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  • 2020年第0卷第5期文章目次
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    • >智慧公路与智能交通
    • 卫星遥感网络数据在公路地形测量中的应用

      2020, 40(5):1-3. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.001 CSTR:

      摘要 (49) HTML (0) PDF 3.22 M (276) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文介绍了在一些特殊地区,通过网络下载卫星遥感数据,经RTK、全站仪等实测数据对卫星遥感网络数据进行纠正,所得数据可满足测图需求,制作公路地形图,辅助公路测设,有效解决了在特殊地区传统测图方法施测困难的问题,结合实例对方法的可行性进行了验证。

    • 一种基于RFM的卫星图像广义立体模型定位精度预估方法

      2020, 40(5):4-9. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.002 CSTR:

      摘要 (51) HTML (0) PDF 1.09 M (431) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多源、多时相卫星图像所构成的“广义立体模型”定位精度难以预估的实际难题,该文提出了一种通用的基于RFM(有理函数模型)的预估计算方法。首先,介绍定位精度重要指标基高比与立体交会角的关系,然后基于RFM模型通过投影轨迹法建立同名光线在物方空间的直线方程,计算出同名光线的立体交会角,进而实现定位精度的预估。利用实际工程卫星图像资料进行了试验,验证了该文方法的有效性。

    • >路基工程
    • 基于无人机倾斜摄影技术的高速公路边坡三维重建

      2020, 40(5):10-12. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.003 CSTR:

      摘要 (128) HTML (0) PDF 1.57 M (780) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更加快速、准确地对高速公路边坡进行三维量测,该文将无人机倾斜摄影技术应用于边坡三维重建的研究中。利用多旋翼无人机倾斜摄影测量系统采集边坡数据,经数据整合和三维建模得到边坡的三维实景模型,并通过精度检测验证模型精度。实际应用结果表明:利用该技术获取的三维实景模型具有真实、纹理清晰、精度高等优势,可进一步节省人力和时间消耗,为高速公路边坡三维重建提供了一种新的方法。

    • 顶推框架桥下穿高速公路路面变形控制研究

      2020, 40(5):13-16. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.004 CSTR:

      摘要 (47) HTML (0) PDF 1.40 M (344) 评论 (0) 收藏

      摘要:拟建湖北省S439省道荆门段采用框架桥顶进施工技术下穿襄(阳)荆(州)高速公路。襄荆高速公路在施工中仍正常运营,故需对路面沉降进行严格控制。综合考虑框架桥顶推施工中存在的技术难题,采取设置门框梁和支撑桩、减阻隔离钢板、子盾构循环开挖等措施,有效地控制了路面变形,保证了高速公路的行车安全。

    • 考虑三维土拱效应的桩间挡板土压力计算

      2020, 40(5):17-21. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.005 CSTR:

      摘要 (41) HTML (0) PDF 1.29 M (241) 评论 (0) 收藏

      摘要:桩间挡板土压力计算是悬臂式抗滑桩工程中至关重要的问题。考虑桩后三维土拱效应,假设土拱形状为抛物线,根据土拱效应沿土体深度逐渐减弱的特点,建立桩间挡板土压力计算模型。基于水平层分法,得到挡板土压力的表达式,并将理论分析结果与试验数据进行对比:作用在挡板上的土压力沿土体深度的增加先增大后减小,且土压力值约在0.67H(H为抗滑桩悬臂段高度)位置处达到峰值,与试验结果吻合良好。参数分析表明:挡板土压力和桩间净距呈正相关关系,和土体内摩擦角、挡板与土体间界面摩擦角呈负相关关系。

    • >路面工程
    • 不同结构类型的全透水沥青路面长期性能分析

      2020, 40(5):21-28. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.006 CSTR:

      摘要 (77) HTML (0) PDF 2.10 M (509) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了分析不同结构类型的全透水沥青路面的长期性能,该文结合石家庄市市政道路中全透水沥青路面的应用实例,分析了两种不同类型的全透水沥青路面结构及对其混合料配合比进行设计。通过在路面结构中埋设传感器对其进行长期实时监测与数据采集,得到路面各结构层的温度与湿度数据;通过对路面相同位置进行渗水试验,得到不同年份路面的渗水系数。对所采集的数据进行分析,发现结构2相比结构1,面层最高温度可降低3~5 ℃,最低温度可提高约3 ℃,说明其受外界气温影响较小;降雨后,两种路面各层位湿度均有明显提高,但在几天后便能下降到原先的水平,说明两种结构均能有效排出降雨带来的积水;结构2的底基层与基层的湿度相比结构1分别降低了约47%和22%,说明结构2的基层渗水、排水性能优于结构1;使用两年后,两种结构的渗水性能虽略有下降,但仍远大于技术规范的要求,满足长期使用的需要。

    • 基于精细积分算法的混凝土路面层状结构动力响应求解与分析

      2020, 40(5):29-35. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.007 CSTR:

      摘要 (34) HTML (0) PDF 1.41 M (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:路面评估是进行路面养护决策的重要依据,是路面管理系统的重要组成部分,而构建混凝土路面结构在动荷载作用下的精确高效数值模型是路面结构体系设计参数反演理论与技术研究的核心内容之一。该文基于传统谱单元法,引入精细积分算法建立了一种交通荷载作用下路面动力响应计算精确模型,用于计算落锤式弯沉仪(FWD)动荷载作用下混凝土路面弯沉响应。数值算例验证了该文算法的准确性,并针对路面结构层杨氏模量以及厚度对于弯沉响应的影响进行了广泛的参数分析,可为道路服役性能评估提供可靠的理论依据和技术手段。

    • 沥青路面全寿命周期节能减排策略案例研究

      2020, 40(5):36-42. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.008 CSTR:

      摘要 (126) HTML (0) PDF 1.20 M (594) 评论 (0) 收藏

      摘要:为定量评估沥青路面全寿命阶段的环境效益,实现沥青路面的绿色生态发展,应考虑完善路面节能减排策略体系。该文以某某已建高速公路的典型沥青路面为基础,采用全寿命周期评价(LCA)对沥青路面不同阶段的能耗与碳排放清单进行研究,对比分析在不同养护阈值下路面设计寿命内各阶段的节能减排影响程度。研究结果表明:沥青路面使用阶段的环境影响明显高于全寿命其他阶段,其能耗与碳排放占比均达到90%以上,其余各阶段的能耗与排放占比均不足5%。不同养护策略中,沥青路面养护阈值设置为75时节能减排效果最佳。路面使用阶段的能耗与碳排放逐年增长,从节能减排层面考虑,在交通量大的年限应采用较高的养护标准,提高路面平整度,可进一步降低寿命周期的环境影响。

    • 聚氨酯碎石和透水砖两种人行铺装结构及性能对比

      2020, 40(5):42-46. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.009 CSTR:

      摘要 (85) HTML (0) PDF 1.14 M (340) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更好地指导聚氨酯基透水人行道的铺装,服务海绵城市建设,该文从路面结构组成、力学性能和抗堵塞效果3个方面,对比分析了聚氨酯碎石和透水砖两种透水人行道铺装的异同。结果表明:两种铺装的路面结构大致相同,但聚氨酯碎石铺装比透水砖铺装具有更好的整体性、结构稳定性和铺装高效性;聚氨酯混合料属于柔性材料,具有较好的抗疲劳性能和更好的透水性能,但其抗冻性能却较差;抗堵塞率和渗透系数变化率均表明聚氨酯混合料具有更好的抗堵塞效果。因此,聚氨酯基透水人行道的铺装用于海绵城市建设具有整体性好、铺装效率高、柔韧性好、抗堵塞性能好、透水效果好等优势。

    • >桥梁工程与隧道工程
    • 双I形GFRP波形腹板-混凝土组合梁的力学性能分析

      2020, 40(5):47-53. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.010 CSTR:

      摘要 (54) HTML (0) PDF 1.18 M (298) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高双I形GFRP直腹板-混凝土组合梁的剪切稳定性,提出将GFRP直腹板替换为GFRP波形腹板,形成双I形GFRP波形腹板-混凝土组合梁,并采用有限元方法研究分析了该类型梁的力学性能。在对GFRP波形腹板-混凝土组合梁进行力学性能分析时首先采用国外文献中双I形GFRP直腹板-混凝土组合梁模型试验所测得的实测数据验证有限元建模的正确性,然后在有限元模型中将直腹板替换为波形腹板,对GFRP波形腹板-混凝土组合梁的剪切屈曲稳定性、动力特性、正常使用荷载作用下的挠度及风荷载作用下的横向位移进行了参数分析。研究结果表明:将GFRP-混凝土组合梁的直腹板替换为波形腹板后,其剪切稳定性能随着GFRP波形腹板波高的增加有显著提高,而其弯曲振动频率、扭转振动频率、正常使用荷载作用下的挠度及风荷载作用下的横向位移随着GFRP波形腹板波高、波形腹板厚度、波形腹板高度及混凝土顶板厚度的变化呈现不同的变化规律。

    • 变截面梁与自锚式悬索组合体系桥梁参数分析

      2020, 40(5):54-57. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.011 CSTR:

      摘要 (59) HTML (0) PDF 1.23 M (302) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某变截面梁与自锚式悬索组合桥梁为研究对象,运用有限元分析方法进行参数分析。结果表明:随着垂跨比的减小,主梁跨中挠度、主缆恒载轴力以及主梁弯矩增大,主塔水平位移减小;随着边中跨比的增大,主梁跨中挠度、主塔水平位移均增大,主梁跨中弯矩变化较小,而主缆轴力减小;随着主缆刚度的增加,主梁跨中挠度、主塔水平位移以及主梁跨中弯矩减小,主缆恒载轴力增大。所得结果对此类组合桥梁的设计具有一定的参考价值。

    • 基于概率跳跃粒子群算法的钢桁拱桥结构线形优化

      2020, 40(5):57-62. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.012 CSTR:

      摘要 (51) HTML (0) PDF 1.32 M (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:钢桁拱桥的拱肋线形对结构的应力分布起关键作用,为了使钢桁拱桥的受力更加均匀,选取钢桁拱的线形影响变量,同时将结构应变能作为目标函数,采用智能优化算法寻找最优拱肋线形。为了避免寻找到局部最优解,提出了概率跳跃因子,同时根据粒子的聚集度和进化速度来确定粒子跳跃的时机。最后分别采用数值算例和工程案例验证了所提算法的寻优精度和寻优效率。结果表明:所提算法能有效改善标准粒子群陷入局部最优的现象,经过修正后,结构的应变能有明显下降,结构受力更加合理。

    • 钢管初应力影响系数因素分析及计算方法

      2020, 40(5):63-70. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.013 CSTR:

      摘要 (46) HTML (0) PDF 1.15 M (395) 评论 (0) 收藏

      摘要:钢管初应力对钢管混凝土(CFST)拱桥受力性能影响显著,该文基于试验数据库开展了钢管初应力影响系数因素分析,建立了高精度的计算公式。首先,收集建立了考虑钢管初应力影响的CFST柱承载力试验数据库,数据库包含35组轴心受压构件和42组偏心受压构件;进而,对计算得到的钢管初应力影响系数试验值进行归一化处理,分析长细比、偏心率、钢管初应力度的影响程度,确定主要影响因素及其变化规律;最后,基于归一化钢管初应力影响系数试验结果,对比了3种主要计算公式的精度和稳定性,并在此基础上建立了偏于安全的修正公式。研究结果表明:对钢管初应力影响系数进行归一化处理能够避免多因素的耦合影响及无初应力CFST构件承载力计算误差带来的影响;钢管初应力度是影响钢管初应力影响系数的最主要因素,当钢管初应力度大于0.6时影响程度超过10%;当前规范给出的计算公式整体偏于危险,其中JTG/T D65-06-2015《公路钢管混凝土拱桥设计规范》精度最高,该文建立的修正公式偏于安全且精度和稳定性均高于当前规范,能够用于钢管初应力影响分析。

    • 大跨钢箱梁斜拉桥施工期结构参数敏感性分析

      2020, 40(5):70-75. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.014 CSTR:

      摘要 (51) HTML (0) PDF 1.29 M (636) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了识别大跨斜拉桥施工期结构参数对其力学性能的影响,开展了主跨760 m钢箱梁斜拉桥施工期的有限元数值模拟与构件参数无量纲敏感性分析。研究了拉索弹性模量、主梁重度、主梁刚度及索塔刚度等设计参数对全桥线形、内力的影响。结果表明:基于无量纲参数敏感性分析方法可识别出大跨度钢箱梁斜拉桥结构响应随设计参数的变化规律;拉索弹性模量、主梁重庆是影响结构变形、结构内力的主要设计参数;拉索弹性模量对拉索索力的影响最大,为重要影响参数,而索塔与主梁的刚度是可忽略影响参数。基于结构参数的敏感性分析结果可掌握影响斜拉桥结构力学性能与安全性的主要参数,为结构优化设计与施工控制奠定基础。

    • 异形索塔斜拉桥参数敏感性分析

      2020, 40(5):76-80. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.015 CSTR:

      摘要 (41) HTML (0) PDF 1.11 M (406) 评论 (0) 收藏

      摘要:以索塔为“飞鸽”造型的异形索塔斜拉桥——贵州沿河乌江三桥为工程背景,采用Midas/Civil有限元分析软件建立空间有限元模型对相关设计参数进行敏感性分析,研究主梁自重、斜拉索刚度、施工荷载、斜拉索初张拉力、混凝土收缩徐变等参数变化对索塔应力和偏位,以及主梁线形和索力的影响规律。结果表明:主梁自重、斜拉索初张拉力、混凝土收缩徐变对成桥状态影响较大,为敏感性参数。索塔塔顶变形的敏感参数为主梁自重和收缩徐变,主梁变形和成桥索力的敏感性参数为主梁自重、斜拉索初拉力和收缩徐变,参数变化对索塔截面应力影响较小。

    • 刚性系杆拱桥吊杆张拉索力施工控制研究

      2020, 40(5):81-86. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.016 CSTR:

      摘要 (163) HTML (0) PDF 1.17 M (479) 评论 (0) 收藏

      摘要:系杆、拱肋是系杆拱桥的主要承重构件,而吊杆索力的大小直接影响全桥的内力分布及工作状态,吊杆张拉次序及张拉力的控制是系杆拱桥施工过程监控的重要内容之一。该文结合理论分析及桥梁的实际情况,确定合理的吊杆张拉顺序,并在确定施工顺序后,对可能影响吊杆成桥索力的拱肋抗弯惯性矩、系杆抗弯惯性矩等设计参数及桥上施工荷载情况和吊杆张拉端锁紧螺母和油泵回油时拉力损失的影响进行敏感性分析;基于此,进一步提出刚性系杆拱桥吊杆张拉施工控制的流程,并完成对某刚性系杆钢拱桥进行吊杆张拉过程的施工控制。结果表明:从两端拱脚往拱顶依次对称张拉吊杆比从拱顶往拱脚张拉的施工方案更为合理,临时施工荷载及张拉过程中锚下拉力损失对成桥吊杆索力影响较大,进行吊杆张拉理论分析时必须对结构计算参数进行修正,并对临时施工荷载进行调查。施工过程中基于千斤顶法对频率法中吊杆的有效计算长度进行修正,并联合频率法与千斤顶法对吊杆张拉过程进行严格控制,可以有效解决千斤顶回油后不能明确定量锚下拉力损失问题。基于该文提出的刚性系杆拱桥吊杆张拉索力控制方法,成桥索力与目标索力最大偏差在3%以内,满足规范及设计要求,可有效减少吊杆索力调整次数,加快施工进度。

    • UHPC Π形梁桥设计计算中法标准对比

      2020, 40(5):87-92. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.017 CSTR:

      摘要 (53) HTML (0) PDF 1.12 M (530) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文基于UHPC Π形梁桥设计计算,对比分析计算过程中中国现有UHPC标准与法国UHPFRC标准之间的不同规定,主要对比了UHPC材料力学性能、抗弯承载力、抗剪承载力和收缩徐变及相应预应力损失几大部分。结果表明:同标号UHPC材料参数中国取值比法国保守,法国标准考虑受拉区UHPC抗拉作用更为合适,法国的桁架拉压杆模型计算UHPC抗剪比中国标准计算值小,UHPC收缩徐变预应力损失法国计算值低于中国的50%。

    • 大跨桥梁主塔施工阶段塔吊风致振动与安全性研究

      2020, 40(5):93-99. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.018 CSTR:

      摘要 (46) HTML (0) PDF 1.42 M (445) 评论 (0) 收藏

      摘要:大跨桥梁主塔施工阶段的高耸塔式吊机抗风安全性问题十分关键,在动力响应方面无规范明确指导。该文提出大跨桥梁施工过程中附着高耸塔吊精细化抗风分析流程,以南京长江五桥为例对桥塔-塔吊联合结构进行了抖振风荷载时程分析,并进行了安全性综合评价。分析结果表明:工作风速(20 m/s)下,塔吊的安全性和舒适度均满足要求;极限风速(42 m/s)下,塔吊的安全性满足要求。提出的抗风安全性验算流程对同类结构的抗风性能分析具有指导和借鉴作用。

    • 基于湿度扩散理论T梁非均匀收缩效应分析

      2020, 40(5):100-104. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.019 CSTR:

      摘要 (48) HTML (0) PDF 1.47 M (356) 评论 (0) 收藏

      摘要:预应力混凝土T梁腹板竖向裂缝是工程界普遍关注的问题之一。该文以湿度扩散理论为基础,研究预应力混凝土T梁由于不均匀收缩效应对结构开裂的影响。通过建立三维湿度-结构耦合模型,分析了T梁湿度场及T梁不均匀收缩应力分布规律。计算结果表明:T梁不均匀收缩效应显著,T梁腹板由于非均匀收缩效应产生较高拉应力,增加T梁腹板开裂风险,是T梁腹板竖向裂缝产生的重要原因之一。

    • 多拱肋宽幅异形钢管混凝土拱桥结构参数敏感性分析

      2020, 40(5):105-112. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.020 CSTR:

      摘要 (52) HTML (0) PDF 1.49 M (256) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了分析多拱肋宽幅异形钢管混凝土拱桥的结构参数对其静力行为的影响,以某拱桥为背景,采用ALGOR软件建立精细有限元模型,研究二期恒载、整体升降温、拱肋钢管内填混凝土、拱肋钢管壁厚、索力(包括中吊杆、边吊杆及水平拉索)对结构变形和受力的影响;在此基础上,以边拱拱顶应力为例,探讨多参数对其静力行为的敏感性。结果表明:多拱肋宽幅异形钢管混凝土拱桥的各拱肋竖向变形呈现“M”形,几何参数变化对拱肋和钢主梁变形、应力有一定影响,但对吊杆和水平拉索的影响较小,且几何参数变小对结构静力行为的影响相对显著;整体升降温对结构力学行为影响最显著;影响水平拉索和中拱吊杆永存应力主要参数为边拱吊杆张拉力,对拱肋横向变形敏感的参数为边拱、中拱和水平拉索的张拉力;边拱拱顶应力多参数敏感性分析亦显示整体升降温影响最显著,且应考虑参数间交叉影响;通过试验设计得到的回归公式,可不必再进行有限元数值分析而得到不同工况下的响应值。

    • 跨既有线系杆拱钢管立柱支架施工安全性分析

      2020, 40(5):112-117. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.021 CSTR:

      摘要 (45) HTML (0) PDF 1.77 M (313) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某铁路梁桥跨越既有线路现浇系杆拱钢管立柱支架施工为例,介绍了跨越既有线路现浇系杆拱钢管立柱支架设计、强度、刚度和稳定性的验算。结果表明:拱座下方区域横向分配梁应力较大,稳定性验算不能满足要求,建议加强立柱上方横梁的侧向(面外)刚度,增大横梁的面外稳定性。支架整体稳定性验算中,钢管立柱与其上横向分配梁之间采用铰接和刚结方式对其整体稳定性有不同影响,横向分配梁与其上纵梁之间采用铰接方式,其支架整体稳定性不能满足要求;若采用刚结方式,其支架整体稳定性可以满足要求。因此,建议立柱与上方横梁采用刚结形式。

    • 三峡库区桥梁深水基础围堰施工技术

      2020, 40(5):118-121. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.022 CSTR:

      摘要 (68) HTML (0) PDF 1.20 M (312) 评论 (0) 收藏

      摘要:湖北省童庄河大桥属于三峡库区渡改桥工程,其主桥为(45+100+320+100+45) m双塔双索面混凝土梁斜拉桥,桥塔主墩基础均采用整体式矩形承台,其下布置11根桩径2.8 m、长63 m的钻孔灌注桩。桥址河床陡峭,覆盖层松散、岩石破碎、多洞穴等。三峡库区修建大跨桥梁,在桩基施工期间水位变化达30 m,如此水位剧变及地质不良是施工最大的困难。该文从桩基施工平台的拼装、运输、护筒精确定位等方面,重点介绍了在水位剧变的情况下,把钻孔施工平台和围堰底龙骨合为一体沿护筒导向下沉的施工技术,可为同类工程在保证质量,降低造价方面提供参考。

    • 香火岩大桥钢管均匀锈蚀厚度限值研究

      2020, 40(5):121-124. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.023 CSTR:

      摘要 (62) HTML (0) PDF 1.27 M (223) 评论 (0) 收藏

      摘要:处在大气环境中的钢管混凝土拱桥,钢管会出现不同程度的锈蚀。根据JTG/T D65-06-2015《公路钢管混凝土拱桥设计规范》及GB 50923-2013《钢管混凝土拱桥技术规范》对约束效应系数、持久状态钢管应力限值要求,分析了香火岩大桥主拱弦管均匀锈蚀的最大容许厚度;基于钢管壁厚折减法,建立了弦管均匀锈蚀的有限元模型,分析了拱肋弦管在不同锈蚀厚度下香火岩大桥极限承载力的衰减规律。研究结果表明:随着弦管锈蚀厚度的增加,截面含钢率降低,弦管应力接近于线性增大。综合考虑约束效应系数、持久状态和极限承载力对应的最大限值,认为香火岩大桥弦管锈蚀厚度应在6 mm内。

    • 曲线钢箱梁平转体施工悬臂状态有限元分析

      2020, 40(5):125-129. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.024 CSTR:

      摘要 (50) HTML (0) PDF 1.77 M (308) 评论 (0) 收藏

      摘要:以深中通道H匝道大曲率钢箱梁平转体施工为工程背景,基于Ansys软件分析该转体施工桥梁最大悬臂状态时的偏心、挠度变形、整体和局部应力分布规律以及曲率半径对转体施工的影响,分析表明:该桥最大悬臂状态时整体受力合理,曲线内外侧变形存在差异,横桥向预偏心设计满足要求,同时得到了曲线半径对相同尺寸钢箱梁偏心、挠度和应力的影响规律。

    • 大直径钢绞线横向预应力体系设计与实桥应用研究

      2020, 40(5):130-133. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.025 CSTR:

      摘要 (53) HTML (0) PDF 1.61 M (529) 评论 (0) 收藏

      摘要:在某大跨变截面连续箱梁桥横向预应力体系设计中,采用单根大直径钢绞线横向预应力体系代替常见3-s15.2扁锚体系,研究新型单根大直径横向预应力钢绞线体系实桥应用的可行性。提出了新型横向预应力体系的主要设计参数,如设置间距、钢绞线直径、波纹管内径等;实桥应用表明:单根大直径钢绞线横向预应力体系现场实施放样简单,张拉方便,可操作性强,施加预应力效果良好,能够代替常规3-5s15.2扁锚体系。

    • 钢箱梁自行车桥的活荷载取值研究

      2020, 40(5):134-140. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.026 CSTR:

      摘要 (54) HTML (0) PDF 2.47 M (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:为确定厦门市钢箱梁自行车桥的活荷载取值,在考虑设计车道数量、骑行速度及荷载错位加载等影响因素的基础上,借助有限元分析程序SAP2000模拟24种荷载工况,计算该自行车桥的变形及内力。结果表明:自行车桥挠度、内力及支座反力随车道数量呈线性变化,并未受到车道偏心加载影响而发生非线性的增长;多车道荷载错位对桥梁内力影响范围为2%~3%,弯矩最大值出现时间差是车道之间荷载所错位距离和当前速度的比值;建议在活荷载设计时不考虑自行车的骑行速度;内力包络图可作为自行车桥的活荷载取值依据。

    • 钢筋混凝土梁基于材料强度疲劳耗散的承载力退化模型

      2020, 40(5):140-148. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.028 CSTR:

      摘要 (69) HTML (0) PDF 1.35 M (296) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究材料强度疲劳耗散下钢筋混凝土梁的承载力退化规律,建立钢筋混凝土梁基于材料强度疲劳耗散的承载力退化计算模型。首先,通过分析钢筋与混凝土疲劳剩余强度退化规律和边界条件,推导两种材料的疲劳剩余强度包络线方程,通过求解方程可以得到加载任意次数后材料的疲劳剩余强度,试验验证表明该文推导的计算公式与试验吻合,不但满足边界条件,也符合材料剩余强度退化规律;其次,基于推导的钢筋与混凝土材料疲劳剩余强度,将静载作用与疲劳作用时钢筋混凝土梁的抗弯极限承载力计算理论进行融合,提出钢筋混凝土梁基于材料强度疲劳耗散的承载力退化规律计算模型,并定义单一材料因素及两种材料综合影响下的承载力退化系数;最后,采用算例对该文提出的承载力退化计算模型进行了验证。结果表明:钢筋混凝土梁的抗弯极限承载力随着疲劳循环次数的增加而发生退化,疲劳开始时退化量相对较小,中间大部分时间都保持线性变化,到循环比超过0.8时退化急速增加;混凝土强度疲劳耗散对梁的整个承载力退化过程影响都较大,且混凝土强度越高时梁的承载力退化越慢,而钢筋强度的疲劳耗散对梁的承载力影响起初较小,仅当循环比超过0.6后迅速增大,且钢筋屈服强度差异对梁抗弯极限承载力退化影响不明显。

    • 某连续刚构桥荷载试验

      2020, 40(5):149-152. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.029 CSTR:

      摘要 (59) HTML (0) PDF 1.12 M (283) 评论 (0) 收藏

      摘要:荷载试验作为桥梁投入使用前的一种验收手段,对桥梁整体承载能力的评定至关重要。成桥荷载试验能够检验桥梁结构设计是否合理,掌握桥梁结构的实际工作状况,判断结构受力是否满足设计要求,对结构的承载能力及工作状况作出综合评价,并为后续的运营养护提供原始数据。该文以某连续刚构桥为例,对荷载试验的准备工作、现场试验及数据处理等问题展开研究。

    • 山区连续刚构桥边跨现浇段吊架法施工技术

      2020, 40(5):153-157. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.030 CSTR:

      摘要 (74) HTML (0) PDF 1.19 M (535) 评论 (0) 收藏

      摘要:大跨度连续刚构桥梁边跨现浇段是施工的难点部位,其施工工艺的选择对整个桥梁的施工工期、质量和成本有着重要影响。该文以乐业至百色高速公路百楼1号大桥边跨现浇段工程为例,系统地对比分析了4种不同的连续刚构桥边跨施工方法,认为采用吊架法施工具有较大的优势,可在保障施工安全及施工质量的前提下,加快施工进度,减小施工成本,并通过理论计算验证了吊架法施工技术的可行性及可靠性。

    • 西江二桥钢-超高性能混凝土轻型组合梁设计研究

      2020, 40(5):158-164. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.031 CSTR:

      摘要 (82) HTML (0) PDF 1.97 M (497) 评论 (0) 收藏

      摘要:广西藤县西江二桥南桥为采用型钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面板的斜拉桥。该文对大桥进行了结构优化设计、结构计算分析以及桥面板模型试验。结果表明:型钢-UHPC组合桥面板结构设计新颖合理,受力性能优异,且能大幅度节省大桥工程材料用量及后期管养成本,提高施工便利性,加快施工进度。

    • 大跨度钢筋混凝土拱桥施工阶段动力特性分析

      2020, 40(5):165-167. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.032 CSTR:

      摘要 (69) HTML (0) PDF 1.04 M (620) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑扣塔、拉索与拱圈之间的耦合效应,该文采用有限元软件Ansys,建立了某上承式钢筋混凝土箱形拱桥施工阶段最大单悬臂状态三维有限元模型,采用分块Lanczos法求解了结构自振频率和振型,并探讨了扣塔刚度、扣锚索索力等参数对结构动力特性的影响。研究结果表明:拱圈与扣塔相互耦合,结构高阶振型复杂;减小扣塔刚度对拱圈扭转基频影响较大;改变扣塔刚度对拱圈横向及竖向刚度影响较小;扣锚索索力变化对结构动力特性影响较小。

    • 锦江人行天桥设计方案优化研究

      2020, 40(5):168-171. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.033 CSTR:

      摘要 (50) HTML (0) PDF 1.32 M (356) 评论 (0) 收藏

      摘要:成都锦江人行天桥主桥采用桅杆式斜拉桥,原方案由国外公司创作。桥型结构外形轻巧,有一定辨识度,但是结构受力不尽合理。为使该中标方案结构受力合理必须对其进行优化。该文阐述了主桥方案优化过程,力求在美学创意和结构逻辑中取得相对平衡。

    • 嘉鱼长江公路大桥钢箱梁设计

      2020, 40(5):172-176. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.034 CSTR:

      摘要 (50) HTML (0) PDF 1.32 M (653) 评论 (0) 收藏

      摘要:嘉鱼长江公路大桥主桥为主跨920 m的双塔单侧混合梁斜拉桥。该桥主梁北边跨采用混凝土箱梁,主跨及南边跨采用流线形扁平钢箱梁,横向两侧设置风嘴,桥面全宽385 m,沿纵向分别设有两道外腹板、两道内腹板及标准间距为3 m的实腹式横隔板。混凝土主梁与钢箱梁间设置钢混结合段。钢箱梁材质为桥梁用结构钢,采用节段全焊制造,节段间采用栓焊组合方式连接;U形肋与桥面顶板间的纵向焊缝采用全熔透、双面成型焊接工艺。钢箱梁内、外表面采用长效防腐涂装,梁体端部设密封门,实现气密防腐。斜拉索在钢箱梁上的锚固采用钢锚箱结构形式。该文重点介绍U肋与顶板采用内焊技术的全熔透、双面成型焊接工艺、制造加工工艺及焊缝质量检验。

    • 非对称独塔斜拉桥拆除工艺研究

      2020, 40(5):177-181. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.035 CSTR:

      摘要 (62) HTML (0) PDF 1.07 M (405) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合一座独塔非对称斜拉桥的拆除实例,通过有限元软件分析其拆除工艺的可行性,并结合桥梁拆除监控结果与理论值的分析比较,以确保桥梁拆除工作的顺利进行,为以后同类型的桥梁提供一套静力拆桥的成功案例。

    • 现浇支架钢绞线反拉压载施工技术

      2020, 40(5):181-185. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.036 CSTR:

      摘要 (38) HTML (0) PDF 1.25 M (392) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文以广西柳(州)—南(宁)改扩建工程NO.4标洛维大桥主墩上主梁0#、1#块现浇支架压载施工为依托,利用钢绞线连接承台上预埋锚固装置和支架顶面分配梁,在分配梁上设置液压张拉装置张拉钢绞线,形成张拉力,反作用于支架上,用以实现对主墩0#、1#块现浇支架的预压施工。

    • 桥塔临时附着结构风致抖振响应时域分析

      2020, 40(5):186-191. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.037 CSTR:

      摘要 (45) HTML (0) PDF 1.53 M (247) 评论 (0) 收藏

      摘要:桥塔施工中的塔式吊机结构,底部可能无法直接依附于中塔柱上,需设置托架结构,同时沿高度设置附着杆件,该结构受到较大的脉动风作用。该文对沪通长江大桥桥塔及吊机附着结构进行风致抖振分析,采用计算流体力学软件对桥塔和吊机进行气动分析,得到桥塔与吊机结构的静气动力系数。结合桥址处风场资料,采用规范中的风谱密度函数,利用谱分解法得到桥址处的脉动风场。利用有限元软件建立桥塔及吊机附着结构的空间模型,采用准定常气动理论计算了作用在桥塔和吊机结构上的抖振力时程,实现结构在时程风力作用下抖振响应的数值模拟。计算结果表明:在脉动风作用下最上端附着杆件受力最大,且第5道附着尚未连接时,结构受力最不利;在工作风速条件下结构不会发生明显的风致响应,且附着结构受力合理;非工作状态风速下,结构产生较大位移,可能影响施工安全。

    • 循环荷载作用下钢纤维混凝土梁疲劳试验研究

      2020, 40(5):191-195. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.038 CSTR:

      摘要 (45) HTML (0) PDF 1.50 M (378) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文进行了10片钢纤维混凝土梁的疲劳试验,在3种疲劳荷载水平作用下,对3种不同钢纤维掺入率的混凝土梁的疲劳寿命以及加载过程中跨中挠度、混凝土应变、钢筋应变和斜裂纹宽度的变化规律进行分析研究。试验结果表明:钢纤维掺入率对混凝土梁的裂纹产生时机有很大的影响,而荷载水平影响着钢纤维混凝土梁的屈服疲劳寿命和极限疲劳寿命。

    • 速度锁定器在大跨度钢箱网状拱桥中的减震性能分析

      2020, 40(5):196-199. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.039 CSTR:

      摘要 (58) HTML (0) PDF 1.19 M (248) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文以某跨河大跨度钢箱网状拱桥为研究对象,研究速度锁定器在此类桥梁中的减震性能。首先,通过“m”法,考虑桩土作用,利用桥梁有限元软件Midas Civil进行动力分析,对比有无锁定器桥梁自振频率的变化;其次通过人工合成地震波,采用黏滞阻尼器MAXWELL模型模拟速度锁定器的作用,通过对大跨度钢箱网状拱桥进行非线性时程分析,验证速度锁定器的减震效果。相关研究结论表明:① 速度锁定器与常规减隔震原理不同,速度锁定器是通过改变结构内力重分布的方式达到减震目的;② 速度锁定器能够有效地减小桥梁固定墩水平力,从而能适当减小固定桥墩的外观尺寸及配筋;③ 通过对比分析可得,速度锁定器在结构发生纵向位移时,减震效果良好。

    • 帕德玛大桥引桥粉细砂地层钻孔桩化学浆护壁成孔及桩端桩侧压浆技术

      2020, 40(5):199-203. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.040 CSTR:

      摘要 (53) HTML (0) PDF 1.22 M (273) 评论 (0) 收藏

      摘要:孟加拉国帕德玛大桥Mawa 侧引桥基础为桩径1.2 m的钻孔桩,桥址区域是典型的粉细砂地质,且在-27 mPWD(绝对高程,下同)以上的区域存在地震液化带。初期荷载试桩显示:采用传统的膨润土泥浆护壁成孔工艺,桩的承载力无法满足设计要求。经过研究,开发出一套采用化学泥浆护壁成孔,并在成桩后对桩端、桩侧进行压浆的施工技术。采用该技术成孔的桩基,经荷载试验验证,承载力得到显著提高,能够满足设计要求。

    • 陡壁地形极小净距隧道小导洞扩挖出洞技术

      2020, 40(5):204-208. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.041 CSTR:

      摘要 (62) HTML (0) PDF 1.22 M (524) 评论 (0) 收藏

      摘要:贵州兴义环城高速公路旧屋基隧道工程出口位于陡壁峡谷,无进洞施工条件,针对隧道具体地形和地质条件,提出了极小净距条件下先行洞台阶法出洞,后行洞采用小导洞先贯通然后扩挖出洞技术。该文介绍了出洞施工整体方案、施工工艺、工序和施工过程,并结合围岩变形监测结果验证了出洞施工效果。结果表明:在中间最小岩柱仅0.6 m条件下,后行洞采取小导洞先贯通、后扩挖施工对于先行洞围岩和结构影响较小,衬砌结构安全,取得了良好技术经济效果,是陡壁极小净距隧道出洞的一种可行方法。

    • 双洞盾构隧道横通道与滑梯组合疏散合理间距研究

      2020, 40(5):209-213. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.042 CSTR:

      摘要 (86) HTML (0) PDF 1.46 M (363) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了确定水下盾构隧道疏散滑梯间距,依托孟加拉国吉大港卡纳普里隧道工程,采用Pathfinder疏散仿真软件建立人员疏散运动模型,通过分别模拟60、80、100 m间距下隧道人员疏散运动时间,从而确定隧道必须安全疏散时间(RSET)。研究结果表明:100 m疏散滑梯间距下的必须安全疏散时间超过规范允许值,80 m疏散滑梯间距情况下,疏散滑梯的综合利用率优于60 m疏散滑梯间距情况,对横通道疏散能力的依赖较小,同时又可以满足规范对于隧道必须安全疏散时间的要求。

    • 既有道路下穿通道的装配式施工技术

      2020, 40(5):214-218. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.043 CSTR:

      摘要 (58) HTML (0) PDF 1.29 M (491) 评论 (0) 收藏

      摘要:装配式技术是当下建设工程的研究热点,地下工程有向建筑工业化方向发展的趋势,该文以厦门市疏港路下穿仙岳路通道工程为例,分析下穿通道的预制装配式施工方案,还原整个施工过程,深入研究地下工程框架节段预制方案、运输和拼装技术。施工实践表明:预制拼装施工技术可提高生产效率和工程质量,改善地下施工作业环境,实现绿色化施工,对今后类似工程建设具有一定实践指导意义。

    • 基于监测与计算的海底风化槽地铁盾构隧道结构受力性能分析

      2020, 40(5):219-225. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.044 CSTR:

      摘要 (42) HTML (0) PDF 1.95 M (290) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明海底风化槽段结构外部荷载及内力分布特征,依托厦门地铁2号线跨海区间盾构隧道,开展结构受力现场监测试验,结合水土压力计算理论,明确结构外部荷载分布特征,通过数值计算分析结构受力变形分布特征及变形继续发展时结构承载性能发展规律。得到如下结论:① 管片拼装完约2个月,水土压力趋于稳定,稳定期水土压力为300~350 kPa,沿管片环向非对称分布,呈右大左小、下大上小形态;水土合算时理论值与监测值比值为104~115,分算时为104~128;② 施工期稳定荷载下,管片呈“横鸭蛋”变形模式,管片最大压应力为-115 MPa,钢筋、螺栓最大拉应力为514、310 MPa;钢筋最大压应力监测值为-40 MPa,为计算值的70%;③ 变形继续发展时,结构呈混凝土受压破坏模式,在多轴受压条件下抗压强度为426 MPa时,最大接缝张开21 mm,裂缝宽度为062 mm,钢筋、螺栓最大拉应力为3955、6319 MPa;④ 提炼管片横向变形椭圆度为结构安全控制指标,考虑结构安全承载性能,控制标准为172‰。研究成果可为海底风化槽段盾构隧道结构荷载计算及安全评价提供数据支撑,也可为类似工程地质条件盾构隧道结构受力分析提供借鉴。

    • 浅埋偏压软岩段大断面连拱隧道施工技术研究

      2020, 40(5):226-230. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.045 CSTR:

      摘要 (73) HTML (0) PDF 1.30 M (623) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文以长沙市望城区普瑞隧道为依托,针对大断面隧道在浅埋偏压软弱围岩以及高地下水位条件的施工难度,以及建设要求高、工期紧、施工地质条件复杂等特点,通过优化大断面隧道开挖施工方法,提高施工效率,同时对施工重点难点进行具体分析,采取一系列的技术措施解决了大跨度双连拱隧道在不良水文地质条件下施工的技术难题。

    • 上下斜交盾构隧道施工净距对既有隧道影响的模型试验研究

      2020, 40(5):231-236. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.046 CSTR:

      摘要 (42) HTML (0) PDF 1.38 M (286) 评论 (0) 收藏

      摘要:以福州地铁2号线鼓山至上洋区间隧道斜交上穿施工为背景,通过室内模型试验研究两隧道净距变化时,新建隧道上穿施工对周围土层及既有隧道附加内力的影响,为滨海富水软弱地层中盾构隧道小净距施工起到指导作用。结果表明:新建隧道上穿施工过程中,同一土层平面上距离隧道轴线越近的土体受扰动影响越明显,对应土压力变化越大,不同层面土体越靠近新建隧道受影响越显著;既有隧道受上部隧道施工影响,各测点附加内力变化规律相似,影响范围主要集中在新建隧道开挖断面前后-1.0D~1.5D区域;当隧道施工净距减小时,既有隧道上方土层受扰动影响更为显著,对应隧道结构附加内力峰值与变化率均明显增加。

    • BIM技术在桥隧相接部位方案设计中的应用

      2020, 40(5):236-239. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.047 CSTR:

      摘要 (47) HTML (0) PDF 2.20 M (400) 评论 (0) 收藏

      摘要:依托某高速公路在偏压地形条件下桥隧相接部位局部基础落空案例,通过对比介绍初始拟定方案和采用BIM技术确定的最终方案,说明了采用BIM技术在该方案确定过程中的优越性。

    • >路面结构与材料
    • 再生剂在回收热拌沥青混合料生产中的应用研究综述

      2020, 40(5):240-244. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.048 CSTR:

      摘要 (71) HTML (0) PDF 1.19 M (573) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,回收沥青路面材料(RAP)已广泛应用于生产热再生沥青混合料,但高含量RAP容易造成路面结构中过早产生疲劳破坏和低温缩裂,故通常在RAP中加入再生剂或复原剂,使老化的沥青恢复到类似于新沥青的状态。该文概述了10多种再生剂在高含量RAP沥青路面热再生中的应用情况;介绍了常用的3种再生剂使用方法:传统的高温拌和法、再生密封剂(RSM)法和胶囊封装法;归纳了再生剂的类型及其对老化沥青及混合料性能的影响,展望了RAP热再生沥青混合料的发展趋势。

    • 三门峡黄土结构性对土水特征曲线的影响

      2020, 40(5):245-248. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.049 CSTR:

      摘要 (37) HTML (0) PDF 1.56 M (326) 评论 (0) 收藏

      摘要:用压力板仪对国道G310三门峡西至豫陕界段相同干密度的原状和重塑黄土进行土水特征曲线试验,采用扫描电镜试验观察两者的微观结构,探讨结构性对其土水特征曲线的影响。试验结果表明:原状和重塑土的土水特征曲线、饱和度和含水率均随吸力的增大而减小,重塑土的土水特征曲线位于原状土的右上方。原状土的胶结状态完好,骨架稳定,孔隙较大,重塑土胶结状态已破坏,孔隙大小较均匀,颗粒堆积构成土体骨架。原状土土水特征曲线前期变化速率较大,排水速率大于重塑土,到达残余饱和度的时间较短,Fredlund & Xing模型拟合试验数据显示,原状土土水特征曲线的进气值拟合参数a较小,主要因为原状土的大孔隙是排水的天然通道,而重塑土的孔隙较均匀。

    • 矿物掺合料对蒸养水泥砂浆强度和干缩性能的影响

      2020, 40(5):249-252. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.050 CSTR:

      摘要 (46) HTML (0) PDF 1.07 M (496) 评论 (0) 收藏

      摘要:以铁路预制轨道板等重要工程中典型蒸养工艺为基础,研究了蒸养条件下掺入不同掺量的粉煤灰、矿渣和石灰石粉等矿物掺合料对水泥浆体抗压强度、干缩性能和孔结构的影响。结果表明:蒸养条件可提高矿渣和粉煤灰早期水化速率,但后期纯水泥试样的抗压强度高于掺有矿物掺合料的蒸养浆体;除掺量为10%的石灰石粉外,掺入上述矿物掺合料可减缓蒸养浆体干缩效应,各龄期的干缩随着掺量的增加而减少,其中矿渣效果最明显。孔径小于50 nm的孔对蒸养浆体的干缩效应影响较大,掺入矿物掺合料和蒸养条件可增加小于50 nm的孔所占的含量。

    • 扁铲侧胀试验确定砂土内摩擦角方法研究

      2020, 40(5):253-256. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.051 CSTR:

      摘要 (70) HTML (0) PDF 1.21 M (643) 评论 (0) 收藏

      摘要:砂土的内摩擦角是岩土工程分析和设计中最受关注的参数之一。扁铲侧胀试验(DMT)作为一种快速和准确的原位测试方法,避免了现场取样和室内试样制备过程中对砂土原状结构的扰动和破坏,在确定天然砂土的内摩擦角方面具有明显优势。通过讨论Marchetti基于侧胀水平应力指数KD建立的扁铲侧胀内摩擦角计算公式,在高质量取样室内试验和自钻式旁压试验基础上,验证扁铲侧胀内摩擦角公式的计算精度。研究结果表明:当KD≤5时,内摩擦角计算值偏小,建议修正曲线下限值,该文由此建立砂土内摩擦角修正公式,与收集文献记录中的砂土内摩擦角进行比较,进一步验证了修正公式的可靠性。

    • 水泥稳定碎石强度的测量不确定度分析

      2020, 40(5):257-262. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.052 CSTR:

      摘要 (51) HTML (0) PDF 1.10 M (389) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了分析水泥稳定碎石强度试验结果的离散性,提高强度结果使用的精确性。该文采用MTS开展了5%水泥剂量、90 d龄期的单轴压缩、四点弯曲和劈裂强度试验,并利用测量不确定度理论对不同应力状态下的水泥稳定碎石强度进行不确定度的评定与分析。通过分析试件不均匀性和强度数学模型输入量引入的不确定度对强度试验结果精确性的影响程度,获得了3种应力状态下的水泥稳定碎石强度的扩展不确定度,并提出以扩展不确定度报告转换的强度区间结果。结果表明:试件的不均匀性是影响水泥稳定碎石强度试验结果精确性的主要因素,以扩展不确定度报告转换的强度区间包含试验测量误差的结果,可以反映出强度试验过程的复杂性;相比于规范对强度试验结果的处理方法,强度区间在表达上更简洁直观。对于在规范临界值附近的强度测量值,其是否合格应该考虑测量不确定度的影响范围。在利用强度参数验算道路设计指标时,为了获得更大的保障,建议以强度区间的下端点值为实测强度的代表值。

    • 天然红土粒料矿物组成及其对工程性能影响分析

      2020, 40(5):263-266. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.053 CSTR:

      摘要 (78) HTML (0) PDF 1.09 M (465) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前天然红土粒料因矿物组成对工程性能影响不明确,而导致红土粒料物理、力学性质认识不全面等问题,选择非洲塞内加尔某高速公路沿线7种天然红土粒料,通过矿物组成分析、工程性能试验及其在路面基层材料中的路用性能评价,研究了红土粒料矿物组成与物理、力学等工程性能的相关关系。结果表明:高岭石、石英、褐铁矿、纤磷钙铝石等矿物是天然红土粒料的主要组成成分,且不同产地红土粒料的矿物组成差异较大,从而导致表观特征和工程特性差异显著;红土粒料的矿物组成对界限含水率具有明显影响,红土粒料液限随着高岭石和石英总含量的增加,呈先增大后减小的二次曲线变化;红土粒料中的石英含量以及高岭石与石英的总含量,对红土粒料的重型击实试验都具有较为明显的影响;水泥稳定以后,石英和褐铁矿含量较高的红土粒料,因矿物结晶程度较高,其强度和硬度明显高于纤磷钙铝石含量高的发白红土粒料;矿物晶格结构越不稳定、材料的工程性能越差。

    • 西非塞内加尔红土粒料的承载特性研究

      2020, 40(5):267-270. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.054 CSTR:

      摘要 (79) HTML (0) PDF 1.38 M (341) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内试验对比研究了西非地区塞内加尔分布的8种红土粒料的矿料组成、级配特征、膨胀性及击实与承载特性。结果表明:粒料天然级配相对连续、粉料黏性较小的红土粒料具有相对更好的工程应用性质;塞内加尔大部分红土粒料的最佳含水率为10%~16%;部分红土粒料具有一定膨胀性,最大线膨胀率可达2.0%以上;大部分红土粒料95%压实度的CBR不低于40%,满足非洲地区路面底基层材料的技术要求,部分红土粒料的CBR受压实度影响显著。

    • 水泥-沸石固化铅污染土路用性能试验研究

      2020, 40(5):271-275. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.055 CSTR:

      摘要 (57) HTML (0) PDF 1.13 M (274) 评论 (0) 收藏

      摘要:将沸石粉与水泥按质量比2∶1混合作为复合固化剂(记作ZC)固化铅污染土,并探究其作为路基填料的可行性,水泥(记作PC)作为对照固化剂。研究结果表明:PC固化土无侧限抗压强度高于ZC固化土,但铅含量较高时,其优势不明显;ZC固化土的浸出液铅离子浓度低于PC固化土,即ZC固化剂较PC固化剂对重金属离子有更好的固定效果;两种固化土的回弹模量均随着干湿循环次数的增加先增大后减小,ZC固化土浸出液铅离子浓度随干湿循环的进行其波动不明显;10%掺量的ZC固化土强度指标和污染物浸出指标均能满足规范要求,能够用作路基填料。

    • 一种模拟特定区域沥青短期老化的室内试验方法

      2020, 40(5):276-285. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.056 CSTR:

      摘要 (55) HTML (0) PDF 1.26 M (393) 评论 (0) 收藏

      摘要:开发了一种与热带地区沥青混合料生产实践相一致的沥青试验室短期老化替代方法。该方法采用ASTM D2872试验人工模拟沥青的短期老化,并对老化时间和老化温度进行研究。采用响应面法(RSM)统计技术进行试验设计,分析现场和试验室样品的测试结果,选择合适的试验室方案。基于中心组合方法进行试验设计,研究两个基本独立的影响因素:85~175 min范围内的老化时间,148~178 ℃的老化温度。采用软化点、针入度、64 ℃G*/sinδ和135 ℃旋转黏度作为3种沥青的测试指标。使用RSM分析响应以导出数学方程,根据测试结果确定最优的时间和温度。结果表明:马来西亚的日常温度、湿度和紫外线都很高,ASTM D2872常规短期老化方法可能不足以模拟马来西亚天气条件下沥青的短期老化。基于统计学分析,时间和温度均显著影响短期老化沥青的物理和流变性质。总体而言,除了两种沥青的部分物理性质呈现2FI(双因素交互作用)和线性模型外,3种沥青的测试指标均显示为二次模型,由此推荐采用在170 ℃下进行135 min的短期老化试验模拟马来西亚气候条件下施工现场的沥青老化。

    • 大温差地区掺玄武岩纤维低标号沥青混合料路用性能研究

      2020, 40(5):286-291. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.057 CSTR:

      摘要 (45) HTML (0) PDF 1.34 M (292) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对新疆大温差地区的地理气候特征,通过DSR试验、BBR试验测试50#基质沥青、玄武岩纤维-50#沥青、90#基质沥青的高温性能、低温性能、疲劳性能,并基于沥青胶浆性能优选出较佳的纤维掺量;通过车辙试验、小梁弯曲试验、疲劳试验,测试3种沥青混合料的路用性能;结合沥青胶浆试验及SEM试验分析玄武岩纤维对低标号沥青混合料低温抗裂性能的改善机理。试验结果表明:掺加玄武岩纤维对50#低标号沥青混合料的高温、低温、疲劳性能具有显著的改善作用。

    • 季冻地区路用水泥混凝土抗盐冻性能试验研究

      2020, 40(5):291-294. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.058 CSTR:

      摘要 (38) HTML (0) PDF 1.07 M (549) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高季节性冰冻地区水泥混凝土路面的抗盐冻性能,在混凝土中分别掺入纳米CaCO3、钢纤维、粉煤灰、引气剂以及改变水灰比,进行盐冻条件下的冻融循环试验及冻融前后的弯拉强度试验,试验时盐溶液为浓度3%的NaCl溶液,冻融循环试验总次数为200次。测得不同冻融循环次数下混凝土的弯拉强度损失、质量损失和相对动弹模量,并进行横向对比分析。研究结果表明:掺入1%纳米CaCO3、1%钢纤维、001%引气剂及水灰比降为038时,均可明显改善混凝土的抗盐冻性能,混凝土弯拉强度分别提高97%、129%、33%和81%;掺入15%粉煤灰使混凝土弯拉强度降低97%,但抗盐冻性能改善明显。因而建议在季冻地区交通荷载等级为极重和特重的水泥混凝土路面中,在尽量加入引气剂、降低水灰比的基础上,优先考虑掺入纤维、纳米材料,不建议掺入粉煤灰。

    • 基于大型直剪试验的土石混合体剪切强度特性及剪切变形模拟方法研究

      2020, 40(5):295-301. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.059 CSTR:

      摘要 (63) HTML (0) PDF 1.15 M (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:土石混合体剪切强度特性及剪切变形过程模拟方法是散体材料填筑设计与计算的重要依据。该文首先采用正交设计试验方法开展受多因素、多水平影响的土石混合体大型直剪试验研究,通过探讨土石混合体剪切强度特性提出土石混合体抗剪强度准则,获得各因素对土石混合体结构力和摩阻角的影响规律,试验表明:含石量和含水量是影响土石混合体剪切强度特性的关键因素;然后,探讨土石混合体剪切变形特征与机理,引入损伤力学理论建立土石混合体剪切损伤模型,进而建立土石混合体剪切损伤本构模型并给出了模型参数的确定方法;最后,将该文理论曲线与土石混合体剪切试验曲线进行对比分析,表明该文模型和方法具有一定的合理性与可行性。

    • 基于PCG的GB4沥青混合料旋转压实特性研究

      2020, 40(5):301-305. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.060 CSTR:

      摘要 (45) HTML (0) PDF 1.15 M (564) 评论 (0) 收藏

      摘要:PCG旋转压实试验是法标沥青混合料四级试验关键的第一步,该文结合实体工程需求,基于PCG3旋转压实设备,对法标中GB4沥青混合料的压实特性进行了研究。通过A、B、C 3种级配的旋转压实试验,提出了GB4沥青混合料最佳油石比的确定方法,分析了级配类型、胶结料类型及胶结料用量对混合料压实特性的影响,并对PCG的适用性以及试验方法的改进进行了探讨。

    • 机制砂与沥青黏附性评价方法研究

      2020, 40(5):306-310. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.061 CSTR:

      摘要 (67) HTML (0) PDF 1.05 M (495) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了评价机制砂与沥青的黏附性,通过采用湿轮磨耗试验和IPP图像处理技术,以采集的湿轮磨耗后试件表面数字图像为研究对象,根据磨耗区域内图像表面颜色的差异,利用IPP图像处理技术计算沥青膜的剥落面积,进而计算沥青膜剥落率ρ,作为机制砂与沥青之间黏附性的评价指标,并研究湿轮磨耗试验的适用性、试验条件和机制砂与沥青黏附性等级的划分标准。结果表明:当磨耗时间为600 s、试验温度为20 ℃时,湿轮磨耗试验能够作为评价机制砂与沥青黏附性的试验方法。机制砂与沥青黏附性等级的划分标准为:0≤ρ≤20%,黏附性为5级;20%≤ρ≤40%,黏附性为4级;40%≤ρ≤60%,黏附性为3级;60%≤ρ≤80%,黏附性为2级;80%≤ρ≤100%,黏附性为1级。

    • 碳纤维发热桥面热量耗散分析

      2020, 40(5):311-315. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.062 CSTR:

      摘要 (73) HTML (0) PDF 1.12 M (368) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用碳纤维发热线加热融化桥面冰雪对保障车辆安全通行具有重要的意义。为了解决桥梁内置碳纤维发热线设计理论不足的问题,该文分析了桥面热能交换过程,提出采用综合换热系数表征潜热通量与对流换热量,成型C50水泥混凝土+AC-20沥青混凝土+SMA-13沥青混凝土大板试件进行室内温升试验模拟碳纤维发热桥面的加热过程,基于能量守恒定律研究了碳纤维发热桥面的热量耗散机理。研究结果表明:对流换热和潜热是影响碳纤维发热桥面热量耗散的主要方式;温度对碳纤维发热桥面融雪化冰影响作用最大,风速次之,冰层厚度影响作用最小。根据桥面综合换热系数,同时考虑不同地区桥梁所处的气候环境和应急通行需求,可以经济合理地设计出桥面内置碳纤维发热线的布设方案。

    • >交通工程与管理
    • 基于MLP的高速公路服务区合理规模测算模型

      2020, 40(5):316-321. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.063 CSTR:

      摘要 (47) HTML (0) PDF 1.10 M (395) 评论 (0) 收藏

      摘要:为准确测算高速公路服务区合理建设规模,提高高速公路服务质量和经营效益,结合出行者消费行为及其他交通参数,提出基于MLP(Multi-Layer Perception)神经网络的服务区合理规模测算模型,采用BP算法进行训练。结果表明:模型评价参数rerr、arerr均在5%以内,EC为0.984 5,该模型预测精度及可靠性较好。

    • 大丰枢纽互通立交改造方案研究

      2020, 40(5):322-325. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.064 CSTR:

      摘要 (56) HTML (0) PDF 2.37 M (337) 评论 (0) 收藏

      摘要:大丰枢纽互通立交原状受高快系统与慢行系统交织混行、互通形式不合理及收费繁杂所限,拥堵严重,为路网瓶颈。改造方案着重研究高快系统与慢速系统彻底分离,通过上下分层、左右分幅等手段,最大化利用原有路域资源,最优化处理两个系统的空间关系,并在此基础上优化立交形式,简化收费模式。方案实施后,成功实现了所有交通体系安全、快捷、便利通行。

    • 不中断交通下桂柳高速公路改扩建保通方案研究

      2020, 40(5):326-330. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.065 CSTR:

      摘要 (27) HTML (0) PDF 1.30 M (434) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现在不中断交通情况下,完成桂柳高速公路改扩建工程的保通工作,分析了中国典型的已改扩建高速公路的保通方案,结合桂柳高速公路改扩建工程概况,对比分析了3种可行的保通方案,最后从交通影响和社会影响两个方面,考虑以上3种保通方案特点,确定“利用老路面双向四车道行车”作为桂柳高速公路改扩建工程的保通方案。分析表明:该方案适合桂柳高速公路改扩建工程,可以在保证自身通行能力的情况下对周边路网的交通压力降到最小。

    • 日本高速公路路段类别事故率特征比较研究

      2020, 40(5):331-335. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.066 CSTR:

      摘要 (40) HTML (0) PDF 1.32 M (319) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究路段类别对交通事故的影响,对日本东名高速公路4种路段类别的事故率随交通密度变化趋势进行了比较,分析了不同车道数断面的事故率特征差异。研究发现:随着交通密度的变化,各路段事故率均呈U形曲线变化,但服务区和合流段事故率值明显较大。拥堵状态时,各路段事故率随交通密度增加而增大,其中分流区事故率比较高。不同车道数断面的事故率变化趋势相似,但相较于两车道断面,三车道断面的事故率在非饱和流时明显较大,在饱和流时则明显较小。研究结果将对不同路段类别的交通安全控制策略提供有价值的参考依据。

    • 基于NSGA-Ⅱ算法的左转待行区交叉口信号配时优化

      2020, 40(5):336-342. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.0067 CSTR:

      摘要 (58) HTML (0) PDF 1.15 M (525) 评论 (0) 收藏

      摘要:以左转待行区交叉口为研究对象,基于交通波理论,修正信号交叉口的停车率模型。以信号周期时长、相位有效绿灯时长为研究对象,建立交叉口控制延误时长最小、停车率最小的双目标优化模型。以长沙市某交叉口为例,运用NSGA-Ⅱ算法对左转待行区交叉口的信号配时进行优化,与现状配时方案进行对比,结果表明:车辆的延误和停车率分别降低了13.61%、0.02次/s,达到了交叉口控制效率提高的目标。

    • 城市道路平面交叉口与隧道出口的最小间距计算

      2020, 40(5):342-346. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.05.068 CSTR:

      摘要 (110) HTML (0) PDF 1.07 M (759) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市道路平面交叉口与隧道出口之间的最小距离事关城市规划、城市道路建设和行车安全等问题,需要进行科学的计算。该文综合参考各种研究文献,将城市道路平面交叉口与隧道出口之间的距离分为5段,全面讨论了各段距离的最小值,从而得到合计的最小距离。与以往研究相比,该文所得的最小距离更切合实际。

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