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  • 2020年第0卷第4期文章目次
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    • >路基工程
    • 砂土地区钻孔桩孔壁稳定性与评价方法研究

      2020, 40(4):1-6. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.001 CSTR:

      摘要 (71) HTML (0) PDF 1.24 M (347) 评论 (0) 收藏

      摘要:砂土的黏聚力低,饱和砂层振动易液化,在砂土地区钻孔桩成孔过程中易出现孔壁缩径、塌孔等问题。该文采用有限元数值模拟分析方法,研究了砂土内摩擦角、孔径、钻孔深度、地下水位、护壁泥浆以及钢护筒对砂土地区钻孔桩孔壁稳定性的影响。结果表明:砂土地区钻孔桩孔壁稳定性问题主要是坍塌问题,增大砂土内摩擦角、减少钻孔孔径及提高护壁泥浆密度能有效提高孔壁的稳定性,防止孔壁坍塌;易坍塌地层可直接采用钢护筒进行支护,防止塌孔事故的发生。根据孔壁稳定性的影响指标因素,综合考虑各指标因素组态对权重的影响,建立了孔壁稳定性的灰色变权综合评价模型及评价方法。

    • BFRP锚杆公路岩质边坡加固工程应用研究

      2020, 40(4):7-11. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.002 CSTR:

      摘要 (72) HTML (0) PDF 1.27 M (656) 评论 (0) 收藏

      摘要:玄武岩纤维复合筋(BFRP)筋材具有极好的工程性能,特别是在抗拉构件中,完全可以替代钢筋。该文依托广东东环高速公路K13+785~K14+060段边坡BFRP锚杆加固工程,采用数值分析方法,研究了BFRP锚杆设计参数,提出BFRP锚杆岩质边坡加固设计方法、施工工艺及检测方法。边坡变形监测表明:采用BFRP筋材锚杆加固岩质边坡是可行的。

    • 危岩带下深基坑开挖关键技术及仿真分析

      2020, 40(4):11-15. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.003 CSTR:

      摘要 (64) HTML (0) PDF 1.65 M (285) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对危岩带下深基坑开挖易发生安全事故的问题,以一在建悬索桥锚碇深基坑为研究对象,探讨该基坑的开挖关键技术,采用有限元软件对危岩带下深基坑坑底位移,锚杆、锚索的受力情况,护壁墙受力、位移情况及边坡稳定系数等进行仿真研究。结果表明:采用边坡分级分区域开挖的施工方案进行基坑开挖,各项验算指标均满足开挖需求,取得了良好的施工控制效果,可保证该项目的顺利实施。

    • 软土桩承加筋路堤优化设计研究

      2020, 40(4):16-20. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.004 CSTR:

      摘要 (41) HTML (0) PDF 1.10 M (280) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了得到经济安全的软土桩承加筋路堤设计方案,该文依据现场试验结果,结合理论推导,对软土桩承加筋路堤的设计进行了系统的研究。结果表明:现行加筋体理论张拉力计算值严重偏大,反映的加筋体应力应变关系与材料性质相悖;采用复合加筋体模型计算得到的加筋体张拉力和下垂量与实际状态吻合;单桩承载力综合安全系数建议取1.3,桩间软黏土承载力基本可以忽略,上部荷载由桩体承担;建立的桩承加筋路堤优化设计理论能得到既满足相关技术要求、工程造价又比较经济的桩承加筋路堤设计方案。

    • 灰色模型在路基沉降预测中的研究及应用

      2020, 40(4):21-25. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.005 CSTR:

      摘要 (41) HTML (0) PDF 1.06 M (270) 评论 (0) 收藏

      摘要:以湖南益马高速公路典型路基断面实测数据为研究对象,采用GM(1,1)和Verhulst两种灰色系统模型对沉降数据进行建模分析,得到不同维度下拟合公式的预测值及c值,并据此分析了预测精度以确定最佳维度;在最佳维度下计算了两种模型所得预测数据的拟合误差,进而确定了两种模型的适用预测时间。结果显示:在最佳维度7下,灰色模型GM(1,1)可用于路基沉降4个月内的预测;Verhulst模型可用于路基沉降14个月内的预测,其预测结果可为后续施工组织提供参考。

    • 广西花岗岩软土地基沉降预测及承载力评价

      2020, 40(4):25-28. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.006 CSTR:

      摘要 (41) HTML (0) PDF 1.37 M (233) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了精确预测广西花岗岩软土区域地基沉降量及承载性能,对软土参数变异性进行研究,对广西贵港至合浦高速公路项目中的区域花岗岩软土地基进行随机场建模,研究花岗岩软土压缩参数Es、强度参数c、φ在空间变异性下的地基沉降,分析花岗岩软土不排水抗剪强度Su在空间变异性下的地基承载力。结果表明:① 研究区域内的花岗岩软土参数Es、c、φ服从对数正态分布,计算获得的随机场理论沉降值上下限与实测沉降值较为吻合;② 研究区域内的花岗岩软土参数Su服从对数正态分布,基于随机场理论计算的地基极限承载力更为合理、安全,而采用传统固定参数Su计算极限承载力则高估了实际地基承载力,结果较不安全;③ 研究结果可为软土地基沉降和地基承载力理论计算及实际工程提供参考。

    • 基于极限平衡原理的螺旋锚抗拔承载力理论计算分析

      2020, 40(4):29-33. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.007 CSTR:

      摘要 (119) HTML (0) PDF 1.09 M (506) 评论 (0) 收藏

      摘要:竖向上拔荷载作用下螺旋锚抗拔承载力计算是螺旋锚设计的重要环节;基于极限平衡原理,在总结已有破坏面假定的基础上,考虑桩型和土性参数影响,提出了极限状态下螺旋锚单锚竖向抗拔复合破坏面,根据最大最小值原理确定破坏面函数中的未知参数及其函数表达式;建立螺旋锚抗拔极限承载力理论计算公式;通过与已有模型试验和现场试验的对比分析,验证所建立理论模型的准确性和可靠性。然后分析锚盘直径、首层叶片埋深等因素对螺旋锚抗拔极限承载力的影响规律。研究结果表明所建立的理论计算方法可以较为有效地计算螺旋锚极限抗拔承载力。

    • 基于导管注浆的现役高速公路不均匀沉降处治技术研究

      2020, 40(4):33-37. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.008 CSTR:

      摘要 (46) HTML (0) PDF 1.93 M (324) 评论 (0) 收藏

      摘要:在役高速公路路面不均匀沉降直接影响路面的力学响应,并决定了路面的长期使用性能和路面寿命,通过数值模拟和工程实践相结合的方法,研究了导管注浆在现役高速公路不均匀沉降处治问题上的应用。结果表明:相比于原不均匀沉降路段,经过直径6 cm,长3.5、4.0、5.0 m3种导管长度注浆后,路面结构内部沉降量逐渐减小,但随着导管长度的增加,路面结构内部沉降量减小的幅度有限,因此导管不宜过长。工程实践表明:导管长度大于4.5 m时,即可以在黏土层内注浆时,均可以有效减小路面结构内部沉降,提高路基整体强度。相比未处治段落,经导管注浆处治后,路面沉降得到了有效控制。

    • 降雨入渗条件下含软弱夹层路堑高边坡渗流特性数值分析

      2020, 40(4):38-42. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.009 CSTR:

      摘要 (65) HTML (0) PDF 4.22 M (306) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究含软弱夹层路堑高边坡在不同降雨条件下的渗流特性,以湖南龙(塘)琅(塘)高速公路(一标)里程桩号K17+020左侧含软弱夹层路堑高边坡为研究对象,基于岩土饱和-非饱和渗流理论,采用Geo-studio有限元软件建立含软弱夹层高边坡数值计算模型,开展了不同降雨因素条件下含软弱夹层路堑高边坡坡顶、坡中及坡底位置渗流特性研究。结果表明:当持续降雨时间一定时,不同强度降雨引起含软弱夹层路堑高边坡不同位置的孔隙水压力及体积含水率变化顺序都呈现为:暴雨>大雨>中雨;由于软弱夹层的存在,随着降雨时间的持续,降雨入渗引起该类高边坡滑坡的进程将会提前。

    • >路面工程
    • 温拌沥青路面实体工程病害调查与分析评价

      2020, 40(4):43-47. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.010 CSTR:

      摘要 (46) HTML (0) PDF 1.18 M (261) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对辽宁省温拌沥青路面实体工程的调查分析和钻芯取样,分析温拌沥青路面与非温拌沥青路面使用效果,根据温拌沥青路面的病害分布特点,提出温拌沥青路面技术的应用建议。结果表明:温拌沥青路面与非温拌沥青路面对比呈现出无差异病害、突出病害及优化病害3类:① 温拌沥青路面无差异病害为修补和横纵缝;② 突出病害为龟裂和松散,破损率较非温拌沥青路面分别增加10.19%和5.10%;③ 优化病害为泛油和车辙,破损率较非温拌沥青路面分别降低6.45%和9.80%。路面技术状况调查分析与笔者前期进行的混合料路用性能试验结果互为验证。

    • 碾压工艺对沥青路面构造的磨损作用研究

      2020, 40(4):48-52. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.011 CSTR:

      摘要 (79) HTML (0) PDF 1.14 M (326) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决沥青路面磨耗层压实度和抗滑构造完整性的均衡问题,从沥青混合料的压实机理和碾压温度控制着手,分析碾压模式、压实曲线特征对压实度的影响,并基于图像处理技术采集与计算不同碾压模式下的沥青路面构造破坏程度。结果表明:相同碾压遍数下,优先使用胶轮碾压可以显著提高路面密实度;沥青路面的压实度与碾压遍数可以使用对数模型表征,模型参数具有明确的物理意义;数字图像法可以提取路面磨损特征,提出的磨损率指标能够有效评价碾压工艺对路表构造的破坏程度;随着钢轮振压温度的下降,路表构造磨损率显著增加,建议在保证沥青路面压实度所需遍数的前提下,避免钢轮低温振动碾压。

    • 水泥混凝土路面基层支撑均匀性控制标准研究

      2020, 40(4):53-58. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.012 CSTR:

      摘要 (43) HTML (0) PDF 1.16 M (309) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了明确路基和基层支撑情况对刚性混凝土板受力行为的影响规律,依托广西某级配碎石基层水泥路面大修项目,实测了级配碎石基层顶面反应模量,计算了基层不均匀支撑对水泥混凝土路面受力情况和位移情况的影响规律。研究发现:级配碎石基层顶面反应模量的空间分布变异系数为0.33;基层不均匀沉降、板底脱空等因素引起的板内附加应力增幅为0~150%,板角挠度增加为0~640%,板角完全脱空为最不利受力工况。当板底仅存在不同程度的薄弱区域时,引起的附加应力增幅一般为8%以内,板角挠度增幅为20%以上。此外,板角挠度对板底不均匀支撑更为敏感,在地基反应模量变异系数达到0.5时,可以降低板的冲刷疲劳寿命达50%。建议对水泥混凝土路面下卧层材料应评定压实后的空间均匀性,保证变异系数低于10%。

    • 高速公路改扩建沥青路面设计关键问题探析

      2020, 40(4):58-61. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.013 CSTR:

      摘要 (86) HTML (0) PDF 1.22 M (498) 评论 (0) 收藏

      摘要:从高速公路改扩建路面典型病害及损坏特点出发,分析了拼接路面的典型破坏模式,结合改扩建后的运营特性,探讨了现行路面设计规范在改扩建工程设计中存在的不足,提出高速公路改扩建路面设计方法。

    • 半刚性基层沥青路面低温开裂成因研究综述

      2020, 40(4):62-67. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.014 CSTR:

      摘要 (117) HTML (0) PDF 1.31 M (589) 评论 (0) 收藏

      摘要:半刚性基层沥青路面低温开裂一直是沥青路面的主要病害之一,也是国际学术界研究的重点内容。考虑到此种类型路面结构在中国的广泛应用,该文对半刚性基层沥青路面低温开裂的相关研究成果进行了综述,在分析路面低温开裂机理的基础上,从设计、施工、运营3个阶段分析了各因素对半刚性基层沥青路面低温开裂的影响,为预防和控制沥青路面低温开裂提供借鉴与思考。研究发现,对各阶段的影响因素进行合理的控制能够改善路面的低温抗裂能力,减少路面低温开裂病害的发生。

    • 基于汉堡车辙试验的在役高速公路沥青路面高温性能研究

      2020, 40(4):68-72. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.015 CSTR:

      摘要 (74) HTML (0) PDF 1.21 M (564) 评论 (0) 收藏

      摘要:车辙是中国路面破坏最严重的形式之一,严重损害了沥青路面的使用性能。该文基于汉堡车辙试验,针对江苏省某通车运营接近设计寿命的高速公路沥青路面的车辙深度、蠕变斜率指标对高温性能进行评价分析,研究交通量、基层结构对中下面层沥青混合料高温性能的影响,以及芯样高温性能与路面车辙指标之间的关系。结果表明:汉堡车辙试验能够显著区分不同类型沥青混合料的高温稳定性;交通量对芯样高温性能具有显著的影响;在特重交通量条件下,运营接近设计寿命沥青路面的中下面层芯样,高温性能仍处于稳定发展阶段。

    • 基于图像处理的沥青路面裂缝识别算法研究

      2020, 40(4):73-78. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.016 CSTR:

      摘要 (73) HTML (0) PDF 2.57 M (566) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高沥青路面裂缝检测效率,利用Matlab软件平台,深入研究了图像灰度化、图像灰度变换、滤波去噪、边缘检测等图像处理算法,并提出一种裂缝宽度计算方法。该文的图像处理算法较好地解决了沥青混合料中集料缝隙对裂缝识别产生干扰的问题。选取20幅裂缝图像对该文提出的算法精度进行验证,结果表明:算法可较好地用于沥青路面不规则裂缝、纵缝、横缝的识别与宽度计算。当裂缝宽度在5 mm以上时,相对误差可控制在5%以内;裂缝宽度为2~5 mm时,相对误差可控制在10%以内。

    • >桥梁工程与隧道工程
    • 一种基于元模型的桥梁静动力有限元模型修正方法

      2020, 40(4):79-84. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.017 CSTR:

      摘要 (32) HTML (0) PDF 1.38 M (217) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大型桥梁静动力有限元模型修正问题,提出一种基于元模型的修正方法。首先,对桥梁结构进行子结构划分,并利用人工神经网络算法建立修正参数与结构静、动力特性的关系模型(元模型);其次,分别以桥梁静动力测试结果作为有限元模型修正的优化目标,将桥梁静动力有限元模型修正问题转化为多目标优化问题,从而克服了采用单目标优化时,结构静力特性与动力特性目标之间的权值难以选择的问题;再次,通过元模型建立及多目标优化的方法进行结构有限元模型的修正。最后,利用一座钢管混凝土拱桥的静动力试验实测结果,对所提模型修正方法的适用性进行验证。结果表明:该方法具有较好的精度和适用性,可作为大型桥梁结构静动力有限元模型修正的一种实用方法。

    • 体外配置CFRP预应力筋RPC梁受弯性能非线性分析

      2020, 40(4):85-91. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.018 CSTR:

      摘要 (62) HTML (0) PDF 1.52 M (237) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究钢纤维对体外配置碳纤维(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)预应力筋活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)梁受弯性能的影响大小,探讨能否凭借RPC中钢纤维的掺入代替普通钢筋的作用,以预应力度为试验参数,进行两根体外配置CFRP预应力筋RPC梁受弯加载试验,明确梁的受力破坏过程特征。试验结果表明:梁内未配置任何普通钢筋、预应力度为1.0的全预应力梁发生少筋特征的脆性断裂破坏;梁内配置普通钢筋、预应力度为0.71的部分预应力梁,其承载能力及极限变形较全预应力梁分别提高88.7%和18.1%,破坏模式为梁内非预应力钢筋屈服、受压区混凝土压碎的延性破坏。钢纤维的掺入对全预应力梁抗弯性能的提升作用有限,普通钢筋的配置对体外CFRP预应力RPC梁受弯性能的改善作用显著,因此实际工程中不宜过高估计钢纤维的作用而取消体内非预应力钢筋的配置。基于试验结果编制非线性分析程序,并据此对部分预应力梁进行了数值参数分析,结果表明:相比体外CFRP预应力普通混凝土梁,采用RPC更能发挥CFRP筋的高强特性;有效预应力及预应力度的改变对体外CFRP预应力RPC梁极限变形的影响显著高于对其承载能力的影响。

    • 模拟退火算法在悬臂浇筑拱桥索力计算中的应用研究

      2020, 40(4):92-96. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.019 CSTR:

      摘要 (65) HTML (0) PDF 1.14 M (252) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于模拟退火算法理论,建立某悬臂浇筑拱桥参数化有限元模型,使用Matlab与Ansys联合求解施工阶段全局最优索力数值解。计算结果表明:修正后的索力较原设计索力普遍偏大,索力最大增量为563.8 kN,最大增幅为37%,在修正后索力作用下,拱圈节段截面拉应力峰值由4.73 MPa降低至1.72 MPa,降幅为63.6%;扣塔最大Von Mises 应力为180 MPa,且大部分区域应力流分布平缓,无明显集中现象。

    • 滑道高程偏差对PC顶推箱梁梁体受力行为影响研究

      2020, 40(4):97-100. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.020 CSTR:

      摘要 (33) HTML (0) PDF 1.10 M (210) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某顶推连续PC箱梁为研究对象,对比分析滑道高程偏差对滑道支座反力、梁体应力及变形的影响。计算结果表明:中滑道下降或边滑道上升对中滑道支反力均有显著影响,当中滑道B下沉0.5 mm时,对应支座反力降幅78%,中滑道B下沉1 mm时,对应位置完全脱空;当边滑道上升0.5 mm时,中滑道支座反力降幅38.9%,边滑道上升1.5 mm时,中滑道完全脱空;滑道发生毫米级偏差,都将对梁体应力产生显著影响,其压应力变化幅度显著,梁体存在局部压应力集中现象。

    • 叠合梁施工工艺调整对斜拉桥施工索力的影响

      2020, 40(4):101-104. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.021 CSTR:

      摘要 (68) HTML (0) PDF 1.12 M (243) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文以钢-混凝土叠合梁斜拉桥施工工艺调整为背景,分析单节段循环浇筑湿接缝和滞后一个节段进行湿接缝浇筑对于施工监控的影响,包括对钢梁恒载切线累计位移、制造线形、成桥索力影响等;以施工工艺调整前所确定的钢梁制造线形和成桥索力为目标,允许施工索力在一定区间变化,基于线性规划方法进行了施工索力调整计算。研究结果表明:① 叠合工艺调整影响了叠合梁刚度形成过程,如果工艺调整后不进行施工索力调整,则控制点切线累计位移偏差显著,对实例桥梁而言最大达到2.2 m;② 如果限定施工索力只在较小的区间变化,则施工索力难以适应原制造线形和成桥索力;如果放松施工索力调整区间,则可以较好地适应;③ 采用线性规划的方法进行施工索力调整计算,可以较好地兼顾控制点切线累计位移和拉索成桥索力等优化目标。

    • 钢绞线张拉后48 h内锚下预应力随时间衰减效应研究

      2020, 40(4):105-109. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.022 CSTR:

      摘要 (47) HTML (0) PDF 1.32 M (275) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了揭示后张法PC梁张拉后、压浆前48 h内预应力损失变化规律,通过现场试验和数值模拟相结合的方法,对张拉施工后48 h内20 m预应力混凝土梁的锚下有效预应力变化开展研究,建立了时间效应影响下16束预应力钢束的预应力损失率数学拟合模型;考虑实际工程中的6种随机因素影响,通过采用拉丁超立方抽样的方式,建立了21组随机有限元模型;对比分析有限元模型与试验测试拟合值。研究结果表明:实际测试的预应力损失率呈对数函数形式增长;实际测试中的预应力损失比数值模拟理论计算值大。

    • 大体积混凝土施工水化热分析与控制

      2020, 40(4):110-115. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.023 CSTR:

      摘要 (115) HTML (0) PDF 1.32 M (299) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解大体积混凝土施工时水化热的产生机理,并结合工期需要提出相应的控制措施。该文结合数值分析和现场实测,开展了悬索桥锚碇大体积混凝土施工水化热控制技术研究。结果表明:① 大体积混凝土浇筑时表层存在较明显的温度梯度,施工时必须做好表层覆盖;② 混凝土浇筑层厚是控制大体积混凝土内部温度峰值的关键因素;③ 后浇混凝土层对先浇混凝土层存在“加热”作用,可通过层厚、通水时间等参数调节缩短大体积混凝土养护龄期。

    • 异形钢单缝式和模数式伸缩缝损伤等级划分及养护对策

      2020, 40(4):115-119. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.024 CSTR:

      摘要 (106) HTML (0) PDF 1.05 M (500) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过调研某省高速公路桥梁伸缩缝的使用情况,针对量大面广的异形钢单缝式伸缩缝和模数式伸缩缝,分析了其常见的损伤类别及其产生的原因;并考虑高速公路的养护环境特点,从一线养护人员的可操作性和便捷性出发,对混凝土破损、橡胶条损坏、缝隙宽度异常、支撑系统损伤、位移控制系统失效和中梁型钢变形或断裂等典型病害,对其损伤程度进行了等级划分,规定了相应的量化评价指标,并提出了对应的养护措施和维修方法。

    • 公路钢波纹板拱桥受力特征分析

      2020, 40(4):120-123. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.025 CSTR:

      摘要 (53) HTML (0) PDF 1.15 M (289) 评论 (0) 收藏

      摘要:依托试验工程,对不同跨径钢波纹板拱桥进行荷载测试,得出不同工况下钢波纹板拱桥不同角度(位置)的应力变化规律,通过研究得到以下结论:荷载作用下不同跨径钢波纹板拱桥应力以拱顶(90°)为中心对称分布;钢波纹板拱桥与周围土体共同受力,由于纵向和轴向波纹的存在,使得力沿着板壁向下传递,致使拱脚位置(0°和180°)受力最大,但最大应力值小于钢波纹板材料的最大允许应力值,结构安全稳定;不同跨径钢波纹板拱桥在相同荷载作用下,随着钢波纹板拱桥跨径的增大(6 m→8 m→10 m),拱脚(0°和180°)的应力逐渐增大,拱顶附近(90°)的应力由相对稳定到波动变化,且跨径越大波动幅度越大。

    • EPS内模预应力混凝土小箱梁温度特性分析

      2020, 40(4):124-130. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.026 CSTR:

      摘要 (58) HTML (0) PDF 1.43 M (367) 评论 (0) 收藏

      摘要:在预应力混凝土箱梁浇筑时,采用EPS永久性内模具有诸多优势。为研究EPS内模对预应力混凝土小箱梁在施工阶段、运营阶段可能带来的不利温度效应,对比采用木内模的普通预应力混凝土小箱梁,运用Midas FEA和Abaqus有限元分析软件分别分析EPS内模对预应力混凝土小箱梁施工阶段水化热效应和运营阶段温度特性的影响。研究结果表明:在施工阶段,EPS内模小箱梁的水化热升温和里表温差相比普通混凝土小箱梁有所升高但仍在规范限值之内,且温度应力未超过混凝土容许拉应力。在运营阶段强烈日照、大幅度降温等作用下,EPS内模小箱梁在沿梁高方向存在非线性温度梯度,但温度场分布模式相较普通小箱梁并无明显改变。因此,EPS内模的设置并不会给预应力混凝土小箱梁带来不利的温度效应。

    • 虎跳峡金沙江大桥桥型方案比选分析

      2020, 40(4):130-133. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.027 CSTR:

      摘要 (46) HTML (0) PDF 1.16 M (300) 评论 (0) 收藏

      摘要:香丽高速公路虎跳峡金沙江大桥位于云南省丽江市和迪庆州交界处金沙江虎跳峡附近,桥区两岸地质条件差异较大。香格里拉岸地形陡峭、浅部坡强卸荷带发育;丽江岸地形较缓,覆盖土层差异大。根据制约因素,因地制宜采用766 m跨径的独塔单跨地锚式悬索桥,不设香格里拉岸陡峭岸坡上的索塔及引桥,将主缆通过集主索鞍和散索鞍于一体的滚轴式复合索鞍锚于隧道锚中,而桥另一端为重力锚。因减少了一岸索塔和引桥墩开挖,在安全、环保和经济上均有很大优势。

    • 大跨拱桥施工阶段索-拱组合结构的自振特性分析

      2020, 40(4):134-136. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.028 CSTR:

      摘要 (47) HTML (0) PDF 1.14 M (193) 评论 (0) 收藏

      摘要:缆索吊装法是大跨拱桥施工的一种重要施工方法,施工阶段由支撑扣索与拱节段形成的临时索-拱组合结构在复杂环境下的动力问题值得关注。该文以贵州大小井大桥节段吊装过程为工程依托,分析归纳索-拱结构模态以及对应频率的分布特征。分析了拉索抗拉刚度、主拱抗弯刚度和边界条件对结构模态分布的影响。结果表明:索-拱结构同时存在索的局部振动模态和结构的整体振动模态;随着吊装节段的增加,结构将更容易出现整体振动;主拱抗弯刚度和边界条件对结构整体振动模态分布具有重要影响,拉索抗拉刚度对结构整体振动模态没有影响。

    • 大跨钢-混凝土组合箱梁无支架顶推技术与控制计算

      2020, 40(4):137-141. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.029 CSTR:

      摘要 (69) HTML (0) PDF 1.20 M (546) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文对目前工程界常用的桥梁顶推施工技术进行了梳理,并对确定桥梁顶推方案的控制因素进行了讨论;对云南一座(70+110+70) m钢箱-混凝土组合梁桥的顶推方案和控制验算进行了阐述,结果表明:采用强梁措施并适时辅以压重后的组合梁,能满足顶推跨度达110 m之需要。

    • 大跨度钢管混凝土桁拱桥拱脚外包段受力分析与优化设计

      2020, 40(4):141-146. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.030 CSTR:

      摘要 (53) HTML (0) PDF 1.47 M (634) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究大跨度钢管混凝土拱桥拱脚结构的复杂构造和受力问题,该文以一座主跨为280 m钢管混凝土桁拱桥为背景,采用Midas/FEA建立基于拱脚和桥面板与钢横梁详细组合单元的全桥模型,详细计算了外包混凝土拱脚结构各构件在恒载和最不利车道荷载作用下的应力响应规律,分析了外包混凝土对拱脚各构件的受力影响。进一步对比分析了加大拱脚钢管混凝土构件直径和加厚拱脚外包钢管壁厚两种优化方案对无外包混凝土拱脚各构件的受力影响规律。计算结果表明:① 外包混凝土可有效减小拱脚各构件的应力;② 对于无外包混凝土拱脚结构,拱脚下弦杆是控制设计的关键;③ 增加钢管混凝土拱脚上下弦杆的管径和外包钢管壁厚均可有效减小无外包混凝土拱脚下弦杆的应力;④ 考虑施工效率和成本,实际工程中建议采用增加钢管壁厚的无外包混凝土拱脚设计方案。

    • 先简支后连续变截面预制小箱梁设计

      2020, 40(4):147-150. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.031 CSTR:

      摘要 (82) HTML (0) PDF 1.06 M (583) 评论 (0) 收藏

      摘要:为满足双曲拱桥拓宽改造的美观和施工工期等方面的要求,设计了跨径布置为(44.055+7×44.41+44.055) m的先简支后连续变截面预制小箱梁。通过优化变截面预制小箱梁的构造和预应力布置,解决了变截面预制小箱梁由于跨中梁高较低,跨中承载能力薄弱的问题。受力分析结果表明:变截面预制小箱梁施工阶段验算、承载能力验算、截面压应力验算、截面抗裂验算和刚度验算均满足规范要求。

    • 空心板桥桥面裂缝病害分析及处治方案

      2020, 40(4):151-153. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.032 CSTR:

      摘要 (52) HTML (0) PDF 1.02 M (517) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文以广西兴(业)-六(景)高速公路路面改造工程为依托,归纳总结既有空心板桥桥面裂缝病害并对其产生的原因进行分析,根据病害“对症下药”,加强薄弱部位,提高梁间整体受力,到达“标本兼治”的目标。

    • 混凝土拱桥悬臂浇筑法施工扣塔偏位对拱肋高程的影响研究

      2020, 40(4):154-157. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.033 CSTR:

      摘要 (70) HTML (0) PDF 1.25 M (365) 评论 (0) 收藏

      摘要:在采用悬臂浇筑法施工的大跨度混凝土拱桥中,高程控制是保证施工质量的关键,而扣塔偏位对各节段拱肋高程往往会产生一定影响。该文以贵州沙坨特大桥为依托,利用几何分析的方法,分析施工过程中扣塔偏位对各节段高程的影响,同时利用Midas建立有限元模型对结果进行验证。分析表明:扣塔偏位对拱脚处节段高程影响较小,而对于靠近拱顶节段的高程影响较大,同时拱顶处节段对扣塔高度的变化较为敏感,应加强施工控制。

    • 大跨混凝土箱拱拱座围堰施工技术研究

      2020, 40(4):158-161. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.034 CSTR:

      摘要 (61) HTML (0) PDF 1.07 M (240) 评论 (0) 收藏

      摘要:山区溶岩地质条件下深水基础施工对围堰施工提出了新的挑战和要求。该文结合贵州沙坨特大桥东西拱座基础施工特点和现场条件,设计多种围堰结构,建立有限元模型,分析各种围堰结构的静动力性能和安全性,综合运用土石围堰、混凝土围堰、钢围堰多种围堰施工方法,取得了较好的经济效益,按期完成工程施工,效果良好。采用的施工技术对类似特殊地质条件下深水基础施工和应用具有一定的借鉴意义和工程实用价值。

    • 地震作用下连续梁桥伸缩缝处单边碰撞效应研究

      2020, 40(4):162-165. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.035 CSTR:

      摘要 (55) HTML (0) PDF 1.22 M (334) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究多维地震作用下连续梁桥伸缩缝处的碰撞效应,基于接触单元法中Kelvin碰撞模型,利用Ansys建立了全桥有限元分析模型,并将EI地震波分为单向地震、双向地震、考虑扭转分量的多维地震3种不同工况,对比分析了3种地震作用工况下的连续梁桥伸缩缝处单边碰撞效应对梁体位移、墩顶位移及梁体应力的影响。研究结果表明:3种不同工况地震波作用下,考虑扭转分量的地震波作用工况下碰撞效应对桥梁结构的影响尤为显著,且碰撞效应对梁体各跨跨中的压应力影响非常明显,碰撞效应下桥梁跨中最大压应力结果为不考虑碰撞效应结果的7.8倍。

    • 水上现浇等截面箱梁单跨钢管贝雷支架中贝雷选型与适应性研究

      2020, 40(4):166-168. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.036 CSTR:

      摘要 (44) HTML (0) PDF 1.10 M (345) 评论 (0) 收藏

      摘要:贝雷选型和布置是支架设计的关键。该文从标准布局(贝雷横距为0.45 m/0.9 m)加强型双层贝雷梁强度、刚度容许条件入手,以箱梁支点腹板厚为自变量,基于现浇箱梁高(腹板高)与跨径的近似关系,运用理论推导,编制单跨钢管立柱+加强型双层贝雷支架选型表格,并指出该类支架适应最大现浇箱梁跨径不宜大于35 m。结合工程案例,运用Midas有限元分析验证其准确性,可为水上单跨现浇箱梁加强型双层贝雷快速选型、标准化设计提供参考。

    • 半开口式分离双箱梁涡振机理试验研究

      2020, 40(4):169-173. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.037 CSTR:

      摘要 (59) HTML (0) PDF 1.86 M (468) 评论 (0) 收藏

      摘要:半开口式分离双箱梁流线形断面是大跨桥梁较为常见的一种断面形式;然而,既有研究结果表明:半开口式分离双箱梁容易发生涡激共振;尽管涡激共振不会导致桥梁直接损毁,但是由于其起振风速低,发生频繁,容易造成结构疲劳损伤,并严重影响车辆和行人的舒适性。因此,亟需对该种断面形式的涡激共振的激振机理开展深入研究,以便寻找合理的减振/抑振措施。该文以广东佛山同济大桥主桥为工程背景,开展半开口式分离双箱梁节段模型涡激共振风洞试验,采用扫描阀测压研究了模型表面风压分布规律;通过数值积分方法计算了模型三分力系数时程曲线;进一步对三分力系数进行频谱分析,发现当模型处于+3°攻角时,升力系数具有显著的周期性;当升力系数的卓越频率与结构频率接近时发生共振现象,从而导致开口式分离式双箱梁发生涡激共振。

    • 基于MEMS倾角仪的桥梁挠度监测动态及长期性能研究

      2020, 40(4):174-178. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.038 CSTR:

      摘要 (60) HTML (0) PDF 1.36 M (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了分析基于MEMS倾角仪的桥梁挠度监测技术的可靠度及稳定性,该文从算法优化、长期温度影响、瞬时振动影响等多方面着手进行了研究。提出了一种多方案融合的修正样条插值方案,在典型工况下,算法引起的误差小于0.1 mm;其次,通过对MEMS倾角仪的温度敏感性能研究,提出了倾角温漂修正方法;此外,通过对不同车速车辆过桥时的倾角时域、频域空间的研究,提出了采用带通滤波算法对倾角数据进行预处理,可以得到桥梁的准动态挠度;最终,经过实桥的应用及测试,验证了这一挠度监测方案在数据动态采集以及长期性能监测方面的可靠性。

    • 基于锚下有效预应力检测的预应力后张法施工质量控制

      2020, 40(4):179-183. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.039 CSTR:

      摘要 (70) HTML (0) PDF 1.10 M (609) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高预应力后张法施工的精细化与标准化程度,以深中通道40 m预应力小箱梁为研究对象,基于“反拉法”的锚下有效预应力检测结果,分析试验梁预应力张拉中存在的问题并评价张拉质量。由摩阻试验结果可知:设计参数与梁场实际情况相差较大,张拉参数调整后,试验梁预应力张拉质量有明显提高。

    • 锁口吊箱围堰在Padma大桥施工的应用

      2020, 40(4):184-188. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.040 CSTR:

      摘要 (56) HTML (0) PDF 1.51 M (228) 评论 (0) 收藏

      摘要:孟加拉国Padma大桥主桥水中主墩采用超长大直径倾斜钢管桩基础、高桩承台结构。研究设计锁口单壁钢吊箱围堰作为桩内处理及承台施工的挡水结构。围堰平面为圆形布置,由底板、侧板、空间桁架式吊架及吊杆等组成,底板和侧板间、吊架与底板、侧板间均采用32 mm精轧螺纹钢筋连接,侧板间采用锁口连接。除底板及封底混凝土范围吊杆外,其余构件均可倒用。围堰分块制作,拼装成整体后利用浮吊整体吊装。锁口吊箱围堰在Padma大桥得到了成功应用,可为类似工程提供借鉴。

    • 冲击钻孔桩施工对临近建筑影响的数值模拟分析

      2020, 40(4):189-191. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.041 CSTR:

      摘要 (37) HTML (0) PDF 1.17 M (395) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某一大跨径连拱旧桥下进行冲击钻孔桩施工为例,介绍冲击钻冲击荷载的数学模型,提出一种基于有限元的数值模拟方法评估冲击钻孔施工对临近建筑的影响。通过影响区域三维实体精细仿真模拟,并采用弹性-阻尼边界控制三维实体仿真范围,以三角形模型模拟冲击钻冲击荷载,实测数据表明该方法具有较高的准确度和工程应用价值。

    • 剪力键对预制拼装盖梁受力特性的影响研究

      2020, 40(4):192-197. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.042 CSTR:

      摘要 (52) HTML (0) PDF 3.35 M (230) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用横向分段干接缝连接的预制拼装盖梁具有施工速度快、对交通影响小、施工质量易控等优点,但由于存在接缝剪力键,其受力情况复杂。为了更准确分析预制拼装盖梁的受力特性,以城市高架桥倒T形盖梁为对象建立精细化分析模型,探讨剪力键对预制拼装盖梁受力特性的影响;并研究剪力键数量、高深比对盖梁受力特性的影响规律。研究结果表明:设置剪力键会增大接缝区域最大主应力、改变盖梁的极限状态并减小接缝截面的竖向相对滑移;另外,剪力键设置数量及高深比对接缝区域的应力分布也有较大影响,在设计时应进行参数敏感性分析,合理布置剪力键以获得恰当的传力路径。

    • 大断面、小净距隧道施工力学效应分析

      2020, 40(4):197-201. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.043 CSTR:

      摘要 (57) HTML (0) PDF 1.09 M (380) 评论 (0) 收藏

      摘要:在中国公路隧道建设中,小净距隧道有时难以避免。大断面、小净距隧道施工的难点是支护设计参数、合适净距的确定,以及特定地质条件下施工方法的选定。该文以福州绕城隧道工程实例为依托,应用Ansys软件对单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、CD 法3种可行方案进行了模拟,通过变形、应力的分析和比较,确定了最优实施方案。

    • 开挖方式对下卧隧道变形影响的模型试验研究

      2020, 40(4):202-209. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.044 CSTR:

      摘要 (61) HTML (0) PDF 1.61 M (236) 评论 (0) 收藏

      摘要:基坑开挖过程中,开挖卸荷会引起坑底隆起,同时基坑围护结构在内外压力差的作用下会引起侧向变形。坑底隆起和侧向变形两种作用会引起基坑周边地层出现下沉,同时导致坑底下部结构物的上浮,从而影响结构物的安全使用。为了将开挖对下卧隧道的影响降到最低,需要采取合理的开挖方式。该文以上海四平路隧道工程为依托,采用相似理论设计了试验方案,进行了模型试验。通过对试验结果进行收集分析,探讨了分层开挖和台阶开挖两种施工方式对基坑周边土体沉降以及下卧隧道隆起的影响。试验结果显示:台阶开挖带来的影响要明显小于分层开挖。

    • 隧道施工监测三维激光全断面扫描方法研究

      2020, 40(4):210-212. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.045 CSTR:

      摘要 (74) HTML (0) PDF 1.05 M (671) 评论 (0) 收藏

      摘要:隧道施工过程中的监控量测工作可以为隧道结构稳定和周边环境安全提供有力保障。该文将三维激光扫描技术应用于高速公路隧道施工中的监控量测,通过对隧道初支表面进行扫描,获得了连续的断面数据及指定断面处的拱顶沉降值和周边收敛值,并与传统测量方法的精度和可靠性进行对比。结果表明:该文方法能够进行连续全断面检测,且监测效率高,测量数据可重复使用,具有一定的推广应用价值。

    • >路面结构与材料
    • 沥青混合料级配范围优化方法及应用

      2020, 40(4):213-217. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.046 CSTR:

      摘要 (69) HTML (0) PDF 1.07 M (832) 评论 (0) 收藏

      摘要:级配范围不仅对沥青混合料设计具有很强的指导价值,更是控制混合料性能的重要保障。基于目前沥青混合料级配范围过大、适用性不强等问题,该文提出了一种针对不同地域环境的级配范围优化方法。主要步骤包括:首先确定级配研究范围;其次在该范围内选取若干条能均匀划分该区间的不同级配曲线进行室内性能试验,得到路用性能参数;最后针对特定地区的气候、交通条件,采取专家评分的形式,根据得分情况确定混合料级配范围。以江苏地区Sup-13橡胶沥青混合料级配范围优化为例,确定其优化后的级配范围,并通过试验验证和实践应用,证明了该方法对沥青混合料级配范围确定和混合料设计具有重要实用价值,设计的混合料地域适用性强。

    • 高黏改性沥青的开发与性能评价

      2020, 40(4):218-224. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.047 CSTR:

      摘要 (161) HTML (0) PDF 1.16 M (1263) 评论 (0) 收藏

      摘要:为开发新型基于SBS的高性价比高黏改性沥青,通过针入度、软化点、延度及60 ℃动力黏度试验研究SBS、SBR、C9石油树脂、硫磺掺量对沥青性能的影响情况。研究发现:SBS在改善沥青高低温性能的同时,对沥青的黏度有所提升;SBR掺量增加降低沥青黏度,但其有助于提高沥青低温性能;增加C9石油树脂掺量可提高沥青黏度且对沥青高低温性能无明显影响;硫磺对沥青性能影响较小;最终推荐改性沥青配方为5%SBS+2%SBR+7%C9石油树脂+0.8%硫磺;通过渗水试验、车辙试验、低温弯曲试验及浸水马歇尔试验研究高黏改性沥青混合料的使用性能,证明使用开发的高黏改性沥青制备的混合料使用性能满足规范要求。

    • 纳米黏土改性沥青及其混合料性能研究

      2020, 40(4):225-229. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.048 CSTR:

      摘要 (34) HTML (0) PDF 1.30 M (244) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文采用纳米黏土改性沥青的方法,针对纳米黏土改性沥青及其混合料的各项路用性能进行研究。结果表明:单掺纳米黏土改性剂对沥青性能的改善效果不明显,但当纳米黏土和SBS改性剂复掺时,复合改性沥青的各项性能都得到显著的提升,纳米黏土改性剂可明显提高SBS改性沥青的物理力学性能,同时复合改性沥青具有良好的高温抗永久变形以及低温抗开裂性能;沥青混合料路用性能测试表明,纳米黏土改性沥青可显著改善改性沥青混合料的高温性能、水稳定性和回弹模量。

    • 公路地基砾砂冻土在融冻过程中的抗剪强度试验研究

      2020, 40(4):229-233. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.049 CSTR:

      摘要 (49) HTML (0) PDF 1.21 M (209) 评论 (0) 收藏

      摘要:对西藏某拟建公路地基的砾砂冻土开展了4种融冻环境状态下的大型直剪试验,分析了水平位移、竖直位移、体积的变化规律,获取了临界状态和峰值状态下的内摩擦角,探讨了抗剪强度与融冻循环的关系。研究结果表明:随着法向应力的升高,冻土试样的剪切变形行为逐渐由应变软化向应变硬化转换;总体上该砾砂土的温度越高,抗剪强度越低;对于临界状态内摩擦角,状态排序为:C1>C2>C3>C4,而对于峰值状态内摩擦角,状态排序为:C1>C3>C2>C4;在冬季对地基进行压实施工后,应及时保温以减小气候变化对地基温度的影响,并尽量避免在夏季高温时进行地基上部路堤填筑。

    • 再生聚苯乙烯掺配改性剂对沥青混合料性能的影响分析

      2020, 40(4):234-239. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.050 CSTR:

      摘要 (45) HTML (0) PDF 1.15 M (240) 评论 (0) 收藏

      摘要:在沥青混合料生产和施工中由于加热所引起的碳排放,会对环境造成有害影响。该研究在沥青混合料中添加3种不同类型的聚苯乙烯(PS)废料作为沥青的掺配改性剂:通用级聚苯乙烯(GPPS),也称为结晶聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)和塑料衣架聚苯乙烯(HPS)。设计AC-16S沥青混合料(命名为REF)作为参照,以不同比例聚苯乙烯替代沥青得到的混合料与其进行对比,通过试验得出了加入聚苯乙烯对沥青混合料性质的影响规律:空隙率增加并且塑性变形显著降低,而其他性能仍在常规数量级。通过试验研究验证了改性沥青混合料的力学性能,进行了生命周期评价(LCA),并与常规沥青混合料的环境性能对比。结果表明:采用聚苯乙烯代替部分沥青会减少沥青混合料对环境的影响,且使道路预期寿命增加。

    • 中国产成品高黏沥青的排水沥青混合料PA-13性能研究

      2020, 40(4):240-243. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.051 CSTR:

      摘要 (37) HTML (0) PDF 1.07 M (418) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探索中国产低成本高黏改性沥青用于海绵城市的建设,该文对采用南美重油生产的成品高黏沥青技术指标进行检测,并设计了排水沥青混合料PA-13。从水损害,高、低温性能、渗水性能等方面与其他市售高黏改性沥青及混合料性能进行比较。结果表明:中国产成品高黏沥青及混合料性能与进口产品基本相当,可以取代进口产品在排水路面进行应用,以降低工程造价、更好地服务于海绵城市的建设。

    • 陶瓷废料在水泥混凝土路面中的再生应用研究

      2020, 40(4):244-249. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.052 CSTR:

      摘要 (39) HTML (0) PDF 1.12 M (379) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决梧州市陶瓷园废弃陶瓷的回收处理问题和道路行业资源紧缺现状,以梧州市陶瓷产业园的废弃陶瓷作为研究对象,对废弃陶瓷在路面应用的可行性进行研究。根据普通混凝土配合比的设计,利用材料的表观密度比进行线性代换陶瓷再生混凝土的配合比,制成废弃陶瓷再生混凝土;对不同掺量的陶瓷再生混凝土进行抗压、抗折及坍落度试验研究,试验最后对梧州市陶瓷园的陶瓷进行力学性能及化学成分分析,探究混凝土的力学强度变化规律与陶瓷相关性能的内在联系。结果表明:梧州市陶瓷园的废弃陶瓷中含有的主要化合物有二氧化硅和碳酸钙。在一定范围内,由于碳酸钙的影响,陶瓷再生混凝土的抗折及抗压强度随陶瓷掺量的增加而增加,而陶瓷再生混凝土的坍落度随着陶瓷掺量的增加而减少,其陶瓷的最佳掺量范围为50%~70%。

    • 干湿循环下红砂岩路基填料回弹模量控制研究

      2020, 40(4):250-255. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.053 CSTR:

      摘要 (54) HTML (0) PDF 1.32 M (389) 评论 (0) 收藏

      摘要:经过多次干湿循环的红砂岩,其强度衰减特性十分明显,路用性能难以得到保障。该文基于室内干湿循环试验,揭示了3种红砂岩素土和不同水泥剂量改良土的强度变化规律。结果表明:红砂岩素土强度在干湿循环作用下衰减明显,回弹模量随干湿循环次数增加而减小;掺加一定量水泥可以有效遏制水活性,强度衰减幅度减小,随着水泥改良土龄期增长,第3次干湿循环后试件回弹模量缓慢回升。分析了路面与车辆的相互作用关系,根据路面的不平整度确定了车辆动态加载模型;基于动应变控制法和有限元法,针对3种不同路堤强度进行结构建模分析,得到了红砂岩改良层回弹模量和填筑深度的关系,通过幂函数拟合确定了重交通条件下满足动应变条件的改良层所需回弹模量的临界值,并于实际工程中得到验证。

    • 炎热地区高性能橡胶复合改性高黏沥青工程适用性研究

      2020, 40(4):256-260. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.054 CSTR:

      摘要 (46) HTML (0) PDF 1.07 M (219) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究炎热地区高性能橡胶复合改性高黏沥青(HRVA)的工程适用性,该文优选国内外两种高黏改性沥青与高性能橡胶复合改性高黏沥青分别进行针入度、软化点、延度、布氏黏度及动态剪切流变仪试验,通过性能对比和优选,根据工程经验对高性能橡胶高黏改性沥青进行配合比设计,在此基础上,对炎热地区工程最关心的高温性能做进一步优化设计,并在广西某高速公路进行试验路铺筑。试验结果表明:在沥青性能上,相比国内外两种常用高黏改性沥青,HRVA复合改性高黏沥青具有更高的软化点、布氏黏度、车辙因子及弹性成分;在混合料性能上,HRVA-PAC13配合比设计结果符合规范要求,经过高温性能优化后的HRVA-PAC13混合料具有更显著的抗高温性能,其中采用碱性细集料效果最佳,通过混合料试验结果和试验路铺筑验证了HRVA-PAC13在炎热地区的工程性能适用性,同时在经济性上,HRVA复合改性高黏沥青相比常规高黏改性沥青每吨造价降低15%,具有良好的经济适用性。由试验结果可得,HRVA复合改性高黏沥青适用于炎热地区的工程应用。

    • 藏东南地区粗粒土三轴渗透试验研究

      2020, 40(4):261-263. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.055 CSTR:

      摘要 (60) HTML (0) PDF 1.10 M (247) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究藏东南地区粗颗粒土的渗透性能,采用室内大三轴试验(300 mm×600 mm)对土样的渗透性能进行研究。试验中对土样进行了级配和应力水平等条件限制,得到不同级配和应力水平下的渗透系数,对其规律进行总结得到了各种因素的相关性。在上述基础上将种种因素进行拟合得到了研究区域土样的渗透系数与其应力水平的关系式,并用拟合公式计算得到的渗透系数与其试验数据对比,拟合公式在小围压条件下的拟合效果好,说明采用文中方法对研究区域的土样渗透特性进行研究是可行的,也为研究区域土体渗透系数的估算提供了参考方法。

    • 含水率与加筋率对加筋土崩解特性影响的试验研究

      2020, 40(4):264-268. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.056 CSTR:

      摘要 (42) HTML (0) PDF 1.38 M (244) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对边坡生态防护所采用的稻秸秆加筋土,通过崩解试验研究不同加筋率与含水率对加筋土崩解特性的影响规律。试验采用烘干的方法改变6种加筋(稻秸秆)率(加筋率为:0~0.5%)试样的含水率,然后进行崩解试验。结果表明:① 试样的崩解量和崩解速率与试样的初始含水率和稻秸秆掺加比例有关,试样的崩解量和崩解速率随着试样的初始含水率的降低而增加;② 初始含水率对试样的崩解性起决定性影响,稻秸秆掺加比例对试样崩解现象影响不大。当初始含水率高时,试样成“鳞片状”崩解;当初始含水率低时,试样先是细小颗粒以粉状掉落,试样成“块状”崩解。

    • SBS复合改性乳化沥青研制及其性能研究

      2020, 40(4):269-273. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.057 CSTR:

      摘要 (58) HTML (0) PDF 1.08 M (1378) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于复合改性的方法,采用先改性后乳化的工艺,使用自制降黏剂降低SBS改性沥青乳化难度,以正交试验法确定SBS改性剂用量、乳化剂用量、自制降黏剂用量、沥青温度共4个配制参数,通过极差分析确定了采用3种不同厂家乳化剂的SBS复合改性乳化沥青配方,配方设计目标是蒸发残留物含量值较高(70%)、性能优良。综合考虑各项因素,最终确定配方C为最佳方案,同时以相关试验评价其基本性能,结果表明:SBS复合改性乳化沥青各项性能指标均较好,其混合料可较快形成强度。

    • 针片状含量对混合料性能影响及基于破碎特性的针片状含量控制

      2020, 40(4):273-276. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.058 CSTR:

      摘要 (73) HTML (0) PDF 1.02 M (300) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究集料针片状含量对沥青混合料路用性能的影响,以及分析母岩特性对集料加工过程中的针片状含量的影响,该文首先在不同针片状含量下测定了沥青混合料的路用性能指标,继而建立了石料母岩的破碎模型,对母岩体积、破碎率等特性对集料针片状含量的影响情况进行了分析。结果表明:随着针片状含量的增加,沥青混合料的各项路用性能均降低,且当针片状含量为10%~20%时,路用性能下降最为迅速;通过采用接近正六面体或球形的母岩、提高母岩磨碎率或采用体积较小的母岩可降低所生产集料的针片状含量。

    • 基于FTIR法的改性沥青SBS掺量检测方法研究

      2020, 40(4):277-281. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.059 CSTR:

      摘要 (45) HTML (0) PDF 1.22 M (278) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于傅里叶变换红外光谱法(FTIR),对基质沥青、SBS及SBS改性沥青进行了透射光谱试验分析。研究结果表明:改性沥青红外光谱图中966 cm-1处和810 cm-1处的特征吸收峰可用于SBS掺量的定量分析,改性沥青中SBS掺量与A966/A810(966 cm-1处与810 cm-1处特征吸收峰面积比)存在明显的线性相关,相关系数可达0.995以上。提出的检测方法能够快速、准确地测定SBS改性沥青中改性剂掺量,从而达到检测、监控工程材料质量的目的。

    • 纳米SiO2改性水泥混凝土抗盐冻性能研究

      2020, 40(4):281-285. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.060 CSTR:

      摘要 (24) HTML (0) PDF 1.12 M (214) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过慢冻法试验以单位面积剥蚀量及相对动弹模量为评价指标研究不同掺量下纳米SiO2改性混凝土抗盐冻融循环能力,并进行三点弯曲试验,研究其断裂韧度及断裂能损失率,基于此建立水胶比W/B=0.31时的盐冻融损伤回归方程。结果表明:经过纳米SiO2改性的混凝土抗盐冻融性能明显提升,在60次冻融循环之内,2.0%掺量下最大可分别提升混凝土约70%单位面积剥蚀量、24.2%相对动弹模量、29.5%断裂韧度及10.9%断裂能,且纳米SiO2存在最佳掺量范围1.5%~2.0%;在W/B=0.31时,纳米SiO2改性混凝土单位面积剥蚀量、相对动弹模量、断裂韧度损失率以及断裂能损失率与其掺量、冻融次数之间存在较为显著的数学关系。

    • 纳米SiO2改性水泥混凝土优选及疲劳寿命预估

      2020, 40(4):286-291. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.061 CSTR:

      摘要 (40) HTML (0) PDF 1.10 M (222) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过熵权法加权的灰靶理论,对5组不同掺量水平的纳米SiO2改性混凝土综合路用性能进行评价分析,得到最优纳米SiO2掺量;选择最优组改性混凝土进行弯曲疲劳试验,以弯拉强度及荷载作用次数为参数,建立BP神经网络模型。结果表明:经过纳米SiO2改性的混凝土其各项路用性能均得到有效提高,其中1.5%掺量水平下,纳米SiO2改性混凝土路用性能综合评价最高;采用BP神经网络模型预测1.5%掺量水平下纳米SiO2改性混凝土疲劳寿命可得到较为准确的结果,最大误差小于1%,Levenberg-Marquardt训练算法与另外两种算法相比具有最少的迭代次数及最优的收敛速度和泛化能力,且误差平方和相比之下最低,最大相对误差为0.011%~0.041%。

    • 考虑基质吸力的石灰改良土回弹模量简化预测模型研究

      2020, 40(4):291-296. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.062 CSTR:

      摘要 (56) HTML (0) PDF 2.35 M (380) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对两种路基石灰改良土,利用滤纸法获取了相应的土水特征曲线,并利用循环荷载三轴试验,测定了改良土在不同含水率、围压、动偏应力下的回弹模量,分析了基质吸力对回弹模量的影响规律,最终在土水特征曲线SWCC、饱和含水率回弹模量MRsat、最优含水率回弹模量MRopt的基础上,建立了考虑基质吸力影响的回弹模量简化预测模型。研究表明:石灰改良土的回弹模量与含水率、基质吸力、外部应力状态存在明显的非线性关系,简化模型与其他预测模型相比,建模过程更加简化,可在试验数据较少条件下达到类似的预测精度,为定量预测湿度和基质吸力对石灰改良土路基回弹模量的影响提供了更便捷的工具。

    • 草木灰和消石灰改性沥青性能对比研究

      2020, 40(4):297-302. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.063 CSTR:

      摘要 (62) HTML (0) PDF 1.29 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于草木灰与消石灰有诸多相似性质,同时为实现草木灰的资源化利用,该文提出类比消石灰,将草木灰掺入到沥青中用于沥青的改性,并围绕高温稳定性、抗老化性能和水稳定性,对草木灰和消石灰改性沥青进行对比研究。此外,还利用红外光谱分析探讨了两种改性剂的作用机理。研究发现:草木灰和消石灰对沥青的高温性能具有相似的改善效果;草木灰对沥青抗老化性能的改善效果优于消石灰,而消石灰对沥青水稳定性的改善效果优于草木灰。两种改性沥青并未产生除改性剂和基质沥青所含特征峰以外的新的特征峰。但这并不意味着两种改性剂与基质沥青未发生化学反应,这可能是因为生成物的特征峰被改性剂或基质沥青已有的特征峰所掩盖。

    • 膨润土-水泥-木屑混合物的抗渗性能试验研究

      2020, 40(4):302-305. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.064 CSTR:

      摘要 (41) HTML (0) PDF 1.08 M (248) 评论 (0) 收藏

      摘要:使用膨润土-水泥固结体作为垂直防渗墙材料,具有良好的经济效益。该文尝试在水泥-膨润土泥浆中掺杂适量的木屑,并对膨润土-水泥-木屑在不同配合比下进行渗透试验,探究该混合物的渗透系数大小和考虑龄期时的渗透性能。结果表明:水泥和膨润土之间的比例对渗透系数的影响是相互的;木屑掺量较少时,混合物渗透系数随着木屑的增加基本不变,只有当木屑的掺量达到一定量时,混合物渗透系数随着木屑的增加而增大;随着龄期的增加,混合物渗透系数逐渐减小。此混合物可作为一种防渗材料应用于基坑工程的止水与灌注桩护壁材料,可有效节约工程成本。

    • 基于博纳帝再生设备的上面层再生混合料性能研究

      2020, 40(4):306-310. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.065 CSTR:

      摘要 (34) HTML (0) PDF 1.07 M (222) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文目的是研究基于博纳帝再生设备生产的上面层再生混合料的抗裂性能。以30%RAP掺量的AC-16型沥青混合料为主要研究对象,采用低温小梁试验、半圆弯曲试验、间接拉伸疲劳试验分别对再生混合料抵抗低温裂缝、反射裂缝及疲劳裂缝的能力进行了研究,并与新拌混合料进行了对比。结果表明:博纳帝再生设备生产的上面层再生混合料的低温抗裂性能相对较差;相比新拌混合料,抗反射裂缝能力有小幅下降,但随着路龄的增加,其抗裂性能衰减较快;其疲劳裂缝敏感度增大,疲劳寿命降低,但变化并不明显。采用博纳帝再生设备生产的上面层再生混合料抗裂能力有所保障,但对低温环境比较敏感。

    • 老化CR/SBS复合改性沥青混合料弯曲疲劳特性试验研究

      2020, 40(4):311-318. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.066 CSTR:

      摘要 (81) HTML (0) PDF 1.37 M (258) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究橡胶粉(CR)/SBS复合改性沥青混合料的耐久性,该文对比分析了老化前后CR/SBS复合改性沥青混合料的路用性能及不同弯曲模式下的疲劳特性。首先,基于响应曲面法进行试验设计,根据CR/SBS复合改性沥青针入度、软化点、延度试验结果确定了CR/SBS的最佳掺量。然后,通过短期老化、长期老化制备了不同老化程度的AC-13CR/SBS复合改性沥青混合料试件。最后,进行了不同老化程度CR/SBS复合改性沥青混合料高温、低温、水稳定性能及两点弯曲、半圆弯曲、四点弯曲疲劳性能测试。结果表明:CR/SBS复合改性沥青的最佳掺量为15%橡胶粉、3%SBS;CR/SBS复合改性沥青混合料路用性能对老化的敏感程度较低,抗老化性能显著;弯曲疲劳寿命:四点弯曲>半圆弯曲>两点弯曲,应力敏感程度:两点弯曲>四点弯曲>半圆弯曲,不同老化程度下得出的结论一致;疲劳方程参数对老化敏感程度:半圆弯曲>四点弯曲>两点弯曲。

    • >交通工程与管理
    • 预留远期改扩建条件下高速公路超前设计探讨

      2020, 40(4):318-322. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.067 CSTR:

      摘要 (45) HTML (0) PDF 1.16 M (444) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文结合工程设计经验,对考虑到预留远期扩建八车道条件下,现阶段实按四车道高速公路建设,超前设计时需重点关注的问题进行论述总结,从路线平面线形指标预留、超高横坡预留、平面线元组合超前设计、纵断面指标预留、路基横断面加宽方式的选择、互通式立体交叉变速车道几何指标及主线出入口匝道线形设计等方面进行探讨。

    • 生物沥青碳排放量与经济效益定量分析

      2020, 40(4):323-326. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.068 CSTR:

      摘要 (64) HTML (0) PDF 1.02 M (271) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物沥青作为一种可再生的生物资源,近年来逐渐应用于道路建设中,但目前尚缺乏生物沥青的环境与经济效益定量分析。该文结合碳排放因子,开展碳排放量计算,量化分析生物沥青环境效益,开展生物沥青混合料路用性能试验,分析其路用性能,并基于性价比指标,研究生物沥青混合料经济效益,从而量化对比生物沥青混合料与基质沥青混合料的环境和经济效益。

    • 交互式多目标优化方法在城镇路面养护规划中的应用

      2020, 40(4):327-331. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.069 CSTR:

      摘要 (44) HTML (0) PDF 1.07 M (284) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑到路面养护多目标优化问题可能存在大量的可行解,为此引入了一种基于决策偏好模型的“交互式多目标优化优势粗糙集法”(IMO-DRSA),利用优势粗糙集法对决策者在决策过程中所提供的偏好信息进行处理,得到一种“若……那么……”的决策规则,从而帮助决策者根据预先确定的目标对养护方案实施分类及资金分配决策。

    • BIM技术在管廊工程施工中的应用

      2020, 40(4):332-335. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.070 CSTR:

      摘要 (67) HTML (0) PDF 1.06 M (531) 评论 (0) 收藏

      摘要:BIM技术作为管廊工程未来的一个重要发展方向,对城市综合管廊建设具有重要意义。该文依托南宁市某管廊工程,在施工图深化设计、施工准备和施工实施三个阶段开展BIM技术应用,详细分析了碰撞检查、净高分析、虚拟仿真、场地布置、施组优化模拟、点云+BIM误差校核、工程计量以及二维码等BIM技术的应用效果,并针对管廊BIM技术应用的不足提出了相关建议。

    • 一种公路土坡挂渣快速复绿施工技术

      2020, 40(4):336-340. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.071 CSTR:

      摘要 (83) HTML (0) PDF 1.03 M (320) 评论 (0) 收藏

      摘要:抽水蓄能电站地处山区,公路边坡土方开挖采用机械设备,难以避免松土脱落下滑,形成坡面挂渣。该文在考虑雨季影响的条件下,采用一种按土渣整平、刨穴或刨沟、草种撒播为先后顺序的施工技术,利用牙根、百喜草和象草等对梅州抽水蓄能电站上下库连接公路土坡挂渣进行复绿。结果表明:刨穴、刨沟设置有效缓解复绿前雨水冲刷对坡面挂渣的影响;所选草种能快速获得较好的绿化覆盖率,保证了挂渣稳定。

    • 非洲法语国家道路环形平交口设计解析

      2020, 40(4):340-343. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.072 CSTR:

      摘要 (34) HTML (0) PDF 1.24 M (214) 评论 (0) 收藏

      摘要:非洲法语区国家在道路建设中主要采用欧洲(法国)道路设计规范及相应的规程,在道路平面交叉口设计中有严格的要求,该文主要对非洲法语国家环形平交口的平面、纵面及横断面设计进行解析,以期对中国国内平交口设计具有一定的借鉴和指导作用。

    • 材料价格上涨对工程造价的影响及应对措施

      2020, 40(4):344-346. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.04.073 CSTR:

      摘要 (67) HTML (0) PDF 1.05 M (528) 评论 (0) 收藏

      摘要:土木工程中材料费占公路工程造价的比重最大,材料价格的上涨,不仅增加了建设成本,而且对造价管理工作提出了更高的要求。该文通过材料价格对工程造价影响的分析,阐述了材料价格上涨对设计、招标、实施各阶段造价管理产生的影响,提出了不同阶段解决问题的思路和方法,力求找到科学合理的有效途径,提高造价管理水平。

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