乳化沥青稳定性的研究,但其效果不明显。该文基于 Pickering 乳液原理将表面改性后的纳米 SiO 2作为乳化剂直接乳化基质沥青,探究是否比纳米 SiO 2作为改性添加剂对乳化沥青的稳定性改善效果更佳。首先分别制备了普通改性乳化沥青 A、纳米 SiO 2做改性添加剂的乳化沥青 B和基于新型纳米 SiO 2Pickering 乳液乳化的乳化沥青 C共3种乳化沥青,然后通过光学显微镜与SEM,探究纳米 SiO 2粒子分别作为乳化剂和改性剂时乳化沥青表面结构的微观形貌差异,分析 3种乳化沥青中乳液颗粒的不同形态;最后通过室内乳化沥青试验和乳液颗粒粒径分析,进一步论证纳米 SiO 2分别作为乳化剂与改性剂对于乳化沥青存储稳定性的差异及差异机理。微观与宏观试验均表明纳米 SiO 2作为乳化剂比作改性剂能使乳化沥青具备更好的稳定性。该文的研究说明纳米 SiO 2用作乳化剂能更好地解决乳化沥青稳定性不足的问题,具有很好的应用前景。
    2024,44(1):82-87, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.011
    摘要:
    不黏轮乳化沥青是一种解决沥青路面施工中 “黏轮问题 ”的关键材料,其中不黏轮效果是其核心指标。不黏轮效果准确评价对不黏轮乳化沥青推广应用至关重要。该文 基于国内外研究成果创新提出两种不黏轮效果试验方法 (配重法、压头法 ),并对多种乳化沥青进行不黏轮效果评价。试验结果表明:两种试验方法 (配重法、压头法 )能够较好地评价乳化沥青的不黏轮性能且试验结果具有很好的一致性。其中配重法适合于工程现场快速评价,压头法适合于科学研究、试验检测分析。两种试验方法设备简单、操作方便,适用于工程现场、室内研究等多种场景的不黏轮乳化沥青不黏轮效果评价。
    2024,44(1):88-94, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.012
    摘要:
    再生沥青混合料制备过程中,一部分老化沥青先从回收料表面转移到新集料上,然后再与新沥青进行相互扩散、融合,其中老化沥青转移的比例对最终的再生效果起关键影响作用。为了研究沥青路面回收料 (RAP )中老化沥青的转移程度,基于红外光谱试验对转移率 (RMR)进行计算分析。试验采用 AC- 13级配的再生沥青混合料,将拌和后的再生沥青混合料过筛分离出新集料和 RAP,抽提出再生沥青并采用红外光谱试验测定其羰基指数 (ICI),根据公式计算转移率,研究 RAP 加热温度、拌和时间和再生剂对转移率的影响。结果表明:将RAP 加热温度从 135 ℃提升至 160 ℃,转移率提高了 15.5%;将拌和时间从 90 s延长至 180 s,转移率可提升 17%;添加再生剂可使转移率得到提升,且温拌再生剂的效果优于热拌再生剂。
    2024,44(1):95-101, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.013
    摘要:
    针对目前泡沫沥青仅凭借经验粗略确定最佳发泡参数条件的不足,该文采用数字图像处理技术,通过对不同发泡条件下泡沫沥青与铣刨料 RAI 拌和后的混合料进行图像采集,然后进行灰度图像转化、形态学处理、二值图像转化及网格划分等处理过程,计算不同区域内沥青裹覆率,以沥青在混合料中的均匀分散性为指标,对泡沫沥青的发泡效果进行评价并优选发泡参数。结果表明:采用数字图像处理技术能够快速有效地对泡沫沥青均匀分散效果进行评价,可计算出精确的数值作为判断依据优选发泡参数,具有简单快捷、易于实施的优点。
    2024,44(1):102-110, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.014
    摘要:
    纵肋上置并形成 PBL 剪力连接件的钢 -UHPC 组合桥面板是一种新型桥面结构。该结构采用预制拼装施工,工厂预制钢 -UHPC 组合梁段,现场进行施工组装,相邻钢梁通过焊接形成一体,而相邻 UHPC 桥面板则通过现浇 UHPC 湿接缝连成一体,湿接缝是其薄弱部位。针对该新型结构其湿接缝相关研究较少的问题,该文以某实际工程为背景,完成钢 -UHPC组合桥面板湿接缝足尺模型抗弯性能试验。建立 Abaqus 有限元模型,并采用试验结果校核有限元模型。在此基础上,进行了湿接缝截面模拟方式、钢面板厚度、UHPC 层厚度和燕尾榫角度的有限元模型参数分析。对比美国土木工程师协会(ASCE )、《美国房屋建筑规范 》 (ACI)以及中国 《混凝土结构设计规范 》 (GB 50010 —2010 )关于构件的刚度计算公式,发现中国规范计算值更接近试验值。基于普通钢筋混凝土梁的抗弯刚度计算公式,结合试验数据进行了参数修正,并用有限元模型结果进行了校核。结果表明:钢-UHPC 组合桥面板湿接缝有着优异的延性和刚度;采用摩擦行为模拟湿接缝界面计算成本小且计算效果良好;增加钢板厚度或 UHPC 层厚度均能有效提高构件刚度和承载力;燕尾榫角度对构件的刚度和承载能力影响很小;参数修正后的抗弯刚度计算公式能较好地计算钢 -UHPC 组合桥面板构件跨中位移。
    2024,44(1):111-118, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.015
    摘要:
    针对混凝土斜拉桥服役期间主梁不断下挠 的问题,该文基于修正模型分析大跨度混凝土斜拉桥服役期间主梁挠度变化规律。采用联合静动力的有限元模型修正方法,构造双目标优化问题,基于非支配排序遗传算法 (NSGA- Ⅱ)求解,得到 Pareto 最优解集,从Pareto 最优解集中找到协调最优解,从而实现有限元模型修正。模型修正后的静力位移和自振频率计算值与实测值吻合较好,能更好地反映结构的实际工作状态。在此基础上,结合主梁线形历年监测数据,分析不同徐变模式及拉索松弛效应等时变因素对主梁线形的影响,分析结果表明:采用 CEB-FIP 2010 徐变模式计算的挠度与实测挠度更加接近。中跨跨中下挠量最大,服役 20年下挠量约为 270 mm;主梁跨中挠度前 5年平均增长率达 33 mm/ 年,前5年挠度约占前 40年的 50%,后期主梁下挠趋于平缓。
    2024,44(1):119-125, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.016
    摘要:
    随着交通业及旅游业的发展,近年来不断出 现桥梁在满足其交通运输功能的前提下同时开发诸如旅游等方面的其他可利用功能,导致结构气动外形及透风率发生显著变化。该文以某主跨 1 088 m的双塔单跨钢桁架悬索桥为背景,通过全桥气弹模型风洞试验对其抗风性能进行重新评估,在研究结构抗风稳定性的前提下评估行人舒适度问题。结果表明:基于景区开发的桥梁气动外形改变前后结构动力特性几乎不变,且均未发生涡激振动及颤振等空气动力失稳;气动外形改变后结构横向及竖向的静风位移响应明显增大,在扭转方向二者存在一定差异但没有显著的规律性;基于景区开发的桥梁气动外形改变导致结构竖向抖振响应减小,但横向及扭转抖振响应均显著增大,经计算,结构舒适度满足设计要求。
    2024,44(1):126-132, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.017
    摘要:
    波纹钢箱形结构相较于圆形、拱形和管拱形波纹钢结构截面利用率更高,更适用于路基高度受限的情况。目前对波纹钢箱涵加强措施的研究较多,但缺乏对波纹钢截面形式选择的研究。该文使用有限元分析软件 Abaqus 对波纹钢箱涵侧墙倾斜角度分别为 0°、5°、10°、15°和20°共5种工况建立有限元模型,对结构应力和变形结果进行分析。结果表明:增大波纹钢箱涵侧墙的倾斜角度可以有效减小结构的竖向变形和结构的最大应力;但为充分发挥波纹钢箱涵截面利用率高的优势,推荐选用倾斜角度 5°~10°的波纹钢箱涵形式。
    2024,44(1):133-140, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.018
    摘要:
    AS法(空中纺线法 )施工的悬索桥,主缆各索股钢丝套接锚固在两岸的锚靴上,锚靴通过拉杆将索股力传递给锚固系统。锚靴与主缆钢丝相互作用后锚靴的承载能力、钢丝小曲率弯折后的应力状态、拉杆安装精度对锚固可靠性的影响均需要定性定量的研究以及试验验证。该文以 AS法架设主缆悬索桥 ——阳宝山特大桥为背景,对锚靴及索股进行了 6 150 kN设计荷载下拉杆无偏转状态、拉杆相对于锚固垫板在水平向、竖直向和 45°向偏转 0.5°共4种工况下的试验研究。结果表明:锚靴承载能力满足设计要求,钢丝小曲率弯折后无异常变形和破坏;锚靴及拉杆构造连接可靠,装配性好,构造采用球面垫圈结构可以保证拉杆具备约 1°偏心调节能力,为保证锚靴及拉杆构造设计使用要求,建议拉杆与索股轴向安装控制精度保证在 0.5°以内。
    2024,44(1):141-146, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.019
    [摘要] (199) [HTML] (0) [PDF 1.19 M] (458)
    摘要:
    目前的高强与高性能混凝土存在抗折强度不高、脆性大、体积稳定性不良等缺点,活性粉末混凝土 (RPC )是一种新型材料,具有良好的力学性能和高抗渗性,能够更大程度地降低混凝土用量和结构自重,从而达到安全可靠、节约成本的目的。该文将活性粉末混凝土应用于公路预应力箱梁中,通过创新优化配合比、改变传统运输工艺、蒸气养生棚养生技术研究,有效缩短活性粉末混凝土的浇筑时间,保证浇筑质量和强度。
    2024,44(1):147-154, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.020
    [摘要] (145) [HTML] (0) [PDF 1.98 M] (470)
    摘要:
    以长沙盼盼路上跨京港澳高速 公路立交桥工 程为 依托,针对其桥下交通繁忙、顶推坡度大、落梁总高度高等难点,提出一种钢箱梁大坡度步履式顶推及高位落梁施工方法。钢箱梁拼装完成后,在预拼场先行施工部分桥面附属设施并配重,随钢箱梁同步顶推,从而减少后期桥上高空作业;在大坡度引桥上方进行钢箱梁顶推施工时,通过后支点循环分 级升梁,调整钢箱梁线形;在临时支墩上进行高位落梁时,在钢箱梁底板上设置落梁吊挂系统,采用子、母双重循环方式,通过在步履机搁墩、步履机滑箱和置换墩之间反复 “倒顶 ”,将高位落梁转换为连续分级低位落梁;通过分析各个工序转换时顶推及落梁系统的高程匹配与约束条件,建立适用于一般情况的系统高程计算式,给出合理的参数范围。
    2024,44(1):155-160, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.021
    摘要:
    第四纪冰期形成的冰碛土在中国西部广泛分布,其力学性质好,覆盖深厚。该文以泸定大渡河桥为依托,通过理论分析和数值模拟研究了将冰碛土作为重力锚基础的地基持力层时,不同基础形式对锚碇稳定性的影响,得出带齿坎的斜向扩大基础是一种既受力良好又经济的基础形式,可为西部建设类似工程提供借鉴。
    2024,44(1):161-165, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.022
    摘要:
    近场地震作用对于大跨高墩连续刚构桥的破坏性更强。该文以某新建大跨高墩连续刚构桥为依托,考虑近场地震动下桥梁的地震需求概率,运用 OpenSees 对该连续刚构桥进行时程分析,通过云图法获得桥梁结构在近场地震下的响应,基于结构的曲率需求概率模型对桥梁进行易损性分析。结果表明:大跨高墩连续刚构桥在 PGA 较低时结构曲率需求概率响应集中,在较大 PGA 作用下结构的曲率需求概率降低。在近场的罕遇与特罕遇地震作用下,桥墩出现严重损伤和完全破坏的概率几乎为零,桥梁结构在设防场地下能达到中震可修、大震不倒的要求。
    2024,44(1):166-176, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.023
    摘要:
    在公路隧道施工过程中,围岩的稳 定性 对隧道施工的影响较大。因此公路隧道围岩变形的监控量测与准确预测是保障隧道施工安全的关键。针对当前隧道围岩变形的预测精度较低以及泛化能力较差等问题,该文提出一种基于贝叶斯 (Bayes )优化长短期记忆网络 (LSTM )的方法,该方法首先对拱顶沉降和周边收敛的原始监测数据进行预处理,而后构建公路隧道拱顶沉降与周边收敛的初始 LSTM 模型,并利用 Bayes 优化模型中的超参数,最终得出预测结果。利 用 该 模 型 对 某 公 路 隧 道 拱 顶 沉 降 和 周 边 收 敛 进 行 预 测,将 预 测 结 果 以 均 方 根 误 差 为 评 价 指 标 与 神 经 网 络(CNN )和支持向量回归 (SVR )进行对比。预测拱顶沉降时,Bayes-LSTM 模型的平均预测精度相较于 CNN 与SVR模型分别提高了 1.0与1.26;预测周边收敛时,Bayes-LSTM 模型平均精度相较于 CNN 与SVR 分别提高了 0.3与0.32。表明 Bayes-LSTM 模型的预测精度较高,同时其能在训练模型过程中对历史信息进行判断和取舍,极大地提高了时序数据处理的效率,为公路隧道围岩变形预测提供了新的思路和探索。
    2024,44(1):177-184, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.024
    摘要:
    合理的四心圆公路隧道断面形式有助于改善衬砌结构的受力状态,减少复合式衬砌的开裂病害,提高隧道结构的耐久性。该文通过 Ansys 软件 APDL 参数化编程平台,基于“曲率连续 ”的设计思想,构建了拱脚区局部洞形几何尺寸参数化建模方程,建立了锚杆加固区等效力学参数计算方法及数值模拟模型,揭示了四心圆公路隧道拱脚区域局部洞形参数设计对衬砌结构内力的影响规律,结合实际工程研究显示:隧道拱脚弧与中墙弧的半径和长度对于隧道复合式衬砌结构内力的影响较明显,增大拱脚弧半径对于抑制衬砌结构内塑性区发展的效果最为明显;为了减小衬砌结构的开裂风险,提出采用衬砌拉应力为控制目标进行局部形状优化思想,通过中墙弧圆心角 θ2、拱脚弧圆心角 θ3及中墙弧半径 R2对衬砌结构内力极值的敏感性及影响规律分析为皮家岭隧道洞形优化提供了理论依据。
    2024,44(1):185-192, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.025
    [摘要] (190) [HTML] (0) [PDF 1.19 M] (451)
    摘要:
    为了更快速有效地消除隧道爆破所产生的粉尘,该文提出 “风筒水雾包裹式 ”与“车载水雾包裹式 ”两种喷雾降尘方案,并依托云南轿顶隧道进行现场试验。研究表明:对于“风筒水雾包裹式 ”除尘技术方案,掌子面处 1号特征位置在降尘 10 min 后,粉尘浓度下降至 3.87 mg/m3,满足规范要求;针对“车载水雾包裹式 ”的降尘技术,相比于无降尘初始状态,前20 min 粉尘浓度下降最快,1、2、3号特征位置处粉尘浓度 20 min 后的降幅分别为 70.6%、61.1%及89.9%。风筒、车载水雾包裹式技术均可达到相应的降尘效果,后者降尘效果更为明显。
    2024,44(1):193-201, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.026
    [摘要] (198) [HTML] (0) [PDF 3.67 M] (475)
    摘要:
    以清江某特大桥左岸隧道锚为例,在工程地质分析的基础上建立三维地质概化模型,利用不同软件实现对复杂岩体和隧道锚结构的近似网格化离散划分。采用 FLAC3D软件进行不同工况模拟,获得隧道锚的变形特征和承载能力,明确该隧道锚的潜在破坏模式为锚碇连同锚碇上部受结构面切割的岩体,在主缆拉力作用下发生沿锚碇底部岩 /混凝土胶结面的整体滑移。该文采用的研究思路及相关研究成果,一方面能够为清江某特大桥隧道锚工程实践提供技术支撑,同时还有助于构建系统的隧道锚分析研究方法和评价指标体系,对后续隧道锚工程建设具有较强借鉴意义。
    2024,44(1):202-208, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.027
    [摘要] (187) [HTML] (0) [PDF 1.33 M] (496)
    摘要:
    经济间的紧密联系使城市群区域间多相关收费站交通数据间存在空间关联,准确描述该联系对提升高速公路交通流预测的精度具有积极作用。然而,由于受诸多不确定性的影响,该关联性难以捕捉和量化。针对这一缺陷,该文提出一种 ATGCN-ResGRU 深度学习高速公路交通流预测方法。通过结合注意力机制构建高、中、低注意度的 3个GCN 拓扑网络,并根据各个网络的注意度加权获得空间学习数据,将多相关收费站的联系进行量化和分级;同时,为了避免过平滑问题,将两个 GRU (Gated Recurrent Unit )模块通过残差连接,进一步提升算法捕捉时间规律的能力;最后,使用特征融合层和全连接层输出预测值。利用该算法预测广东省某高速收费站的交通流量,试验结果表明:该文提出的方法能够有效提升预测精度,与经典模型多元集成 CNN-LSTM、CNN-BiLSTM 和DL-SVR 相比,平均绝对误差(EMAE)分别减小了 7.95、4.52、12.88,均方根误差 (ERMSE)分别减小了 12.03、6.12、19.05。
    2024,44(1):209-217, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.028
    [摘要] (124) [HTML] (0) [PDF 1.65 M] (394)
    摘要:
    为了确定城市地下互通左出匝道分 流区减速车道长度的合理区间,研究减速车道长度与主线、匝道的交通量和设计速度的交互作用对左出分流区交通冲突的影响,该文以武汉市两湖隧道工程地下互通立交为例,开展 VISSIM 微观交通仿真试验,并提取冲突率 (RCR)和碰撞暴露时间 (TTET)指标进行分析。结果显示:① 随着减速车道长度增加,分流区冲突率减小而 TTET增大;② 随着主线交通量或匝道交通量的增大,分流区冲突率未呈现显著变化,而TTET有不同程度的增大;③ 随着主线设计速度的增大或匝道设计速度的减小,分流区冲突率和 TTET均呈现增大的趋势;④ 方差分析和多重比较表明,减速车道长度是引起冲突率和 TTET变化的关键原因,且综合来看地下互通立交左出匝道分流区减速车道长度的一般合理区间应设置为 120~170 m,考虑工程经济性最大长度宜控制在 195 m以内。
    2024,44(1):218-224, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.029
    摘要:
    山区高速公路弃渣场工程的安全关乎路域范围内环境保护、水土保持、公路建筑物及下游环境敏感点等的保护,提出安全评估方法十分必要。该文基于云南省内 1 369座弃渣场资料分析,提出弃渣场工程安全风险影响因素,概括为选址和设计因素、施工因素、区域地质因素、外部影响因素及资料完整性因素共 5个一级指标,进一步提出 18个次级指标。建立群决策 AHP 模型,通过 64名技术专家,确定次级指标的权重,构建高速公路弃渣场工程安全风险评价技术指标体系,提出风险等级分级标准。以大理至丽江高速公路一处弃渣场实体工程为例,检验了弃渣场安全风险评估评价体系,证明了评价体系具有简单易行的优点,权重优化需要实践大数据的支撑,该评价体系适合在山区高速公路弃渣场工程中进行推广运用。
    2024,44(1):225-233, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.030
    摘要:
    国家“双碳 ”目标下,路基排水沟机械化施工不仅需要考虑施工功效和经济性问题,也应考虑碳排放问题。该文以勐绿高速公路为工程依托,从建材生产、建材运输及建造 3个阶段建立路基排水沟碳排放量与投资成本计算方法。引入碳交易的概念平衡碳排放量与投资成本,基于等效碳排放量实现路基排水沟传统支模法与液压动力式滑模法两种施工方案的综合比选。以路基排水沟上边长、浇筑厚度、建材运距与建造长度 4个关键因素设计正交试验,比较两种方案的等效碳排放量,并分析因素的影响敏感性。研究表明:浇筑厚度与建造长度对两种施工方案的等效碳排放量影响均较大。建材生产阶段等效碳排放量对传统支模法的贡献率最大,建材生产与建造阶段等效碳排放量对液压动力式滑模法的贡献率较大。液压动力式滑模法的等效碳排放量优于传统支模法,其施工全阶段的减碳率为 85.58%,且3个阶段的等效碳排放量均少于传统支模法,其中建材生产阶段与建材运输阶段的减碳率较高,分别为 91.92%和85.06%,因此路基排水沟施工推荐选择液压动力式滑模法。
    2024,44(1):234-239, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.031
    摘要:
    随着中国 “一带一路 ”倡议的不断推进,越来越多的中国企业参与中东欧工程项目的建设,这对设计人员在掌握并运用当地规范进行工程设计及咨询方面提出了新的挑战。该文依托匈塞铁路 (塞尔维亚段 )道路改造设计的具体实践,对塞尔维亚道路几何设计平、纵指标进行了归纳分析。经研究,塞尔维亚道路设计具有完善的设计标准及体系,塞尔维亚规范与中国规范在道路几何设计方面的标准比较接近,规范指标的限定相较中国比较宽泛。其设计理论和体系更加注重路线与地形、环境的配合和协调。在设计中充分强调线形的一致性和连续性,并具有一定的灵活性,给设计者留下充分的设计空间。
    2024,44(1):240-244, DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.032
    摘要:
    哥伦比亚公路设计基本按美国标准执行,设计理念也偏向于美国,同时有哥伦比亚自身工程设计的习惯、理念及特点。该文介绍了哥伦比亚北部 MAR 2公路项目中的防护工程、排水工程、路基填料、取弃土场和路面等方面的主要设计方案,对比分析了中哥设计理念的异同,并提出可互学互鉴的内容。
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    摘要:
    预应力混凝土空心板广泛应用于我国中小跨径公路桥梁的建设中。随着荷载等级的提高,我国早期修建的一批空心板桥抗剪承载力已不能满足新规范要求,但这批空心板在现有车辆荷载作用下仍处于正常工作状态,因此有必要对其抗剪承载力进行深入研究。本文对5片跨径16m的改扩建工程中拆除的空心板进行了抗剪承载力试验,其中3片16m的顶板现浇15cm混凝土结构层,得到了空心板的荷载-位移曲线、腹板混凝土应变、开裂荷载及裂缝的发展规律、破坏形态和破坏荷载。试验结果表明:16m空心板产生腹剪斜裂缝、发生剪压破坏,顶板加铺15cm混凝土结构层后,16m空心板的开裂荷载提高32%,抗剪承载力提高了22%。试验结果与规范计算结果对比表明,现行规范关于空心板抗剪承载力的计算方法过于保守。
                                                                                                                   
    摘要:
    为研究PC工法桩抗弯刚度折减效应机理,采用Abaqus建立考虑锁扣间相互作用的数值分析有限元模型,对比分析锁扣摩擦因数、桩顶约束条件和组合方式等因素对PC工法桩抗弯刚度的变化规律,并通过理论推导分析中性轴变化对PC工法桩刚度的影响。结果表明:增加锁扣间摩擦力可以削减PC工法桩的抗弯刚度折减效应,完全焊接的锁扣PC工法桩刚度折减系数可提升至0.83;设置桩顶横向支撑可以显著降低桩身侧移,降低刚度折减效应;PC工法桩抗弯刚度随钢管桩间插入的钢板桩数量增多而降低,刚度折减系数也减小。工程中,建议将钢板桩对向排列、将锁扣焊接、设置横向支撑,1根钢管桩匹配1根钢板桩或者仅仅匹配C9型、C-T型、L-T型锁扣,满足挡土隔水需求,确保基坑安全。 关键词:基坑工程;PC工法桩;刚度折减效应;数值模拟
                                                                                                                   
    摘要:
    合理控制注浆参数对限制地表变形、降低隧道施工风险具有重要的意义。依托磁浮T2站~磁浮T3站区间盾构隧道工程,基于数值模拟,研究注浆压力、注浆量和浆液弹性模量的大小对地表变形的影响,以期得到合理的注浆参数,控制地表沉降,降低盾构同步注浆参数不合理造成的地表沉降过大风险。结果表明隧道同步注浆对地表沉降控制具有显著的作用,注浆压力、注浆厚度和浆液弹性模量越大,地表沉降则越小;随着三个参数的增长,地表沉降减小幅度越小,逐渐趋于稳定,注浆效果趋于饱和;考虑到注浆有效性与经济性之间的平衡,建议将注浆压力控制在200~250kPa的范围内,注浆量控制在5.4m3/环左右,浆液弹性模量控制在200~250MPa的范围内。
                                                                                                                   
    摘要:
    为探明全断面复杂明挖立交隧道交叉段下穿隧道回填施工力学效应,依托重庆市金洲大道与星光大道延伸段小净距立交隧道,采用数值模拟与现场原位试验相结合的方法分析交叉段不同材料回填、不同隧道断面型式和复杂施工工序对下穿隧道受力特性的影响,确定明挖立交隧道交叉段下穿隧道回填施工力学效应。研究得出以下结论:1)回填施工过程中,下穿隧道位移和内力呈阶段性增长,且在上覆隧道施工和两侧填土施工结束阶段存在突变关键点。2)下穿隧道拱腰和拱脚部位应力变化较显著,随后,由于交界面换填C15混凝土使上下层隧道形成稳固的绑架体系,对下穿隧道拱腰和拱脚部位应力的剧烈变化产生有效抑制。3)下穿隧道结构位移和内力沿纵向存在最值由交界面逐渐向临近断面扩展的现象,且施工结束后,位移和内力峰值由交界面传递至沿纵向临近断面y=6m位置。
                                                                                                                   
    摘要:
    航道开挖下穿既有桥梁时,桥梁桩基受开挖卸载、桥梁上部结构等荷载作用,易产生过大位移等不利影响,继而引发安全事故。依托京杭运河浙江段航道工程下穿德胜快速路桥项目,建立三维有限元模型并开展现场监测,针对桥下大宽度航道开挖对邻近桥梁桩基的影响及控制问题展开研究。结果显示,采用岸边围护桩挡墙与全包围隔离桩的组合控制下的效果最佳,该措施下的桩基产生的最大水平位移为7.43mm,相比单侧隔离桩控制措施变形减少26%;围护桩墙插入比不小于1.2且厚度大于0.8米具有较好的变形控制效果;隔离桩深度从15米增加到27米,使航道开挖造成的隔离桩的水平位移减小32.56%,但减小的幅度会随深度增加而减弱。
                                                                                                                   
    摘要:
    桥梁施工监控常出现应变、位移等传感器损伤失效等问题。为此,文章以南流嘉陵江大桥为背景,基于K-Nearest Neighbor(KNN)算法补足施工监控缺失数据,采用ANSYS Workbench建立桥梁施工过程有限元模型,证明了KNN算法在桥梁施工监控数据缺失时的有效性。结果表明:KNN算法可协助解决桥梁施工过程应变、位移传感器等出现损伤后短时间内的监测数据空白问题;箱梁根部截面应力随着悬挑长度的增加呈增长趋势,且其底板实测应力值逐渐接近理论值,8号墩截面根部应力值叫理论值偏大,该误差可能是由于应变计初始读数误差引起;8号墩悬臂施工主梁线形与预期较为吻合,逐渐趋向于目标线,10号墩悬臂施工青牛侧主梁截面左侧翼缘板标高小于目标标高,同时虎跳侧主梁截面顶板中心标高小于目标标高,需要在后续施工过程中及时调整。
                                                                                                                   
    摘要:
    为研究含泥化夹层岩质边坡的地震宏观破坏过程及动力响应特征,揭示泥化夹层对边坡稳定性的影响,设计凹凸两种坡型的相似边坡模型,开展振动台试验,采用有限元分析进行数值建模分析,将二者得出的结果进行对比。结果表明:试验模型边坡的宏观变形破坏过程为:①泥化夹层错动,裂缝产生;②泥化夹层滑移,裂缝扩展;③坡体崩塌破坏。地震荷载对边坡稳定性有着决定性因素,随着地震加速度幅值的增大,边坡破坏越严重。泥化夹层在试验中率先出现张拉裂缝,是边坡的薄弱部位,也是地震荷载下诱发边坡失稳的重要原因。两种边坡的地震加速度响应特征为:随着地震荷载的增大,两种边坡的PGA放大系数先明显增大再缓慢减小;二者PGA放大系数曲线趋势基本一致,在第三层夹层附近及坡肩处数值明显大于其他测点;凹型边坡PGA放大系数整体稍大于凸型边坡,折线趋势更曲折,呈现出的放大效应更加复杂。数值模拟在地震加速度幅值为0.6g时边坡失稳破坏。凹凸两种坡型边坡的破坏模式略有不同,凹型边坡破坏模式为:坡肩崩塌,变坡点附近滑移破坏;凸型边坡破坏模式为:变坡线崩塌破坏。凸型边坡的抗震稳定性略好于凹型边坡。
                                                                                                                   
    摘要:
    在暴雨洪涝等灾害的长期作用下,地铁车站周围的土层可能受到内部侵蚀作用影响,威胁城市内地铁车站的结构安全。探讨内部侵蚀对地铁车站结构的影响,对于保障既有地铁车站的长期运营和安全维护具有重要意义。开展了断级配砂土的等向固结和三轴压缩试验,采用改变细颗粒含量的方法模拟侵蚀土样,探究内部侵蚀引起的砂土物理力学性质变化的规律。试验结果表明内部侵蚀会改变断级配砂土的应力应变关系,使土体的压缩性增大,抗剪强度降低,剪胀性减弱。进一步结合试验结果,确定了侵蚀砂土的DP盖帽模型参数,并使用ABAQUS开展数值模拟分析,探究了地铁车站及场地土层在四种内部侵蚀分布范围下的变形和内力响应。结果表明,地铁车站顶部和侧面的内部侵蚀灾害对地铁车站的影响较小,而底部的内部侵蚀会引发车站结构的显著沉降和内力变化,需要引起足够重视。
                                                                                                                   
    摘要:
    本研究目的在于提出一种新型检测技术-整孔反拉法检测技术,为当前锚下张拉力检测工作降本增效,更有效地面对检测量大、待检期短的工程实际。基于传统反拉法的原理,通过理论分析、公式推导阐述了整孔反拉法检测技术的机理,结合试验研究进行了技术优化,并开展了可行性分析,提出了完善的应用方法。研究得到了整孔反拉法检测技术的力学简化模型与典型测试曲线,并根据测试曲线规律性提出了锚下张拉力的检测值取值公式与应用方法。本技术的试验检测偏差率在10%以内,检测操作对既存锚下张拉力的影响在1%左右,具有一定可行性。但该技术仍有提升空间,可从检测设备与环境影响角度出发进一步提高检测准确率,进而于工程实际大范围推广。
                                                                                                                   
    摘要:
    水泥稳定类混合料的模量测试方法有多种,而掺入生物酶会影响水泥稳定类材料的刚度特性。为了系统分析加载条件对生物酶水泥复合固化红砂岩土这一新混合料压缩模量的影响,依据相关规范,采用单调加载中间段法、逐级加载卸载顶面法和逐级加载卸载中间段法这三种静态模量试验方法,以及顶面动态模量法和中间段动态模量法,对生物酶水泥复合固化红砂岩土开展了压缩模量试验。试验结果和分析表明,由于加载频率的区别,动态模量试验的荷载速率远高于静态模量试验的荷载速率,影响了动态模量和静态模量的可比性;当荷载水平、荷载速率相当时,逐级加载卸载中间段法回弹模量与单调加载中间段弹性模量比较接近,而且单调加载中间段法更容易获得代表模量。
                                                                                                                   
    摘要:
    为提升城镇密集区公路绿色建造水平,结合南中高速的项目特点及工程需求,将绿色发展理念贯彻到公路设计、施工、运营、养护和管理的全寿命周期,重点研发了公路桥群工业化智能建造、公路资源综合利用、滨海湿地区公路环境保护与粤港澳大湾区交旅融合设计等四类十项创新技术,其中预制梁环形生产线、非标准八车道等为项目特色首创技术,初步构建了典型城市群绿色桥群公路技术体系,并对未来重点发展方向进行了展望,以期丰富和完善粤港澳大湾区绿色公路技术体系,为其他高度城镇化区域可持续发展提供参考。
                                                                                                                   
    摘要:
    针对当前大量存在的城市建筑垃圾处理问题,研究利用经过加工处理的再生建筑垃圾骨料以及竹制品垃圾等材料,成功制备了竹纤维再生骨料生态混凝土。通过调整竹纤维的添加量,并采用正交试验方法系统分析了竹纤维掺入量对混凝土力学性能和植被覆盖性能的影响。试验结果显示,竹纤维的掺入能够显著增强生态混凝土的韧性。尤其当竹纤维掺入量达到3.0kg/m3以上时,对再生骨料生态混凝土的抗拉性能有明显的增强效果。由于竹纤维能够在混凝土中形成空间网状结构,试验中混凝土的抗拉强度最高可达4.71MPa。此外,采用优化后的配合比进行的混凝土植被覆盖性能试验结果表明,竹纤维再生骨料生态混凝土具有良好的植被覆盖性能。该研究成果为竹纤维再生骨料生态混凝土在工程应用中提供了可靠的试验和理论依据,为解决城市建筑垃圾处理问题,促进建筑材料的可持续和循环利用提供了一种有效的方案。
                                                                                                                   
    摘要:
    本文在总结传统路面噪声测量方法优缺点的基础上,参考美国东北大学Ming L.Wang教授开发的嵌入式交通漫游巡检感知系统VOTERS关于轮胎-路面耦合噪声的测量方法,并对传声器的具体位置参数进行了优化。通过行车速度-等效连续A声级拟合研究,可以将不同速度下的等效连续A声级换算成标准速度下的等效连续A声级,实现等效连续A声级的速度修正。采用谱减计权算法进行噪声干扰抑制,对去噪后的信号进行加窗重构,利用主成分分析法完成轮胎-路面耦合噪声特征信号提取,并基于提取出的第一主成分分量在100Hz~1KHz频段上进行积分得到包络声能ENE。通过SPSS数理统计软件对不同测试路段下的包络声能ENE和横向力系数SFC进行数据拟合,包络声能ENE与横向力系数SFC在幂函数模型下拟合优度最高,相应拟合优度R2高达0.98,从而可以为路面抗滑性能检测技术提供一种新的指引方向。
                                                                                                                   
    摘要:
    车辙作为沥青路面常见病害之一,对路面使用寿命和交通安全具有重要的影响。沥青路面中轻度车辙在预防养护时,车辙形变会导致养护材料用量增加,养护设计能否准确计算填补车辙材料用量,对于保证养护质量和养护效率意义重大。本文根据实体养护工程需求,在分析基于传统车辙检测方法和数据进行养护设计存在问题的基础上,提出了一种数字全息三维检测的沥青路面车辙预防养护辅助设计方法。利用数字全息三维检测技术,全面获取路面连续高精度三维数据并建立三维模型,通过仿真模拟精准计算填补车辙养护材料用量,有效提高了预防养护的精准性。通过实体工程验证,结果表明:基于数字全息三维检测的沥青路面车辙预防养护辅助设计方法,能够实现车辙预防养护材料用量负偏差控制在5%以内,与基于传统检测方法和数据的养护设计相比(材料用量负偏差超过50%),效果显著。
                                                                                                                   
    摘要:
    为深入研究高寒区上覆岩石层膨胀土条件下高速公路路堑边坡失稳的治理方法,依托张尚高速公路失稳边坡工程,提出了不良地质下的边坡失稳综合治理方法,即通过刚性防护系统、排水系统、保温系统、柔性防护系统和隔水系统组成“五位一体”的边坡防护结构。其中,刚性防护系统为抗滑桩,在一级边坡1/3高度处设置,其参数基于失稳区域的岩石层削坡减载后剩余土体所需的抗滑力进行计算;排水系统由岩石层与膨胀土层的内置仰式排水管、失稳区域土体开挖后膨胀土层外设置的碎石排水层、碎石层内的排水横管、各个平台的排水沟、截水沟和边沟等结构组成;保温系统由碎石层外设置的回填土层和耕植粘土层组成;柔性防护系统为保温土层内的土工格栅;隔水系统由回填土层平台耕植粘土层下的两布一膜隔水层、碎石层和抗滑桩接触区域的两布一膜隔水层组成。现场治理结果表明,该方法能够有效防止边坡再次发生失稳破坏。研究结果可为高寒区膨胀性岩土下类似边坡的失稳治理工程提供方法参考。
                                                                                                                   
    摘要:
    为更高效率的确定隧道围岩完整性程度,提出了基于轻量级神经网络MobileNet-v2的隧道围岩岩体完整性程度的精确确定方法。首先,将图像进行灰度化、图像降噪以及裂隙边缘检测处理;然后利用MobileNet-v2轻量级神经网络模型在Image-Net数据集上进行预训练,并与迁移学习相结合完成训练集、验证集以及测试集的数据检测;最后与传统神经网络RestNet-50、VGG16作对比试验。通过裂隙面积、宽度和长度的识别,引入裂隙比Ks作为评判围岩完整性程度的指标。结果表明:(1)在准确率、损失值和训练时间等方面,MobileNet-v2模型在本实验中明显优于VGG16和RestNet-50模型。(2)MobileNet-v2模型的准确率最高,验证集准确率可达到94%左右。(3)通过与现场试验结果对比,证明使用数字图像处理方法来评判岩体完整性具有较高的准确性和可行性。研究结果为更加准确地确定岩体完整性程度提高一个参考依据。
                                                                                                                   
    摘要:
    为研究大跨度悬臂浇筑拱桥施工过程中扣锚索失效对结构性能的影响,以贵州娅石庆特大桥为工程背景,选取最大悬臂状态下6种代表性工况,研究了单根扣锚索失效对主拱圈应力变化规律。在此基础上,为解决研究结构响应分析时扣锚索数量繁多带来的计算复杂,本文提出了一种基于改进强度Pareto进化算法(SPEA2)扣锚索失效求解程序。SPEA2算法主要包括用于搜索新解的种群和储存每一次循环产生的Pareto最优解的外部解集档案两部分,本文主要思路是针对外部解集档案进行改进,通过复制外部解集档案的操作进行局部搜索技术以及设计了自适应调整外部解集档案大小的方法,以优化算法性能,并结合ANSYS和MATLAB实现扣锚索失效结构响应求解程序。以最大悬臂状态下扣锚索是否失效状态作为设计变量,以失效扣锚索索力之比与主拱圈截面最大拉应力之比作为目标函数,通过该算法进行扣锚索失效对主拱圈应力影响全局自动寻优分析。在考虑扣锚索同时失效情况下,研究了限制主拱圈拉应力最终值下的最小扣锚索失效数量以及达到极限应力扣锚索失效工况。研究结果表明:不同位置扣锚索失效产生主拱圈应力变化不同,且索力较大的长索失效的结构响应更大;改进SPEA2算法对该问题最优解具有较好的均匀性,在限制应力下,最大易损性工况为14#节段两根扣索失效,最小易损性工况为上游JSMS16#失效;考虑实际施工情况,扣锚索失效数量不得超过2根,若是影响最大位置扣锚索失效可能出现主拱圈拉应力超限。
                                                                                                                   
    摘要:
    新型间隔布置斜腹杆箱梁能减轻梁体自重,节省建设成本,但新型结构整体受力分析及局部传力机理研究有待进一步深入,如新型结构箱梁扭转与畸变效应分析在单索面斜拉桥整体受力分析中不容忽视。以某在建单索面斜腹杆箱梁斜拉桥主梁悬臂浇筑施工过程为研究背景,采用有限元计算对间隔布置斜腹杆主梁进行扭转与畸变效应分析。研究结果表明,偏载作用下近悬臂端截面应力翘曲系数及由偏载作用产生的附加挠度较大。腹板与顶、底板相交处应力翘曲系数大于其他位置。斜腹杆轴向附加应力系数较大,且从顶部向两侧斜杆底部递增,斜腹杆的轴向附加应力系数从近悬臂端截面至近固定端截面减小,并在近固定端处反向。斜腹杆能将上方荷载传递到底板,并对箱梁抗扭刚度贡献较大。缩尺模型验证了分析结果,表明分析方法正确,结论和成果可指导施工,亦可为同类型斜拉桥分析提供参考。
                                                                                                                   
    摘要:
    本文依托国内某特大桥主索鞍设计方案,本文采用混凝土塑性损伤理论(CDP模型)并结合有限元软件ABAQUS,对新型钢-混凝土组合主索鞍的结构进行了优化分析。通过系统地分析了钢结构鞍头的不同设计、剪力键的不同连接方式以及混凝土鞍体的构造对组合主索鞍承载能力的影响。研究表明,采用平面设计的鞍头上承板底面导致混凝土鞍体出现显著的塑性受拉损伤。相比之下,将上承板底面设计为曲面可以显著提升钢-混凝土组合主索鞍的受力性能。在对型钢、栓钉以及PBL三种剪力键的分析比较中,发现型钢剪力键两侧的混凝土鞍体均出现了广泛的塑性受拉损伤;相较于型钢剪力键,PBL剪力键两侧的混凝土损伤更为严重,且钢板两侧的混凝土及混凝土榫均出现了大范围的塑性受拉损伤,结果表明,栓钉剪力键鞍体塑性受拉损伤最小。为了降低钢材使用量,将钢结构鞍头上承板的厚度控制在50mm是最为理想的,同时,鞍头两侧混凝土鞍体斜坡角度的最佳控制角度为45°,混凝土鞍体的损伤最小。当混凝土材料从C50更换为超高性能混凝土(UHPC)时,在3倍设计荷载作用下,鞍体中心的塑性受拉损伤显著减小至0.2,UHPC显著提高了钢-混凝土组合主索鞍的极限承载能力。综上所述,钢混组合式主索鞍作为一种新型构造,在国内具有广阔的运用前景和重要的价值,通过进一步的研究和实践,可以推动其在国内桥梁工程中的广泛应用,为桥梁建设提供更经济、高效的解决方案,并提高桥梁的承载能力和安全性能。
                                                                                                                   
    摘要:
    为了研究黄花倒水莲花中黄酮类成分及其抗氧化活性。本实验采用硅胶、Sephadex LH-20柱色谱和HPLC进行分离纯化,并结合1D-NMR波谱数据和文献比对,从黄花倒水莲花95%乙醇提取物的正丁醇部位中分离鉴定出6个黄酮苷类化合物:紫云英苷(1),槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷(2),槲皮素-3-O-β-吡喃木糖苷(3),槲皮素-3-O-α-L-吡喃阿拉伯糖苷(4),异鼠李素-3-O-β-葡萄糖苷(5),芦丁(6),化合物1-6均为首次从该植物中分离得到;采用FRAP法对所获得化合物进行总抗氧化能力评价,结果表明化合物1-6均显示出较好的抗氧化作用,其中化合物4的总抗氧化能力达到4.533 mmol/g(Vc为5.951 mmol/g)。研究结果不仅丰富黄花倒水莲花的物质基础,而且为其今后的开发利用提供科学依据。
                                                                                                                   
    摘要:
    现有二维边界元法难以计算空间结构影响面。基于此采用三维边界元法(Boundary Face Method,BFM)计算三维结构挠度影响面(Deflection Influence Surfaces,DIS),并用于损伤识别定位研究。自编内置循环BFM程序,采用静力法计算方板和简支T梁结构的内力及变形;通过指定二元多项式函数(Bivariate Polynomial Function,BPF)阶数定义域,建立一个二次优化影响面程序,从而得到均方误差最小DIS。经与解析解法结果对比误差不超过1.8‰,验证了采用BFM方法计算DIS的精确性和有效性。基于得到的高精度DIS进行损伤定位研究,并通过一个简支T梁试验进行验证。对比发现,较于传统DIS损伤定位方法,在单、双损伤工况下,所提方法的损伤定位精度分别提高了28.6%和16.7%。
                                                                                                                   
    摘要:
    近年来,随着我国高速公路桥梁建设的不断扩大,公众对于提高道路安全性和高速公路桥梁的保护能力提出了日益增长的需求。为满足不同形式桥梁以及桥梁护栏的工程应用需求,国内外研究了形式各异的桥梁护栏与桥面板之间的连接构造,目前工程中对于这些连接形式的选择缺乏参考依据。本文从护栏防护效果、受力可靠性、施工便利性、碰撞后维修难易程度等方面,结合测试数据,分析这些连接形式的优缺点,为进一步改进桥梁护栏与桥面板连接设计提供借鉴和参考。
                                                                                                                   
    摘要:
    桥梁挠度响应是用于桥梁结构状态评估最主要的指标之一,目前关于挠度测量的方法及装置较多,但在经济性、适用范围、测量精准性等方面无法较好同步。本文提出一种适合中小跨径桥梁的跨中挠度快速高精度测量方法,依托位移传感器在直接接触式测量方面的高精度优势,研发辅助测量装置将桥上测点挠度以刚性连接形式传递至位移传感器,从而实现精准、动态测试目的。建立车-桥-吊杆系统耦合计算模型,同步开展模型实验,对比车辆荷载作用下桥上测点与监测点的位移偏差,验证本文方法用于动力响应测试的可行性。模拟计算横向风荷载作用对本装置传递精度的影响,结果表明对于12m长传递杆,在横向风荷载引起的测量偏差小于5%,证明本文提出的测试方法具有较高的精度和实用性。
                                                                                                                   
    摘要:
    国内针对桥梁维修养护的系统,主要以桥梁检测为数据支撑进行状态排序,将有限的预算进行分配。该策略专注于维修低性能桥梁,集中在修复性养护而未过多关注在预防性养护。从全寿命周期总成本考虑,以修复为主的决策方法虽初期投入少,但中后期资源消耗大。本文在现有公路桥梁养护的基础上,发展出基于国内规范和检测数据,修复和预防相结合的智能化维养系统。系统模型主要包括两大模块,桥梁性能退化模型和智能维养决策模型。首先基于长期检测数据结合数理统计的动态马尔可夫 (Markov )和威布尔 (Weibull)模型对桥梁长期性能预测,在此基础上结合预防性养护理念建立数学模型,并采用群体智能算法进行优化求解。最终,以深圳坂银通道上某预应力砼箱梁桥为研究对象,采用实际桥梁检测数据对系统模型进行测试。结果表明,与传统维养方法对比,智能化维养系统能节约10%的维养费用。
                                                                                                                   
    摘要:
    针对实现盾构机自主纠偏的问题,依托于实际工程数据,提出基于随机森林算法(RF)与遗传算法(GA)的盾构纠偏控制方法。将预测模型与优化模型结合,通过输入目标偏差值来反演输出纠偏所需的盾构纠偏参数值,进一步提高盾构纠偏自动化,后与实际数据进行对比验证模型可行性。研究结果表明,RF算法预测模型的R2=0.876及MSE=6.448,且MAE=2.04,精度控制可满足施工规范的要求。RF-GA盾构纠偏模型能够实时将偏差控制在7mm以下,同时所输出的盾构掘进参数与实际数据的平均准确率均在90%以上。在对比实验中,控制模型输出盾构参数的变化规律与实际规律一致。为实际工程中实现盾构姿态控制与研究盾构参数变化规律提供了一种新思路。
                                                                                                                   
    摘要:
    粒料的正交异性与其压实过程密切相关,对路面的结构力学行为也有着显著影响。为研究压实过程对粒料正交异性的影响,采用不同的压实方式及压实功对路用粒料进行击实成型,开展改进的动态回弹力学试验研究,得到典型粒料的正交异性系数α2;采用有限元方法,开展考虑粒料正交异性的沥青路面结构力学分析。结果表明:旋转压实成型的试件干密度略大于冲击压实成型;增大压实功,在增加粒料干密度的同时也会增加其正交异性;在低压实功下,旋转压实成型的粒料正交异性更显著,但在高压实功下,冲击压实成型的正交异性更加显著;粒料的正交异性对沥青路面结构关键响应有着显著影响,忽略粒料的正交异性,存在低估路面结构损坏的风险;考虑粒料的正交异性,能够改善路面结构计算中粒料层的底部受拉,更加符合实际情况。研究成果可为粒料的材料性能研究和粒料层结构分析提供参考。
                                                                                                                   
    摘要:
    在建的香山大桥为主跨880m的双塔双索面双层钢桁梁半漂浮体系斜拉桥;其索塔呈人字型,梁底仅设牛腿、无横梁,塔肢轴线与铅直线呈9.9°、悬臂长度165.8m,倾斜塔肢的悬臂长度较为罕见。合理的临时横撑设置除应确保索塔施工安全外,尚应方便桥塔、临时横撑等的施工,节省临时横撑的投入。针对临时横撑确定的传统受力安全原则 “倾斜塔肢水平位移不超过轴线容许偏差,塔肢应力不超标”导致设置过多主动横撑的不足(增加了不必要措施与费用),采用新的简化受力安全原则“塔肢应力不超标”,通过有限元软件Midas Civil对索塔施工各阶段的仿真计算,结合香山大桥索塔结构特点和桥址水文、气象条件,研究确定了香山大桥索塔临时横撑位置、截面尺寸、主动力大小和拆除顺序等横撑设置方案。所得设置方案临时横撑数量少,仅设一层主动横撑;采用所得横撑设置方案,索塔施工顺利(已即将封顶),未产生任何裂缝,索塔轴线偏差在设计容许范围内。
                                                                                                                   
    摘要:
    为了解决建筑固废产量急剧增加且利用率不足的问题,本文以矿渣-粉煤灰基地聚物为无机结合料,用建筑固废再生集料代替天然碎石,将城市道路基层作为目标场景,研究不同掺量下的地聚物稳定再生集料的力学性能。研究结果表明:随着地聚物掺量的增加,混合料的最大干密度增加,最大干密度减小、最佳含水率上升;混合料的无侧限抗压强度随着地聚物掺量、养护龄期的增加而提高,随着再生集料掺量的增加而下降;混合料劈裂强度与抗压回弹模量的变化规律与无侧限抗压强度相似,随着前体矿渣掺量、地聚物掺量、养护龄期的增加而上升,随着再生集料掺量的增加而下降。
                                                                                                                   
    摘要:
    桥涵地基与基础设计规范上对传统重力式锚碇基础承载力计算仅考虑基底摩擦效应,而不考虑底板嵌岩效应对承载力提升的作用,仅将其作为安全储备。为研究嵌岩效应对重力式锚碇承载性能影响,分别设计并开展1:50大比尺的无嵌岩与嵌岩重力式锚碇两组室内缩尺模型试验,研究不同模型在垂直和水平相结合的荷载下的荷载分配规律及承载特性等。研究在竖向及水平向组合荷载下不同模型承载特性及荷载分配规律等,获得嵌岩效应的发挥效能。试验结果表明:在相同水平缆力作用下,考虑嵌岩效应的重力式锚碇变位更小,可将水平极限破坏荷载提高约17.7%。而且由于底板嵌入中风化层后,岩层与锚碇之间的粘结作用提供较大抗力,从而降低底板应力水平,并将重力式锚碇极限破坏状态由“滑移摩擦破坏模式”改变为“倾覆破坏模式”,为现场重力式锚碇基础设计及施工提供技术保障。
                                                                                                                   
    摘要:
    智能压实作为一种新型道路施工质量监测与管理技术,在沥青路面压实过程中开展了广泛的应用。然而,由于缺乏对压实过程以及沥青混合料颗粒间相互作用机理的了解,往往导致在压实过程中出现过压及压实不均匀的现象,严重影响道路施工质量及服役性能。本研究通过工程现场与室内试验相结合的方法,通过地统计模型半变异函数研究了沥青混合料压实度随压实次数的变化特征,并讨论了温度大小对混合料压实度大小及均匀性的影响;此外,通过室内旋转压实仪与SmartRock传感器从细观尺度揭示了不同压实温度下混合料颗粒受力及转角特征。研究发现:压实度大小及均匀性并不一直与压实遍数呈正相关关系,过度压实反而会导致压实度及其均匀性降低。此外,现场压实温度的变化会引起混合料压实度呈现出显著的区别。温度较高的沥青混合料在压实过程中压实度增幅较快,且最终压实均匀性较高。通过SmartRock传感器的受力及转角特征定量研究混合料在压实作用下的细观响应,研究表明混合料内部的动力响应可直接反映沥青混合料的压实度变化,研究发现温度变化并不一直与压实效果呈现正相关关系,只有在合适的温度范围内,沥青混合料才能达到最佳压实效果。
                                                                                                                   
    摘要:
    大跨度桥梁面临近断层已不可避免,为了研究碰撞效应对近断层斜拉桥地震响应影响,以一双塔斜拉桥为工程背景,分析了近断层地震动作用下斜拉桥主桥和引桥主梁碰撞响应及对结构地震响应影响,研究了粘滞阻尼器和弹性索对近断层地震动作用下斜拉桥碰撞效应影响,并与远场地震动下斜拉桥地震响应进行对比,探讨了碰撞效应对斜拉桥减震率影响。结果表明:与无脉冲地震动相比,近断层脉冲地震动作用下在脉冲时段内斜拉桥主桥与引桥更易发生碰撞,碰撞效应对斜拉桥地震响应影响更显著;设置粘滞阻尼器和弹性索后,斜拉桥主桥与引桥在脉冲时段内仍发生碰撞,但碰撞响应减小,且脉冲地震动作用下碰撞效应对斜拉桥地震响应影响明显降低;探讨脉冲地震动作用下斜拉桥减震率时须考虑碰撞效应。
                                                                                                                   
    摘要:
    针对盾构下穿珠江断裂带的开挖面稳定性,依托广州地铁7号线二期工程洪圣沙站~裕丰围站区间项目,通过盾构下穿珠江断裂带全域及其局部高风险区域的数值模拟,探明盾构穿越过程施工风险,探究了不同支护应力及注浆压力对开挖面稳定性及地层变形的影响,最后通过掘进参数分析评价数值模拟的合理性。研究结果表明:(1)隧道开挖面为上软下硬地层分布时,盾构施工容易出现较大的地层沉降,当上硬下软地层分布时则易产生较大隆起;(2)盾构穿越复合地层时,局部软弱地层易出现开挖面稳定性问题,当软弱地层受到的静止土压力大于支护应力时,软弱地层土体将朝隧道内变形,且变形量随支护应力比的减小而增大;(3)注浆压力对开挖面稳定性无影响,但与地层沉降呈反比,注浆压力越大,地层沉降越小。盾构的顺利掘进验证了数值模拟正确性,研究结果为类似工程施工提供技术和理论指导。
                                                                                                                   
    摘要:
    裂隙参数是围岩稳定性分析的参考因素,为了实现围岩裂隙的可视化分析,本文提出了一种基于可视化工具包VTK的围岩裂隙三维重建方法。首先将采集的隧道围岩图像使用OpenCV进行图像灰度化、降噪的预处理;其次运用Otsu法和形态学中的开运算进行图像分割处理,得到较为完整的围岩裂隙图;然后将VTK中传统的Marching Cubes 算法进行中值法代替线性插值法来计算等值点的改进,并运用改进后的Marching Cubes算法对处理后的裂隙图像进行三维重建;最后将改进后的算法与原算法的三维模型重建速率进行对比。得到如下结论:(1)将VTK应用于隧道围岩裂隙的三维重建,可以得到较完整的裂隙三维模型,实现局部围岩裂隙的三维重建。(2)两种算法重建的裂隙三维模型效果无明显差别,但改进算法的三维模型重建速率提高了18%。
                                                                                                                   
    摘要:
    在将钢丝点蚀坑等效为缺口的假设基础上,开展了不同应力比下不同预制深度缺口钢丝样本的疲劳试验,建立了考虑应力比效应的疲劳寿命经验方程。试验结果表明,钢丝样本的疲劳寿命受应力比的影响明显,随应力比的增大而明显减小。预制缺口深度和应力比的增大均会导致钢丝样本疲劳强度的下降。采用考虑应力比效应的断裂力学模型对钢丝样本进行了疲劳寿命预测,预测结果处于±2.0倍误差带内。断裂力学模型对于不同应力比下的缺口钢丝疲劳寿命预测具有一定的适用性。
                                                                                                                   
    摘要:
    本文介绍了非对称大跨度箱梁的计算分析及采取的设计措施,在边中跨比极不协调的情况下,采取一定的设计措施解决箱梁的受力不均衡和结构布置困难等问题,提出了非对称连续梁桥结构设计方法。对箱梁进行受力分析,对比分析了不同工况状态下结构的力学响应,结果表明该不对称箱梁结构合理,受力得到较大改善,为类似结构设计提供参考。
                                                                                                                   
    摘要:
    乳化沥青冷再生沥青路面的开裂问题是制约其大规模推广使用的主要原因之一。为了研究冷再生沥青混合料断裂性能的评价指标及抗裂性能提升措施,以普通乳化沥青、外掺玄武岩纤维和SBR改性乳化沥青3种冷再生混合料为研究对象,开展了有预制裂缝中梁的四点弯曲强度试验及其断裂过程的声发射测试;以应变能释放速率、应力强度因子和声发射测试中所采集的能量及振铃计数-撞击数等参数为评价指标,对比分析了3种不同乳化沥青冷再生混合料的断裂性能。试验结果表明:使用SBR改性乳化沥青和外掺玄武岩纤维均对乳化沥青冷再生混合料的抗断裂性能有较为显著的提升,且相比于使用SBR改性乳化沥青,外掺玄武岩纤维更为有效。振铃计数和撞击数参数可以较好地描述材料的断裂特征,声发射试验结果与断裂力学参数计算结果满足较好的线性相关性。声发射信号参数能够很好的描述乳化沥青冷再生混合料在四点弯曲试验中的断裂特征。本文的研究成果对乳化沥青冷再生混合料的抗断裂性能设计及声发射技术在冷再生混合料研究中的应用可提供一定的参考。
                                                                                                                   
    摘要:
    白龙江中游山区公路边坡土体物理力学性质在夏季集中式降雨与高地表温度形成的强烈干湿环境作用下极易发生劣化,致使公路边坡土体发生变形失稳等现象。为研究该类干湿作用下公路边坡土体劣化过程,选取化马滑坡土体为研究对象,对经历多次强烈干湿和日常干湿作用后土体的颗粒级配、密度、液塑限、抗剪强度、单轴抗压强度等指标进行测试。结果表明:以上指标在经历多次不同干湿循环后,均发生明显变化,且强烈干湿循环后试样各项指标变化速率均大于日常干湿循环。强烈干湿和日常干湿循环后,抗压强度分别下降了7.9%、6.2%,内聚力分别下降了9.2%、7.9%,内摩擦角分别上升了25.4%、20.6%。研究发现:多次干湿作用下,土体内部砂粒含量降低,黏粒含量增高多,孔隙增大致使试样颗粒均匀性增加,疏松度增大,磨圆度变差,是该地区干湿作用下土体劣化的主要原因。为该地区公路建设和地质灾害防治提供有益参考。
                                                                                                                   
    摘要:
    高速公路深挖路堑形成的边坡支护设计优化,尤其是耗资耗时的大型桩板墙结构,一直是公路路基工程普遍关注的问题。以红河州建水(个旧)至元阳高速公路项目K50+758.5~K50+850段右侧深挖路堑边坡为研究对象,利用FLAC3D有限差分软件,基于强度折减法,获得了优化前后的边坡稳定性状态研究模型。结果表明:结合边坡施工的正常、地震和暴雨工况,通过对比设计方案优化前后安全系数、坡体最大位移、锚杆(索)轴向应力和剪应变增量云图等边坡稳定性指标,证明该边坡可以在施工过程中取消桩板墙结构既满足设计要求,又减少工程成本,极大地满足了边坡设计的合理性和效益性双重指标,并通过现场桩板墙结构优化后的坡体稳定性监测,进一步获得了该桩板墙结构优化的有力证据。
                                                                                                                   
    摘要:
    透水混凝土中含有大量宏观空隙,为分析空隙结构对透水混凝土力学性能的影响,采用随机空隙方法建立了透水混凝土仿真模型,研究了空隙结构特征对受力性能的影响。首先室内制作两种空隙率水平的透水混凝土试件,养护成型后进行切割,对切割面的断面图像进行增强和阈值分割,提取得到空隙分布二维数字图像,分析了空隙结构特征。进而以实际空隙结构为依据,借助有限元软件ANSYS,结合蒙特卡罗方法生成随机椭圆和随机圆形空隙仿真模型。仿真结果表明相同空隙水平下随机椭圆空隙模型相比随机圆形空隙模型整体受力变形大,内部应力集中更明显。通过对比不同空隙水平的仿真与试验结果,得到了随机空隙仿真模型中骨料-水泥浆材料的综合模量建议值。
                                                                                                                   
    摘要:
    针对杨梅洲大桥主塔因新旧混凝土浇筑龄期差引起混凝土可能开裂的问题,通过室内试验优化混凝土配合比,研究不同纤维长度和掺量对混凝土干缩性能与抗裂性能的影响,测试不同界面处理方法下新旧混凝土结合面的粘结性能,并通过Midas Civil软件对新旧混凝土结合面的收缩应力进行分析。结果表明:在相同聚丙烯纤维掺量条件下,掺长纤维的混凝土抗收缩效果要好于短纤维混凝土;与基准混凝土比,单掺0.92kg/m3聚丙烯长纤维混凝土的收缩率最小,收缩率降低值达269×10-6;掺长纤维能显著降低裂缝宽度,但细微裂纹数量有所增加。结合面最佳处理方式是将旧混凝土表面凿毛并涂刷界面剂,再浇筑纤维混凝土,其粘结性能要高于其它处理方式。数值分析结果表明,在最优处理方案下,新旧混凝土交界面的最大粘结拉应力从3.10MPa降至了2.45MPa,有效降低了新旧混凝土结合面的收缩应力。
                                                                                                                   
    摘要:
    文章以某高速公路为例,对提高限制速度关键指标进行了计算论证。通过对提高限制速度后公路平纵面、横向力系数、停车视距、互通服务区、路侧安全净区等指标与汽车行驶特征进行了计算比较,提出了高速公路提高限制速度关键控制性指标和工程改善措施。为高速公路建设兼顾交通安全与运行效率,满足公路使用者的需求提供了良好的借鉴。
                                                                                                                   
    摘要:
    黏土中的结合水对黏土的工程特性有显著影响,结合水及其性质对土体力学性质的影响是特殊土工程问题研究的重点。为进一步深入研究土中结合水性质及其对土体力学性质的影响,本文从黏土中结合水的概念、分类、性质和结合水含量测试方法等方面进行了综述。综合分析表明,由于不同黏土中结合水的水合机制等因素不同、对结合水形态划分探究不足,结合水的分类方式尚未有统一的划分和界定方法;结合水重要指标之一是结合水密度,但结合水密度并非固定不变,确定其准确值的方法有待进一步研究;当前结合水测定方法存在一定局限性,对比各类测试方法认为等温吸附法、热分析法测得的结合水含量相对准确,建议采用多种测量方法联合测定结合水含量以获得更精准、严谨的结果。
                                                                                                                   
    摘要:
    针对溶洞因分布分散、形状各异而在实践中难以确定体积的问题,利用分形理论找到隧道沿线区域溶洞发育的分形规律。根据地质勘察报告数据求得溶洞分布的分形维数,利用分形参数计算溶洞体积;再根据现场溶洞注浆量得到溶洞注浆量和溶洞体积的比例系数,即溶洞注浆量系数;进而根据溶洞体积和溶洞注浆量系数计算整个隧道沿线区域溶洞注浆量。基于上述研究提出了采用地质勘察报告数据估算隧道沿线区域溶洞注浆量的理论方法与修正系数。
                                                                                                                   
    摘要:
    研究了石灰石粉掺量、细度对砂浆抗压强度的影响,并基于水化热测试和BNG模型计算了水泥浆体的水化动力学参数,通过毛细吸水测试以及压汞试验分析了砂浆的孔结构,探讨了石灰石粉对砂浆抗压强度的作用机理。结果表明:掺入石灰石粉,砂浆的抗压强度降低且随石灰石粉掺量的增加和细度的减小,降低程度逐渐增大;石灰石粉减小了水泥浆体的水化放热速率、水化热和水化产物的成核速率KN、增长速率KG,进而降低了浆体的水化程度,从而增加了砂浆的毛细吸水量、孔隙率、最可几孔孔径,最终导致了砂浆抗压强度的降低。
                                                                                                                   
    摘要:
    以一带一路国家重要项目西藏羊大公路改建工程为依托,研究了高原冻土地区涵洞冻融力学特性。采用迈达斯GTS NX有限元软件建立钢波纹管涵洞与水下防冻钢筋混凝土管涵4种工况下力学模型,分析两种高原地区常用涵洞管道材料在经历冻融循环前后土层内力变化,管涵等结构层内力、位移变化以及铺设双向HDPE高密度聚乙烯土工格栅内力变化规律。研究结果表明:在经历冻融循环后两种材质管涵塑性区均增加,但是采用水下防冻钢筋混凝土管具有更好的协调变形能力;钢波纹管涵经过冻融循环后中点与两端主应力、剪应力变化率、不同路基边坡测点位移量均比水下防冻钢筋混凝土管涵小,更适宜在高原寒区使用;铺设双向HDPE高密度聚乙烯土工格栅后可以有效降低路面结构层不均匀变形;将建模理论计算值和施工现场检测数据进行比较分析验证了本文方法正确性。
                                                                                                                   
    摘要:
    为了有效识别混凝土桥梁结构的损伤程度和及时评估结构状态,本文基于卷积神经网络开展了部分预应力混凝土斜拉桥损伤模型试验,通过试验梁不同损伤状态下的声发射波形信号,利用卷积神经网络对试验梁的损伤程度进行识别与预测。首先搭建完成了由卷积层、池化层、全连接层和1个SoftMax层组成的卷积神经网络架构;然后将试验梁分级加载至极限状态3次获得相同加载情况下的3组声发射波形信号,将前2组声发射信号输入之前搭建的CNN模型并完成训练后,得到卷积神经网络识别系统。第3组声发射信号用于该识别系统预测试验梁的损伤状态,以验证该识别方法的有效性。研究结果表明:基于卷积神经网络与声发射技术成功预测出试验梁的损伤程度,3104个声发射信号的综合准确率高达96.71%;两层卷积层加上两层全连接层的网络架构的预测效果最优;对比传统的BP神经网络,卷积神经网络准确率高5%~10%。
                                                                                                                   
    摘要:
    文章以云南天保至猴桥高速公路马鹿塘特大桥为工程背景,为跨越马鹿塘水库设置桥梁,从桥型方案的设计施工难度、施工工期、景观效果、养护运营等多因素综合考虑剖析,初步设计采用了斜拉桥、悬索桥、钢管混凝土拱桥进行比选,最终确定主跨480m双塔叠合梁斜拉桥的桥型方案。
                                                                                                                   
    摘要:
    超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)近年来在我国桥梁工程中的应用越来越多,尤其是在局部构件与结构中,但在主体受力结构中的应用还相对较少。本文介绍我国首座UHPC公路箱梁桥--石磁高速K34+690跨线桥的设计与施工。该桥为4×30m连续箱梁桥,横截面由3片单箱单室箱梁构成,采用预制拼装、先简支后连续的施工方法。进行了30m简支箱梁的足尺破坏试验与优化设计,为我国UHPC桥梁的应用与研究提供参考。
                                                                                                                   
    摘要:
    为探究斜拉桥索梁锚固区受力机理,建立了某斜拉桥索梁锚固区钢锚箱局部三维有限元模型,对钢锚箱整体及各板件进行了详细受力分析,并基于自适应遗传算法,对钢锚箱板件厚度进行了优化。结果表明:钢锚箱M1板件与其他板件相交位置应力集中效应较为明显,呈现出较为典型的面外受弯状态,建立以钢锚箱应力为约束条件的目标函数,板件M1~M2、M5~M6厚度均有不同程度增大,M3~M4板件厚度有小幅降低。优化后各板板件沿斜拉索索力方向应力和等效峰值应力降幅较为明显,降幅分别达11%、10%左右;板件M1两项应力指标有小幅增长,增幅均在5%以内,同时钢锚箱板件应力集中现象得到缓解,基于自适应变量的遗传算法在钢锚箱优化中取得了较好的效果,具有较高的精度和较强的鲁棒性。
                                                                                                                   
    摘要:
    管道悬索桥覆冰后,外形与质量大幅改变,在风荷载作用下可能发生不稳定振动。本文通过改变管道直径、降雨量等影响因素,总结出圆管断面的覆冰形状形成过程,并以某管道悬索桥为研究背景,通过风洞试验,研究管道悬索桥加劲梁断面的静气动力特性及其雷诺数效应。结果表明:覆冰形状变化过程随管道覆冰厚度增加表现为月牙形→D形→扇形;月牙形覆冰对静三分力系数的影响很小,扇形覆冰则对其有较大影响;在雷诺数 0.89×10^5~1.45×10^5范围内,两种覆冰断面的静三分力系数均存在雷诺数效应,雷诺数大于1.45×10^5后雷诺数效应可忽略不计。
                                                                                                                   
    摘要:
    浙江省湖州市长兴县属太湖流域,平原河港交织,荡漾密布,航道密集,在过去十多年间建立了一批各种类型的钢桁架桥梁。近年钢桁架桥梁由于其构件数量少、整体自重轻、跨航道施工装配快等优点得到广泛应用。随着钢桁架桥梁服役年限的增加,部分构件出现不同程度的老化、破损等现象,导致结构承载能力无法满足运营安全需求。为保证钢桁架桥梁在长期循环荷载作用下的行车安全和交通畅通,延长桥梁使用寿命,降低周期养护成本,本文采用无人机遥感技术对长兴某座钢桁架桥梁进行结构外表病害检测,调研结果发现案例桥存在涂层劣化、钢材腐蚀、螺栓断裂脱落等典型病害。基于钢桥存在病害分析产生原因,开展预防性养护技术研究,提出钢构件防腐涂装的维护、焊缝的检查和处理、杆件弯曲及损伤的处理、伸缩缝和防撞护栏等附属结构的预防性管养维护内容,为同类钢结构桥梁治理养护提供一定参考。
                                                                                                                   
    摘要:
    本文在林同炎先生原有Ruck桥设计基础上,改进单幅曲线型斜拉桥为椭圆环状双幅曲线型斜拉桥,设置鸭蛋拱形桥塔,布置四索面空间斜拉索网,形成峡谷河流地形的空间四索面双幅曲线型斜拉桥,可改善曲梁型斜拉桥的结构受力性能,完善交通功能,提升景观效果。结合400m跨径的New Ruck斜拉桥,进行工程参数设计,建立Midas有限元分析模型,开展动力模态分析研究,验证空间四索面双幅曲线型斜拉桥新桥型的结构优越性。
                                                                                                                   
    摘要:
    目前在复杂地质条件下大跨度拱桥多采用无推力的系杆结构,有推力的大跨度拱桥鲜有应用,相关研究较少。平南三桥是建造在复杂地质条件下的超大跨度有推力钢管混凝土拱桥,其中北岸拱座基础场地覆盖层厚、基岩埋藏较深,成为设计的关键。本文介绍了平南三桥北岸拱座基础方案的比选情况,为类似地质条件的大跨度拱桥设计提供借鉴和参考。
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    [摘要] (4021) [HTML] (0) [PDF 1.11 M] (4452)
    摘要:
    基于中法现行沥青路面设计规范,将两国沥青路面设计理念,设计理论及指标,设计参数和方法进行对比分析。研究发现:法国是将路基路面作为整体进行设计的,路面结构类型除比中国多了全厚式沥青路面结构外,其余路面结构类型相似。两国沥青路面设计理论相同,但法国路面设计指标比中国少了沥青混合料层永久变形和沥青面层低温开裂两个指标。两国设计均包括结构层组合与厚度拟定,设计参数和方案确定与验算,但设计参数取值或计算方法存在差异。两国均采用体积法进行混合料设计,但法国沥青路面材料与结构设计联系更紧密。值得注意的是,法国沥青路面设计特别注重路面抗冻性检验,而中国只建议在季节性冻土地区考虑。研究成果不但有利于完善中国沥青路面设计方法,而且能为援非道路建设者快速了解法国沥青路面设计方法提供帮助。
    [摘要] (3832) [HTML] (0) [PDF 1.65 M] (4392)
    摘要:
    路基湿度对其刚度、变形等性能影响显著,湿度场的理论计算方法作为评价其演变规律与机理的研究手段一直是道路工程中关注的重点问题之一。该文从路基湿度计算控制方程、非饱和路基土水力特性、湿度影响因素 3 个方面进行回顾与总结。发现目前在整个计算方法体系中对于应力?渗流?植被?大气等多场、多因素的耦合效应研究较少, 建议开展此类研究,以便准确评估路基湿度、支撑道路工程的长寿命设计与实践。
    [摘要] (3441) [HTML] (0) [PDF 1.25 M] (4215)
    摘要:
    针对盾构渣土产量巨大且无处妥善安置的问题,学者们对盾构渣土的资源化再利用技术展开了研究。该文以中国盾构渣土处理所面临的挑战为背景,形成了对盾构渣土分类、资源化再利用技术进展与典型应用的系统认识,介绍了国内外盾构渣土前处理方法,详细总结了盾构渣土应用场景和资源化再利用技术。接着分析了盾构渣土资源化再利用技术仍面临固化剂昂贵、污染严重、路基回填材料缺少污染物分析、再生砖强度低、市场效益不明显等问题。构建了“盾构渣土分类前处理—再利用可行性评价—资源化再利用场景—性能效益评估”渣土资源化再利用的标准化技术流程。着重阐述了渣土固化剂发展、污染物迁移等方面研究方向。最后,对盾构渣土资源化利用技术发展趋势进行了展望。
    [摘要] (2862) [HTML] (0) [PDF 1.15 M] (3999)
    摘要:
    现行JTGB01—2014《公路工程技术标准》及JTGD20—2017《公路路线设计规范》 对采用不同设计速度、不同标准路拱横坡的公路不设超高圆曲线最小半径进行了规定。在道路几何设计过程中,当采用的圆曲线半径大于对应规定值时,一般习惯不设置缓和曲线及超高。该文针对这一设计习惯对行车安全性及舒适性的不利影响进行了分析,并结合某高速公路事故高发路段处治案例,提出在特定情况下,即使圆曲线半径大于不设超高最小半径,也宜设置缓和曲线和超高的设计改进建议。
    [摘要] (2453) [HTML] (0) [PDF 1.35 M] (3909)
    摘要:
    目前对于英美规范在路面结构设计中的对比研究较少,但随着中国工程企业广泛参与国际竞争,这方面的分析研究对海外项目商务和技术决策很有意义。该文以文莱大摩拉岛大桥、道路与附属工程项目中的东西引路沥青路面设计为例,介绍了美国 AASHTO1993 和英国 DMRB规范路面设计方法,并基于英美规范进行了沥青路面结构分析和比较,可为海外项目商务和技术决策提供参考。
    [摘要] (2776) [HTML] (0) [PDF 2.80 M] (3843)
    摘要:
    高速公路深挖路堑形成的边坡稳定性及支护方案,一直是公路路基工程普遍关注的问题。该文以红河州建水(个旧)至元阳高速公路项目 K10+900~K11+08 0.段左侧路堑边坡为研究对象,利用 FLAC 3.D 有限差分软件,基于等比/非等比强度折减法,通过对比原边坡设计方案,获得了优化前后的边坡稳定性状态研究模型。结果表明:结合边坡施工工况,通过对比边坡设计方案优化前后安全系数,坡体最大位移和剪应变增量云图潜在滑面等边坡稳定性指标,并结合传统强度折减和非等比强度折减的分析方法,证明该边坡可以在施工过程中取消所有锚杆(索)支护结构,既满足设计要求,又减少工程成本,极大地满足了该边坡设计的合理性和效益性双重指标。
    [摘要] (3179) [HTML] (0) [PDF 1.88 M] (3720)
    摘要:
    介绍了城市桥梁采用分箱式主梁、整体大悬挑横梁墩梁固结的新型节段预制拼装箱梁结构形式。针对城市预制拼装桥梁的特点,从结构体系、结构构造及施工方法等方面系统地提出了分箱室节段箱梁、半固结结构体系、基于施工效率的混合配束预应力体系、预应力转向锚固构造集成设计、横断面标准化、剪力键标准化、耐久性设计以及双幅同步架设施工等技术措施,深入研究多主梁空间受力性能,探索城市高架桥梁新型节段预制拼装箱梁结构设计的标准化,详细论述了设计所考虑的技术要点与创新。
    [摘要] (3083) [HTML] (0) [PDF 1.12 M] (3710)
    摘要:
    为进一步明确不同类型聚氨酯预聚体对水性环氧树脂相关性能的改善效果,优选NCO-含量分别为2.0%,4.0%和5.0%的丙烷型端羟基聚醚型聚氨酯(TDI-PPG)对 E5 1.和 E-4 4.型环氧树脂进行复合改性,制备水性聚氨酯改性环氧树脂,系统研究了两种水性聚氨酯改性环氧树脂的工作性能,为水性聚氨酯改性环氧树脂在道路领域的推广应用奠定基础。结果表明:根据水性聚氨酯改性环氧树脂的强度形成时间,建议采用1 5.d强度和伸长率对其性能进行评价 ;NCO-含量越高,水性聚氨酯改性环氧树脂的工作性能越好 ;聚氨酯掺量过高,拉伸强度,弯曲强度,拉拔强度均会下降,建议聚氨酯掺量不超过20%。
    [摘要] (1906) [HTML] (0) [PDF 1.17 M] (3585)
    摘要:
    浅基础结构冲切的受力机理复杂,世界各国规范中基础冲切验算的临界边界、影响因素、计算方法等都有较大差异。针对浅基础抗冲切的设计要求,该文对比研究中美欧3种规范,并结合简化算例对3种规范的冲切承载力进行了量化对比。结果表明:各国均认为混凝土抗拉强度是基础抗冲切承载力的主要控制因素,但在临界截面的位置和纵筋的贡献等方面存在差异。
    [摘要] (1768) [HTML] (0) [PDF 1.15 M] (3017)
    摘要:
    特定倾斜方向的倾斜桩比竖直桩具有更好的水平承载性能,但其工作机制尚不十分清楚,相应设计标准没有形成,制约了倾斜桩水平承载能力和稳定性能的应用和发挥。该文从模型试验、数值模拟和理论分析方面,综合分析侧向卸载、侧向加载条件下被动倾斜桩及其组合体的桩土相互作用规律、水平移动与承载机制,并提出研究前景,以期推动被动倾斜桩及其组合体的深入研究和工程应用,有望根治土体滑移。
    [摘要] (901) [HTML] (0) [PDF 1.57 M] (2749)
    摘要:
    连通管式桥梁挠度监测系统在使用过程中因液位蒸发导致连通管内的液体逐渐减小,会引起系统失去功能或存在液位过低导致的测量误差。为了解决该类问题,该文提出了一种基于自动补水装置的连通管式桥梁挠度监测系统。开发了以半导体制冷原理为基础的自动补水挠度监测装置,并进行了试验室自动补水试验测试,结果表明:单个补水装置产水量为1.43mL/h,能够实现连通管式桥梁挠度监测系统的自动补水任务。通过在云南某桥进行应用示范,证明该种自动补水挠度监测系统工作良好,具有可实用性。
    [摘要] (224) [HTML] (0) [PDF 1.21 M] (2684)
    摘要:
    该文首先简要介绍了国内外对波形钢腹板桥梁的研究和应用情况,以及该类桥梁的结构特点。再结合具体的大跨径波形钢腹板箱梁桥的设计实例,详细介绍其设计参数的取用,计算结果及分析,以及与传统混凝土箱梁桥的经济性比较等,以说明该桥型方案的可行性和优越性。
    [摘要] (208) [HTML] (0) [PDF 1.31 M] (2361)
    摘要:
    随着健康监测系统在大跨径桥梁管养中的实践和经验积累,一些中小跨混凝土梁桥也逐步安装健康监测系统来掌握桥梁的运营状态。现有健康监测相关技术标准和规范主要用于指导大跨径桥梁,与中小跨桥梁结构的受力特点存在一定的差异。该文建立了大量具有代表意义的中小跨混凝土梁桥和典型大跨径连续刚构桥计算模型,对比分析了两者在恒活载比例、超重载荷影响、健康监测方法和监测参数4个方面的差异,得到以下结论:与大跨径桥梁相比,中小跨混凝土梁桥活载比例明显较大,可达到恒活载总和的50%左右;中小跨混凝土梁桥和大跨径连续体系桥梁的影响线长度及方向差异较大,中小跨混凝土梁桥需特别关注超重载荷的影响;中小跨混凝土梁桥活载及温度等变形较小,但应力响应量值显著,是健康监测的重点参数。
    [摘要] (132) [HTML] (0) [PDF 1.26 M] (2343)
    摘要:
    为了更好地评价 BRA 改性沥青高温性能,对 BRA 掺量不同的改性沥青、SBS改性沥青进行了常规震荡剪切试验(DSR)和多应力蠕变恢复试验(MSCR),对比分析 BRA 改性沥青高温性能,并利用车辙试验验证 BRA 改性沥青混合料高温性能。结果表明:PG 高温性能分级难以准确区分不同种类沥青高温性能;BRA 的掺入能显著增强沥青的高温变形恢复能力及抗永久变形能力;在一定条件下,高 BRA 掺量改性沥青的抗永久变形能力与 SBS改性沥青相当;BRA 改性沥青的应力敏感性较 SBS改性沥青而言更不易受温度变化的影响; Jnr0.1、Jnr3.2 可作为 BRA 改性沥青高温性能评价指标。
    [摘要] (706) [HTML] (0) [PDF 704.96 K] (2253)
    摘要:
    为确定车辆在互通式立交出口匝道满足安全行驶需求的运行速度过渡段最小长度,分别建立了满足超高过渡、变速行驶、3 s行程时间及横向加速度变化率适中等要求的运行速度过渡段长度计算模型。采用UMRR链式开普勒雷达测速仪,实测不同主线设计速度下立交出口匝道分流鼻运行速度,结合SPSS软件分析,得到分流鼻运行速度。基于运行速度过渡段长度计算模型和典型参数的分析论证,得到了满足不同需求下的运行速度过渡段长度。结果表明:匝道设计速度为30~40 km/h时,车辆变速行驶需求为运行速度过渡段长度的主要控制因素;匝道设计速度为50~80 km/h时,超高过渡、3 s行程时间为运行速度过渡段长度的主要控制因素;基于安全行驶需求,提出了互通式立交出口匝道运行速度过渡段长度最小建议值及纵坡修正系数。
    [摘要] (354) [HTML] (0) [PDF 1.20 M] (2249)
    摘要:
    以西藏羊大公路改建工程为依托,研究了高原冻土地区公路边坡稳定性及加固施工技术。采用有限元分析软件 Midas-GTSNX建立4种公路模型,分析了边坡在增设加固措施前后与冻融循环前后的内力变化和结构变形位移等力学指标变化规律,并因地制宜进行施工优化。研究结果表明:模型经历冻融循环后竖向应力及水平应力值均有效降低;对比分析证明:挡土墙可以有效降低竖向位移值和水平位移值;增设路肩墙后竖向沉降降低 50.79%,水平位移变化值更快趋于稳定且均降低至20mm 以下。将建模理论计算值与工程监测值进行对比分析验证了该文方法的正确性。
    [摘要] (188) [HTML] (0) [PDF 1.29 M] (2163)
    摘要:
    黄河下游冲淤积在山东形成了大量特殊的高液限黏土,由于沿线平原区路基填料极度匮乏,若弃之不用将造成极大损失。通过室内试验,获得了黄泛区高液限黏土的物理与力学特性,揭示了该类土的压实机理及不同含水率与压实度状态下的强度与模量变化规律, 发现含水率达到23%、压实度不低于90%时,土体具有较高的模量和抗剪强度。室内模型试验表明:尽管路堤按照低标准进行压实,但其承载能力不低于300kPa;且路基以弹性变形为主,占总变形的80%左右,塑性变形处于较低水平,土体近似表现出不排气、不排水的封闭 “弹性变形体”特征。最后,基于现场碾压试验,提出了路堤区高液限黏土的碾压标准和碾压工艺,即当路堤区控制含水率不超过最优含水率 wopt +6%、压实度高于90%且上路床经过 6%生石灰处置后,路基弯沉和沉降可满足规范要求。
    [摘要] (148) [HTML] (0) [PDF 1.52 M] (2155)
    摘要:
    在特定的建设条件下柔梁密索体系矮塔斜拉桥具有其独特的优势,但工程实例较少,缺乏系统性研究。该文以榕江大桥为背景,通过理论分析及有限元仿真计算,研究其构造特征及受力特点,并对斜拉索布置形式、塔高及主梁刚度等敏感参数进行系统分析。得到如下初步结论:柔梁密索矮塔斜拉桥受力特性与斜拉桥相似,可通过索力优化达到合理成桥状态;塔矮整体结构刚度低,主梁轴力及斜拉索索力相比斜拉桥要大;斜拉索布置形式对结构受力有明显影响,辐射形布置时主梁轴力最小,仅为竖琴形布置时的一半,扇形布置介于两者之间。塔高对结构受力影响显著,随着塔高降低,斜拉索使用效率降低,主梁轴力、斜拉索索力、 主梁活载弯矩及挠度、斜拉索活载应力幅均有显著的增加;主梁刚度对活载作用下结构内力也有显著影响,随着主梁刚度的提高,主梁活载弯矩增大、活载挠度减小,斜拉索活载应力幅显著较小。设计时宜充分利用有限塔高,采用可改善拉索倾角的辐射形布置,适当提高主梁刚度,以获得理想的整体结构刚度,调整索梁荷载比,从而使结构受力合理。
    [摘要] (180) [HTML] (0) [PDF 1.76 M] (2145)
    摘要:
    山区高速公路以路基方式穿越古滑坡后易导致其出现局部复活,甚至整体失稳。 G5京昆高速公路(绵广段)K1581+800~K1582+280段右侧为一巨型深厚古滑坡堆积体, 其前缘因边坡开挖导致古滑坡局部复活,形成新的滑移变形体。在充分查明古滑坡堆积体及前缘滑移变形体的地质结构特征的基础上,研究了其复活特征及成因机制,并对其稳定性进行了定性和定量评价。在此基础上,采取以抗滑桩为主的防治对策,并根据古滑坡的地质结构特征,确定抗滑桩最为合理的支挡位置,以最经济的处治措施对古滑坡进行了防治。处治工程完工后,古滑坡的变形得到有效抑制。
    [摘要] (153) [HTML] (0) [PDF 1.31 M] (2127)
    摘要:
    邓肯-张模型具有参数意义明确且易于确定的优点,在土工构筑物数值分析中应用广泛。在高围压下,压实填土的(σ13)-ε1 关系曲线形式为双曲线,满足邓肯-张模型 (σ13)-ε1 关系为双曲线的假定基础,但随着围压降低,其关系曲线逐渐偏离至差异显著, 故需对原有的关系方程进行改进。研究发现:在双曲线方程中加入一个反映压实条件的参数,可以消除曲线与实测数据系统差异,结合不同最大粒径软岩填料制样过程和试验结果,提出对原邓肯-张模型的改进和新参数确定方法,在此基础上推导得到改进的邓肯-张模型。 将改进模型应用到压实软岩填料的三轴试验数据分析中,结果证明改进模型显著提高了模型预测精度,说明该模型适用于压实填料,有望用于压实填土构筑物的数值分析中。

杂志简介

《中外公路》(原《国外公路》)创刊于1980年,双月刊,由长沙理工大学主办,2011年前由交通运输部主管,现由长沙理工大学主管,为国家级技术类科技期刊。

 

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