2019, 39(4):1-5. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.001 CSTR:
摘要:按照一定的相似比,进行了桩顶竖向荷载条件下的超长桩室内模型试验,通过对其桩顶沉降量及桩身应变值的测定,计算出了桩身压缩量、桩身轴力、桩侧摩阻力、桩土相对位移等能够反映超长桩受力性质的量,绘制曲线并分析了超长桩的竖向承载力特性。利用有限元软件Midas gts-nx,通过改变桩体和土体自身的不同性质,计算出了竖向荷载作用下超长桩的荷载-沉降曲线,并讨论影响超长桩竖向承载力发挥的各种因素。
2019, 39(4):6-10. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.002 CSTR:
摘要:在山区修建高速公路时,边坡开挖使其原始应力状态发生改变,有可能导致滑坡体复活和诱发新的滑坡。以谷竹高速公路某滑坡为研究背景,在现场调研的基础上,建立滑坡的工程地质模型,并通过二维数值模拟,再现滑坡体变形破坏过程。研究结果表明:该滑坡体的地形及物质组成是滑坡发生的地质基础,切脚开挖成为滑坡失稳触发因素;滑坡中后部位移量大,而前缘区位移量小,表现为滑坡中前部处于挤压变形状态,为推移式滑坡。
2019, 39(4):10-14. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.003 CSTR:
摘要:传统的边坡稳定性分析多采用极限平衡法,需要研究者依据经验试算一系列滑面,再确定最危险滑面。该文将果蝇优化算法(FOA)与模拟退火算法(SA)融合,提出基于模拟退火的果蝇优化算法(SA-FOA),避免了陷入局部极值的缺点,确保获得全局最优解,并结合极限平衡法用于边坡临界滑面的搜索。在Matlab中编程实现该算法,通过两个土坡算例的验证及与其他方法的对比分析,结果表明:基于模拟退火的果蝇优化算法能够高效、快捷地搜索出边坡的临界滑面,且具有更高的收敛精度和可靠性,为边坡临界滑面的搜索提供了一条高效的新途径。
2019, 39(4):15-19. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.004 CSTR:
摘要:长沙地铁4号线黄土岭地铁站基坑南侧12 m位置有一高8 m的原状土边坡,且距坡顶11 m位置有一栋7层砖混结构建筑物,为增加施工空间,将对坡脚位置进行削坡处理,削坡后边坡坡角高达75.0°,边坡削坡、基坑开挖对边坡稳定性和既有建筑物的影响不容忽视。该文以黄土岭车站基坑工程为依托,采用有限差分软件FLAC3D对削坡及基坑开挖支护进行数值模拟,分析削坡、基坑开挖对邻近边坡的影响,并提出保证边坡稳定的技术措施,通过数值模拟对控制措施可行性进行分析,最后通过实测结果分析边坡的加固效果。
2019, 39(4):20-25. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.005 CSTR:
摘要:针对黄土路基沉降变形的随机性和复杂性,该文提出了一种基于多种方法组合的去噪体系和变形趋势判断体系,旨在系统、全面地分析黄土路基的沉降变形规律。首先,对监测数据进行预处理,剔除其中的奇异值,并实现监测数据的等距化处理;其次,采用多种去噪方法对监测数据进行去噪处理,并构建综合评价指标来评价去噪效果,实现监测数据的组合去噪;最后,再利用Mann-Kendall检验和Bartels检验对路基沉降的累计变形序列和沉降速率序列进行检验,以判断路基沉降的变形趋势。结果表明:此方法能有效剔除监测数据的误差信息,并准确判断路基沉降的变形趋势,为路基沉降变形规律研究提供了一种新的思路。
2019, 39(4):26-32. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.006 CSTR:
摘要:为了研究全透水沥青路面的结构设计方法,从全透水沥青路面试验路的结构设计入手,综合考虑所设计路面的力学性能和透水性能,以北京当地的设计平均降雨强度作为结构设计的依据,综合考虑不同材料基层的适宜厚度,并最终确定透水基层的厚度,以透水时间、饱和入渗强度和现场渗水试验作为透水性能的检测指标,发现使用该设计方法所设计的全透水沥青路面结构的力学性能和透水性能均满足要求。
2019, 39(4):33-38. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.007 CSTR:
摘要:结合贵州省Superpave沥青路面推广应用工程数据,分析了水损害指标、高低温性能指标、压实度指标与贵州省干线公路沥青路面的适应性。结果表明:不同水损害指标间的相关性较差,AASHTO T283方法与路面实际服役状况相近,用于评价沥青路面水损害性能具有一定的质量控制效果;马歇尔压实度超百现象严重,不利于压实度控制;旋转压实仪和马歇尔击实仪成型的试件体积指标相关性较差,马歇尔击实仪取代旋转压实仪用于质量控制存在风险。建议采用AASHTO T283冻融劈裂方法、国标车辙、小梁弯曲作为Superpave沥青混合料的性能控制指标,压实度采用理论压实度控制,并提出了相应的标准。
2019, 39(4):38-44. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.008 CSTR:
摘要:沥青路面结构力学分析多基于弹性层状体系理论或有限单元法、连续有限层法等数值计算方法,业内已涌现诸多专业软件。为进一步明确各款软件的特点,选取BISAR、MICHPAVE、EverStressFE和3D-Move Analysis共4款国外典型沥青路面结构力学分析专业软件,从原理算法、模型建立、计算求解和结果处理等具体实现层面全面开展横向比较,并针对某具体算例,进行了相关讨论。研究结果表明,4款软件各有所长,在路表弯沉、沥青面层底径向应变、土基顶面垂直应变等方面具有一定的可比性。成果可为分析工具合理选用或计算软件成功开发奠定一定基础。
2019, 39(4):45-50. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.009 CSTR:
摘要:配筋率是连续配筋水泥混凝土路面(Continuously Reinforced Concrete Pavement,简称CRCP)重要指标之一。钢筋主要用于约束混凝土收缩变形,保证在自然开裂条件下横向开裂的宽度在允许范围内。针对中国幅员辽阔、气候条件差异大的情况,该文使用自行开发的RP_TMP程序,根据美国AASHTO 2002路面力学-经验设计方法,分别计算了西安、漠河、沈阳、南京、拉萨、乌鲁木齐、昆明等7个代表性地区在高温和低温施工季节时,CRCP的平均开裂间距和裂缝宽度。参考欧美等国家CRCP的开裂控制指标,确定了保证裂缝宽度在最不利季节时小于0.5 mm的所需配筋率,可供工程技术设计与研究人员参考。
2019, 39(4):51-55. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.010 CSTR:
摘要:预留不同灌浆深度的半柔性路面,其路用性能有较大的差异。为了解不同灌浆深度下路用性能的衰减规律,室内拟采用马歇尔稳定度、高温车辙、低温弯曲、水稳定性和抗滑性能来评价路用性能。试验发现:随着预留灌浆深度的增加,半柔性路面材料的马歇尔稳定度、低温性能和水稳定性能发生了不同程度的衰变,分别衰减了14.44%、20.19%和12.12%,并且三者均在0~2.64 mm预留灌浆深度范围的衰减速率最大,在超过7.92~10.56 mm预留灌浆深度范围后趋向于稳定。此外,动稳定度和车辙深度的转折点出现在7.93 mm的预留灌浆深度,在此预留深度下的动稳定度最高,车辙深度最小。结果表明:SFAC-13半柔性路面材料的路用性能在预留灌浆深度为7.92~10.56 mm时最佳。
2019, 39(4):56-60. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.011 CSTR:
摘要:为探究悬臂板滞后施工下脊骨宽箱梁受力行为,以某全预应力混凝土部分斜拉桥为背景,建立考虑施工过程的实体有限元模型。通过杆系模型与实体模型的内力对比,验证实体模型的合理性,并分析了恒荷载作用下悬臂板滞后施工以及后浇带长度对脊骨宽箱梁内力的影响。研究发现:相比杆系模型,自重作用下实体模型计算的箱梁竖向弯矩基本相同,计算的箱梁顶底板最大纵向应力存在10%左右偏差;恒载作用下,悬臂板后浇施工可改善箱梁截面纵向应力,且横向应力不均匀性分布较小;随着后浇带宽度的增加,截面纵向应力分布不均匀性增加,但横向应力分布不均匀性有减小趋势。
2019, 39(4):60-63. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.012 CSTR:
摘要:以一座V形墩连续刚构桥为工程背景,研究非线性黏滞阻尼器的设置对该桥梁抗震性能的影响。建立有限元计算模型,采用非线性动力时程法分析阻尼参数,讨论黏滞阻尼器在桥梁的设置位置,并与未设置阻尼器的桥梁地震响应情况进行对比。结果表明:通过在桥梁上设置非线性黏滞阻尼器后,合理选择黏滞阻尼器的位置和参数,可有效降低桥梁关键结构在地震作用下的位移变形和内力响应,提高桥梁的抗震性能。
2019, 39(4):64-67. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.013 CSTR:
摘要:桥梁的动力特性包括自振频率、振型和阻尼比,它是评估桥梁整体性能的重要参数。该文通过有限元分析软件Midas对某大跨度异形人行拱桥动力特性进行分析,得到它的频率和振型,并结合现场模态试验验证了模型的可靠性。同时分析了拱桥的自振频率影响因素,发现拱肋的弹性模量和重度对拱桥的自振频率影响最大,吊杆的弹性模量和重度对它的自振频率影响最小。
2019, 39(4):67-70. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.014 CSTR:
摘要:黄土冲沟区桥梁桩基是一种特殊的工程地质条件,为了研究黄土冲沟区桥梁桩基础受到的水平推力、沉降、位移、桩周土含水率之间的相互关系,课题组在山西省太(原)佳(县)高速公路某桥梁桩基上安装了一套远程监测系统。通过两年的监测,得出了以下结论:① 监测点桥台(墩)桩基不同深度范围内所受桥下边坡滑移提供的水平压力均呈现出春夏季(雨季)增大而秋冬季减小的趋势;深度上的变化符合弹性嵌固桩的土压力分布规律;② 监测点桥墩的位移呈现波动式变化但量值很小,波峰处于春夏季;③ 监测点桥台(墩)桩基的差异沉降量随时间有减小的趋势,且与土压力随时间变化规律相对应;④ 监测点桥下边坡坡脚黄土的含水率与降雨密切相关。
2019, 39(4):71-76. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.015 CSTR:
摘要:为研究预应力连续钢梁负弯矩区受力性能,对开口截面三跨连续钢梁进行六点加载抗弯性能试验。利用有限元软件Ansys建立试验梁非线性分析模型模拟其抗弯过程,模型计算所得梁体挠度值和应力值与试验结果吻合良好,进而对负弯矩区进行进一步受力性能及影响因素分析。结果表明:试验梁处于弹性工作状态时,负弯矩区截面变形符合平截面假定;相较于普通连续钢梁,施加预应力使支座附近截面正应力明显减小;普通连续钢梁及预应力连续钢梁支座底板先达到屈服应力,随着荷载增加,梁体因挠度过大超过限值而不能继续承受更大荷载;当预应力不超过135 kN时,合理增大预应力可提高预应力连续钢梁负弯矩区抗弯承载力;随着负弯矩区支座截面处钢束上调,支座附近顶板及底板正应力减小,顶板应力变化略明显,且越靠近支座位置减小值越大,顶板受拉段长度有所减小。
2019, 39(4):77-82. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.016 CSTR:
摘要:针对横隔板弧形缺口局部区域疲劳开裂问题严重,采用名义应力法进行疲劳验算名义应力难以确定,以及中国JTG D64-2015《公路钢结构桥梁设计规范》关于名义应力表述不清等问题,探讨了基于规范的正交异性钢桥面横隔板弧形缺口局部区域的疲劳验算方法。首先,对比分析了JTG D64-2015《公路钢结构桥梁设计规范》(后文称《公路钢桥规》)与欧洲Eurocode规范的各疲劳设计条款的异同,指出了中国《公路钢桥规》各疲劳设计条款的主要来源及其与欧洲规范各疲劳设计条款的相应关系,以及中国规范中抗疲劳设计条款的不足;其次,介绍了欧洲规范关于横隔板弧形缺口母材处以及横隔板与U肋连接处角焊缝名义应力的相关计算方法;最后,通过算例介绍了如何应用名义应力法验算横隔板弧形缺口母材以及角焊缝处的疲劳强度。
2019, 39(4):83-88. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.017 CSTR:
摘要:为了解某变截面椭圆形独塔斜拉桥的桥塔-主梁结合段的静力学性能,建立了塔-梁结合段1∶8缩尺试验模型,采用大型地震荷载模拟加载装置对缩尺模型进行了竖向偏心加载试验。通过模型试验与有限元模拟相结合,研究了塔-梁结合段钢板、塔内混凝土和PBL剪力键的应力分布以及受力情况。研究表明:在1.7倍等效设计荷载作用下,该斜拉桥的塔-梁结合段处整体应力水平较低,混凝土竖向正应力约为11 MPa,PBL剪力键的贯穿钢筋承受的最大弯曲应力为63 MPa,钢板承受的最大压应力为227 MPa。研究成果揭示了该变截面椭圆形桥塔斜拉桥的塔-梁结合段在设计荷载作用下的静力学特性,为该类桥塔的设计提供了参考依据。
2019, 39(4):89-96. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.018 CSTR:
摘要:城市高架桥梁作为城市快速化通道的重要结构,其形式不断更新,结构及线形亦是复杂化、多样化。目前节段预制拼装技术在国外城市高架桥梁中应用较为普遍,由于其工艺的复杂性和特殊性,在中国国内城市高架桥梁中暂未得到广泛的推广和应用,为确保桥梁合龙后的线形能满足设计要求,对其相关技术进行研究和总结具有非常重要的意义。该文以目前在建项目——郑州市四环线及大河路快速化工程为背景,对短线法预制拼装线形控制原理和方法进行深入研究,推导了预制阶段的线形转换公式,并提出了合理的线形控制方法及纠偏措施。
2019, 39(4):97-102. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.019 CSTR:
摘要:作为城市路网中联系两岸空间的重要纽带,跨河桥梁以其特殊的建筑空间形式和特点创造或改变着城市空间环境,对城市功能、滨河景观产生着巨大的影响。针对当前城市跨河桥梁建设中普遍存在忽视桥梁对城市空间的影响及控制和与城市空间形态整合,致使新建桥梁对滨河空间的环境品质造成负面影响的问题,该文从城市设计的视角出发,运用城市设计的方法和思维将跨河桥梁和其邻接的城市滨河空间作为相关联的整体进行研究。首先对河流、跨河桥梁、城市滨河空间之间的关联性进行了剖析,然后结合国内外滨河城市的典型案例,分析了不同规模的单体桥梁和群组桥梁对城市滨河空间的影响,最后归纳了跨河桥梁与城市滨河空间的适宜关系、处理原则等,对城乡规划、城市设计和城市跨河桥梁建设具有借鉴作用。
2019, 39(4):102-107. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.020 CSTR:
摘要:预应力钢筋回缩是导致预应力损失的主要因素之一,预应力损失量预测方法众多,该文针对预应力钢筋预应力损失预测问题展开文献调研,总结了当前预应力损失研究的方法及存在的问题。在此基础上引入利用理论公式计算方法,对预应力钢筋回缩引起的预应力损失量进行计算,并利用有限元软件进行建模计算预应力损失。对这两种方法得出的结果进行了对比分析,以此对理论公式计算结果进行了验证。结果表明:理论公式计算预应力钢筋回缩引起的预应力损失具有较好的可靠性和使用便捷性。
2019, 39(4):108-114. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.021 CSTR:
摘要:以红岩溪特大桥为依托工程,利用有限元软件,分析了临时体外束方案的可行性及对提出的4种方案下梁体成桥后结构受力、变形及预应力损失的影响,得到如下结论:拆除临时体外束时,梁体弹性回弹使主跨跨中底板压应力增加,有效提高了跨中截面抗裂性能;施加临时底板体外束,以此来增加施工阶段梁体下缘的压应力可以有效减少梁体的竖向位移;采用临时体外束会导致跨中底板和支点顶板的压力增加,与此同时对应的预应力损失和徐变也将增加,从侧面说明了关键位置混凝土压应力和预应力储备能力得到提升;该方法能有效减小桥梁跨中挠度,并提高抗裂能力。
2019, 39(4):114-118. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.022 CSTR:
摘要:结合某跨海大桥公路桥混凝土箱梁移动模架工程实例,介绍了下行式移动模架的工作原理,阐述移动模架拼装、预压及海上整体吊装施工流程,总结了移动模架施工的技术要点。
2019, 39(4):119-123. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.023 CSTR:
摘要:针对目前圬工肋拱桥的加固方法存在不少局限性的现状,该文提出采用力学性能优越的超高性能混凝土套箍加固主拱圈以提高拱桥承载力的思路,分别探讨了套箍加固圬工肋拱桥的内力和抗力计算原理,并将上述加固思路应用于重庆市开州区某大型圬工肋拱桥,结果显示:采用套箍加固法处治后的拱桥承载力得到明显提升,而且采用超高性能混凝土新型材料使加固效果更加明显,桥梁安全储备更充足。
2019, 39(4):123-127. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.024 CSTR:
摘要:为研究地锚式斜拉桥合理的换索施工顺序,结合某换索工程实例,建立该桥有限元杆系模型并进行数值计算。结合5种换索工况,讨论不同工况下换索顺序和换索数目对索力重分布及主梁、主塔线形的影响,由此提出一种安全、有序且高效的组合式换索方案。结果表明:地锚的存在大幅提高了换索时边跨拉索的安全性,中跨长索的更换对结构影响较大,根据拉索长短采用不同的换索顺序组合可以提高换索效率。
2019, 39(4):128-131. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.025 CSTR:
摘要:针对斜交桥梁设计中高程计算繁琐的问题,采用C#语言,基于AutoCAD .NET进行计算程序开发。从开发平台、程序结构、计算流程、计算原理4个方面进行介绍。重点介绍了求解斜桥跨径线上特征点对应桩号的计算方法,推导了计算公式,归纳了编程要点。
2019, 39(4):131-138. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.026 CSTR:
摘要:针对高墩桥梁基本周期长、墩身响应大的特点,该文侧重附加装置的耗能能力,基于简化数值模型计算了摩擦摆支座(FPI)与黏滞阻尼器(FVD)组合方案在高墩桥梁上的减隔震效果。通过减隔震装置参数、地震动幅值和频谱影响分析表明:FPI与FVD组合方案虽然可进一步提高该高墩模型的墩底剪力减震效果,但综合考虑优势并不明显;地震动幅值和频谱特性对高墩桥梁的减隔震效果影响明显,高烈度地区更应重视高墩桥梁的减隔震设计。
2019, 39(4):139-142. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.027 CSTR:
摘要:该文主要研究了采用短线施工法时大跨度不对称体系斜拉桥边跨混凝土箱梁的线形控制。混凝土梁段在施工过程中受到多种因素的影响而产生变形,使得各个梁段依次拼装形成的成桥线形难以达到设计的理想值。以荆岳长江公路大桥南边跨混凝土箱梁施工为背景,通过对梁段预制、拼装过程中的翘曲等变形进行实测和计算,分析了拼梁过程中存在的问题,并在此基础上提出了通过调整顶底板缝宽差和改进剪力键设计的有效措施,大大改善了拼梁的进度和质量,保证了成桥线形与理论线形接近。
2019, 39(4):143-149. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.028 CSTR:
摘要:跨中无轴力铰作为在地锚式斜拉桥中使用的新技术,其受力非常复杂,为确保该结构在换索过程中处于安全状态,以地锚式混凝土斜拉桥——郧县汉江大桥的换索及维修工程为背景,采用有限元软件Abaqus建立无轴力铰实体模型,在Midas/Civil全桥模型的基础上,考虑换索时的实际工况,分析换索过程中无轴力铰受力性能以及安全性。结果表明:整个换索过程中无轴力铰结构都处于安全状态,但温度的作用对跨中无轴力铰结构受力的影响不容忽视。
2019, 39(4):150-153. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.029 CSTR:
摘要:刚果(布)滨河大道主桥采用(49+81+285+81+49) m双塔双索面混凝土斜拉桥,综合效益优于连续刚构桥和钢管拱桥方案。主桥结构采用半漂浮支撑体系,横向设置抗风支座,纵向设置支座挡块。主梁采用现浇预应力混凝土Π形双边主梁,中心梁高2.3 m,宽22.0 m,辅助墩处布置压重。采用钻石形索塔,拉索锚固采用钢锚箱方案。斜拉索采用高强钢绞线,梁段张拉,外表面设置螺纹和安装阻尼器以防止风雨振和涡激振动。主梁标准段采用挂篮现浇施工,综合运用温度和顶推手段进行合龙位移控制。从施工方案、结构体系和索力控制3个方面降低和控制了平曲线弯曲段对桥梁的不利影响。
2019, 39(4):154-156. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.030 CSTR:
摘要:以桥梁高墩施工为背景,针对等截面高墩施工特点,对目前主要施工设备的不足进行改进,爬模系统、翻模系统施工工序复杂、工效低;滑模系统工效高,但是混凝土外观质量差不能满足规范要求。该文研发一种施工速度快、混凝土表面密实度好的复合滑动模板装置,总结了该装置及施工方法的结构优点和施工要点,可为同类施工提供借鉴。
2019, 39(4):157-161. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.031 CSTR:
摘要:路面平整度是表征路面服务性能的重要指标。该文首先对推行式断面仪的测试原理及评价指标进行分析,然后对南沙大桥铺装前钢桥面板及铺装后沥青铺装的平整性进行测试并分析研究,最后建立基于推行式断面仪评价指标的国际平整度指数与连续平整度仪测试的σ的相关关系,结果表明,沥青铺装后大大改善了平整度;基于推行式断面仪测试的国际平整度指数IRI与连续平整度仪测试的σ呈线性相关关系,相关系数R2高达0.99;推行式断面仪适宜测试评价沥青铺装的平整度。
2019, 39(4):162-166. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.032 CSTR:
摘要:结合毕都高速公路北盘江大桥钢桥面铺装工程,探讨了贵州地区钢桥面铺装应用辉绿岩的技术方案。文中分别研究集料的物理力学性质,物相分析,集料应用于SMA混合料后在体积特性、路用性能等方面的室内试验结果。试验结果表明:辉绿岩可以作为钢桥面铺装用SMA集料,其温度稳定性优良,同时用于SMA混合料可以得到较为理想的体积设计参数。
2019, 39(4):166-170. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.033 CSTR:
摘要:岳阳洞庭湖大桥主缆防腐采用新型防护体系——柔性缠包带防护体系。主缆直径在恒载、活载、温度、温差等作用下会发生变形,为确保缠包带防护体系对主缆钢丝的防护,要求缠包带及钢丝圈应具有一定的初始张力,在使用过程中不与主缆脱离。针对这一新型防护体系,基于缠包带与主缆的变形协调条件,系统性提出柔性缠包带防护体系设计验算方法。
2019, 39(4):171-175. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.034 CSTR:
摘要:为克服现有悬索桥主缆防护系统出现的问题,根据湖南省枫溪大桥缆索结构的特点及国内外现有防护体系,研制了主缆防护用新型纤维增强复合材料缠包带。通过多次材料配方试验和结构优化,探明了其力学性能、防腐性能与关键设计参数。结果表明:纤维增强氯磺化聚乙烯橡胶缠包带各项性能及关键参数均满足实际工程要求。基于新型纤维增强复合材料缠包带的特点,开展了缠包带施工工艺的研究,使其在实际工程中大面积应用成为可能。
2019, 39(4):176-180. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.035 CSTR:
摘要:鉴于钢管拱桥跨度大、专业繁杂、交叉施工作业多,在施工阶段引入BIM技术,通过建立精细化的全桥三维模型,在模型基础之上进行工程量统计、虚拟仿真漫游、4D施工模拟、协同管理平台等BIM技术应用,使项目管理人员能够直观了解整个施工流程,实现项目各参与方之间的信息共享,提升桥梁工程项目管理的信息化水平,保障施工质量及安全。
2019, 39(4):181-185. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.036 CSTR:
摘要:基于京港澳高速公路黄河大桥引桥35 m简支T梁的桥面火灾事故,根据火灾后混凝土强度和钢筋强度等检测结果还原了梁体温度场分布状况,通过模拟T梁受损混凝土的切割过程,获得梁体应力和挠度变化规律,并据此提出了先凿除受损混凝土,然后对梁体施加强制位移,最后通过释放强制位移恢复后浇混凝土压应力的加固方法。加固全过程采用桥梁专用有限元程序Midas/Civil进行分析,形成了符合实际的两阶段加固方案,即先期快速恢复交通需要的结构性加固,后期保障桥梁长期健康运营需要的耐久性修复。结果表明:随着梁体凿除深度的加大,梁体将先出现上拱继而发生下挠;在钢管立柱建立的临时支撑系统下,对切割混凝土后的梁体施加顶升反力,并在浇筑新混凝土后,通过释放反力将顶板恢复到受压状态,恢复整个受损T梁至设计理想状态。
2019, 39(4):186-191. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.037 CSTR:
摘要:大断面地铁车站隧道越来越多,其施工安全性日益引起人们的重视,其中地铁大断面隧道支护参数与其安全性之间关系的相关文献还不多见报道,有必要进行研究。该文以重庆地铁四号线头塘车站工程为依托,采用数值方法,分析模拟了拱部预留T形岩梁核心土双侧壁导坑法的施工过程,并与监控量测结果进行了对比。从安全和经济两个方面对浅埋暗挖特大断面头塘车站隧道开挖初期支护的锚杆长度、间距和钢拱架间距等参数进行了优化研究。
2019, 39(4):192-195. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.038 CSTR:
摘要:以某地铁双线盾构隧道下穿高速公路路基工程为研究背景,基于FLAC3D软件建立下穿隧道三维有限差分计算模型,研究盾构隧道长距离下穿高速公路路基段施工对路基的扰动影响规律,并分析袖阀管注浆加固对路基变形的控制效果,得到合理的加固参数,基于现场实测数据分析了加固措施的有效性,研究结果表明:双洞隧道施工过程中路基最大沉降会由先行洞侧逐渐往后行洞侧隧道上方偏移,最大沉降值远超规范允许值,需采取有效路基保护措施;注浆加固对减小路基沉降效果较为明显,增大路基加固厚度对于控制路基沉降存在“极限值”,当加固厚度超过极限值时继续增大加固厚度对路基沉降减小作用不明显,加固厚度10 m为加固“极限值”;隧道施工完成时路基沉降约14.55 mm,路基沉降在安全可控范围内。
2019, 39(4):196-199. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.039 CSTR:
摘要:为改善桂柳高速公路隧道路面的防滑性能,提出在隧道原水泥路面上进行薄层环氧罩面(MRS)的改造方案,并跟踪观测工程应用效果。结果表明:对隧道路面进行薄层环氧罩面改造后,路面防滑性能得到明显提升,薄层环氧面层与原水泥路面黏结性能良好,交通事故数量明显下降。
2019, 39(4):200-204. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.040 CSTR:
摘要:介绍了水泥混凝土路面陶瓷刀具仿形造纹技术(HOG纹理化)工作机理、施工工艺,在广东省4条高速公路多个隧道水泥路面中的应用,并对工后隧道路面抗滑性能进行跟踪检测与评价,结果表明:HOG纹理化对改善隧道水泥路面抗滑性能具有良好效果。
2019, 39(4):204-209. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.041 CSTR:
摘要:地铁车站深基坑支护方案选择的科学合理性直接关系到整个工程的施工安全,针对传统深基坑支护方案评价方法主观性强、信息不足等问题,提出基于区间有序加权算子的地铁车站深基坑支护方案灰色评价模型。首先,从支护方案的安全性、经济性、技术可行性和环境影响4个方面系统地构建支护方案评价指标体系。然后,利用多粒度语言实现评价指标重要度的语言转换,引入区间有序加权 (IOWA) 算子中正态分布密度函数对指标赋权,利用θ系数对权重做进一步调整,求得指标权值,提高赋权的科学性。最后,考虑支护方案评价指标的不完整性、数据贫乏性,利用灰色关联拟合出各个方案与最优方案的贴近度,得出最佳支护方案。将其运用于郑州地铁1号线紫荆山车站支护方案的评价,认为在施工过程中应选择地下连续墙+内支撑的支护方式,拟合结果与实际情况相符合,验证了模型的科学性。
2019, 39(4):210-214. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.042 CSTR:
摘要:以主跨336 m的中承式CFST拱桥马滩红水河特大桥为工程背景,重点介绍了大跨径CFST拱桥管内混凝土真空辅助灌注新技术及自密实无收缩混凝土新材料两项新技术的应用效果,进一步验证了规范的条文要求,并充实了提高CFST密实性的理论和方法,可供同类型大跨径桥梁施工借鉴。
2019, 39(4):214-218. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.043 CSTR:
摘要:为了建立材料的损伤本构方程,针对不同龄期的水泥稳定级配碎石开展了单轴拉伸试验。根据不同龄期试验结果,研究了水泥稳定级配碎石抗拉强度与龄期之间的关系。通过拟合材料本构关系,建立了本构方程。基于Mazars损伤模型,提出了材料单轴拉伸状态下的损伤模型和损伤本构方程。结果表明:水泥稳定级配碎石前28 d的抗拉强度快速增长,28 d后抗拉强度的增长速率下降,对数函数可以很好地表征龄期与抗拉强度的关系;建立的本构方程可以从数学角度反映水泥稳定级配碎石的应力应变关系,但不能揭示材料的损伤演化过程;单轴拉伸状态下水泥稳定级配碎石的非线性损伤演化过程由3阶段组成;损伤本构方程比本构方程可以更好地表征水泥稳定级配碎石的3阶段损伤演化过程和应力应变关系。
2019, 39(4):219-223. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.044 CSTR:
摘要:为了确定ECA-10型沥青混合料的动态性能,采用简单性能试验仪进行动态模量试验和动态蠕变试验,运用时温等效原理和修正Burgers模型分别构建了ECA-10型沥青混合料的动态模量主曲线和黏弹性力学模型。研究结果表明:相同温度和加载频率下,ECA-10型沥青混合料动态模量普遍较高,抗变形能力较强;依据Sigmoidal函数方程,建立了参考温度为20 ℃时ECA-10型沥青混合料的动态模量主曲线,线簇光滑连续,具有较高的拟合度。在相同荷载作用次数下,ECA-10型沥青混合料随着温度或偏应力的增大,其动态蠕变逐渐增大。建立了重复荷载作用下ECA-10型沥青混合料黏弹性力学模型,相关性系数在0.98以上,其拟合结果与实测结果吻合较好。
2019, 39(4):224-228. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.045 CSTR:
摘要:采用硝酸溶液配制pH值为2~2.5的酸溶液,对不同水胶比、胶凝体系以及抗腐蚀组分组成的混凝土进行了浸泡侵蚀试验,测试了不同侵蚀时期,酸溶液对混凝土的侵蚀深度。结果表明,侵蚀390 d时,混凝土水胶比由0.3增大到0.32,侵蚀深度增大了15%;掺入15%粉煤灰的混凝土以及15%的粉煤灰和5%的硅灰双掺混凝土,较纯水泥混凝土的侵蚀深度分别降低了13.3%和20.8%。掺入适量的抗腐蚀组分后,混凝土早期侵蚀深度降低不显著,但270 d后侵蚀深度较未掺抗腐蚀组分的混凝土显著降低。酸溶液对混凝土的侵蚀深度与侵蚀时间呈现较好的二次函数关系,相关系数R2均大于0.95。采用粉煤灰与硅灰双掺再加入适量的抗腐蚀组分能够有效提高混凝土抵抗酸溶液侵蚀的能力。
2019, 39(4):229-233. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.046 CSTR:
摘要:环氧树脂的脆性是限制其应用的一个关键因素,为了增强环氧树脂的韧性,该文以2,4-甲苯二异氰酸酯和聚丙二醇为原料合成了端基为-NCO基的聚氨酯预聚物,在氮气保护下与环氧树脂E-51进行共混反应,得到了聚氨脂改性的环氧树脂,以丁二醇二缩水甘油醚(BDGE)作为稀释剂,聚硫醇作为固化剂,得到了室温快速固化的改性环氧树脂裂缝修补材料。结果表明:聚氨酯预聚物(PU)含量为15%,改性环氧树脂与固化剂聚硫醇的配比为1∶1时,增韧效果最好,同时力学性能提升最为明显,样品伸长率达到了140%,抗拉强度达到了49.9 MPa。而且,随着PU预聚物用量的增加,改性环氧树脂的固化物热稳定性先增加后降低,PU预聚物用量为15%时,改性环氧树脂热稳定性达到最大值。同时,实现了室温条件下,固化时间可以控制在30 min~2 h任意调控。
2019, 39(4):234-239. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.047 CSTR:
摘要:基于改善多聚磷酸(PPA)改性沥青混合料低温抗裂性能,室内采用半圆弯拉试验(SCB试验)探讨复合改性沥青或混合料中添加纤维方式的改善效果;并针对纤维改善方案,分析了纤维类型和纤维掺量对PPA改性沥青混合料低温性能的影响及显著性。结果表明:PPA改性沥青混合料中使用复合改性沥青或添加纤维均可改善其低温抗裂性能,相应方案的改善效果优劣依次为PPA/SBR复合改性沥青、PPA/SBS复合改性沥青和PPA/玄武岩纤维,但对于采用Shell-70沥青制备的PPA改性沥青混合料而言,PPA/SBS复合改性沥青和玄武岩纤维两种方案对应的改善效果差异不大;纤维改善PPA改性沥青混合料低温性能的效果与纤维类型和纤维掺量密切相关,其中纤维掺量的影响相对较大;玄武岩纤维、聚酯纤维和木质素纤维以复合方式添加,基本能够达到与玄武岩纤维相同的改善效果。使用复合纤维达到了改善低温性能和降低成本的双重目的,从而为改善PPA改性沥青混合料的低温性能提供一种新的尝试。
2019, 39(4):239-242. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.048 CSTR:
摘要:依据旧沥青老化及再生机理,研发了一种沥青再生剂。该再生剂以中黏度芳烃油为基质油,添加70#沥青和非胺类沥青抗剥落剂配制而成,采用正交试验方法进行了配方优化设计。通过再生沥青的针入度、软化点、延度及布氏黏度指标确定了再生剂的配方组分为:芳烃油∶70#沥青∶非胺类沥青抗剥落剂=15∶4∶1。再生沥青的性能试验结果表明:研发的再生剂对老化的70#沥青和SBS改性沥青均有良好的再生效果。
2019, 39(4):243-247. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.049 CSTR:
摘要:高陡岩质边坡的绿化问题一直是工程人员关注的问题,为解决传统客土喷播技术不易挂网或挂网后大面积脱落等问题,并减少后期灌溉养护成本,该文提出一种新型预制基质客土模块的制备方法。采用无侧限抗压试验、三轴压缩试验、渗透试验探究不同配比条件对预制基质客土块强度和渗透性的影响。试验结果表明,随着秸秆含量的增加和黄土含量的减少,当试样中未添加泥炭时,试样的无侧限抗压强度、内摩擦角、黏聚力均存在最小值;而当掺入10%泥炭时,试样的无侧限抗压强度、内摩擦角、黏聚力持续下降,未出现峰值。并且其饱和渗透系数的数量级均为1×10-3 cm/s,并没有出现较大差异。
2019, 39(4):247-250. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.050 CSTR:
摘要:随着交通事业快速发展,对高等级公路的服务质量要求越来越高,沥青混凝土路面病害由传统的高温车辙、低温开裂、水损害等病害类型向耐久破坏形式转换。该文在确保薄表层沥青混合料使用耐久性能前提下,改善沥青路面的高温抗车辙、低温抗开裂、水损害等技术指标。通过级配类型和外加剂掺量的不同对AC-10C、AC-13C、UTL-10、UTL-13共4种细粒式薄表层沥青混合料性能展开研究,结果表明:相比AC型沥青混合料,UTL型沥青混合料具有较好的高温稳定性,但其抗低温开裂性能较 AC 型沥青混合料差;公称粒径较小的混合料,水稳定性更好;当外加剂掺量为 0.4% 时,UTL-13沥青混合料的水稳定性能最佳。
2019, 39(4):251-254. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.051 CSTR:
摘要:通过橡胶沥青混合料、复合橡胶沥青混合料和SBS改性沥青混合料对比试验,研究了3种混合料的老化性能以及老化后高温性能。结果表明:橡胶沥青混合料的老化性能和老化后的高温性能优于复合橡胶沥青混合料和SBS改性沥青混合料。该研究结论可以解释实体工程中橡胶沥青混合料路面在长期使用过程中高温性能并不比SBS改性沥青混合料路面差的工程现象。
2019, 39(4):254-258. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.052 CSTR:
摘要:该文评估了纳米碳酸钙作为改性剂,对沥青的流变特性的影响。采用旋转薄膜烘箱(RTFO)和压力老化容器(PAV)分别模拟沥青的短期和长期老化。利用布氏旋转黏度(RV),动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)测试了纳米碳酸钙加入量对沥青流变性能的影响。采用多重应力蠕变回复试验(MSCR)对纳米碳酸钙改性沥青结合料高温抗车辙性能进行研究,并采用线性振幅扫描(LAS)试验对纳米碳酸钙改性沥青的疲劳寿命进行了分析。黏度测试结果表明:由于纳米碳酸钙的硬化效应,使得沥青的黏度增大;DSR和BBR试验结果表明:纳米碳酸钙能够提高沥青的高温抗车辙性能,而对沥青的低温性能影响不大;MSCR结果表明:纳米碳酸钙改善了沥青的弹性恢复性能、降低了不可恢复变形;LAS试验结果表明:添加纳米碳酸钙后,沥青的抗疲劳性能有所降低。
2019, 39(4):259-264. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.053 CSTR:
摘要:为明确活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)中钢筋搭接连接性能,以搭接长度、RPC强度和配箍率为试验参数,对13个RPC中钢筋搭接连接试件进行了对拉试验,获得了各试件的搭接应力-滑移曲线。将10个试件的试验结果进行样本训练,建立基于ANFIS且考虑搭接长度、RPC强度和配箍率影响的搭接应力-滑移曲线模型。并利用其他3个试件的试验结果对ANFIS模型进行检验。结果表明:ANFIS模型具有较好的适用性。利用得到的ANFIS模型对不同参数下各试件的RPC中钢筋搭接试件的试验结果进行预测,并分析各参数对搭接性能的影响。结果表明:搭接强度随RPC强度、配箍率的增加而增加,随搭接长度的增加而降低。
2019, 39(4):265-269. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.054 CSTR:
摘要:建筑垃圾主要分为砖混类、水泥混凝土类,循环利用可减少道路建设过程中新集料开采。该文以2017年北京市某大修工程为背景,对水泥稳定砖混类再生材料、水泥稳定水泥混凝土类再生材料路用性能进行试验研究,通过有限元软件Ansys模拟建筑垃圾再生基层路面结构,进行力学分析,认为砖混类建筑垃圾再生集料压碎值等关键性指标较弱,可用于二级以下公路底基层;水泥混凝土类建筑垃圾再生集料各项指标基本满足规范对于高等级公路基层指标要求,可替代普通粗、细集料,但由于破碎、除杂等技术问题,材料性能可控性较差,大规模应用存在一定难度;水泥稳定砖混类再生材料7 d无侧限抗压强度满足规范二级及以下公路底基层抗压强度指标要求,具有良好的工作性能;水泥稳定水泥混凝土类再生材料7 d无侧限抗压强度满足规范高等级公路极重、特重交通基层抗压强度指标要求,抗压强度稳步增长,抗冻性能、抗弯拉性能优良,具有良好的工作性能。
2019, 39(4):269-273. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.055 CSTR:
摘要:单轴压缩动态模量是沥青路面的重要设计参数,为明确不同测试方法对模量取值的影响,通过试验研究发现:Haversine波比半正弦波和三角波测得的动态模量高20%~50%,100 mm×150 mm圆柱体试件测得动态模量比100 mm×100 mm高20%~60%;10 Hz频率下连续加载方式测得的动态模量比间歇加载高20%;对试件端部进行处治能有效削弱端部效应的影响,采用外接传感器进行回弹变形采集精度更高。并建立了两种不同尺寸试件回弹模量之间的线性关系。
2019, 39(4):274-278. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.056 CSTR:
摘要:美国《统一交通控制设施手册》(MUTCD)是美国道路交通管理领域一部非常重要的国家标准。在介绍其发展历程、基本原则、主要内容及其不同语句的法律属性的基础上,重点分析了MUTCD第六章关于临时性交通控制的相关规定。提出借鉴美国MUTCD的做法,在系统梳理中国已有的相关技术标准并充分吸收公众意见的基础上,结合中国的实际情况,建议制定并颁布统一的临时性交通控制设施的强制性国家标准,以保障在各种突发事件下道路交通的有序、安全和畅通。
2019, 39(4):279-282. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.057 CSTR:
摘要:针对受地形地貌限制、交通量较小的农村公路的建设需求,JTG 2111-2019《小交通量农村公路工程技术标准》(简称《标准》)借鉴了国外“小交通量”的理念,补充了四级公路(Ⅰ类)、四级公路(Ⅱ类)两个技术等级类型。综合服务对象的需求和客观限制因素,确定了适宜的设计车辆。针对小交通量农村公路普遍存在的平纵设计指标不规范、公路耐久性差、公路运行安全性不足、公路防灾抗灾能力弱等问题作出了具体的规定,给出了小交通量农村公路技术等级选用的原则,最后突出了选用《标准》建设的小交通量农村公路应重视车辆的通行管理。
2019, 39(4):283-287. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.058 CSTR:
摘要:为明确隧道出口与立交小间距路段事故严重程度的影响因素,根据浙江省21处典型路段的319起事故统计数据,从事故发生天气、时间、路段特征、交通因素等方面选择8个不同的自变量,结合有序Logit模型,分析这些不同因素对交通事故的影响程度。结果表明:晴天对应的绝对事故率最高;伤亡事故在05:00—07:00及10:00—12:00高发;事故主要发生在隧道出口与渐变段起点间及出口三角端端部;尾随相撞和撞固定物为事故最主要的形态;事故发生天气、事故发生时段、隧道立交净距3个自变量对事故严重程度有显著影响,且影响大小排序为隧道立交净距、事故发生天气、事故发生时段。通过对模型的预测准确度进行分析,建立的回归模型能较好地表征实际的事故情况。
2019, 39(4):288-293. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.059 CSTR:
摘要:为了对加筋土挡墙灾后风险进行有效评估,该文提出了AHP-模糊综合评估法。该方法将层次分析法和模糊理论相结合,以加筋土挡墙破坏特征为基础,建立了反映加筋土挡墙灾后风险状况的多层次指标体系,并利用模糊理论构建了多级模糊评估模型对指标体系进行风险等级评估。鉴于传统1~9标度系统的缺陷,该文提出了采用一致性检验效果更好的ln(9e/9)~ln(17e/1)标度系统构造判断矩阵。在得到加筋土挡墙灾后风险等级的基础上,提出以70分为界,对评估系统进行顺向筛查,核实风险较大的指标。最后通过相关的工程实例,证明了该风险评估方法具有一定的实用性。
2019, 39(4):294-297. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.04.060 CSTR:
摘要:IFC标准作为BIM的标准之一,以其数据传输规则为框架,针对中国公路工程实际情况,提出公路BIM设计、施工和运维管养的规范化技术路线,并以公路BIM设计技术路线为基准,结合某二级公路工程项目,选用Civil 3D对公路设计阶段进行过程实践,对实践中发现的Civil 3D关键技术进行总结说明。研究成果为BIM技术在中国公路设计中的发展提供了技术路线、设计理念和技术经验。