2019, 39(5):1-4. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.001 CSTR:
摘要:高速公路线路变更属于工程重大变更,在FIDIC设计-建造-采购-安装总价合同条件下进行东欧高速公路线路变更受制条件多,程序繁琐,获批难度大。该文以黑山共和国南北高速公路工程实施过程中出现的线路改移变更为背景,研究在此环境下实现线路重大变更的过程要素及关键点。在此合同条件下,承包商从价值工程变更入手编制线路变更建议书并提交监理,针对原线路方案的弊端提出两个变更技术方案和相对应的工程费用变化及实施计划,并选择最优方案进行详细阐述,重点将该变更方案实施后可提高工程的效率和价值、降低工程的运营维护费用、缩短建设工期及能给业主带来其他附加利益作为变更获批突破口,成功实现了线路变更以及合同双方双赢的结果。
2019, 39(5):5-8. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.002 CSTR:
摘要:为满足规范要求合成坡不宜小于0.5%的规定,以沿路线长度方向L为横坐标,距超高旋转轴距离B为纵坐标,ih=0的断面为原点,建立十字坐标系,用圆面积S的大小来表示合成坡小于0.5%的范围,结合不同平面线形和纵断面的组合形式,把公路路面排水分为“有利条件”和“不利条件”,在不同条件下超高渐变率的取值各不同。结果表明:在有利条件下,0≤∣i∣<0.5%时,增大超高渐变率,能减小合成坡小于0.5%的范围,∣i∣≥0.5%时,S=0,为了能使雨水尽快排出路面范围,建议增大超高渐变率;在不利条件下,0≤∣i∣≤0.5%,增大超高渐变率,能减小合成坡小于0.5%的范围,0.5%<∣i∣<0.8%时,在超高渐变率P<1/330范围内存在P,使得S=0,0.8%≤∣i∣≤0.5%+Pmax时,在超高渐变率1/330≤P≤Pmax范围内存在P,使得S=0,∣i∣>0.5%+Pmax时,S=0,为了能使雨水尽快排出路面范围,建议增大超高渐变率。
2019, 39(5):9-13. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.003 CSTR:
摘要:公路改扩建时,如何有效确定老路路基处治深度是路基拼接的关键技术之一。该文以莲株公路改扩建工程为依托,建立了老路基改良前便携式落锤弯沉仪(PFWD)所测模量Ep与弯沉L的相关关系,并得到了每填筑一层水泥改良土对弯沉值的减少效果;进而,以老路基顶PFWD模量Ep为检测指标,建立了不处治、水泥改良土回填21 cm(1层)、水泥改良土回填42 cm(2层)、水泥改良土回填63 cm(3层)、水泥改良土回填84 cm(4层)、水泥改良土回填105 cm(5层)共6种处治方案的控制方法,并通过在全线的推广应用,验证了控制方法的合理性。
李红中,马占武,张修杰,李水清,何志军,郑梦天,张亚妮,徐燕君,胡骁
2019, 39(5):14-20. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.004 CSTR:
摘要:岩土参数兼具“随机性”与“结构性”双重空间变异性特征,它制约着工程建设的安全性与经济合理性。研究表明:岩土参数的随机性来源于岩土体组成、结构和构造以及赋存环境的差异及取样、试验和统计过程中普遍存在的失真与量测误差,结构性则来源于岩土体形成和后期改造过程中多种宏观规律的控制或受某些确定性控制因素带来的失真与量测误差。基于岩土参数变异性这一特点,该文提出提升岩土参数获取准确性的重要解决途径:岩土体的地层划分需要综合利用多种类型的地质参数,原始岩土参数获取的准确性应兼顾“成果来源”、“勘察阶段”和“施工工法”,数据选取要充分重视“经验值”与“实际值”之间的平衡和修正,建设基于GIS的岩土参数数据库及预测专家系统。
2019, 39(5):20-26. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.005 CSTR:
摘要:采用三次均匀B样条函数模拟边坡任意形状滑动面,探讨了B样条曲线的端点处理方法和有效滑动面生成策略。将万有引力算法(GSA)与粒子群算法(PSO)两种启发式算法相融合,同时引入雁阵效应、非线性惯性权重进行改进,提出一种新的混合启发式搜索算法(HHA)。该算法增加了粒子的记忆性与群体信息交流功能,协调了全局和局部寻优能力。数值试验表明:HHA能有效克服GSA易陷入局部最小的不足,具有更好的优化精度、效率与稳定性。结合Morgenstern-Price法,对生成的有效滑动面计算安全系数,并以安全系数为目标函数,采用HHA搜索临界滑动面。4道标准考题分析验证发现:三次均匀B样条曲线能合理逼近任意形状临界滑动面;HHA对临界滑动面的搜索优于GSA,对非均质、含软弱夹层及考虑地震效应的复杂边坡均具有适用性。
2019, 39(5):27-30. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.006 CSTR:
摘要:EDTA滴定法制作标准曲线应用于现场掺灰量检测采用“类比法”,在工程实际应用中出现诸多问题,如材料检测时间、压实程度、含水率、养护方式等方面两者测试环境相差较大,导致制作的标准曲线不能较好地指导现场检测工作。该文以石灰稳定土为例,对影响EDTA标准曲线制作的几个因素进行全面分析,提出有效控制路基施工的EDTA标准曲线的绘制方法,对现场掺灰量检测及提高路基施工质量具有重要指导意义。
2019, 39(5):31-33. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.007 CSTR:
摘要:公路路基横断面设计数量大,影响因素多,横断面设计图及其相关设计成果的正确性难以得到保证。在路线CAD软件中,通过增加错误消息和提醒消息,将横断面设计成果与基础设计数据进行关联管理,可以解决横断面设计的正确性问题,提高横断面设计及相关设计成果的设计效率和质量。该方法已在JSL-路线专家系统中实现,且应用到了多个公路项目设计中,取得了良好的效果。
2019, 39(5):33-38. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.008 CSTR:
摘要:针对边坡稳定性评价过程中的随机性和模糊性,改进传统云模型和引入主客观组合赋权法,开发了基于组合赋权-改进云模型的边坡稳定性评价方法。首先选取坡度、黏聚力、岩体基本质量指标、日最大降雨量等8个评价因子,将边坡稳定性分为4个等级,从而构建评价因子等级划分标准,然后应用改进的云模型得到每个评价因子隶属于每个稳定性等级的确定度,接着利用层次分析法和熵权法综合得出评价因子的权重,最后对每个因子的确定度进行加权平均,得到边坡隶属于4个等级的综合确定度,根据确定度最大原则,判定边坡稳定性级别。以湖南省某改扩建公路边坡评价为例,应用该文提出的方法进行评价,取得了良好的效果。
2019, 39(5):39-43. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.009 CSTR:
摘要:雨天车辆轮胎荷载作用下双层排水沥青路面内部会出现动水压力,进而产生“虹吸”作用,带出堵塞孔道内部的尘土,这一效应被称为双层排水沥青路面的自洁。该文借助CT扫描技术获取断面图层,在Simpleware软件中采用三维重构技术构建了双层排水沥青路面几何模型,在有限元软件Flow-3D中建立基于流固耦合方程(FSI)和沉积物冲刷方程(Sediment Scour)的耦合模型,并初始化水膜厚度、轮胎运动条件和路表水文边界条件。对照分析了不同速度、不同水膜厚度以及不同杂物粒径条件下轮胎滚动作用对动水压力效应和孔道自洁作用的影响。分析得出:杂物粒径对自洁效应起决定性作用,相同动水压力条件下,小粒径杂物析出数量较多,大粒径杂物析出质量较大;较大轮胎速度和较大水膜厚度会产生较大动水压力,但对自洁性能影响较小。
2019, 39(5):44-49. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.010 CSTR:
摘要:为验证潮湿路面眩光评价指标的有效性,需对潮湿路面状态下的路面眩光指标进行研究。首先,对比干燥和潮湿状态下的路面反射特性,确定一套适用于潮湿路面的路面反射特性分类标准。然后采用德国照明软件DIALux分别针对双车道和四车道道路建模,通过更改道路覆盖层类型来模拟潮湿状态下路面镜面反射性能的变化,以观测计算眩光限制指标阈值增量TI和亮度均匀度U。最后分析比较眩光指标在潮湿路面下的有效性。研究结果表明:现行规范中的阈值增量TI在潮湿状况下的数值远低于标准值甚至不足以计算,规范中针对眩光做出的限制在潮湿状况下已经失效;潮湿状态下,亮度均匀度U的下降远低于现行规范中的标准值。基于眩光成因考虑,潮湿状态下对亮度均匀度在现有规范上进行10%~15%的限制可以有效地起到限制眩光的作用。
2019, 39(5):50-59. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.011 CSTR:
摘要:就地热再生技术是一种发展前景较好的沥青路面预防性养护技术。该文在全面了解就地热再生研究历程的基础上,从就地热再生技术适用性、再生混合料设计、再生路面结构、以及现有相关专利数量和实体工程应用效果等方面对已有研究进行总结概述。
2019, 39(5):60-64. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.012 CSTR:
摘要:为分析铺设2.5 cmECA-10罩面的SMA-13上面层采用就地热再生技术进行养护维修的可行性,基于6.5 cm翻松深度,采用室内试验和工程实践相结合的方法,对整形再生和复拌再生两种就地热再生方案开展了再生沥青混合料的配合比设计、路用性能验证等研究,并结合路面现场的试验检测结果,论证了不同再生方案的适用性。研究结果表明:室内拌制再生沥青混合料,复拌再生方案由于新沥青混合料掺量大于整形再生方案,对矿料级配优化和沥青还原的效果更好,因此其路用性能要优于后者。但是对于现场取样的再生沥青混合料,复拌再生方案受限于现有施工技术条件,存在加热效果不好、拌和不均匀等问题,其路用性能整体上差于整形再生方案。
2019, 39(5):64-68. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.013 CSTR:
摘要:建立了基于养护效益的经济、环境综合决策的项目级寿命周期决策分析方法,应用于项目级养护工程中评价经济效益、环境效益和综合养护效益最优方案,在全面统筹分析基础上开展系统性决策,以提高养护方案的效益以及可持续性。
2019, 39(5):69-74. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.014 CSTR:
摘要:双缆悬索桥以其独特的受力特性在多塔多跨悬索桥设计中具有受力有利的优势,为了更好地了解双缆悬索桥的受力特性,在桥塔塔顶约束的基础上,分析了桥塔塔顶无约束情况下单跨双缆悬索桥的受力特性,推导出了桥塔塔顶无约束时下上吊索内力比值的理论计算公式。研究表明:在探究活载作用下单跨双缆悬索桥的受力特性时,桥塔的约束刚度不能视为无穷大,即要考虑桥塔的约束刚度。随着桥塔约束刚度的增加,下上吊索内力的比值会慢慢减小,即下缆承受的内力会慢慢减小,而上缆承受的内力会慢慢增大。通过得到推导桥塔约束刚度的计算公式,计算结果表明对于单跨双缆悬索桥来说,当其他材料和构件参数以及锚碇与桥塔顶点的高差确定时,桥塔的约束刚度随着边缆与水平线的倾角增大表现为先增大后减小的趋势。
2019, 39(5):75-80. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.015 CSTR:
摘要:为评估现有车辆荷载作用下中小跨桥梁的安全水平,提出了车辆荷载冲击作用下桥梁效应极值外推方法。基于高速公路车辆动态称重数据,研究了简支T梁桥的车载动力效应极值,校验并评估了现有车辆荷载作用下中小跨桥梁的安全水平。研究结果表明:基于实测数据的随机车流模型融入了车辆的概率信息,为桥梁车载动力效应极值的概率外推提供了有利条件;欧洲与英国规范的设计车辆荷载效应的重现期远大于美国和中国设计规范;随着桥梁跨度的增加,欧洲与美国荷载模型的重现期随着桥梁跨度的增加而减小,英国荷载模型随桥梁跨度的增加呈先增加后减小的趋势,中国荷载模型的重现期随桥梁跨度增加而增加。
2019, 39(5):80-85. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.016 CSTR:
摘要:为了分析矮寨大桥的风致疲劳寿命,研究风速风向在大桥桥址处的联合分布规律。基于吉首气象站的气象资料,对数据样本进行抽样、处理,从而得到风速风向在气象站处的联合分布。假设气象站处梯度风速、风向与桥址处相同,根据矮寨大桥监测的长期风场数据得到桥址处的风剖面指数,最后换算得到矮寨大桥桥址处风速风向的联合分布函数。
2019, 39(5):86-92. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.017 CSTR:
摘要:提出了一种能适用于大跨径钢桁梁桥的新型波形钢-RPC组合桥面板,基于Ansys 14.0建立了有限元模型,对Ansys模型参数、桥面板的几何和材料参数进行了计算分析。研究表明:跨中荷载大于820 kN后RPC的材料非线性效应逐渐显现,钢材的材料非线性对组合桥面板承载性能影响尤其明显;Solid65单元剪力传递系数对组合桥面板承载性能影响很小;计算时应考虑Solid65单元形函数附加项的影响;在新型组合桥面板中,波形钢腹板高度和波腹工梁钢底板厚度对结构承载性能影响最大,RPC具有足够的安全富余量,对组合桥面板承载性能影响比波腹工梁小。
2019, 39(5):93-97. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.018 CSTR:
摘要:该文以4座连续梁桥为研究对象,通过Midas/Civil 2015有限元软件进行建模分析,并对计算所得理论数据与现场实测数据进行对比。主要研究了4座不同跨度铁路连续梁桥在活载作用下的挠度变化情况、收缩徐变对高程影响情况、预拱度设置情况,并对施工过程中高程实测值与理论值进行对比分析。
2019, 39(5):97-101. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.019 CSTR:
摘要:针对大跨连续梁桥箱梁0#块施工过程中的水化热问题,基于有限元模型对冷却管通水循环的降温效果和防裂效果进行了比较分析。基于热交换平衡原理,考虑环境因素和材料特性的影响,采用Midas/FEA软件,在箱梁0#块无冷却管通水循环模型与实测温度场数据相吻合的条件下,比较了箱梁0#块无冷却管和冷却管通水循环计算模型的混凝土降温效果、温度应力和最小裂缝系数;通过对计算结果的分析,进一步明确了冷却管通水循环对0#块混凝土水化热裂缝防控的有效性。结果表明:冷却管通水循环可显著地降低箱梁0#块混凝土的温度峰值、应力峰值和表面开裂几率,为大跨连续梁桥箱梁0#块高强混凝土施工质量控制提供了有效措施。
2019, 39(5):102-106. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.020 CSTR:
摘要:桥梁工程施工质量的好坏直接关系到公路建成后的运行绩效,采用智能化管理方式加强桥梁施工质量控制是大数据时代的必然趋势。桥梁施工涉及到的数据类别众多,信息量巨大,部分施工环节数据采集低效低能,数据标准难以保持一致性,数据汇总时存在重叠现象。加快桥梁工程施工质量智能化管理数据标准的制定工作迫在眉睫。应坚持“自动采集、实时上传、质量形成链条闭合”的原则,并确保数据标准的统一性和规范性,以促进桥梁工程施工质量智能化管理平台的更新、维护和共享。
2019, 39(5):107-110. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.021 CSTR:
摘要:为研究简支斜梁桥主梁关键截面内力影响面,基于刚性横梁法,并考虑横梁的抗扭作用,将空间问题转化为平面问题,进而求出控制截面的内力影响面,对活载在最不利位置处对主梁控制截面的内力影响,提出了一种可供参考的计算方法,其计算结果与Midas Civil有限元软件得到的分析数据进行了对比分析。结果表明:两种计算得出的主梁控制截面影响面结果比较接近,特别是当单位荷载作用在非控制截面主梁时影响非常接近,为该计算方法在工程实践应用提供了参考。同时,对斜梁桥的受力特性进行了合理解释,并对简支斜梁桥存在的弯扭耦合效应对其主梁受力的影响进行了相关研究。
2019, 39(5):111-114. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.022 CSTR:
摘要:中小跨径空心板梁桥是高速公路改扩建的主要桥型,该文依托济南至青岛高速公路改扩建项目,采用结构空间有限元法分析了影响新旧桥主梁及其连接处性能的两个最主要因素,即新旧桥的基础沉降差和新旧桥混凝土收缩徐变差。得到以下结论:空心板桥拼宽容许沉降差应控制为4~6 mm,且尽可能选择在6个月以后进行新旧桥梁的拼接。
2019, 39(5):115-117. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.023 CSTR:
摘要:水平位移是基础设计的一项重要参数。采用数值分析方法对高桩承台群桩基础进行简化和理论推导,提出了符合实际且简单的理论计算公式,作为高桩承台群桩基础初步设计方案拟定阶段依据。采用有限元分析方法对龙山大桥主墩高桩承台进行模拟计算。结果表明:桩基自由长度和桩径对于高桩承台桩顶水平位移影响非常明显,根据双排桩推导的理论公式对于多排桩基同样适用。
2019, 39(5):118-122. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.024 CSTR:
摘要:杭瑞高速岳阳洞庭湖大桥是一座两跨连续钢桁架加劲梁悬索桥,施工中梁段刚接与吊装同步或滞后完成,至合龙前除个别位置临时铰未封闭外,其余已吊装梁段完成刚接,基本实现了合龙即刚接完毕的施工工艺。与传统的全铰接施工方法相比,这种施工方法在合龙段安装时要复杂得多。在洞庭湖桥施工中,提出了利用缆载吊机自身提升力实现梁段姿态动态调整的合龙段施工新思路。利用桥梁非线性分析系统Bnlas模拟桥梁合龙施工全过程,探讨了新方案的可行性。研究结果表明:洞庭湖大桥利用缆载吊机调整梁段姿态可顺利完成无应力合龙施工,且相应构件满足受力要求。相比传统压重方案,减少了压重成本,其动态调整合龙口两侧高差与倾角的优势极大限度地排除了外界因素干扰。
2019, 39(5):123-126. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.025 CSTR:
摘要:在大跨度钢箱梁斜拉桥步履式顶推施工过程中,需要在几条铁路线间搭设临时墩,存在施工空间小、地下水位高、工期紧的难题。该文以新疆阿克苏纺织大桥为研究对象,提出了钢管-混凝土组合桩设计方案,通过组合桩承载能力计算、钢管混凝土黏结力试验、钢管桩与人工挖孔灌注桩连接段黏结应力分析,优化了钢管桩的埋深以及钢管桩与人工挖孔灌注桩的连接长度等设计关键参数。
2019, 39(5):127-131. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.026 CSTR:
摘要:多跨连续刚构桥属高次超静定结构,施工至成桥需经历复杂的体系转换过程,施工过程显著影响成桥后的线形与受力状态。某山区连续刚构桥长边跨现浇段施工时,由于墩高及地形限制无法采用落地支架和长悬臂托架施工,为减小边跨现浇段长度,提出增设不对称悬浇段的非对称施工方法。以该桥为背景建立有限元仿真模型,分析3种不同施工方案对施工过程及成桥后结构应力与变形的影响,探讨高墩大跨度连续刚构桥的合理施工方案。研究表明:3个施工方案施工和运营阶段应力与变形均满足规范要求;边跨增设非对称悬浇段时,对成桥应力影响较小,主梁下缘压应力储备增加,上缘压应力储备略有减小;增设非对称悬浇段会导致边跨跨中长期挠度增大,但通过合理设置预拱度,不影响成桥线形实现;先边跨、再中跨的合龙顺序有利于减小边跨跨中长期下挠;非对称施工时最大悬臂状态第一类稳定系数较原设计略小,但安全储备仍较高。
2019, 39(5):132-135. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.027 CSTR:
摘要:随着中国国际贸易的不断发展,中国桥梁结构设计人员承担涉外桥梁设计工作的机会越来越多,对比和了解中国规范和国际通用规范之间的差异具有紧迫性。该文通过对比JTG/T 3360-01-2018《公路桥梁抗风设计规范》和欧洲风荷载规范(EN 1991-1-4:2005)的风荷载计算方法并结合算例分析,得到的结论可供中国桥梁结构设计人员参考。
2019, 39(5):136-138. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.028 CSTR:
摘要:挂篮悬臂浇筑是大跨钢筋混凝土箱拱的常用施工技术,环境适用性强、造价低、场地限制小、吊装要求低、整体性好、后期维护费用低,其中挂篮是悬浇过程中拱圈节段的主要承重构件,挂篮设计、计算是施工成败的关键。该文以贵州某拱桥混凝土箱拱悬浇施工挂篮为研究对象,对该桥施工过程中所用倒挂式三角斜爬挂篮的设计、计算和结构特点进行了分析、介绍。计算结果表明6种工况下挂篮的应力、变形和稳定性均满足要求,该类挂篮在实桥上的成功运用,为大跨箱形混凝土拱桥挂篮分节段悬浇技术的推广应用打下了良好的基础。
2019, 39(5):139-142. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.029 CSTR:
摘要:为了明确预制箱梁桥拼宽后的力学性能,指导同类桥梁的拼宽设计,该文研究了拼接方式对预制拼宽箱梁桥在活载作用下受力、变形及对基础沉降差引起的横桥向应力的影响。结果表明:旧桥拼宽后,旧桥主梁受力的改善程度与拼接方式相关,拼接部位刚度越大,旧桥受力改善越明显。采用刚性拼接时,基础沉降引起的横向最大正应力发生在靠近拼接部位的旧桥主梁顶部,弱刚接及铰接拼宽的最大正应力发生在拼接处。综合分析,预制小箱梁拼宽宜采用弱刚接的拼宽方式。
2019, 39(5):143-145. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.030 CSTR:
摘要:为研究某PC斜拉桥大面积断索后主梁复合受扭开裂加固的疲劳性能及长期加固效果,对节段模型梁进行灌缝-锚钢加固后的疲劳性能展开试验研究,探索混凝土箱梁加固段和未加固段在重复荷载作用下的应变、裂缝及挠度发展规律,最后基于疲劳试验结果提出灌缝-锚钢加固钢筋混凝土箱梁在重复荷载作用下的疲劳刚度分段计算公式。结果表明:加固模型梁在240万次重复荷载作用下刚度下降16.8%,试验全过程挠度呈线弹性变化且无新裂缝产生;此次试验加固段的受弯疲劳性能优于未损伤未加固段;依据试验得出的疲劳刚度分段公式计算结果与试验值吻合良好。
2019, 39(5):146-149. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.031 CSTR:
摘要:针对铁路桥梁支座灌浆计量不准、设备简陋和施工不规范、质量不可控的现状,设计了一套专用于铁路桥梁支座制浆、灌浆的智能设备,并对其在现场支座灌浆中的应用进行了举例说明。
2019, 39(5):149-152. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.032 CSTR:
摘要:介绍了一种针对变高截面钢箱梁顶推施工的新技术。鉴于采用传统施工方法出现的施工难题,该文结合实际工程项目,从新型顶推施工工艺出发,对多自由度顶推系统及其配套装备、自适应控制技术以及智能化监控系统的研发理念与创新特点进行阐述,并通过有限元仿真对实际顶推施工承载能力与变形进行了验证。通过对新技术的应用,武汉东风大道L7联变高截面钢箱梁成功完成顶推施工。
2019, 39(5):153-155. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.033 CSTR:
摘要:以一座边跨为三角刚架结构形式的三跨中承式系杆拱桥为背景,通过建立全桥杆系模型及三角刚架实体模型对其进行受力分析,系统地研究该桥三角刚架结构的受力性能与特点。数值分析结果表明:三角刚架对预应力产生较为明显的约束效应,且该结构V形立柱受温度、基础沉降以及系杆荷载影响较为明显。为了使三角刚架受力更为合理,针对其受力性能与特点,提出一套运用施工措施调整结构内力的设计方法,并对结构设计要点进行总结。
2019, 39(5):156-160. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.034 CSTR:
摘要:圬工拱桥常采用增大截面加固,文中采用3种增大截面方式加固主拱圈,通过数值计算,考虑分阶段受力,分析对比每种方式加固前后主拱圈跨中截面挠度、应力和主拱圈拱脚截面的应力变化,评估加固效果,并结合每种加固方式在工程量、施工难易程度、对交通影响及工期等方面进行比较。结果表明:3种加固方案在加固受力效果方面有明显差异,但在其他技术经济指标上各有千秋。实际加固工程中可根据加固效果,优先选择一个方案,再根据实际情况及现场条件择优选用。
2019, 39(5):160-164. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.035 CSTR:
摘要:为了研究施工中断并放置了多年的特殊连续刚构桥箱梁裂缝对桥梁的影响,根据复工前检测的腹板斜向裂缝情况,建立3种不同模型进行数值计算对比分析。研究表明:梁体自重作用下损伤模型和基准模型挠度无明显差异;车道荷载作用于2号跨时,损伤模型Ⅱ、Ⅲ主梁最大竖向挠度、纵桥向最大拉应力均未有明显变化,但纵桥向最大压应力、主压应力增大明显;车道荷载作用于1、3号跨时,两种损伤模型的最大竖向挠度未见有明显变化,但两种损伤模型主压应力、主拉应力增大明显;随着损伤程度的加大,自振频率呈下降趋势,但3种模型在同一阶次的自振频率及振型均无明显变化;综合对比分析可知:现有腹板裂缝对结构整体刚度未见明显影响,但裂缝处应力明显增大,若裂缝继续发展将导致桥梁整体刚度下降、承载能力降低。
2019, 39(5):165-167. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.036 CSTR:
摘要:针对某两跨倒箱形截面门式框架斜桥1#墩附近顶板底面在通车两年后出现的斜向裂缝现象,采用Ansys分析软件建立三维实体有限元模型进行裂缝成因分析。计算结果表明:裂缝产生的原因是箱梁腹板外侧的空箱室和绿化带将腹板与外界隔离,导致整体升/降温时顶板与腹板有温差,顶板底面存在附加温度应力。
2019, 39(5):168-171. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.037 CSTR:
摘要:该文以南京长江大桥公路桥T梁桥活动支座纠偏复位工程为例,在分析单辊轴活动支座倾斜原因后,根据倾斜程度,基于不改变桥墩的支座支撑中心线的原则,提出3种支座纠偏复位方法:当支座倾斜位移Δ<L/2(L为辊轴腹板厚度,即上下槽口宽度)时调整上齿板位置,当L/2<Δ<L时调整上槽口位置,当Δ>L时调整上槽口位置并加宽上座板;顶升系统采用PLC同步控制系统,并在顶升过程中严格控制T梁顶升高度同步性和千斤顶力值变化。该文提出的铸钢单辊轴活动支座纠偏复位施工技术在保证原结构和施工安全前提下,施工效率高、精度高。
2019, 39(5):172-175. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.038 CSTR:
摘要:结合在圆形柱墩柱顶更换支座的过程中,设置临时支座和顶升千斤顶空间不足,需增设柱顶钢抱箍作为临时支座和千斤顶承重构件,开展对钢抱箍的构造研究和应力分析,以便同类桥梁大型钢抱箍设计和施工提供参考。
2019, 39(5):176-178. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.039 CSTR:
摘要:大型桥梁健康监测系统具有数据量大、采集频率高、架构复杂等特点,为计算机资源的合理利用带来了巨大的挑战。该文根据桥梁健康监测系统的应用特点,设计了一套高效的数据管理方案,在数据的存储位置、存储方式和存储时限等方面进行了优化。为了解决硬盘空间占用率和数据监测可靠性之间的矛盾,提出了“分层统计”的概念,并综合运用了重采样和数据压缩等技术,大大提高了数据管理的科学性。
2019, 39(5):179-182. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.040 CSTR:
摘要:以Revit、Civil3D为代表的A系列软件广泛应用于房建项目的BIM建模,随着交通建设领域BIM应用的崛起,A系列软件显示出了其在线形处理及异形构件建模方面的弊端。Dynamo的出现极大地提高了交通领域A系列软件BIM建模应用的效率。目前,中国国内Dynamo应用仍处于初级水平,相关参照文档、手册以英文居多,给BIM从业人员带来不小困难。该文将探讨Dynamo在桥梁快速建模及连续刚构、弯桥等桥梁方面的应用。
2019, 39(5):183-188. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.041 CSTR:
摘要:准确预测公路隧道结构沉降数据对工程安全风险控制具有重要意义。针对传统自回归-滑动平均时间序列预测模型(Auto-Regressive and Moving Average)的单一线性问题,该文提出了考虑沉降数据空间关联性的向量-结构时间序列模型(Structural Vector Time Series)。该模型由向量式和结构式两部分组成:① 向量式时间序列模型可模拟多维时间序列变量当期项与滞后项的关联关系;② 结构式时间序列则建立多维时间序列当期项的关联关系。最后以上海某一公路隧道为工程案例,计算结果表明考虑空间关联性的向量-结构时间序列模型比传统时间序列模型预测精度更高。
2019, 39(5):188-193. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.042 CSTR:
摘要:针对存在纵坡条件下的隧道掌子面稳定性和失稳破坏问题,采用高阶塑性变形单元上限有限元法开展多参数影响正交计算分析,获得临界加载系数Ncr上限解图表与拟合公式及以耗散能密度表征的破坏模式规律。研究表明:① 纵向坡度对掌子面稳定性有不可忽视的影响,上坡(坡度角θ=10°)方向对应Ncr值小于平坡条件下4.5%~23.1%,内摩擦角φ越大相对降低量越大;② Ncr随φ增加而逐渐增大,φ较大时需考虑剪胀效应对稳定性的影响;③ 失稳临界状态发生时隧道掌子面由两条主要剪切带、三角形刚性运动楔形区和前方塑性区组成,上坡条件下(θ=10°)剪切带和塑性区旋转,剪切带与塑性区路径、范围减小,从而掌子面稳定性变差。
2019, 39(5):194-197. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.043 CSTR:
摘要:以某高速公路隧道工程为背景,采用现场调查及数值计算方法,分析了上覆煤层采空区对公路隧道的影响,总结了采空区与隧道的安全距离,并给出了采空区隧道合理处治方案。该文的研究结果为确定采空区公路隧道的合适处治方案提供了依据,具有一定的工程实用价值。
2019, 39(5):198-203. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.044 CSTR:
摘要:为了研究废旧农膜塑料对基质沥青流变性的改性效果,采用高速剪切法制成0%、2%、3%共3种含量(质量分数)改性沥青样品并进行动态剪切流变仪(DSR)频率扫描测试。首先运用Master Curve和Black-Diagram定性分析了不同改性沥青试样的流变性;然后基于Sigmoidal、CAM和2S2P1D共3种典型的流变数值模型拟合不同改性沥青试样的复数剪切模量主曲线,对比模型参数差异量化分析农膜掺量对沥青改性效果的影响。研究结果表明:农膜改性沥青与原样沥青流变性之间存在较大差异,农膜掺量增加至3%时,农膜改性沥青呈现典型的塑性类改性沥青特征。该文选取的3种数值模型均能较好地拟合不同改性样的复数剪切模量主曲线,数值模型参数是量化区分不同沥青流变性的有效手段。因不同数值模型的构建原理存在差异,区分流变性差异的量化指标也会发生变化。
2019, 39(5):203-208. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.045 CSTR:
摘要:道路混凝土暴露于自然环境中受到冻融循环与除冰盐的共同作用,导致内部结构疏松、微裂纹扩展,最终造成道路混凝土宏观性能迅速衰减、耐久性劣化。为了从本质上研究道路混凝土盐冻劣化机理,对盐冻作用下的道路混凝土宏观性能衰减进行研究,采用压汞法及SEM对盐冻作用下的道路混凝土细观结构进行表征,从宏观性能及细观结构多尺度研究道路混凝土抗盐冻性能。试验结果表明:盐冻作用下道路混凝土相对动弹性模量不断减小、累积剥落量逐渐增加;与冻融单因素作用相比,盐冻作用下试件的劣化更严重,当冻融150次后盐冻下试件动弹性模量比冻融单因素时低11.4%(含气量4%)、6.3%(含气量6%),累积剥落量比冻融单因素作用时增长36.7%(含气量4%)、47.1%(含气量6%)。盐冻作用的结晶膨胀效应、渗透效应及温度梯度效应综合作用,造成道路混凝土临界孔径、最可几孔径及平均孔径减小,混凝土内部孔隙不断细化、孔隙连通性提高、渗透路径的曲折性降低;与冻融单因素作用相比,盐冻作用下的多害孔比例增加1.5倍(含气量2%)、0.6倍(含气量4%)、1.1倍(含气量6%)。
2019, 39(5):209-214. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.046 CSTR:
摘要:为了进一步研究紫外光照对沥青老化的影响,探寻预防和减少紫外光对沥青老化影响的方法,该文阐述了沥青紫外光老化机理,梳理了相关的试验方法及评价指标,归纳了抗紫外光老化的措施,指出了现有沥青紫外光老化研究存在的问题,并在此基础上提出几点研究展望,以期对沥青的紫外光老化程度进行定量描述,预估沥青路面使用寿命,并为深入研究沥青路面老化及抗老化措施提供理论参考,为最佳养护时机及养护方案的确定提供有力依据和技术支持。
2019, 39(5):215-221. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.047 CSTR:
摘要:为了研究微波与感应加热对沥青混合料自愈特性的影响,采用裂-愈循环前后三点弯曲试验强度之比对愈合率进行表征,通过试验与计算对两种加热方式下沥青混合料加热特性进行分析,采用微观观测并辅以其他试验方法对混合料加热前后理化特性进行探讨。结果表明:钢棉可以增强沥青混合料抗松散性能,但混合料设计时应考虑钢棉的掺入使混合料空隙增大的影响;沥青混合料自愈机理在于混合料内部空隙的重组;微波加热具有较感应加热更好的愈合效果,但微波加热易导致温度过高造成沥青损伤,建议微波加热时间不大于40 s,有条件时应优选感应加热技术。
2019, 39(5):221-225. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.048 CSTR:
摘要:基于某高速公路改扩建工程,分别选取车辙和弯沉盆参数为指标,对拓宽路面高模量沥青混合料结构(4 cmSMA-13+8 cmEME-14+8 cmEME-14)路用性能进行研究。车辙检测结果表明:高模量EME-14路面结构车辙深度仅为(2.7±2.0) mm,相较于临近对比段降低28.9%。和常规路面结构(SMA-13+SUP-20+SUP-25)相比,高模量EME-14路面结构可以有效减少沥青分层永久变形量,同时可以有效降低沥青层内剪应力、剪应变,从而减少压密型和流动性车辙的产生。通过对弯沉盆参数分析,高模量EME-14面层弯沉盆参数D0-D20为(6.8±4.7) μm,远低于临近对比段,表明高模量EME-14路面结构具有较好承载力。通过对运营一段时间的拓宽车道路用性能的检测评估,表明高模量沥青混合料能够满足改扩建工程拓宽车道重载交通的需求。
2019, 39(5):226-229. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.049 CSTR:
摘要:为了设计具有优良抗滑耐久性的沥青路面,该文基于压力胶片技术研究成果,设计不同级配的抗滑层SMA和GAC沥青混合料,采用抗滑性能衰减率评价其不同加速加载搓揉阶段的抗滑性能,进而比选出具备优良抗滑性能及抗滑耐久性的沥青混合料。研究结果显示:合理控制4.75 mm档筛孔通过率是沥青混合料抗滑性能设计的关键,该文设计的各抗滑层抗滑性能方面:SMA>GAC>AC,SMA-4和GAC-4及GAC-5具有优良的抗滑性能及耐久性,推荐其作为路面抗滑层,条件具备时优先选用SMA-4。
2019, 39(5):230-233. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.050 CSTR:
摘要:为了探究水泥稳定碎石铣刨料用于道路底基层的可行性,进行了吸水率、表观密度、压碎值、针片状含量等试验,评价了再生集料的物理及力学指标;进行了SEM微观图像和EDS成分检测,分析了微观形态及化学成分。结果表明:水泥稳定碎石铣刨粗集料吸水率为3.2%,表观密度为2.673 g/cm3,压碎值为32.9%,针片状含量为7%,满足二级及二级以下公路水泥稳定碎石的底基层粗集料主要指标要求。
2019, 39(5):233-236. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.051 CSTR:
摘要:钢渣是钢铁企业冶炼钢材中的副产品,具有良好的建筑材料性能。通过对防城港某钢厂钢渣陈化0、6、12个月的钢渣级配情况、化学成分、基本物理力学指标、CBR承载比等指标进行研究,分析其用于道路工程的可行性。结果表明:该钢渣级配良好,其压碎值、坚固性、针片状颗粒含量、CRB值等满足路用材料的要求,只是吸水率指标较大,可以用于低等级道路的面层、道路的基层和垫层、道路回填工程及地基处理等,但在应用时尚应考虑其体积膨胀性、运输耗能、环境影响等问题。
2019, 39(5):237-242. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.052 CSTR:
摘要:采用汉堡车辙和APA试验仪,成型不同集料压碎值的沥青混合料试件进行汉堡和APA车辙试验。试验结果显示:当集料压碎值大于20%时,汉堡车辙试验导致集料压碎和磨耗;另外,现场取芯试验结果表明,当集料压碎值大于20%,汉堡车辙试验结果和现场车辙不相符,而 APA车辙试验在试验过程中未对集料产生压碎磨耗的现象,车辙试验结果和现场车辙试验深度符合。因此对于集料压碎值大于20%沥青混合料的高温性能应采用APA车辙进行评价,集料压碎值小于20%的沥青混合料可采用APA或汉堡车辙试验评价。
2019, 39(5):242-246. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.053 CSTR:
摘要:针对罗伯茨国际机场盐渍土路基溶陷、盐胀、腐蚀等病害,开展不同石灰、粉煤灰掺量下盐渍土的击实、CBR及无侧限抗压强度试验研究。结果表明:石灰掺量一定时,改良盐渍土的最佳含水率随粉煤灰掺量的增加而升高,最大干密度随粉煤灰掺量的增加而减小;改良盐渍土无龄期下CBR均在31%以上,7 d龄期下CBR均高于45%,石灰掺量大于6%时,盐渍土的CBR值不升反降;盐渍土的无侧限抗压强度随龄期不断增长,粉煤灰会抑制盐渍土的早期强度,而提升盐渍土的最终强度;经工程应用验证,采用石灰、粉煤灰改良盐渍土路基切实可行。
2019, 39(5):247-249. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.054 CSTR:
摘要:针对桂(林)-柳(州)高速公路共振碎石化、多锤头碎石化技术应用的实际情况,研究提出了相应的路面结构设计方案,总结了实施过程中的关键施工工艺和控制参数,并对改造路段进行了定期跟踪观测。结果发现:就地碎石化技术具有十分良好的应用效果,实施共振碎石化和多锤头碎石化路段的路面损坏状况指数PCI、行驶质量指数RQI、车辙深度指数RDI、抗滑性能指数SRI以及路基技术状况指数SCI均优于全线其他路段的平均值。
2019, 39(5):250-256. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.055 CSTR:
摘要:为保证水泥稳定再生碎石混合料(RCR)室内压实与现场振动压实效果的一致性,进行了RCR的振动试验,测试了振动参数对压实效果的影响,对比了振动与击实、静压法确定的压实标准、力学强度、收缩特性和矿料级配衰变的差异。试验结果表明:再生集料(RA)的吸水性、抗压碎强度和洁净程度与天然集料的差异较大;RCR达到稳定振动压实状态的振动时间略大于常规水泥稳定碎石(CSM),但振动频率、名义振幅、激振力和对CSM和RCR的压实效果的影响规律相似,两者可采用相同的振动参数;与击实和静压试验相比,振动试验确定的RCR的压实含水率、干缩变形和矿料级配衰变较低,而最大干密度和力学强度则较高;RA掺量越高,振动试验对于保证RCR的压实效果的优势越明显。
2019, 39(5):256-260. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.056 CSTR:
摘要:针对多因素下水泥土搅拌法加固淤泥质黏土的强度规律及变形差异问题,对水泥土进行一系列的无侧限抗压强度试验,对比分析了水泥掺入量与养护条件对水泥土搅拌法改善淤泥质黏土强度、变形特性的影响规律。试验结果表明:随着水泥掺入量的增加,水泥土无侧限抗压强度增大,但水泥土破坏时的应变变形变小,脆性增大;在不同养护条件下,同一水泥掺入量下水中养护的水泥土强度值是软土养护试块强度的2倍,并且水中养护试件的变形能力、破坏时的应变以及残余强度等皆强于其余二者。对于软土养护水泥土试件,同一水泥掺入量下水泥土强度最小,但破坏时的强度值近似,并且其塑性变形大,脆性低。因此,可采用改变水泥掺入量或掺入外加剂改善水泥土养护环境,满足水泥土搅拌法加固淤泥质黏土的设计要求。
2019, 39(5):261-266. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.057 CSTR:
摘要:为准确检测SBS改性剂的掺量,保证SBS改性沥青的性能,通过163、168、173、178、183 ℃的TFOT试验,研究改性剂掺量分别为1%、2%、3%、4%、5%的SBS改性沥青的针入度、软化点、5 ℃延度、135 ℃运动黏度、弹性恢复随老化温度的变化规律,得出不同改性剂掺量的SBS改性沥青的延度随老化温度变化规律一致,因此采用5 ℃延度-老化温度曲线检测SBS改性剂掺量。结果表明:利用5℃延度-老化温度曲线检测SBS改性剂掺量的方法是合理的。
2019, 39(5):266-271. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.058 CSTR:
摘要:该文主要对碱激发废旧混凝土道路基层材料的应用进行了研究。试验首先对比了天然集料与混凝土再生集料性能;其次按规范和设计要求对混合料相应指标进行试验和控制。混合料测试指标有延时成型强度、劈裂强度、抗压回弹模量、干缩性、抗冲刷性能,从混合料路用性能测试结果得出,同等材料掺量条件下,碱激发废旧混凝土道路基层材料各项性能指标优于水泥稳定再生集料;最后将碱激发废旧混凝土道路基层材料应用于马桥河路改建工程中,实现原材料成本节约40%,同时,该项目对推进建筑固废物资源化利用具有深远意义。
2019, 39(5):272-275. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.059 CSTR:
摘要:为了研究半柔性复合混凝土的设计及材料组成,首先针对大空隙沥青混合料OGFC设计方法,研究2.36 mm筛孔通过率与所形成的混合料空隙率的相关关系,研究结果表明:OGFC的空隙率与2.36 mm筛孔通过率大致呈线性相关关系,可依据空隙率需求来预估2.36 mm筛孔通过率;然后研究不同温度、不同荷载频率下半柔性材料的动态模量变化情况,结果表明:半柔性复合混凝土的动态模量值与普通沥青混合料动态模量值相当,采用时温等效原理研究半柔性材料的黏弹性能,移位因子研究结果表明:半柔性材料符合线黏弹材料性能,并且通过移位因子,构建不同温度下半柔性复合混凝土模量主曲线,为半柔性复合混凝土路面结构设计提供材料参数。
2019, 39(5):276-280. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.060 CSTR:
摘要:该文对一种新型黏弹性材料进行了力学性能的试验研究。通过对不同尺寸规格的新型黏弹性体进行正弦波和地震作用的加载,研究该材料的尺寸相关性。通过对新型黏弹性体进行不同应变幅值、不同加载频率、不同温度下的力学性能试验,研究该材料在不同工况下的等效剪切模量、等效阻尼比等力学性能及其变化规律。并对该材料进行了老化性能试验。结果表明:该新型黏弹性材料具有极强的耗能能力和良好的剪切变形能力,该材料在200%剪应变下等效阻尼比可达40%以上,在400%剪应变下力学性能仍保持稳定。该新型黏弹性材料不具备尺寸相关性,其力学性能与应变幅值明显相关、与加载频率相关性不大、与温度相关性较小。该材料抗老化性能良好。
2019, 39(5):281-284. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.061 CSTR:
摘要:鉴于高等级公路互通区域事故率较一般路段高的现状,通过互通单车道匝道采用左侧硬路肩2.5 m的思路,在同等路面资源条件下,对减速、加速车道互通区域的变速长度、容误长度、容误路面面积三方面运营安全参数进行了量化对比分析。结果表明:设置2.5 m的左侧硬路肩,在同等的主线和匝道资源条件下,变速车道安全技术参数有非常显著的提高,可有效预防互通区域交通事故,互通单车道匝道采用左侧硬路肩标准切实可行。
2019, 39(5):284-287. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2019.05.062 CSTR:
摘要:渝长高速公路扩能改造作为特大城市的射线高速公路扩建项目,在提升通道总通行能力的同时,还应充分考虑起点与城市快速通道的衔接。该项目从交通需求出发,通过对交通源分布的分析,结合区域内快速通道布局,采用“多点连接,逐级疏解”的设计理念,通过设置互通群较好地满足了扩能项目起点各个方向交通转换的需求。