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  • 2019年第39卷第3期文章目次
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    • >路基工程
    • 基于自然选择策略的PSO-BP神经网络的滑坡可靠性评价方法

      2019, 39(3):1-9. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.001

      摘要 (38) HTML (0) PDF 1.09 M (224) 评论 (0) 收藏

      摘要:将BP神经网络良好的非线性函数拟合能力,以及粒子群算法(PSO)良好的非线性优化性能相结合,提出一种基于自然选择策略的PSO-BP神经网络的滑坡可靠性评价新方法。新方法的整体布局是以BP神经网络作为滑坡可靠性分析的响应面函数,在内部实现细节上,针对传统BP神经网络权值和阈值更新过程中容易陷入局部最优特点,采用自然选择粒子群算法来替代标准BP神经网络内置的最速梯度下降法,以达到进一步优化网络的目的。以贵州省马达岭HP1滑坡为例,验证该方法的优越性,结果证明:① 该文提出的自然选择PSO-BP算法全局拟合能力更强,构造出的响应面误差更小;② 降雨对于该边坡可靠性的影响小于地震,敏感性低;③天然工况下的HP1处于稳定状态,饱和、天然地震工况下处于低危险状态。

    • 基于FLAC3D错落体稳定性分析及治理效果评价

      2019, 39(3):9-13. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.002

      摘要 (62) HTML (0) PDF 689.07 K (223) 评论 (0) 收藏

      摘要:以山区公路左侧错落体受路基开挖直接影响沿软弱夹层发生滑动变形为例,通过宏观上分析错落体变形特征、地层岩性、结构面特性,建立切合实际的计算模型,合理选取模型参数,采用有限差分软件FLAC3D计算错落体稳定性,并与传统的极限平衡理论计算结果对比。通过FLAC3D计算分析治理前、后边坡位移、稳定系数及软弱夹层剪切强度,说明预应力锚索框架加固方案是安全可靠的。数值分析方法及设计经验可为含软弱夹层岩质边坡稳定性分析和治理方案提供借鉴。

    • 含缺陷桩复合地基重复加卸载下临近桩顶部侧移规律试验

      2019, 39(3):14-20. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.003

      摘要 (52) HTML (0) PDF 853.73 K (267) 评论 (0) 收藏

      摘要:桩体复合地基在软基处理中大量采用,桩体缺陷难以避免,临近设置桩可控制该复合地基水平位移。设计模型试验,研究含缺陷桩复合地基重复加卸载曲线特征与临近嵌岩桩、摩擦桩及其桩顶自由或者通过连梁连接时顶部侧移规律,以指导临近桩的设计。结果表明:① 含缺陷桩复合地基的加卸载曲线特征与一般地基相似,加载曲线呈上凸形,卸载曲线呈下凹形;② 随着压力增加,临近桩顶部侧移逐渐增大,增长率随重复加载次数增加而减小。首次加载时,侧移增长经历快速增长、缓慢增长、快速增长3个阶段,第2、3、4次加载时,侧移经历平缓增长、快速增长两个阶段。卸载曲线在最后1~2级荷载处具有拐点,拐点前产生塑性变形,拐点后开始出现弹性变形。桩顶约束条件对回弹变形影响小;③ 相比摩擦桩,嵌岩桩对重复加卸载不敏感,桩顶位移小,说明临近嵌岩桩比摩擦桩的约束效果好。相比桩顶自由单桩,桩顶连梁连接的桩受压产生较大侧移,但对重复加载不敏感,说明桩顶连接连梁的桩整体约束效果好。实际工程中,复合地基内缺陷桩很多时,建议在侧面设置顶部通过连梁连接的嵌岩桩控制含缺陷桩复合地基的水平移动。

    • 透水性混凝土桩在黄泛区粉性土地基中的加固机理及效果研究

      2019, 39(3):20-25. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.004

      摘要 (43) HTML (0) PDF 714.46 K (250) 评论 (0) 收藏

      摘要:透水性混凝土桩兼顾高强度与透水性,应用在以粉土、粉质黏土为主的黄河冲击平原区能有效地加速土体固结,减少工后沉降。为了从机理上对透水性混凝土桩应用于黄泛区平原地基处治的效果进行研究,基于室内模型试验,填料选用粉质黏土并分层进行注水、静置,确保其完全饱和,透水性混凝土桩体选择3种不同的空隙率,采用快速荷载法分级加载,对透水性混凝土桩复合地基承载特性及桩周土孔隙水压力消散规律进行了研究。得出如下结论:透水性混凝土桩能显著提高复合地基承载力,提高幅度在80%以上;加载过程中桩周土体的超静孔压得到了迅速的消散,桩周土体强度较原始强度提高了60%左右,且影响区域的半径在2.5倍桩径以上。

    • 铝粉水泥浆在黄土路基沉陷注浆处治工程中的应用

      2019, 39(3):26-29. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.005

      摘要 (53) HTML (0) PDF 566.97 K (233) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前公路工程路基沉陷病害处治采用的压力注浆法常以水泥浆作为注浆材料,而铝粉作为一种较为常用的廉价混凝土引气剂,在水泥浆固化过程中可以起到补偿收缩或微膨胀的作用。该文依托山西吉河高速公路路基沉陷压力注浆处治工程,通过室内配比试验,系统分析了水泥浆在不同水灰比条件下铝粉掺量对其泌水率、膨胀率和试件抗压强度等工程性能的影响,发现在水泥浆中掺入铝粉可以显著增加其膨胀率,而泌水率和抗压强度则会相应减小,通过控制水泥浆液配合比和铝粉掺量,可使压力注浆法在黄土路基沉陷注浆处治工程中达到空洞填充、土体挤密和封闭水流侵蚀通道的目的,特别是在对场地有限制要求、工期紧的情况下,能够充分发挥采用压力注浆法施工方便、快速和经济节约的特点。

    • 基于面向对象随机森林分类模型的滑坡遥感解译

      2019, 39(3):30-34. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.006

      摘要 (41) HTML (0) PDF 763.48 K (260) 评论 (0) 收藏

      摘要:滑坡遥感解译可为复杂艰险山区的道路选线提供重要的参考资料。以青海省沿黄公路共和至大河家段公路为研究区,利用高分辨率QuickBird卫星影像,采用面向对象的随机森林分类模型提取滑坡区域。该方法先利用多尺度分割方法生成滑坡对象,构建滑坡对象的光谱、纹理及形状特征图,在此基础上利用训练好的随机森林模型提取出疑似滑坡区,最后结合目视解译,得到准确的滑坡区。结果表明:该方法能快速准确地提取出道路沿线的滑坡区,有效节约人力物力,为后续的道路选线提供准确信息。

    • 强降雨条件下弃土场边坡稳定性历程分析

      2019, 39(3):34-39. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.007

      摘要 (22) HTML (0) PDF 778.98 K (258) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于饱和非饱和理论,在Geo-Studio数值模拟的基础上分析了整个降雨历时过程中,不同降雨强度条件下,山区弃土场边坡内部渗流、降雨入渗速率和边坡稳定性的变化规律。结果表明:降雨入渗过程中,坡表部分区域迅速饱和,弃土场边坡内部存在低孔隙水压力的非饱和区;在降雨的初始阶段,降雨入渗速率主要受坡表土体渗透系数的制约,随着坡表土体饱和度的增加,降雨强度逐渐转变为影响降雨入渗速率的主导因素;边坡稳定性系数在整个降雨过程中呈现先减小后增大的趋势,但边坡最危险时刻出现在降雨结束后的2~6 h时间段,并非通常认为的降雨过程中;当降雨强度达到一定值时,边坡稳定性系数在降雨过程中会出现一个小幅的增加。

    • 巫山县绕城公路肖家湾滑坡稳定性分析及处治

      2019, 39(3):40-46. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.008

      摘要 (48) HTML (0) PDF 863.63 K (224) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于受到强降雨、地下水位上升等不利组合作用,肖家湾山体发生滑坡并处于不稳定状态。该滑坡属中层土质滑坡,滑面为折线形。针对此滑坡特点,该文通过采用传递系数法对滑坡区3条剖面在不同工况下稳定性进行计算,提出了增设锚拉桩板式挡土墙+骨架护坡+锚索(方案1)和增设抗滑桩+骨架护坡+抗滑挡土墙+截排水(方案2)两种处治方案。经分析,两种方案在施工工艺、施工难度上相差不大,且均能解决滑坡造成的危害,但相比于方案1,方案2更加经济,故推荐第2种方案为滑坡最终治理方案。

    • >路面工程
    • 车辆动荷载下沥青路面的路基应力研究

      2019, 39(3):47-53. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.009

      摘要 (24) HTML (0) PDF 673.28 K (233) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于现有的路基动态回弹模量试验中没有充分考虑超载车辆、行车速度、现有路面结构及车轮叠加效应对路基应力的影响,该文结合以上因素,选取3.0 m为路基应力计算深度,分析动静荷载下路基应力的变化规律。结果表明:路基应力在动荷载下的值高于静荷载;随路面结构参数增加,路基总竖向应力和总侧向应力规律相似;随车辆荷载增加,路基总竖向应力显著增加,路基总侧向应力缓慢增加;随行车速度增加,路基总侧向应力增加幅度大于总竖向应力;最终给出了动荷载下路基应力的取值范围,为基于道路寿命的路面结构设计提供参考。

    • 基于FEA的轮胎状态与刻槽磨损相关性研究

      2019, 39(3):54-58. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.010

      摘要 (34) HTML (0) PDF 683.64 K (257) 评论 (0) 收藏

      摘要:水泥路面刻槽的磨损会降低路面的摩擦系数,而轮胎作用是导致刻槽磨损的主要原因。该文利用有限元软件建立路面-轮胎模型,分别模拟了光面和带纵向花纹的载重货车轮胎在静载、制动、驱动3种不同运动状态下对刻槽的作用,而后选定150组不同规格的刻槽尺寸路面,利用Archard磨耗理论计算刻槽磨损量。通过分析轮胎不同状态下与路面的作用力,从而判断其对路面刻槽磨损的影响程度。通过比较刻槽磨损量,分析轮胎花纹、运动状态与路面磨损的相关性。研究结果表明:带花纹轮胎对刻槽磨损的作用效果更显著;运动状态对刻槽磨损量大小有一定影响,制动状态下路面承受的作用力大于驱动及静载状态;制动状态下的总磨损量最大,其次为驱动状态;刻槽纵向和竖向磨损量较大,横向磨损量较小。

    • 高速公路沥青路面裂缝发展对路面结构性能的影响研究

      2019, 39(3):59-63. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.011

      摘要 (107) HTML (0) PDF 563.61 K (232) 评论 (0) 收藏

      摘要:沥青路面随着服役年限的增加,路面横向裂缝逐年递增,在不同段落区间,横向裂缝分布密度不同,笔者结合相关工程,开展了不同裂缝密度段的路面结构性能研究以及裂缝的产生对路面结构性能的影响研究。结果表明:对于不同裂缝密度段,裂缝密集段混合料疲劳寿命分别是裂缝中等段和较少段的67%和34%,断裂能分别是裂缝中等段和较少段的76%和52%,裂缝的产生加速了面层混合料性能的衰减;裂缝两侧,对于面层混合料,相比距离裂缝2.5 m处的芯样,0.5 m和1.5 m处疲劳寿命分别减少了41%~68%、12%~52%,对于基层混合料,裂缝两侧1.5 m内,基层疲劳寿命均小于100次,说明裂缝的产生加速了路面结构寿命的衰减,裂缝对周围0.5 m范围内的路面结构强度及性能影响最大。

    • 不同易密实超薄罩面处治方案应用效果分析

      2019, 39(3):64-67. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.012

      摘要 (28) HTML (0) PDF 437.93 K (213) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了验证易密实超薄罩面作为一种预防性养护技术对改善路表功能、减少车辙、提高耐磨、抗滑的效果,该文结合江西省某高速公路沥青路面技术状况的平整度、车辙、抗滑等性能指标,采用了铣刨回补后易密实超薄罩面、精铣刨后易密实超薄罩面以及直接易密实超薄罩面3种处治方案,对不同处治方案路段的应用效果进行跟踪观测,结果表明:3种处治方案对路面平整度改善效果均不明显,但对路面车辙和抗滑性能处治效果较好,其中车辙改善效果铣刨回补方案最好,其次为精铣刨后罩面,最后为直接易密实超薄罩面。

    • >桥梁工程与隧道工程
    • 确定钢桁梁斜拉桥合理施工阶段索力的索长迭代法

      2019, 39(3):68-72. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.013

      摘要 (60) HTML (0) PDF 607.38 K (238) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决斜拉索无应力长度缺失带来的施工控制精度问题,实现大跨度钢桁梁斜拉桥施工控制的精细化、高效化,丰富合理施工阶段索力的计算方法,基于斜拉索的无应力长度表达式,根据张拉前的结构实际状态与斜拉索目标无应力长度,提出了求解钢桁梁斜拉桥合理施工阶段索力的索长迭代法,给出了迭代计算流程。基于北盘江大桥设计施工流程,分别采用正装迭代法和索长迭代法进行了正装分析。结果表明:在设计施工流程的计算中,当目标成桥状态及杆件无应力构形相同时,索长迭代与正装迭代得出的二张力基本相同,其最大差值仅为该索索力的0.14%,且两者得到的成桥状态十分接近,均能达到预定的目标成桥状态,其中索长迭代得到的标高、索力与目标状态的最大差值分别为3 mm、8.9 kN,验证了索长迭代法的可行性。

    • 武穴长江公路大桥总体设计

      2019, 39(3):72-77. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.014

      摘要 (82) HTML (0) PDF 774.60 K (244) 评论 (0) 收藏

      摘要:武穴长江公路大桥全长30.993 km,跨江主桥采用主跨808 m单侧混合梁斜拉桥,跨堤孔桥采用主跨100 mPC连续箱梁,引桥采用30 m预制T梁。跨江主桥桥跨布置为(80+290+808+75+75+75) m,主梁采用分离式双边箱钢箱梁和同外形预应力混凝土箱梁,钢箱梁U肋与顶板焊接设计要求全熔透,斜拉索采用抗拉强度1 770 MPa高强锌铝合金镀层钢丝,索塔采用无下横梁钻石形混凝土塔,桩基采用3 m直径钻孔灌注桩。

    • 基于灰色模糊物元分析的转体桥施工风险评估

      2019, 39(3):78-83. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.015

      摘要 (56) HTML (0) PDF 796.30 K (201) 评论 (0) 收藏

      摘要:为定量分析桥梁工程施工安全的风险,提出了将灰色模糊物元分析和改进的LEC评价法相结合的转体桥施工安全风险评估方法。给出了基于灰色模糊物元评价法进行桥梁风险辨识的过程,利用诱导加权平均算子和信息熵相结合的组合赋权方法对影响因素指标权重进行最优化调整以实现风险源的有效辨识。通过对潍日高速某转体桥施工期的风险估测,验证了该方法的实用性与有效性。实例应用表明:基于改进的LEC评价法的桥梁风险指标值的确定,考虑了转体施工的特点和安全生产管理系数的修正;灰色模糊物元评价法克服了施工安全影响因素不相容性和不确定性的不足,降低了特征指标值的主观性影响。

    • 腐蚀预应力混凝土桥梁抗力退化预测方法

      2019, 39(3):84-89. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.016

      摘要 (46) HTML (0) PDF 735.08 K (254) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对氯盐环境下预应力混凝土桥梁中钢绞线锈蚀引起的抗力退化问题,以一座服役预应力混凝土桥梁为例,考虑钢绞线锈蚀初始和发展过程、锈蚀导致的钢绞线截面积减小、钢绞线强度降低以及钢绞线与混凝土间的黏结性退化,采用Monte Carlo数值模拟方法,建立了锈蚀预应力混凝土桥梁构件抗力退化预测概率模型,分析了锈蚀对预应力混凝土桥梁构件抗力水平的影响。研究结果表明:钢绞线锈蚀开始阶段,坑深增长较快,且各个蚀坑的差值较小;随锈蚀的发展,坑深增长逐渐变缓。锈蚀初始时间服从对数正态分布,不同时刻抗力可用正态分布来表征。

    • 填充混凝土对顶推施工中的方形钢桥墩垂直度影响分析

      2019, 39(3):89-93. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.017

      摘要 (61) HTML (0) PDF 623.29 K (203) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合重庆市合川某工程项目,利用Abaqus有限元,对方形钢桥墩内填充混凝土和不填充混凝土两种桥墩在顶推工况下进行结构分析,并采用全站仪对方形钢桥墩在顶推过程中的水平位移进行监测,理论计算和监测数据表明:桥墩的水平变形满足规范要求。同时有限元分析表明:钢墩内部填充混凝土可以有效降低墩顶位移。通过对4种不同墩高的桥墩建模分析可知,桥墩越高,墩顶位移越大,且变化率逐渐增大,而内部填充混凝土对降低墩顶位移的效果越明显。另外采用Matlab曲线拟合可以预测不同墩高的墩顶位移,避免多次建模。

    • 预应力混凝土空心板桥梁加固方法对比分析

      2019, 39(3):94-96. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.018

      摘要 (25) HTML (0) PDF 403.28 K (205) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究对预应力混凝土空心板桥加固后,结构刚度、延性及抗裂性能的变化,对比分析不同加固方法对结构力学性能的影响,利用Ansys软件,分析采用不同方法加固后的结构响应。结果表明:粘贴钢板对空心板承载能力提高最大,碳纤维加固法对结构延性提高最为明显,增大截面加固法对抑制结构裂缝最为有效。

    • 连续刚构桥损伤计算模型分析与加固方案研究

      2019, 39(3):97-100. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.019

      摘要 (27) HTML (0) PDF 454.73 K (223) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了确定连续刚构桥损伤有限元计算模型和有针对性地采取加固对策,保证达到桥梁加固设计目标,消除桥梁现有病害,通过建立考虑不同损失的有限元模型进行计算,并将计算结果与桥梁现状病害情况进行匹配,确定了桥梁损伤有限元模型。根据桥梁病害和损伤模型,制订了相应的加固目标,并对加固设计方案进行了研究,最后通过对比分析对加固效果进行了评价。

    • 三塔四跨悬索桥合理结构布置形式研究

      2019, 39(3):101-106. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.020

      摘要 (50) HTML (0) PDF 765.98 K (293) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确不同结构布置形式应用在三塔四跨悬索桥中的合理性,构建了主跨600~1 400 m范围内的5座三塔四跨悬索桥,对汽车荷载作用下结构竖向刚度及主缆抗滑系数这两项控制指标进行了计算分析,并深入探讨了不同主跨跨径下塔梁连接形式、缆梁连接形式及缆索系统布置形式对结构产生的影响。研究表明:三塔四跨悬索桥在单跨满布汽车荷载下,随主跨跨径的增大,“中塔效应”越易缓解;当对鞍座进行适当改进以提高主缆与鞍座间的名义摩擦系数后,三塔四跨悬索桥桥跨布置可大幅拓宽;塔梁连接形式对“中塔效应”的影响体现在其纵向约束存在与否,无纵向约束体系的竖向刚度及主缆抗滑系数显著降低;缆梁连接形式对“中塔效应”的影响非常明显,但其导致了中央扣及部分吊索的疲劳、锚固及索夹滑移问题;缆索系统布置形式对“中塔效应”影响较弱,协作体系仅会产生不利的影响。综合对比分析表明:从缓解“中塔效应”的角度出发,不设置中央扣,塔梁间设置纵向约束的平面缆体系更适用于三塔四跨悬索桥。

    • 某桥墩防护结构在堆载作用下的受力安全分析

      2019, 39(3):107-111. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.021

      摘要 (62) HTML (0) PDF 595.02 K (236) 评论 (0) 收藏

      摘要:当既有桥梁桥下无法避免堆载时,可考虑采用支挡等措施来保证桥梁结构的安全。该文以某既有大桥桥下填筑工程为背景,提出对桥墩实施非接触性筒状防护,对该桥墩护筒防护结构进行结构分析及护筒-堆土-地基交互作用施工全过程进行力学分析。结果表明:该防护结构可有效地隔离堆载对桥梁结构的影响,保证桥梁结构的安全和正常使用;应力及变形的最不利状态均为施工末期、考虑回填土高差和施工机械不利荷载工况;回填土作用下护筒将发生较大的竖向沉降,存在桥墩系梁时应考虑采用增大系梁与护套的间隙或采用后期浇筑系梁护套等措施,以保证桥梁结构的安全性。

    • 局部视线遮挡下拱桥线形测量及其对承载力的影响

      2019, 39(3):112-115. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.022

      摘要 (32) HTML (0) PDF 455.35 K (221) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对既有拱桥主拱线形测量过程中存在局部视线受遮挡的情况,介绍了一种新的主拱线形测量方法——辅助测量法,并基于此分析了主拱线形测量对其承载力的影响。研究表明:① 采用该方法能够方便且精确地获取主拱的完整线形;② 主拱线形对既有拱桥承载力评定具有显著影响,在对既有拱桥进行承载力评定时需要准确获取主拱的实际线形。

    • 不中断交通情况下拱桥更换吊杆施工工序优化研究

      2019, 39(3):115-118. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.023

      摘要 (66) HTML (0) PDF 432.95 K (237) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,下承式拱桥更换吊杆的维修加固工程日渐增多,如何在不中断交通的情况下,安全高效地进行吊杆的更换施工已经成为人们关注的问题。该文以黑石铺湘江大桥维修加固工程为背景,在研究中国提篮拱桥更换吊杆的施工工艺基础上,通过考虑车辆通行影响的有限元施工仿真分析,比较了拱肋兜吊法和钢梁兜吊法的合理性,确定采用拱肋兜吊法施工工艺进行黑石铺湘江大桥吊杆更换施工;结合吊杆更换过程中监测控制流程,细化了更换吊杆的具体施工工序。

    • 大跨长联波形钢腹板连续梁桥的隔震设计研究

      2019, 39(3):119-124. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.024

      摘要 (27) HTML (0) PDF 686.32 K (265) 评论 (0) 收藏

      摘要:大跨长联波形钢腹板连续梁桥下部结构在地震作用下,采用常规支座体系通常难以满足抗震要求。襄阳绕城高速公路汉江特大桥为(60+6×110+60) m波形钢腹板连续梁,针对E1和E2不同等级地震,采用速度锁定器+摩擦摆支座复合抗震措施,基于Midas软件对支座相关参数进行优化设计。计算结果显示:桥梁结构受力改善明显,同时达到较好的景观性与经济性。

    • 大跨度板桁加劲梁悬索桥自振频率参数敏感性分析

      2019, 39(3):125-128. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.025

      摘要 (36) HTML (0) PDF 551.40 K (255) 评论 (0) 收藏

      摘要:板桁结构已逐渐成为西部地区大跨度桥梁主梁的主要形式之一,其构件尺寸大小对桥梁动力性能的影响研究较少。该文基于精细化有限元模型,以西部山区在建最大跨度悬索桥为工程背景,研究板桁加劲梁构件尺寸参数对结构自振频率的影响。采用Ansys平台建立三维板桁加劲梁悬索桥的全桥精细化有限元模型,计算全桥动力特性。并通过参数分析方法研究板桁加劲梁主要构件尺寸参数的影响,参数包括桥面板厚度、U肋厚度、主桁斜腹杆截面积、下平联斜腹杆截面积、弦杆截面积及下横梁截面积。分析结果表明:桥面板厚度和U肋厚度变化对结构动力特性影响较小,主桁斜腹杆截面积和下横梁截面积变化对动力特性几乎没有影响,下平联斜腹杆截面积变化对1阶正对称扭转频率和1阶反对称扭转频率的影响十分显著,弦杆截面积变化对1阶反对称横弯频率和1阶正对称扭转频率有明显影响。

    • 悬索桥钢桁加劲梁架设施工关键技术研究

      2019, 39(3):129-134. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.026

      摘要 (114) HTML (0) PDF 891.48 K (337) 评论 (0) 收藏

      摘要:杭瑞洞庭湖大桥为世界级大跨径悬索桥,大桥建设要求高,工期紧张,施工环境条件复杂。在加劲梁架设阶段,从设备适用性改造入手,研究了一套具有创造性的钢桁加劲梁架设方法和一系列辅助技术措施,并发明一套适用于悬索桥非通航区加劲梁卸船、荡移就位的施工方法,解决了大跨径悬索桥复杂环境条件下加劲梁架设的关键技术难题。

    • 变高围墙锥坡在桥梁中的应用

      2019, 39(3):135-138. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.027

      摘要 (33) HTML (0) PDF 486.06 K (232) 评论 (0) 收藏

      摘要:桥梁锥坡是很常见的桥梁部件,一般设计中均不太被重视,对于单孔的通道、小桥或桥下净宽受限时,需要减少前坡放坡坡度,增加净空,此时必须设置一定高度的围挡墙来解决前坡和侧向坡度不等的情况。此围挡墙不但要解决挡土的受力问题,还要兼顾经济、美观。因此针对此类桥梁设计一种合理的锥坡形式十分必要。该文主要研究一种改进的围挡墙结构锥坡——变高围墙锥坡,对其计算方法进行深入研究和探讨,开发相应的绘图程序。

    • 钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳裂纹扩展特性及加固方法研究

      2019, 39(3):138-142. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.028

      摘要 (66) HTML (0) PDF 665.39 K (234) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对钢桥面板纵肋对接焊缝中典型的疲劳开裂情况,为研究萌生于该处的疲劳裂纹在后期扩展过程中所表现的特征,以及根据其扩展机理采用在纵肋底板栓接钢板的加固效果的评估,利用Ansys软件建立了纵肋对接焊缝处的疲劳裂纹有限元模型,采用相互作用积分与有限元相结合的方法得到的裂纹前缘应力强度因子来对研究对象进行分析。结果表明:纵肋对接焊缝处疲劳裂纹的扩展过程中Ⅰ型应力强度因子K与等效应力强度因子Keff之间数值差距很小,Ⅰ型(张开型)开裂模式在扩展过程中占主导地位;Ⅰ型应力强度因子K随着裂纹扩展尺寸的增加一直处于增大的趋势,由于应力强度因子是裂纹扩展速率的主要参量,疲劳裂纹扩展速率随着裂纹扩展的进行而逐渐增大;通过对纵肋底板栓接钢板加固措施的理论分析,该加固方法能够大幅改善纵肋对接焊缝疲劳裂纹前缘的应力强度因子,使疲劳裂纹的扩展得到有效控制。

    • 大跨PC连续刚构桥主梁温度梯度下的应力分析

      2019, 39(3):143-147. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.029

      摘要 (71) HTML (0) PDF 570.47 K (222) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入研究大跨PC连续刚构桥主梁温度梯度下的应力状况,以某(45+2×80+45) m大跨PC连续刚构桥为工程背景,分别分析了混凝土铺装和沥青铺装下不同顶板厚及不同铺装层厚主梁温度梯度下的应力状况。研究结果表明:① 同等条件下混凝土铺装产生的温度梯度应力为沥青铺装的1.3~1.8倍;② 主梁顶板厚度变化对其温度梯度应力影响很小;③ 一定厚度范围内的沥青铺装,主梁温度梯度应力随铺装层厚度增加而减小,厚度增加1 cm其正温差工况温度梯度应力减少0.4 MPa左右,负温差工况温度梯度应力减少0.2 MPa左右;④ 沥青铺装层厚度增加,其温度梯度应力减少值较其自重应力增加值要大,单从温度梯度应力方面考虑,较厚的沥青铺装可使主梁应力状态更优,综合考虑施工方便、经济合理等因素,沥青铺装以8~9 cm为宜。

    • 外倾式矮塔斜拉桥墩塔设计实践

      2019, 39(3):147-150. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.030

      摘要 (70) HTML (0) PDF 476.72 K (221) 评论 (0) 收藏

      摘要:崇左市崇左大桥为一座(105+190+105) m=400 m外倾式桥塔PC矮塔斜拉桥,墩塔轮廓呈双手托举造型。该桥受到通航及起终点标高限制,为实现桥梁景观造型,在结构设计上采用了塔墩梁固结体系、双肢实体桥墩、钢箱混凝土桥塔等关键技术。为探求墩塔的力学性能,运用Midas/Civil有限元软件建立了全桥的杆系模型,并采用Midas FEA有限元软件对塔墩梁结合部实体结构进行数值模拟。分析结果表明:桥梁结构选型合理、结构受力性能与经济指标良好。对外倾式桥塔斜拉桥墩塔结构进行了有益的探索。

    • 独塔非对称斜拉桥π梁温度监控及受力分析

      2019, 39(3):151-155. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.031

      摘要 (48) HTML (0) PDF 568.42 K (214) 评论 (0) 收藏

      摘要:斜拉桥属于超高静定结构,受力较为复杂,为研究混凝土水化热反应时间规律及张拉横向预应力钢束对混凝土π梁的影响,在吉林某斜拉桥施工过程中进行30 d的温度监控,同时在张拉横向预应力钢束时,进行标高及应变的监测,得出π梁各部分混凝土水化热反应规律以及张拉横向预应力钢束会引起主梁起拱的结论,笔者运用Midas/Civil 2013进行建模分析,提出解决方案,较好地解决了主梁温度场效应引起裂缝和起拱引起主梁脱架的安全问题。

    • 悬索桥浅滩区钢桁梁吊装施工新技术

      2019, 39(3):155-157. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.032

      摘要 (45) HTML (0) PDF 371.19 K (261) 评论 (0) 收藏

      摘要:以解决悬索桥浅滩区钢桁梁吊装为目的,该文以大岳高速洞庭湖大桥A1标钢桁梁吊装施工为背景,开发了一种新的悬索桥浅滩区梁段吊装施工技术。该技术根据悬索桥主缆与钢桁加劲梁的空间结构特点,对悬索桥主缆施工时已有的卷扬机、钢丝绳、转向轮、滑轮组等设备进行二次利用,在浅滩区范围进行施工布置,使之能应用于后续的浅滩区钢桁梁吊装施工,并在洞庭湖大桥钢桁梁施工中取得了良好的效果。该技术操作简便、经济性好、安全性高、对环境影响小。

    • 基于分步顶升法的桥梁支座更换应用研究

      2019, 39(3):158-161. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.033

      摘要 (45) HTML (0) PDF 509.91 K (220) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市桥梁在建设运营数年后,由于桥梁支座寿命较短,会出现橡胶老化、支座脱空、钢板锈蚀等问题。该文以某市市府大道南北桥支座更换工程为例,利用大型通用有限元软件Ansys对分步顶升法支座更换施工进行仿真分析及理论研究,并通过与应变、位移等现场实时监控数据进行对比监控,有效地解决了不中断交通施工过程中桥梁成为全漂浮体系及高压水管的运营安全。

    • 0号块三角形钢托架与高墩连接形式的探讨及应用

      2019, 39(3):162-166. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.034

      摘要 (53) HTML (0) PDF 644.27 K (240) 评论 (0) 收藏

      摘要:三角形钢托架与高墩的连接是否有效关系着0号块施工的安全程度。在总结托架与主墩常用连接形式的施工工艺、优缺点及适用性的基础上,依托实际工程,通过结构计算分析,提出了两种切实可行的连接形式组合。

    • 一种求解双向压弯混凝土截面极限承载能力的方法

      2019, 39(3):167-171. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.035

      摘要 (28) HTML (0) PDF 604.86 K (187) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文提出一种基于纤维模型的,求解双向压弯混凝土截面极限承载能力的计算方法。该方法以截面自然坐标系的转动曲率和平均压缩应变为基本变量建立构件刚度矩阵。已知结构配筋,根据截面内力求解截面曲率时,采用牛顿法,收敛速度快;已知结构配筋、轴力和一个方向的弯矩,求解另一方向的极限弯矩时,采用双层迭代算法,外层迭代采用二分法,内层迭代采用牛顿法。该方法不仅可以求得截面的极限承载力,还可以得到截面的等效屈服刚度。适用于任意多边形截面。截面割线刚度矩阵的推导仅要求截面满足平截面假设,适用于多种材料。编程实现了该非线性计算方法,经验证该方法计算结果准确,收敛性良好。

    • 基于非接触式微波测量的斜拉索振动测试研究

      2019, 39(3):172-174. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.036

      摘要 (26) HTML (0) PDF 352.69 K (209) 评论 (0) 收藏

      摘要:非接触式微波测量是一种采用雷达遥感和差分干涉测量的新型测试技术,它可以应用于结构的振动测量和微变形测量。该文对使用非接触式微波测试原理对斜拉索振动和索力测量进行了研究,测试结果表明:微波测量索力的精度不仅满足要求,且具有效率高、受干扰小等优点,可广泛应用于斜拉索的索力测试中。

    • ERS钢桥面铺装病害调研及原因分析

      2019, 39(3):175-178. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.037

      摘要 (141) HTML (0) PDF 459.44 K (279) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了总结ERS钢桥面铺装技术的使用现状及不足,进一步提升其工程可行性。该文通过现场检查和资料查阅的方法对中国运用ERS桥面铺装体系的钢桥面进行调查研究,得出所调研钢桥面的病害类型,并结合桥梁结构形式、使用条件、使用状况等分析病害形成原因。得出以下结论:① ERS钢桥面铺装体系的主要病害类型包括:裂缝、车辙、层间位移及坑槽等其他破坏;② 施工质量和重载、超载现象是影响ERS钢桥面铺装病害产生的主要因素;③ 病害主要集中在SMA面层,EBCL层和RA层病害发生率较低;④ 黏结层多采用热塑性改性沥青,在高温状况下黏结力和热稳定性较低,易造成铺装面层的推移等病害。

    • 软弱围岩浅埋小净距隧道合理净距影响因素探讨

      2019, 39(3):178-182. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.038

      摘要 (26) HTML (0) PDF 632.09 K (222) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑不同跨度、埋深、高度和初始地应力等条件对软弱围岩浅埋小净距隧道进行数值模拟,以中间岩柱塑性区是否贯通为判别标准,对小净距隧道合理净距影响因素进行分析。结果表明:小净距隧道合理净距随着隧道埋深加大而逐步增大,随围岩侧压力系数减小而增大,相同埋深、相同跨度的小净距隧道,其合理净距随隧道高度增大而增大,而偏压对合理净距的影响不明显,此外不同条件下的围岩初始应力场和重分布应力场的差异导致围岩破裂角改变,设计计算围岩压力也会随之改变,进行小净距隧道设计优化或变更时应当考虑这些因素的影响。

    • 钢筋混凝土套拱加固病害隧道安全评价研究

      2019, 39(3):183-189. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.039

      摘要 (24) HTML (0) PDF 855.16 K (209) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑到现阶段钢筋混凝土套拱加固病害隧道安全验算方法的不足,采用理论分析的方法推导了钢筋混凝土套拱加固病害隧道4种情况的安全系数,计算过程中根据隧道技术状况对原衬砌结构的承载力进行相应的折减,同时考虑了新增钢筋混凝土套拱承载力的利用系数,并以长安坝隧道为工程实例,对推导公式予以验算。研究结果表明:现有方法中将原衬砌结构与钢筋混凝土套拱简化为一整体的素混凝土结构,安全系数偏大,存在一定的风险;将原衬砌结构作为安全储备,不考虑其剩余承载力,安全系数偏小,设计过程中有可能出现过分浪费材料的情况,经济性较差。考虑原衬砌结构的承载力折损情况及新增钢筋混凝土套拱承载力利用系数时,安全系数处于上述两者之间,计算结果相对更加客观、合理。

    • 某软岩隧道变形规律和二衬最佳支护时机选择研究

      2019, 39(3):189-192. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.040

      摘要 (44) HTML (0) PDF 490.32 K (243) 评论 (0) 收藏

      摘要:中和村隧道工程地质情况复杂,施工难度大,围岩级别为Ⅴ级,以全~强风化泥岩为主,隧道周边岩体自稳能力弱,需提前施作超前支护,初期支护须及时支护,以免产生过大的塑性变形,从而影响二次衬砌的正常施工,甚至出现工程事故。大变形软岩隧道的围岩变形规律与普通硬岩隧道的变形规律大不相同,而在变形-空间-时间效应复杂多变的情况下,隧道二次衬砌最佳支护时机的选择非常重要。该文通过对围岩蠕变特性的理论-位移公式计算和现场监控量测数据的回归分析,得出了该隧道围岩变形规律和二次衬砌最佳支护时机的参考范围。

    • 洞窟下紧邻隧道爆破振动响应分析及控爆措施研究

      2019, 39(3):193-198. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.041

      摘要 (13) HTML (0) PDF 683.68 K (214) 评论 (0) 收藏

      摘要:新建隧道下穿紧邻地下洞窟(群)的爆破开挖将引起已有洞窟(群)振动响应,影响已有洞窟(群)安全。该文以下穿已有防空洞窟(群)杭州北干山隧道为工程背景,针对洞窟(群)下紧邻隧道爆破开挖的耦合装药不设置减振孔、耦合装药设置减振孔、非耦合装药不设置减振孔、非耦合装药设置减振孔4种上下台阶爆破开挖施工方式,在炸药爆破荷载作用下的洞窟振动响应进行了计算机数值模拟。数值模拟采用三维非线性有限元程序LS-DYNA,得到了4种爆破开挖方式上方洞窟底板的振动速度、等效应力等动力响应指标。数值模拟结果表明:从爆破应力波峰值速度、等效应力峰值等方面,非耦合装药设置减振孔方式相对其他3种情况均具有相当优势,因此,洞窟(群)下紧邻隧道爆破开挖推荐采用非耦合装药设置减振孔的钻爆方式,该数值模拟结果在实际工程现场爆破得到了验证,最危险状态下采用非耦合装药设置减振孔的上下台阶法爆破后,上方洞窟底板峰值速度小于规范允许值,设计安全。

    • >路面结构与材料
    • 沥青混合料热膨胀系数的测量方法及影响因素确定

      2019, 39(3):199-207. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.042

      摘要 (79) HTML (0) PDF 877.77 K (245) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了有效且准确地测定沥青混合料的热膨胀系数(CTE),为沥青混合料的优化设计提供依据。利用线性可变差动传感器(LVDT)设计了一种测量沥青混合料CTE的仪器,在验证了该仪器测量可靠性的基础上,通过CTE测量仪测定了不同影响因素(沥青等级、沥青含量、再生材料、压实效果、老化、集料的CTE和集料粒径)下沥青混合料的CTE和玻璃转化温度(Tg),并评价了这些影响因素对沥青混合料CTE与Tg的影响程度。结果表明:沥青等级与集料CTE及粒径均对沥青混合料的CTE有显著影响;提高沥青含量或添加聚合物可提高沥青混合料的CTE;沥青混合料经长期老化后CTE降低,当温度低于-20 时,即使掺入再生材料沥青混合料的CTE也有所降低。空隙率对沥青混合料的CTE无明显影响,但随其增大沥青混合料的Tg显著降低。沥青混合料经过老化或掺入再生材料均使沥青混合料的Tg增大,添加聚合物反而使沥青混合料的Tg降低。

    • 基于不同含水率下重塑黄土强度特性试验研究

      2019, 39(3):208-211. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.043

      摘要 (18) HTML (0) PDF 454.84 K (229) 评论 (0) 收藏

      摘要:在路基回填施工过程中,土体的含水率与回填速度直接关系到工程的安全性和经济效应。因此对不同含水率、剪切速率下重塑黄土的强度特性及指标进行了三轴试验研究。结果表明:含水率与剪切速率都对重塑黄土的强度有明显影响。剪切速率增加,应力-应变曲线上移;含水率增大,黏聚力和内摩擦角均减小,但减小幅度不同;黏聚力与内摩擦角均可由含水率的一次函数关系式表示。利用莫尔-库仑公式得出了重塑黄土的破坏强度公式。

    • 固化剂改良铁尾矿基层强度影响因素敏感性分析

      2019, 39(3):212-217. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.044

      摘要 (40) HTML (0) PDF 722.20 K (233) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了明确影响固化剂改良铁尾矿基层强度的敏感参数,以无侧限抗压强度试验为基础,通过正交试验建立水泥、土凝岩两种固化剂改良铁尾矿的7 d无侧限抗压强度简化预报模型,并对各敏感因素进行逐步回归分析,明确各敏感因素所占权重。结果表明:掺量为8%的固化剂改良铁尾矿满足低等级公路强度要求;掺量相同的条件下压实度越大固化剂改良铁尾矿强度越大;压实度相同的条件下固化剂掺量越大固化剂改良铁尾矿强度越大;影响固化剂改良铁尾矿7 d无侧限抗压强度的因素按其权重大小排序为:固化剂掺量、压实度、固化剂掺量和压实度交互作用。

    • 碳纳米管混凝土抗开裂性能试验研究

      2019, 39(3):217-220. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.045

      摘要 (50) HTML (0) PDF 508.35 K (209) 评论 (0) 收藏

      摘要:在水灰比为0.28的水泥混凝土中掺入掺量为水泥质量0%、0.2%和0.4%的多壁碳纳米管,开展抗折强度试验、收缩试验和环形约束试验,研究碳纳米管掺量对混凝土抗开裂性能的影响。结果表明:在0~0.4%掺量范围内,混凝土的抗折强度随着碳纳米管掺量的增加而增大,当碳纳米管掺量为0.4%时,抗折强度可提高21.3%;混凝土的收缩应变随着碳纳米管掺量的增加而减小,收缩应变可减小约18.4%;碳纳米管的掺入有助于提高混凝土的抗开裂性能,其掺量越大,混凝土的抗开裂性能越好,其原因与碳纳米管的桥联作用有关。

    • 基于配方设计的明色沥青低温力学特性

      2019, 39(3):221-225. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.046

      摘要 (65) HTML (0) PDF 606.99 K (230) 评论 (0) 收藏

      摘要:明色沥青的低温抗裂性能是决定其耐久性能的关键指标。基于测力延度试验、常规性能试验及显微分析,并结合明色沥青的配方组成,分析了沥青在低温下的应力、应变特性。试验结果表明:树脂用量的增加,提高了沥青的最大拉应力、屈服应变能及基质沥青当量劲度等指标,增加了沥青的脆性;而改性剂的加入增加了沥青的延度,降低了弹性比,改善了沥青的柔性和韧性;测力延度指标相比常规指标,更能反映明色沥青的低温性能变化。通过测力延度的相关指标控制明色沥青配方,对改善明色沥青的低温性能具有一定意义。

    • 基于分形与VCADRF法的沥青混合料空隙研究

      2019, 39(3):225-230. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.047

      摘要 (22) HTML (0) PDF 779.20 K (150) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合二度域分形级配定向化设计与VCADRF矿料级配检验方法,研究了矿料级配组成与沥青混合料空隙率之间的关联性。研究结果表明:二度域分形级配沥青混合料空隙率计算公式是矿料级配分形特性与沥青混合料空隙率之间的纽带;二度域分形级配沥青混合料设计方法有利于在沥青混合料配合比设计过程中定量分析矿料级配分形特性对沥青混合料空隙率的影响。

    • 胶粉类改性沥青技术理念及性能指标体系对比研究

      2019, 39(3):231-234. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.048

      摘要 (17) HTML (0) PDF 562.98 K (206) 评论 (0) 收藏

      摘要:胶粉类改性沥青是一种有效的节能环保技术,在各等级公路建设养护过程中得到了广泛应用。由于其组成材料的复杂性和改性工艺的多样性,经过近20年的研究实践,形成了不同的技术体系。该文对“胶粉改性沥青”和“橡胶沥青”两种技术体系的研发应用理念进行了梳理,对其相应的改性机理、改性工艺、技术指标进行了对比分析,可为胶粉类改性沥青的技术选择和工程应用提供借鉴。

    • 高温型复合改性沥青灌缝胶正交试验研究

      2019, 39(3):234-240. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.049

      摘要 (27) HTML (0) PDF 701.35 K (238) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用正交试验设计,通过极差和方差分析,研究高温型复合改性沥青灌缝胶的组配对其性能的影响规律,结果表明:岩沥青和SBS对高温型灌缝胶性能(尤其是高温性能)的影响较大;不同种类岩沥青改善灌缝胶高温性能的顺序为:青川岩沥青>北美岩沥青>新疆岩沥青>布敦岩沥青。综合分析得出高温型复合改性沥青灌缝胶最优组配(外掺法)为90#沥青∶青川岩沥青∶SBS∶废旧橡胶粉∶自制改性剂X∶相容剂∶自制改性剂Y=100∶6∶9∶20∶6∶25∶1。

    • 纳米材料复配对SBS改性沥青流变及抗老化性能的影响

      2019, 39(3):241-246. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.050

      摘要 (25) HTML (0) PDF 750.72 K (201) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究不同纳米材料复配对SBS改性沥青流变及抗老化性能的影响,分别采用旋转薄膜烘箱、压力老化箱和紫外老化箱模拟了沥青样品的短期热氧老化、长期热氧老化和光氧老化,并运用动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪对沥青样品的高、中、低温流变性能进行了表征。此外,运用傅里叶红外光谱对沥青样品老化前后羰基和丁二烯官能团的变化情况进行了分析。研究发现不同纳米材料复配形式对SBS改性沥青的高温抗车辙性能、中温耐疲劳性能和低温抗开裂性能有不同影响;3种复配形式对SBS改性沥青的抗老化性能均有改善效果,尤其以有机蛭石复配纳米二氧化钛效果最佳。

    • 粗粒土与混凝土接触面剪切特性试验研究

      2019, 39(3):247-251. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.051

      摘要 (18) HTML (0) PDF 625.08 K (180) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用大型直剪仪进行了不同法向应力下粗粒土与混凝土结构接触面剪切试验,通过在混凝土表面预制规则的半圆形凹槽来模拟不同粗糙度结构面,研究结构面粗糙度对接触面剪切位移曲线以及强度参数的影响。试验结果表明:随着粗糙度的增大,接触面剪切位移曲线的应变硬化特征越来越明显;接触面剪切应力比(即剪切强度与法向应力比值)随法向应力的增大呈指数型衰减,随粗糙度的增大而增大;表明粗糙度的增大能提高接触面的剪切强度,能显著提高接触面的表观黏聚力,但对内摩擦角的影响很小。

    • 胶粉对SBS改性沥青流变特性及微观结构的影响

      2019, 39(3):251-255. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.052

      摘要 (69) HTML (0) PDF 584.06 K (222) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于CR/SBS复合改性沥青的基本性能指标确定废旧胶粉的适宜掺量,采用DSR、BBR试验、扫描电镜试验和红外光谱试验分别对SBS改性沥青和CR/SBS复合改性沥青的流变特性以及微观结构进行对比研究。试验结果表明:掺加18%废旧胶粉的CR/SBS复合改性沥青的高温流变特性、低温流变特性优于SBS改性沥青和CR沥青,抗疲劳特性与SBS改性沥青基本相当。胶粉与SBS改性剂产生了部分化学反应,废旧胶粉在体系中起到了填充作用;同时整个体系形成了改性剂相和沥青相双连续相,形成了致密的空间网络结构,从而使得CR/SBS复合改性沥青的性能优良。

    • 膨润土改性沥青混合料力学特性研究

      2019, 39(3):256-259. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.053

      摘要 (19) HTML (0) PDF 496.56 K (175) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究膨润土对热拌沥青混合料(HMA)疲劳性能的影响,选用6种沥青重量百分比(0%、10%、15%、20%、25%和30%)为膨润土掺量,制备了膨润土改性沥青混合料,进而对不同膨润土掺量的沥青混合料开展了马歇尔稳定度、间接拉伸强度、回弹模量和四点弯曲疲劳试验。试验结果表明:膨润土的掺入使沥青混合料的疲劳寿命得到明显的提高,并根据试验结果拟合得到了膨润土改性沥青混合料的疲劳方程;此外,膨润土作为改性剂提升了沥青混合料的间接拉伸强度和回弹模量,改善了沥青混合料的抗变形能力;建议膨润土掺量控制为10%~15%。

    • 水性环氧乳化沥青碎石封层性能研究

      2019, 39(3):260-264. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.054

      摘要 (16) HTML (0) PDF 571.46 K (210) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统乳化沥青、改性乳化沥青碎石封层黏结性差、集料易松散、抗滑性能差等缺点,研发了一种新型的基于水性环氧乳化沥青的碎石封层材料。通过室内试验,对比、分析不同水性环氧掺量下的水性环氧乳化沥青蒸馏后三大指标、黏度、拉拔和剪切强度;采用正交试验对水性环氧-乳化沥青碎石封层进行参数设计,并对其耐磨性能、抗滑性能进行测试。试验结果表明:水性环氧的加入能够极大地改善乳化沥青的热稳定性、塑性、黏度以及黏结强度;与传统的乳化沥青型碎石封层相比,水性环氧-乳化沥青碎石封层的磨耗值较低、构造深度及摩擦系数较大,具有良好的耐磨性和抗滑性。

    • 不同拌和温度对沥青结合料的耐久性影响研究

      2019, 39(3):265-269. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.055

      摘要 (20) HTML (0) PDF 664.48 K (229) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文通过比较不同老化温度下沥青结合料的黏弹性参数,对温拌沥青降温过程对沥青结合料长期耐久性影响进行了研究。首先,通过旋转薄膜烘箱老化试验模拟70#基质沥青在3种不同温度下的短期老化过程,接着利用标准压力老化模拟其长期老化过程;其次,应用动态剪切流变仪的试验数据,拟合主曲线并计算交叉温度和Glover-Rowe参数;同时根据弯曲梁流变试验的结果,比较ΔTc指标(蠕变劲度临界温度与蠕变速率临界温度之差)的差别。结果表明:当降温幅度达到40 ℃时,能够显著提升沥青结合料的长期耐久性。

    • 环烷油温拌橡胶沥青路用性能研究

      2019, 39(3):270-274. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.056

      摘要 (45) HTML (0) PDF 574.33 K (212) 评论 (0) 收藏

      摘要:为降低橡胶沥青及混合料的制备与拌和施工温度,选用不同掺量橡胶类改性剂环烷油掺入橡胶沥青中,并进行黏温关系试验、DSR试验、基本技术指标试验、短期老化试验,分析了橡胶沥青性能随温拌剂掺量的变化趋势。制备了AR-AC-13断级配混合料进行温拌橡胶沥青混合料路用性能研究。分析结果表明:随温拌剂掺量增加,软化点下降,针入度提高,说明环烷油对橡胶沥青的高温性能有一定影响;25 ℃疲劳因子大幅下降,5 ℃延度大幅提升,说明环烷油能提高橡胶沥青的抗疲劳性与低温韧性;短期老化试验后,针入度比与延度比大幅提升,说明环烷油能较好地增强橡胶沥青的抗老化性;AR-AC-13(w)在环烷油掺量为5%~8%时,高温性能、水稳定性满足规范要求,低温韧性明显优于冬严寒区对橡胶沥青的要求。

    • 自修复微胶囊在沥青混合料中的应用

      2019, 39(3):275-280. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.057

      摘要 (42) HTML (0) PDF 735.90 K (208) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨含再生剂的微胶囊在沥青混合料中应用的可行性,该文对不同沥青种类、不同温度水平、不同老化程度、不同微胶囊掺量条件下的沥青结合料的延度恢复及模量恢复效果进行量化表征。然后结合光纤测裂缝技术,对比微胶囊在沥青混合料中的修复效果。为模拟自然环境及荷载作用下自修复微胶囊对混合料裂缝的修复作用,分别对不同加速加载次数、不同冻融作用次数、不同温差作用次数、不同紫外线照射时长下混合料的平均裂缝宽度进行测量。结果表明:微胶囊对沥青延度的恢复初期幅度较大,后期保持稳定;不同老化程度的沥青结合料,微胶囊对其修复效果有所差异;随着微胶囊掺量的增加,裂缝的愈合速率有所提高。而DSR试验结果与延度试验结果有较好的一致性。不同环境及荷载作用下微胶囊对沥青混合料的修复效果有所不同,微胶囊的掺加可以有效地对路面早期微小裂缝进行修复,从而防止微小裂纹迅速演化扩展。

    • >交通工程与管理
    • 互通式立交与服务设施合并设置条件探讨

      2019, 39(3):281-284. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.058

      摘要 (36) HTML (0) PDF 466.00 K (250) 评论 (0) 收藏

      摘要:互通式立体交叉是交通量转换的枢纽中心,服务设施是保证公路安全运营的重要设施。二者因功能与服务对象不同通常独立设置。但当项目沿线地形条件比较困难、沿线转弯交通量较小或者分开布设会大幅地增加工程造价时,应考虑互通式立体交叉与服务设施合并设置方案。该文通过分析二者合并设置的影响因素,研究了合并设置交通量界限值。

    • 广州市北环高速沙贝互通立交及临近路段堵塞问题技术研究

      2019, 39(3):284-290. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.059

      摘要 (34) HTML (0) PDF 797.18 K (219) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文对广州市北环高速沙贝互通立交及临近路段堵塞问题进行了分析、评价,并制定了分时限货管制措施方案,同时对措施方案的实施进行了效果评估,以便于给管理者进行科学合理的交通疏导提供理论依据。为了有效解决广州周边高速公路交通堵塞问题,在此次的技术研究过程中,严格遵循“事前分析、事后评估”的原则,并采用了“限导结合”的创新方法。研究成果在实施后,效果尚可。

    • 桥梁嵌固式基础中央分隔带钢护栏安全性分析

      2019, 39(3):291-296. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.060

      摘要 (29) HTML (0) PDF 804.64 K (207) 评论 (0) 收藏

      摘要:桥梁中央分隔带钢护栏设计防护等级为SS级,为考察基于嵌固式基础的该种护栏安全防护性能,建立有限元仿真模型按SS级碰撞条件进行仿真计算后,采用HA级特大型客车进行安全储备仿真分析,在仿真分析基础上组织实车足尺碰撞试验对分析结果进行验证。研究结果表明:桥梁中央分隔带嵌固式基础钢护栏安全性能可靠,同时较设计防护能力具有较大的安全储备。桥梁嵌固式基础钢护栏应用于实际工程中可提供有效的安全防护。

    • 决策树分析技术在桥梁施工期的风险评估研究

      2019, 39(3):297-302. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.061

      摘要 (63) HTML (0) PDF 752.46 K (305) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合数据挖掘技术的信息处理方法,通过其决策树分析技术和相应算法研究出桥梁施工风险评估指标的选取与处理方式,从既有工程数据中寻找有效信息,创新出一种适用于桥梁施工安全风险的评估模型,改善了对以往评估数据利用率低的问题,并以工程实例为依托,建立了相应的风险评估模型,得出了桥梁施工安全的风险等级,为桥梁工程的施工安全风险评估提供一种新的思路。

    • 山区高速公路施工过程风险评价模型研究

      2019, 39(3):303-307. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.062

      摘要 (31) HTML (0) PDF 616.39 K (193) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于系统分析方法对山区高速公路施工过程中的风险因素进行了辨识,在基于作业条件危险性评价法基础上建立了新的风险评价模型——风险处理措施安全补偿系数作业条件危险性评价法,并对该模型的参数进行了赋值和分级。应用该评价模型对某山区高速公路试验段的施工过程存在的风险进行了分析与评价,评价结果与作业条件危险性评价法相比较,有效降低了事故的风险,取得了良好的效果。

    • 集成进度和风险的价值工程模型在公路工程设计方案优选中的应用研究

      2019, 39(3):307-311. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.063

      摘要 (28) HTML (0) PDF 643.20 K (220) 评论 (0) 收藏

      摘要:公路工程项目设计方案比选时,传统价值工程(Value Engineering 简称VE)模型考虑以最优成本实现项目必要功能,可能会忽略项目进度和风险,从而导致结果偏差,影响评价的科学性。该文在分析方案优选影响因素的基础上,引入进度指标和风险评价,构建改进的价值工程模型,并以公路工程软基处理设计案例进行实证优选分析。模型采用模糊层次分析法评价项目绩效指标和蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟方法评价项目综合风险。改进的价值工程模型将为项目利益相关方提供一种方案评选参考方法。

    • 基于机载激光扫描的山区高速公路环保选线研究

      2019, 39(3):312-349. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.03.064

      摘要 (26) HTML (0) PDF 446.40 K (204) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对山区高速公路线形设计制约因素多、工程难度大的实际问题,提出一种基于机载激光扫描的山区高速公路环保选线方法。在高精度机载三维激光扫描基础上,通过公路地质灾害遥感识别与分析、生态环境影响分析和公路纵、横断面设计,实现山区高速公路环保选线选址研究。贵州省都匀至安顺公路的应用结果表明:该方法科学、合理地确定了工程方案,将公路建设对生态环境的影响程度降至最小,为山区绿色公路建设提供了技术支撑。

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