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  • 2020年第0卷第6期文章目次
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    • >智慧公路与智能交通
    • 基于遗传算法的道路平面线形组合设计参数优化

      2020, 40(6):1-6. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.001 CSTR:

      摘要 (49) HTML (0) PDF 1.12 M (393) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对道路平曲线组合设计中缺少定量评判标准而导致设计参数组合随意性的不足,该文以设计参数之和在约束条件下最大作为最优组合的评判标准,并以此建立基本形和S形平曲线组合的参数优化数学模型。基于Matlab平台,应用遗传算法以曲线半径和回旋参数作为组合参数进行基因编码,并进行遗传算法的选择、交叉、变异的寻优计算。算例结果表明:通过遗传算法进行设计参数优化组合计算效果良好,使这两种常用平曲线组合设计更加科学合理。

    • 高速公路平曲线半径设置合理性数值仿真

      2020, 40(6):7-12. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.002 CSTR:

      摘要 (85) HTML (0) PDF 1.22 M (656) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国长久以来将设计速度作为公路路线设计的关键性指标,针对这种设计方法中可能存在的安全性、舒适性缺陷,该文依托雅康高速公路工程实例,探讨了汽车模型和速度控制模型及其参数的选择对路线方案舒适性及安全性的影响规律,建立了基于预瞄跟随理论的复杂路线段行车仿真分析模型,通过系统理论分析,获得不同最大控制速度(期望速度)下,小汽车的速度差、横向和轴向加速度沿路线的变化规律,对雅康高速公路的特殊路段选线设计方案进行了评估。结果表明:在设计速度为80 km/h的高速公路上,半径大于800 m的平曲线不宜设置过多;在半径小于800 m的平曲线上至少应做100 km/h限速处理。研究成果可供类似高速公路复杂路线的设计与线形评价参考。

    • >路基工程
    • 装配式边坡防护在京雄城际铁路中的应用

      2020, 40(6):12-16. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.003 CSTR:

      摘要 (39) HTML (0) PDF 1.52 M (315) 评论 (0) 收藏

      摘要:边坡防护是基坑放坡法开挖的关键环节,传统的边坡防护多采用混凝土喷锚或喷锚或土钉墙与喷锚结合的防护方式。但这种边坡防护方式具有施工量大、环境污染较明显等缺陷。为了优化边坡防护形式,该文以京雄铁路机场2号线明挖隧道边坡工程为依托,探索了一种绿色装配式边坡防护形式。通过理论研究、试验总结与现场跟踪相结合的方法,对这种新型防护结构的合理结构形式、施工关键技术及质量控制要点进行了研究与总结。建立了这种防护形式的合理锚固结构,施工关键技术,并制定了其质量控制要点与质量指标。研究表明:这种防护方式具有施工便捷、质量可控、环境污染小等优势,可作为传统混凝土喷锚防护的替代产品。

    • 基于PFC2D的基坑排桩支护机理探讨

      2020, 40(6):17-20. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.004 CSTR:

      摘要 (62) HTML (0) PDF 1.91 M (225) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究土拱效应有助于进一步揭示基坑排桩支护的机理。采用离散元PFC2D软件,分析基坑排桩支护时土体内部力学变化,重点探讨土拱发展各阶段的力学特性,同时对桩间距、颗粒黏结强度和颗粒摩擦系数等对支挡效应的影响进行探讨。结果表明:在支护过程中,土拱所能承载的荷载呈现先增大后减小最后趋于稳定的变化历程;土拱效应呈现“发育-形成-破坏(残余)”的变化过程,土拱的形状大致呈马鞍形;颗粒间的黏结力和摩擦系数与排桩支挡效果呈正相关;桩间距与排桩支挡效果呈负相关。

    • 地震荷载下超载边坡永久位移非线性分析

      2020, 40(6):21-26. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.005 CSTR:

      摘要 (43) HTML (0) PDF 1.57 M (226) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对以往分析中,抗拉强度通常在压缩状态下使用线性强度包络线外推得到,而真实土体的抗拉强度往往基于非线性破坏准则的现象,该文基于平面应变的对数螺旋旋转机,采用极限分析上限法对不同参数组合下的超载边坡进行非线性破坏分析,并将算法优化进行求解。以经典地震破坏案例为基础,采用刚性位移滑块法进行边坡永久位移的计算。研究结果表明:优化后的算法解决了先前计算中精度低、速度慢的缺陷;非线性破坏分析对于边坡临界加速度影响显著,超载作用则加剧临界加速度的折减;输入真实地震波计算永久位移,非线性强度准则下超载边坡滑落位移可达到线性条件下的4倍。因此对于超载边坡的非线性设计显得尤为重要。

    • 重锤法检测钻孔灌注桩有效灌注标高的改进与应用

      2020, 40(6):27-31. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.006 CSTR:

      摘要 (53) HTML (0) PDF 1.31 M (528) 评论 (0) 收藏

      摘要:钻孔灌注桩有效灌注标高的确定是成桩质量控制的关键之一。通过室内试验,验证了利用重锤检测混凝土拌和物面的可行性;通过现场试验研究,揭示了利用重锤检测混凝土拌和物面的影响因素和作用机制。结果表明:可将测力计到达0.5 N时作为浮浆和混凝土拌和物分界的预警判定点。工程中,考虑钢护筒、导管等影响因素,建议将重锤设置在设计标高以上50 cm处,安全经济。

    • 大型深基坑紧邻磁浮高架桥和站场结构施工影响分析

      2020, 40(6):32-36. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.007 CSTR:

      摘要 (39) HTML (0) PDF 3.46 M (307) 评论 (0) 收藏

      摘要:以长沙地铁6号线黄花机场西站基坑邻近既有中低速磁浮线施工为工程实例,在分析借鉴类似工程所采取的位移控制标准、保护措施及实施效果的基础上,运用Midas GTS NX软件建立三维有限元模型,模拟磁浮结构施做和车站基坑分步开挖过程,分析基坑施工过程中磁浮高架桥和站场结构的位移和内力变化,根据计算结果对基坑施工的安全性进行评价,验证采用明挖法的合理性。该文对此类市区复杂环境下大型深基坑的设计和施工进行了较全面分析,提出了有针对性的磁浮线保护方案和施工控制措施。

    • 基于BP神经网络的双层体系模量反演研究

      2020, 40(6):37-40. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.008 CSTR:

      摘要 (55) HTML (0) PDF 1.23 M (213) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用有限元软件计算了轻型落锤弯沉仪(LWD)荷载下1 210组双层体系弯沉盆数据,建立了用于模量反演的弯沉盆数据库。利用Matlab神经网络工具箱构建了稳定可靠的双层体系结构层模量反演模型,并利用实际测试数据对BP模量反算模型进行了校验。结果表明:BP神经网络较等效厚度法反演精度更高。

    • 基于Adhikary理论的反倾岩质边坡弯曲倾倒计算模型研究

      2020, 40(6):41-46. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.009 CSTR:

      摘要 (30) HTML (0) PDF 1.19 M (394) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据反倾岩质边坡弯曲倾倒变形破坏特征,将边坡分为稳定区、弯曲倾倒区、剪切滑移区3个区域,建立考虑破坏分区的弯曲倾倒计算模型,对Adhikary悬臂梁极限平衡模型进行合理改进,工程实例验证表明:改进模型的计算结果更贴合实际,对该类边坡计算具有理论和实践指导意义。

    • >路面工程
    • 基于灰关联法的沥青路面抗滑性能影响因素研究

      2020, 40(6):47-52. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.010 CSTR:

      摘要 (61) HTML (0) PDF 1.10 M (268) 评论 (0) 收藏

      摘要:为掌握沥青路面抗滑性能影响因素,实测了5种集料技术指标,利用灰关联法研究了集料主要性能指标与路面构造深度、摆值之间的关系和变化规律。结果表明:采用灰关联法能够较贴切地表征沥青路面抗滑性能在其他因素影响下的变化规律。基于灰关联理论排序结果,粗集料的形状因子是影响摆值与构造深度的最主要因素;细集料的棱角性与摆值、构造深度的灰关联度良好。

    • 种植土绿化带净化道路径流雨水的试验

      2020, 40(6):53-57. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.011 CSTR:

      摘要 (44) HTML (0) PDF 1.39 M (265) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析种植土绿化带海绵道路结构对入渗道路径流雨水水质的净化性能,自制了试验桶、降雨系统、雨水收集装置组成的种植土绿化带雨水入渗足尺试验模型。配制人工雨水,对60 cm厚种植土绿化带开展6次降雨及雨水入渗试验,测试种植土绿化带结构出水污染物浓度及演化规律,结果表明:① 种植土出水COD(化学需氧量)浓度随降雨次数先减小后增加,出水SS(悬浮物)浓度随降雨次数逐渐增加,出水NH3-N(氨氮)浓度和TP(总磷)浓度没有明显规律;② 种植土出水COD允许浓度限值建议取为天然雨水COD浓度和第4类排放水体污染物浓度允许限值中的大值;③ 经过种植土绿化结构净化后,出水污染物浓度显著降低,COD浓度平均降低约73.5%,SS浓度平均降低约84.2%,净化后道路径流雨水满足入渗地下的水质要求。

    • 纳米TiO2负载方式对半柔性路面的路用性能影响研究

      2020, 40(6):58-61. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.012 CSTR:

      摘要 (52) HTML (0) PDF 1.04 M (246) 评论 (0) 收藏

      摘要:以半柔性路面为母体,采用不同的方式将纳米TiO2负载到半柔性路面上,开展了一系列基本路用性能试验,研究负载方式对路用性能的影响。结果表明:将纳米TiO2替代矿粉拌和到沥青混合料中,会出现高温力学性能下降、低温性能改善、残余空隙率降低等现象。喷洒嵌入式和水溶液涂覆式相对于拌和式,高温下的动稳定度提高3 500次/mm,低温平均劲度模量分别增加24.10%和16.40%。因此,喷洒嵌入式和水溶液涂覆式的高温性能较好,低温性能较差;而拌和式则与之相反,高温稳定性较差,低温抗裂性较好。

    • 平胜大桥大宽度环氧沥青铺装整幅维修方案研究

      2020, 40(6):62-66. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.013 CSTR:

      摘要 (46) HTML (0) PDF 1.14 M (209) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高热拌环氧沥青铺装的施工效率及减少桥面铺装维修对交通运行的影响,依托佛山一环高速化改造工程,分析平胜大桥钢桥面铺装维修养护情况并总结了其桥面铺装的病害特点,开展了平胜大桥钢桥面铺装维修方案的研究。总结介绍了平胜大桥19.5 m宽整幅热拌环氧沥青铺装维修方案及施工控制关键环节。在重载交通及高温、雨季、低温的循环作用下,跟踪调查了平胜大桥大宽度钢桥面铺装整幅维修工程通车1年后的使用状况,其桥面铺装整体性能表现优良。

    • 钢桥面铺装组合结构车辙性能研究

      2020, 40(6):67-73. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.014 CSTR:

      摘要 (61) HTML (0) PDF 1.19 M (322) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文主要通过4个方面研究钢桥面铺装组合结构的高温性能:不同厚度、不同上下层性能对组合结构高温性能的影响;不同层间碎石撒布量、不同温度对组合结构高温车辙性能的影响。通过设计相应试验方案、分析试验规律并结合SPSS软件进行相关性分析,得到其影响规律,提出优化设计方案。

    • >桥梁工程与隧道工程
    • 基于中、法标准的单桩抗压静载试验研究

      2020, 40(6):74-78. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.015 CSTR:

      摘要 (38) HTML (0) PDF 1.15 M (202) 评论 (0) 收藏

      摘要:为获得桩基设计参数,按法国标准NF P 94-150-1进行了单桩抗压静载试验,按中国自平衡标准JT/T 738-2009进行了结果分析与判定。试验采用双循环加载法,依次对下荷载箱、上荷载箱进行了测试。试验结果表明:桩端存在沉渣,根据各级荷载作用下的刚度变化估算了沉渣压缩量;中段桩因受桩底脱空、荷载及位移方向变化等因素影响,加载会产生较大的位移;当上段桩桩长较大时,达到极限承载力所需的位移也较大;对于双荷载箱测试,若下荷载箱加载时出现了向上破坏,则双荷载箱的试验结果与单荷载箱基本相同。

    • 浅覆土下穿高速公路框架桥顶进施工技术

      2020, 40(6):79-83. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.016 CSTR:

      摘要 (38) HTML (0) PDF 1.23 M (439) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文结合下穿襄荆高速公路分离式立交专项工程,详细介绍了上覆土层薄、高速公路正常运营等困难条件下组合式滑板卷铺框架盾构技术的施工工艺。相比传统施工方法,该施工工艺能更大限度地减少浅覆盖层顶进施工过程中对公路路基的扰动。施工中利用实时监测数据、采取相应纠偏措施成功克服了“抬头”、“扎头”、偏离设计顶进方向等技术难题,并推导了顶推框架桥头尾部只产生横向偏移情况下纠偏时适当超挖量的表达式。

    • 基于公路规范的钢-GFRP-混凝土组合梁桥受力性能分析

      2020, 40(6):83-87. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.017 CSTR:

      摘要 (65) HTML (0) PDF 1.26 M (455) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用有限元软件建立了钢-GFRP-混凝土组合梁桥的空间有限元模型,对钢-GFRP-混凝土组合梁桥进行了施工阶段及运营阶段的静力性能分析。计算结果表明:施工阶段GFRP板的应力、刚度及T形肋的局部稳定验算均满足要求;运营阶段组合梁桥的整体挠度、局部区域挠度及混凝土最大裂缝宽度也满足要求;GFRP板和钢主梁的应力满足相应的材性指标。

    • 基于灰色系统理论的铁路混合梁斜拉桥施工控制研究

      2020, 40(6):88-92. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.018 CSTR:

      摘要 (29) HTML (0) PDF 1.11 M (274) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高铁路混合梁斜拉桥施工控制精度,减小施工控制误差,该文以主跨260 m的湖北岳口汉江特大桥为研究背景,基于灰色系统理论构建GM(1,1)灰色预测模型,采用Midas/Civil模拟全桥施工全过程,对主梁立模标高和斜拉索初张索力进行预测修正。通过对比分析主梁标高、斜拉索索力的理论值、实测值及灰色系统理论预测值,得出以下结论:① 该桥灰色模型预测标高与实测标高吻合度较好,最大偏差仅24 mm;灰色模型标高预测值介于理论值和实测值之间,利用灰色模型对立模标高进行修正可以减小实际标高与理论标高之间的偏差;② 中跨斜拉索索力的理论值、实测值和灰色系统理论预测值三者差值较小,最大偏差为491%;采用灰色系统理论对主塔附近的索力进行预测时精度较高。

    • 快速施工钢桁-混凝土组合连续刚构桥装配工序优化分析

      2020, 40(6):92-97. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.019 CSTR:

      摘要 (36) HTML (0) PDF 1.28 M (262) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现钢桁-混凝土组合连续刚构桥的快速建造,提出一种基于装配式PCSS剪力连接件的组合梁桥全装配式施工方法。该文针对3种桥面板安装和组配方案,建立了精细化有限元模型,进行了施工阶段优化分析。结果表明:预制桥面板一次性焊接方案使得桥面板内获得预应力最高,但结构挠度较大,钢桁梁受力最大,且PCSS剪力键焊接难度较大;桥面板每一批次焊接方案使得钢桁梁受力和跨中挠度较小,PCSS剪力键焊接难度较小,但工期较长;桥面板每两批次焊接方案中桥梁受力性能、变形和工期介于上述两种方案之间。因此,在综合考虑结构受力、施工难易和工期的基础上,桥面板每两批次焊接方案成为依托工程的推荐施工方案。

    • 脉动风效应对转体结构的稳定性影响研究

      2020, 40(6):98-103. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.020 CSTR:

      摘要 (33) HTML (0) PDF 2.06 M (231) 评论 (0) 收藏

      摘要:以往对转体结构稳定性敏感性分析的因素是:静力荷载工况、地震荷载工况、转动速度及加速度等,忽略了脉动风效应对桥梁稳定性的影响。该文通过有限元分析方法,研究了脉动风效应对结构的动力响应。对横向、竖向脉动风对结构产生的弯矩与静力风效应产生的弯矩进行对比分析,利用球铰压应力沿径向变化指标,评价脉动风效应对结构稳定性的影响。结果表明:脉动风效应对结构稳定性影响较大,其产生的横向不平衡力矩是确定桥梁转盘尺寸的重要因素,而非仅由转体重量唯一控制。

    • 预应力混凝土连续矮肋T梁抗弯承载力分析

      2020, 40(6):104-108. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.021 CSTR:

      摘要 (56) HTML (0) PDF 1.15 M (222) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究预应力混凝土连续矮肋T梁的承载能力及破坏模式,以32 m预应力混凝土连续矮肋T梁为原型,以1∶4为几何缩尺比,以关键截面等应力为原则,制作缩尺模型梁。运用Abaqus有限元软件模拟模型梁的试验过程并验证模型试验的正确性。用有限元软件和模型试验共同分析在加载过程中梁体跨中截面位移、钢筋应变、混凝土应变的变化情况,并且对矮肋T梁的刚度折减、截面特性及破坏形态进行分析。结果表明:预应力混凝土矮肋T梁有较高承载能力,但矮肋T梁在开裂后梁体承载能力下降较快,因此矮肋T梁适合作为全预应力构件使用。

    • 多跨简支拱形钢桁梁桥拖拉施工及监控技术

      2020, 40(6):109-113. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.022 CSTR:

      摘要 (62) HTML (0) PDF 1.88 M (488) 评论 (0) 收藏

      摘要:官厅水库特大桥主桥为8×110 m简支拱形钢桁梁桥,根据现场实际情况选用“逐孔拼组、分段拖拉、整桥到位”的多点拖拉法架设施工,利用桥墩结构安全保护、多点拖拉同步控制、不同拖拉系统间的荷载分配及梁跨体系转换、高位落梁等关键技术,实现了钢桥架设施工难题。该文介绍拖拉施工的作业程序和优势特点,同时,对大桥施工进行全过程实时监控,提出适用于大跨度拱形钢桁梁的监控内容、监控方法和测点布置。通过综合运用以上技术,成功实现多跨简支拱形钢桁梁的架设施工。

    • 莫桑比克马普托跨海大桥设计关键技术研究

      2020, 40(6):114-119. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.023 CSTR:

      摘要 (46) HTML (0) PDF 1.20 M (258) 评论 (0) 收藏

      摘要:莫桑比克马普托跨海大桥为中国设计施工总承包的非洲大跨桥梁,跨海主桥为主跨680 m单跨双铰钢箱梁悬索桥。大桥采用中国规范设计,欧洲规范复核,设计输入参数基于当地资料收集,荷载组合及相应的结构安全度需同时满足中欧两国规范。相较于节段模型风洞试验,全桥气动弹性模型风洞中,扁平钢箱梁表现出了更好的颤振稳定性,其原因是三维颤振中有更多的振型模态参与;在1万年重现期,10 min年均最大风速为71.54 m/s的风载作用下,全桥气动弹性模型风洞试验中仍未观测到颤振失稳,颤振稳定性满足要求;在梁底检修车轨道旁设置了导流板,提高涡振安全;为减少静力荷载作用下的位移,采用弹簧-阻尼复合装置替代了传统的阻尼器和柔性中央扣,在桥塔内力增加很少的情况下,限制了静动力作用下的梁体位移,提高了伸缩缝和阻尼器的耐久性。

    • 钢管混凝土拱桥施工过程智能调控

      2020, 40(6):119-123. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.024 CSTR:

      摘要 (58) HTML (0) PDF 1.61 M (269) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了克服传统施工方法中需依靠塔架和风缆强大的刚度控制塔顶水平位移的经济性不佳等问题,该文以来宾马滩红水河特大桥拱肋节段吊装过程为研究背景,采用GNSS自动化监测系统、计算机控制系统以及液压千斤顶组成的全新智能调载控制系统,并根据目标位移实时全天候调控塔顶水平位移。此外,以南岸上游的塔顶水平位移V1为研究对象,对比分析了未调控状态和主动调控状态下的水平偏位,研究得出在“吊、扣塔合一”的塔架拱肋吊装过程中全新控制系统的主动调控具有精度高、稳定性强以及经济性好等优点。

    • 超大型主缆锚固系统分层安装施工技术

      2020, 40(6):124-127. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.025 CSTR:

      摘要 (27) HTML (0) PDF 1.29 M (321) 评论 (0) 收藏

      摘要:悬索桥型钢锚固系统常采用先整体安装锚固系统后分层浇筑混凝土的施工方法,但是对于大型锚固系统,若采用整体安装方法,需先安装庞大的支撑体系,因支架自身变形大,很难满足锚固系统精度控制要求。采用分层安装支架、分层安装锚固系统、分层浇筑混凝土的方法,可以减小支架的变形,增强支架的稳定性,提高锚固系统安装精度,节约钢材的用量。该文以某特大桥为例,重点介绍锚固系统分层安装工艺及支架设计方法。

    • 桥梁静载试验方案自动布载及程序实现

      2020, 40(6):127-131. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.026 CSTR:

      摘要 (50) HTML (0) PDF 1.39 M (485) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决桥梁静载试验中传统手工算法效率低且无法保证非控制截面内力是否超限等问题,该文基于Matlab程序开发平台,根据影响线基本原理,利用Midas/Civil桥梁模型导出的影响线,开发了一种可实现车辆自动化布载方案的计算程序。该程序能对车辆加载方案(包括车型、车间距和加载模式)进行自动搜索,并能生成相应加载方案的Midas静力荷载工况命令流,通过命令流与Midas软件可实现交互式校核,实现对控制截面和非控制截面的内力检算。以某双曲拱桥为例,开展了车辆自动化布载方案研究,结果表明:程序计算速度快,加载效率高,交互式功能可在一定程度上对相关截面进行承载能力验算,确保静载试验方案的安全性。

    • 高烈度区装配式公路桥梁抗震性能研究

      2020, 40(6):132-135. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.027 CSTR:

      摘要 (33) HTML (0) PDF 1.05 M (589) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文以位于Ⅷ度烈度地区的某山区装配式公路桥梁为研究背景,利用Midas Civil软件对装配式桥梁的3种结构形式(简支、连续、刚构)进行建模,针对墩柱按延性和弹性设计,研究了3种结构形式在抗震性能上的差异,比较了考虑竖向地震效应时对墩柱设计的影响,提出装配式公路桥梁抗震设计应注意的问题与建议,供同类桥梁抗震设计参考与借鉴。

    • 简支转连续梁桥支座病害处置方法研究

      2020, 40(6):136-139. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.028 CSTR:

      摘要 (43) HTML (0) PDF 1.11 M (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:简支转连续梁桥在城市高架与互通式立交桥中应用极为广泛,但其受力情况复杂,车辆离心力、制动力以及温度荷载对支座受力均有很大影响,因此频繁出现支座病害问题。为有效替换病害支座,该文以某互通匝道桥为例,结合有限元数值分析结果,提出了纵向局部分级顶升,横向同步顶升的支座更换新方法。计算分析结果表明:局部分级顶升方案适用于任意跨数的连续梁桥,该方案不仅能有效地降低施工费用,而且能很好地保证顶升施工过程中结构的安全性,适合在支座病害处置项目中推广使用。

    • 基于Midas/Civil的钢箱主梁地锚式悬索桥施工阶段正装分析

      2020, 40(6):140-145. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.029 CSTR:

      摘要 (47) HTML (0) PDF 1.21 M (369) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前国内外关于使用有限元软件正装分析地锚式悬索桥施工过程的文献很少且大多介绍不够全面。该文以太洪长江大桥为工程实例,基于有限元软件Midas/Civil,提出一种对钢箱主梁地锚式悬索桥施工全过程正装分析的方法,并改良了主梁吊装时梁段间临时连接的模拟方法,分析过程中自动考虑主塔混凝土的收缩徐变。对比正装分析法与倒拆分析法的计算结果,主缆位移绝对差值最大不超过9 mm,吊索力绝对差值最大为159 kN,证明其正确性与优越性;对比主梁吊装时,有、无梁段间临时连接的吊索力,得出考虑临时连接计算的吊索力分布更加均匀,证明在对主梁吊装仿真分析时,梁段间临时连接不可忽略。并针对主梁吊装过程中,梁段间下缘开口宽度变化规律进行探究,得出相应结论:在主梁吊装初期,梁段间开口较大,沿纵桥向交错变化,随着主梁吊装,开口宽度趋近于0。

    • 基于仿真分析的桥梁组合式护栏设计优化

      2020, 40(6):145-149. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.030 CSTR:

      摘要 (60) HTML (0) PDF 1.10 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提升大量在用的NJ型桥梁护栏防护等级,按照增设金属横梁及防阻块增强变形吸能的思路,兼顾施工方便及改造成本,利用三维有限元仿真分析方法,对6种护栏提升改造方案逐一进行了分析和优化,最终确定了一种安全、适用、经济的组合式护栏方案,并将其应用于实际工程,达到了预期效果。

    • 全体外预应力桥无黏结钢绞线体外索关键技术试验研究

      2020, 40(6):150-153. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.031 CSTR:

      摘要 (50) HTML (0) PDF 1.30 M (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对芜湖长江二桥对体外索越来越高的安全性及耐久性要求,开展了多项创新性关键技术试验研究:带转向器80 MPa应力幅双向疲劳性能试验、带转向器静载性能试验、转向段护套抗磨损性能试验,开发出一套满足全体外预应力桥梁要求的高性能无黏结钢绞线体外索体系,该体系各项性能优于国内外同类产品,可确保全体外预应力桥梁结构的安全性及耐久性。

    • 上飞燕式梁拱组合桥边中跨比的合理区间分析——以颍河大桥为例

      2020, 40(6):153-156. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.032 CSTR:

      摘要 (47) HTML (0) PDF 1.14 M (433) 评论 (0) 收藏

      摘要:以安徽省颍河大桥为背景,通过对不同边跨长度的上飞燕式梁拱组合桥进行有限元分析,分析边中跨比对上飞燕式梁拱组合桥受力特性的影响规律,探寻上飞燕式梁拱组合桥边中跨比的合理区间。结果表明:上飞燕式梁拱组合桥的典型受力特点是分叉区拱圈存在明显负弯矩;上飞燕式梁拱组合桥边中跨比的合理下限值受边跨支反力控制,其合理上限值受分叉区拱圈的负弯矩控制,背景桥例颍河大桥的边中跨比合理区间宜为0.267~0.395;当边中跨比取值较小时,对整体结构的内力及挠度控制较为有利;可通过对分叉区拱圈构造进行优化以提高上飞燕式梁拱组合桥边中跨比的合理上限值。

    • 沉管基槽开挖引起桥梁位移的有限元分析和模型试验

      2020, 40(6):157-162. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.033 CSTR:

      摘要 (41) HTML (0) PDF 1.40 M (213) 评论 (0) 收藏

      摘要:以澳门嘉乐庇海底隧道为工程背景,针对近邻桥梁位置进行隧道基槽的施工可能造成的不利影响,通过有限元模型分析和模型试验结合方式对开挖过程中的桥梁位移影响进行了研究。研究结果表明:桥梁侧向位移随着基槽开挖深度的增大而增大,并且在跨径较大的区段桥梁位移较大。研究认为应加强跨径较大区段附近的侧向位移监测,并对基槽开挖深度严格把控,避免基槽开挖深度过大对桥梁的稳定性造成不良影响。

    • 南益高速公路南洞庭(胜天)大桥设计构思与创新技术

      2020, 40(6):162-165. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.034 CSTR:

      摘要 (58) HTML (0) PDF 1.14 M (235) 评论 (0) 收藏

      摘要:南洞庭(胜天)大桥为南益高速公路上的一座特大型桥梁。该文主要介绍大桥总体设计构思和UHPC轻型组合桥面板方案比选,进一步通过全桥整体模型计算、节段模型分析以及桥面板足尺模型试验对华夫板轻型组合桥面结构安全性能进行验证,分析结果表明:UHPC轻型组合梁在构造上满足结构受力要求,在经济上也更优于普通混凝土组合梁。UHPC轻型组合梁方案为未来斜拉桥的设计提供了一种新的主梁结构形式。

    • 独塔混合梁斜拉桥施工及运营阶段温度影响分析

      2020, 40(6):166-170. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.035 CSTR:

      摘要 (56) HTML (0) PDF 1.28 M (236) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究独塔混合梁斜拉桥施工及运营阶段的温度影响,以跨径为(32+50+93+260+38) m的岳口汉江特大桥为工程背景,利用Midas/Civil软件建立有限元模型,分别研究了体系温差、斜拉索上下游温差、日照温差荷载作用下斜拉桥主梁挠度变形及扭转影响。研究结果表明:体系温差作用下,悬臂阶段中跨主梁竖向位移随着跨度逐渐增大,在最大悬臂端达到最大值,成桥阶段的位移则呈现出抛物线形,最大位移在2L/3跨度处;斜拉索上下游产生温差情况下,边跨侧有一定的扭转,中跨侧悬臂阶段主梁的最大扭转发生在端部,成桥阶段最大扭转则产生在中跨约L/2处;日照温差作用下,边跨主梁挠度变化不大,中跨侧日照温差产生的位移趋势与整体升降温基本相同,但最大位移小于体系温差作用下主梁产生的挠度。

    • 宁波三官堂大桥主桥钢梁中跨合龙施工技术

      2020, 40(6):170-173. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.036 CSTR:

      摘要 (83) HTML (0) PDF 1.20 M (525) 评论 (0) 收藏

      摘要:宁波三官堂大桥主桥为主跨465 m的三跨连续钢桁梁桥,其跨径为目前同类型桥梁的世界第一。结合工程特点及现场情况,钢梁安装采用从两端边跨向主跨架设,跨中合龙的总体方案。该文针对宁波三官堂大桥跨度超大、合龙杆件多、安装精度要求高等难点,对主桥中跨合龙特点进行详细分析,阐述了各项合龙关键技术。根据合龙口的连续监测结果,确定中跨合龙方案,通过合理吊装和合龙口调节措施保证了合龙的精度与速度。

    • 斜拉扣挂施工索梁锚固区的力学性能分析

      2020, 40(6):174-178. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.037 CSTR:

      摘要 (54) HTML (0) PDF 1.62 M (301) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对斜拉扣挂法施工中索梁锚固区应力分布复杂的问题,以某自锚式悬索桥为工程背景, 整体结构分析确定最不利位置后,基于Midas/Fea程序采用空间实体有限元计算模型,对钢箱梁及端部锚固区进行局部计算分析,验算锚固结构的可靠性并得出应力分布规律。结果表明:钢箱梁在最大索力作用下各板件的应力值均满足规范要求,结构处于弹性工作状态。临时斜拉索倾角对锚箱内板件应力的影响不亚于索力,无论是索力还是倾角的改变,锚箱内薄弱点位置自始至终位于底板N2与钢箱梁横隔板N4交界处,但各项应力值均小于材料的设计强度;锚箱内竖隔板N1应力水平较低,可适当增大竖隔板间距来简化锚箱内部构造;位于锚固段混凝土箱梁,斜拉索集中锚固在端部横梁的方式比锚固于箱梁顶板更安全可靠。

    • 软土地区斜靠式拱桥设计

      2020, 40(6):179-182. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.038 CSTR:

      摘要 (39) HTML (0) PDF 1.28 M (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:福建省晋江市湿地公园大桥地处软土地区,桥梁结构为斜靠式拱桥,共4片拱肋,主拱竖直,计算跨径为78.33 m,副拱倾斜,计算跨径为122 m。桥梁上部结构均采用钢结构,拱肋为焊接矩形钢箱截面,主桥桥面系采用纵横梁体系,正交异性桥面板构造;主拱与桥面固结,下设球钢支座;副拱拱脚埋入承台锚固,采用剪力钉连接。桥梁基础为实体墩台、钻孔灌注桩基础。通过结构计算分析,该桥各构件受力及稳定性均能满足要求。

    • 斜跨拱桥研究现状与展望

      2020, 40(6):182-186. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.039 CSTR:

      摘要 (69) HTML (0) PDF 1.23 M (784) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着人们对桥梁审美的不断追求,在桥梁方案竞赛中涌现出较多新型结构形式桥梁,斜跨拱桥是近些年来发展起来具有代表性的异形拱桥之一,属于梁拱组合体系桥梁的空间组合形式。为对斜跨拱桥的设计建造提供参考,该文对该桥型研究现状进行了综述。首先统计了斜跨拱桥的应用现状,随后对斜跨拱桥的总体布置、合理成桥状态、稳定性、动力特性、锚固区设计和施工设计的研究成果进行介绍和总结。研究结果表明:斜跨拱桥的不对称设计带来的结构不对称受力影响突出,指出了斜跨拱桥设计建造中仍需进一步研究的问题,探讨了斜跨拱桥设计建造手段的发展趋势。

    • 钢-混组合梁斜拉桥跨径界限影响因素研究

      2020, 40(6):187-191. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.040 CSTR:

      摘要 (53) HTML (0) PDF 1.15 M (470) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文以钢主梁斜拉桥的极限跨径理论研究为依据,开展拉索强度对组合梁斜拉桥极限跨径的影响分析,得出拉索强度对组合梁斜拉桥极限跨径的影响规律。采用平均索力法分析主梁刚度对组合梁斜拉桥界限跨径的影响,分析了主梁刚度对跨越能力的影响程度,推导了横风荷载下的主梁应力简化公式,研究成果可对组合梁斜拉桥界限跨径研究提供参考。

    • 连续梁桥钢阻尼滑板支座隔震性能评价研究

      2020, 40(6):191-195. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.041 CSTR:

      摘要 (38) HTML (0) PDF 1.34 M (261) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了评价钢阻尼滑板支座在地震作用下的隔震性能,以一联两跨的连续梁桥为试验实桥,结合振动台试验,得到桥面板和盖梁在不同地震波作用下的加速度响应信号,利用加速度放大系数评价隔震性能。为克服响应峰值偶然性误差的影响,提出了考虑振动全过程的小波包能量谱的评价指标——能量比权值方差ERWV。结果表明:桥面板相较于盖梁的动力响应在小波时频图中主要表现为频带能量向低频偏移;考虑振动全过程的能量比权值方差指标能够有效评价不同隔震支座的隔震能力;0.382g地震作用下钢阻尼滑板支座纵桥向隔震效果要优于高阻尼和板式橡胶支座。

    • 埋入式平行钢丝斜拉索损伤状态检测与分析

      2020, 40(6):196-200. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.042 CSTR:

      摘要 (41) HTML (0) PDF 1.23 M (262) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索埋入式平行钢丝斜拉索梁端锚固区病害特征和机理,以某长江公路大桥拆下的4根斜拉索为研究对象,通过现场检测、取样室内试验、数值统计分析等方法,分析出梁端锚头、钢丝和HDPE护套的病害特征和机理,得出潮湿状态比干燥状态损伤严重、外侧比内侧损伤严重、功能退化与使用年限成正比的病害规律,并将斜拉索寿命划分为3个等级。

    • 一座飞燕式系杆拱桥的有限元模型修正

      2020, 40(6):201-207. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.043 CSTR:

      摘要 (46) HTML (0) PDF 1.16 M (362) 评论 (0) 收藏

      摘要:以一座飞燕式系杆拱桥为工程背景,基于该桥静动载试验数据,对大桥初始有限元模型展开了修正。首先,以实测索力为目标值,采用一种迭代法对有限元模型的吊杆索力进行修正,修正后的计算值与实测值误差在3%以内;其次,基于响应面方法,联合运用静动载试验数据进行有限元模型修正,修正后的有限元模型静动力特性与试验结果吻合较好;最后,用两种荷载试验工况对修正效果进行了检验,除了个别测点挠度误差增大外,其余测点的挠度误差均有明显的减小,理论计算值与实测值更加接近。上述结果表明:该桥有限元模型修正结果具有可接受的精度,修正后的有限元模型能更准确地反映该桥实际力学性能。

    • 空间倾斜双肢圆拱塔钢-混结合段设计

      2020, 40(6):208-211. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.044 CSTR:

      摘要 (42) HTML (0) PDF 1.12 M (486) 评论 (0) 收藏

      摘要:斜拉桥桥塔钢-混结合段构件较多,受力状态极为复杂,是索塔受力的关键部位,因此有必要采取有效措施并进行局部应力分析。该文以某索辅梁斜拉桥空间倾斜双肢圆拱塔钢-混结合段为研究背景,采取3项设计措施保证结合段受力。利用Midas/Civil建立空间杆系模型,进行整体分析。采用Ansys建立钢-混结合段三维实体局部模型,提取整体模型杆件内力,再作为外力施加到局部模型中分析结合段钢板和混凝土的受力性能。结果表明:钢-混结合段变形较小,钢结构处于弹性工作状态,混凝土主拉与主压应力水平较低,验证了3项措施的有效性。

    • 宜兴市范蠡大桥方案设计

      2020, 40(6):211-214. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.045 CSTR:

      摘要 (62) HTML (0) PDF 1.53 M (308) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文以范蠡大桥为例,在满足桥梁交通功能和结构受力要求的前提下,结合宜兴城市特点、文化背景和景观要求,体现其结构形式新颖美观,提出了两个主桥设计方案,“竹海虹桥”中承式竹节形折线钢管拱桥和“茶芽拱”下承式斜拉拱组合桥,使得桥梁建筑与周围环境融为一体。同时,介绍了两个方案的文化元素、桥梁结构总体设计及拟采用的施工方案。

    • 基于钻孔数据的隧道围岩无侧限抗压强度估算方法

      2020, 40(6):215-218. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.046 CSTR:

      摘要 (45) HTML (0) PDF 1.13 M (378) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过自主设计的电钻,采用理论分析手段获取了如何根据该电钻参数得到岩石的无侧限抗压强度(UCS)。目前测定UCS方法成本高、耗时长,并且很少考虑真实应力状态。该文基于力和能量平衡的分析模型方法,提出利用实际钻孔资料估算岩石的UCS。首先,根据钻头在钻孔过程中受力极限平衡建立模型,该模型可根据实际钻孔数据估算岩石的黏聚力和内摩擦角等参数,并在此基础上进一步计算岩石的UCS;然后,从切割点估算岩石的极限承载力。此外,总结归纳了不同参数对估计强度特性的影响。研制了一台小型的钻孔机,对3种不同强度范围的岩石钻进参数进行了测试。结果表明:该机可通过两台独立的电机对不同强度范围的岩石进行钻孔,并能测量和记录扭矩、推力、压痕率、转速和钻孔深度等主要技术指标;最后将岩石强度参数钻孔试验结果与常规标准试验结果进行了比较验证。

    • 层状节理对软岩隧道的变形影响及对策研究

      2020, 40(6):219-222. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.047 CSTR:

      摘要 (37) HTML (0) PDF 2.56 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:大变形隧道往往位于层理较为发育的软岩地层中,因此研究不同层理角度下软岩隧道的变形特征以及应对措施非常重要。该文采取三维离散元法对层理角度分别为0°、30°、60°、90°的软岩隧道进行了数值模拟。研究表明:当层理角度为0°时,隧道变形表现出对称性的特点,变形最大位置发生在隧道顶拱,主要是由于层理的卸荷张开所致;当层理角度分别为30°、60°、90°时,隧道变形表现出非对称性的特点,最大位移发生在顺层理走向的结构面的隧道洞壁出露处,最大位移发生的原因主要是结构面两侧岩体向临空方向的滑动所致,同时隧道周围最大主应力较大时会导致围岩产生挤压大变形,因此层状软岩隧道的大变形问题是由结构面的滑移和挤压变形共同所致。针对以上变形破坏情况提出了合理的施工建议。

    • 考虑循环进尺的隧道掌子面稳定性上限分析

      2020, 40(6):223-227. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.048 CSTR:

      摘要 (47) HTML (0) PDF 1.16 M (319) 评论 (0) 收藏

      摘要:浅埋隧道循环进尺长度对掌子面稳定性有较大影响,该文利用刚体平动运动单元上限有限元方法及程序对此开展计算分析,获得了循环进尺长度L、隧道高度D、隧道埋深H、围岩内摩擦角φ与剪胀角ψ等综合因素影响下的掌子面稳定系数Ncr上限解图表,揭示了临界状态下有效间断线网破坏模式特征及其演变规律。研究表明:① 循环进尺长度L对稳定系数Ncr及破坏形态影响显著:Ncr随着L/D增加基本呈线性减小,随φ增加而线性增加;H/D增加使得Ncr增加但临界重度γcr有所减小,隧道上方下沉区与交错滑移线构成的扇形区域范围增加;② 当φ较小时,隧道埋深H增加使得破坏范围有所增加,而当φ较大时,“土拱效应”将破坏区域限制在掌子面与拱顶未支护段附近,速度间断线更为集中。

    • 山岭隧道初支侵限原因及换拱技术

      2020, 40(6):228-231. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.049 CSTR:

      摘要 (111) HTML (0) PDF 1.17 M (772) 评论 (0) 收藏

      摘要:大法郎隧道洞内初期支护下沉量较大,下沉速率较快,为保证隧道二衬厚度满足设计要求,必须对初支侵限段进行换拱处理。该文阐述了初支侵限原因,从施工工艺、支护体系、监控量测3个方面探讨了换拱施工方案,并结合监控量测数据证实了方案的合理性。

    • 大直径盾构隧道近距离穿越桩基的方案比选

      2020, 40(6):231-236. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.050 CSTR:

      摘要 (37) HTML (0) PDF 1.59 M (474) 评论 (0) 收藏

      摘要:以上海长江西路越江隧道近距离穿越逸仙路高架桩基工程为背景,采用数值计算方法,针对大直径盾构近距离往返穿越高架桥桩基,探讨了不同MJS加固方案对桩基与地表沉降的影响。计算结果表明:在数值分析工况中,沿群桩外侧全长施做桩径1.2 m的MJS桩对地表最大沉降的控制效果优于门式加固;沿群桩外侧全长施做MJS桩加固方式中,当加固桩直径b≤1.5 m时,地表最大沉降随着加固桩直径的增大而减小,当加固桩直径b≥1.8 m时,增大加固桩直径对地表最大沉降的控制效果相差不大;沿群桩外侧全长施做MJS桩的加固方式中,桩顶水平位移随着加固桩直径b的增大而减小,桩基轴力增量随着加固桩直径b的增大而增大;MJS加固桩直径对桩身弯矩增量的影响规律沿着桩身的变化而不同;比选得出沿群桩外侧全长施做直径1.2 m的MJS加固桩对逸仙路高架桩基的保护可行性较高。

    • 明挖隧道移动工厂衬砌施工方法研究与应用

      2020, 40(6):237-240. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.051 CSTR:

      摘要 (126) HTML (0) PDF 1.78 M (489) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某北方在建高速铁路明挖隧道工程为背景,研究了在冬季施工时,提高无支撑基坑内的衬砌施工效率的方法。提出一种移动工厂衬砌施工方法,通过移动工厂,将野外施工转变为室内施工,雨雪季可以不停工,增加了有效工期。增加钢筋台车将钢筋绑扎工序从关键路线中解放出来,实现工厂化流水线作业;通过监控养护环境温度和湿度以维持最优养护温度的方法,将每板衬砌的施工周期从12 d缩短为6 d,既满足了工期要求,又保证了衬砌施工质量。

    • >路面结构与材料
    • 材料正交各向异性与横观各向同性对路面力学性能影响对比分析

      2020, 40(6):241-247. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.052 CSTR:

      摘要 (85) HTML (0) PDF 1.28 M (461) 评论 (0) 收藏

      摘要:为比较分析材料正交各向异性和横观各向同性对沥青路面性能的影响,基于各向异性理论和考虑材料参数的联动,定义了路面材料参数各向异性度;接着采用实测材料参数,设计9种工况进行有限元计算,提取路表最大弯沉、层底最大拉应力和面层内部剪应力3个力学指标进行分析。计算结果表明:材料正交各向异性对路面各力学指标影响普遍大于材料横观各向同性;路表最大弯沉受路基材料正交各向异性影响最为显著;基层底拉应力受基层材料正交各向异性影响最大;面层内部剪应力基本只受面层材料各向异性影响,且材料正交各向异性对其影响最为显著。在路面结构设计分析过程中,应考虑材料正交各向异性对沥青路面性能的影响。

    • 公路路基水泥改良土强度与液性指数的关系研究

      2020, 40(6):248-252. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.053 CSTR:

      摘要 (47) HTML (0) PDF 1.21 M (316) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文研究了某二级公路路基中路基土液性指数和水泥掺量对路基改良土强度性能的影响,选取了3种不同液性指数的素土作为研究对象,并掺入水泥进行改良,通过击实试验确定水泥改良土的最优含水率和最大干密度,并测定不同水泥掺量下改良土的加州承载比、无侧限抗压强度和回弹模量,最终建立基于液性指数的无侧限抗压强度预测模型。试验结果表明:对于粉质黏土和粉土水泥掺量建议为10%,而对于黏土水泥掺量建议为9%;该文建立的预测模型可以用于预测不同水泥掺量下各类细粒土的无侧限抗压强度,从而指导实际工程中的水泥用量,同时可以判断在某一水泥掺量下,何种湿度状态的细粒土可以被用来改良。

    • 国内外排水沥青混合料试验方法对比

      2020, 40(6):253-257. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.054 CSTR:

      摘要 (83) HTML (0) PDF 1.08 M (574) 评论 (0) 收藏

      摘要:排水沥青混合料的抗飞散性能、渗透性能以及析漏是组成混合料使用性以及功能性的重要部分。该文针对上述排水沥青混合料几个特殊的试验,总结并分析了部分国家的相关试验方法,对一些相关研究结论进行了综述。为更加合理可靠地评价排水沥青混合料的相关性能提供一定的参考。研究结果表明:旋转压实成型更接近排水沥青混合料实际使用的状态,而平板飞散试验比肯塔堡飞散更为合理,网篮法作为析漏试验具备人为因素干扰较小的优点,且试验结果更为合理。对于渗透试验,各国采用的方法以及仪器不尽相同,结果的可比性较差。

    • 改良花岗岩残积土的路用性能试验研究

      2020, 40(6):257-261. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.055 CSTR:

      摘要 (97) HTML (0) PDF 1.11 M (354) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了改善花岗岩残积土的路用性能,该文以江西省抚州地区典型花岗岩残积土为研究对象,首先测定其基本化学成分和物理性能,然后采用石灰和纤维两种方法对土样进行改良,并利用正交试验法通过界限含水率、击实性能和CBR强度等试验结果对改良效果进行评价。试验结果表明:土样的天然含水率远高于最佳含水率,两者差值为12.5%,在进行花岗岩残积土路堤填筑施工时,应当采取一定的措施(如翻晒等方法)以降低其施工含水率;单轴压实和CBR试验结果表明,其中存在一个最佳的掺配比例,该试验土样的掺入量以8%的生石灰和0.3%的纤维为宜;在实际施工中,应当注意施工拌和时的水分变化和压实工序,确保石灰得到充分反应,从而加强改良土体的强度;现场试验段测试结果表明:采用该文改良方法得到的路基填料满足施工和设计要求,能应用于实际工程。

    • 冻融循环作用对固化改良铁尾矿抗压强度的影响试验研究

      2020, 40(6):262-266. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.056 CSTR:

      摘要 (37) HTML (0) PDF 1.10 M (237) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究冻融循环作用下固化剂改良铁尾矿的强度特性,对水泥、土凝岩改良铁尾矿在不同冻融循环次数、固化剂掺量、压实度情况下进行无侧限抗压强度试验,得到冻融循环作用下不同条件对改良铁尾矿强度的影响,进行均匀设计试验,回归分析各因素对强度的影响显著性及影响次序。结果表明:改良铁尾矿强度随冻融循环次数增加而衰减,经历6次循环后,强度逐渐趋于稳定,试样表面无脱落情况,土凝岩改良铁尾矿抗冻融特性优于水泥改良铁尾矿。增加固化剂掺量或提升压实度对改良铁尾矿的强度有明显提升效果,对土凝岩改良铁尾矿提升效果较优。固化剂掺量、压实度、冻融循环次数均对水泥或土凝岩改良铁尾矿强度有显著影响,其影响大小顺序依次为固化剂掺量、压实度、冻融循环次数。

    • 玻璃纤维和聚丙烯纤维改善混凝土微观结构研究

      2020, 40(6):267-270. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.057 CSTR:

      摘要 (125) HTML (0) PDF 2.22 M (738) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文主要研究了混凝土轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度在掺入玻璃纤维和聚丙烯纤维前后的变化,并通过扫描电子显微镜研究混凝土的内部结构及掺入纤维对内部结构的影响。比较了两种纤维混凝土和普通混凝土的微观结构特征,并与其宏观力学性能建立联系。研究了纤维混凝土的抗空气渗透性能,以表征纤维混凝土的耐久性。结果表明:均匀分布的玻璃纤维的掺入可提高混凝土抗渗性和混凝土界面过渡区的稳定性,水灰比为030、玻璃纤维体积掺量为1.35%时各项力学性能指标最佳。聚丙烯纤维掺量较小时,混凝土渗透性良好,强度略有提高,但掺量大时,聚丙烯纤维均匀性降低,混凝土渗透性增大,力学性能大幅降低。

    • 工业废渣复合再生胶凝材料微观特征及稳定土路用性能分析

      2020, 40(6):271-276. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.058 CSTR:

      摘要 (81) HTML (0) PDF 1.66 M (505) 评论 (0) 收藏

      摘要:复合再生胶凝材料是以工业废渣原料经一定工艺制备的新型道路材料,在道路工程中应用具有节省资源、绿色环保等优点。该文对比分析工业废渣复合再生胶凝材料和普通硅酸盐水泥成分,提出工业废渣复合再生胶凝材料的微观特征;同时通过路用性能试验、试验段铺筑及工程质量监测,实体验证复合再生胶凝材料稳定膨胀土和风化砂的工程应用效果。结果表明:工业废渣复合再生胶凝材料的主要矿物组成为硅酸二钙(C2S)和硅酸三钙(C3S),与普通硅酸盐水泥相似;稳定膨胀土和稳定风化砂用于高等级公路路堤、路床的最低掺量分别为4.5%和4.0%,且路用性能优于同等剂量下的水泥稳定材料;稳定膨胀土和风化砂的工程应用效果良好,能够用于高等级公路路基施工。

    • 聚丙烯纤维透水水泥混凝土受力性能研究

      2020, 40(6):276-280. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.059 CSTR:

      摘要 (57) HTML (0) PDF 1.22 M (233) 评论 (0) 收藏

      摘要:选用6、12和18 mm 3种纤维长度,每种长度的掺量分别取10、15和20 kg/m3,进行了抗压、抗折和抗冻融性能试验。结果表明:纤维长度18 mm、掺量为15 kg/m3时透水水泥混凝土7、28 d的抗压强度达到最大峰值,较不加纤维试件增加了417%和523%;纤维长度12 mm、掺量为10 kg/m3时透水水泥混凝土抗折强度达到最大峰值,由不加纤维时的44 MPa增加至53 MPa;掺加18 mm长纤维对增强透水混凝土的抗冻融能力最明显,经225次饱水冻融循环后,残余抗压强度比与不加纤维试件相比由311%增加到78%。说明聚丙烯纤维对提升透水水泥混凝土的抗压、抗折强度及长期耐冻融能力都有明显的作用。纤维的掺量及长度变化对透水混凝土各性能的影响不同,可根据实际受力状态和功能要求综合确定纤维参数,建议纤维长度范围取12~18 mm、掺量取10~15 kg/m3

    • 循环荷载作用下基层再生材料的永久变形研究

      2020, 40(6):281-285. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.060 CSTR:

      摘要 (38) HTML (0) PDF 1.17 M (419) 评论 (0) 收藏

      摘要:废弃混凝土、废旧轮胎等废弃物经过破碎和筛分后,可以作为再生材料用于公路基层建设中。该文将轮胎橡胶细颗粒(FRP)和轮胎橡胶粗颗粒(CRP)分别添加到废弃混凝土(RCA)和碎石(CR)中,形成再生材料,利用循环荷载三轴试验,对再生材料的永久变形进行了研究,并通过安定理论对其在基层中的适用性进行了分析。研究结果表明:在循环荷载作用下,所有CR试样的永久变形行为都被归类为C区(增量破坏),直接在CR中掺入橡胶颗粒易导致材料抵抗永久变形的能力发生劣化;而RCA、RCA + 0.5%FRP和RCA + 0.5%CRP 3种材料进入B区(塑性蠕变),因此这3种再生材料更适用于修筑路面基层,而且橡胶颗粒在再生材料中的掺量不宜过大。

    • 石膏+水泥联合改良软黏土的水稳定性研究

      2020, 40(6):286-290. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.061 CSTR:

      摘要 (33) HTML (0) PDF 1.32 M (215) 评论 (0) 收藏

      摘要:制备了不同石膏和水泥掺比的软黏土试样,开展了不同干湿循环次数下的无侧限抗压强度试验,获取了石膏掺比及干湿循环次数对改良软黏土强度、干密度、含水率等指标的影响规律,探讨了干湿循环作用下石膏+水泥联合改良软黏土的水稳定性。研究表明:石膏的掺入对软黏土强度的提高起到了积极作用,而且降低了强度随干湿循环的衰减程度,但是B/S(石膏掺量比)≥20%才能得到较为明显的改良效果;随着B/S的增加,各个干湿循环周期下土的含水率有所降低,干密度有所增加,干湿循环几乎对改良土的含水率和干密度没有影响。石膏+水泥改良提高了软黏土在力学性质和物理性质两方面的水稳定性。

    • 粗粒土直剪试验剪切速率对抗剪强度的影响研究

      2020, 40(6):291-296. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.062 CSTR:

      摘要 (58) HTML (0) PDF 1.50 M (612) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了分析直剪剪切速率对粗粒土抗剪强度的影响,利用直剪仪开展粗粒土不同剪切速率的剪切试验研究,探讨剪切速率与剪应力-剪切位移曲线变化规律,从颗粒破碎及颗粒重组分析不同剪切速率对粗粒土抗剪强度的影响,最后,分析剪切速率对强度参数及颗粒破碎率的影响及原因。试验结果表明:在正应力较小时,剪切速率对抗剪强度的影响较小,而正应力较大时,剪切速率对抗剪强度的影响比较大,主要表现为剪切速率越大,抗剪强度减小的幅度越大,内摩擦角越小,黏聚力越大;产生这种现象的原因是剪切速率越小,直剪试验输入能量越大,且剪切时间长,粗粒土颗粒有足够的时间发生颗粒破碎和颗粒重组来耗散能量,使有效应力接触点增多,从而导致抗剪强度较大。

    • 快速同步施工型超薄沥青磨耗层层间黏结强度试验分析

      2020, 40(6):296-299. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.063 CSTR:

      摘要 (60) HTML (0) PDF 1.05 M (316) 评论 (0) 收藏

      摘要:快速同步施工型超薄沥青磨耗层作为一种新型的道路预防性养护技术,其与下层的黏结强度决定着使用性能的好坏。该文采用5种成型方法、4种乳化沥青和3种混合料组合测试混合料类型、乳化沥青对层间黏结强度的影响。试验结果表明:公称粒径、成型方法、上层样品的温度以及养生温度都对层间黏结强度有着不同程度的影响;STCbond乳化沥青的测试结果要优于普通乳化沥青,故快速同步施工型超薄沥青磨耗层采用高黏度改性乳化沥青效果最好。

    • 基于Overlay Test沥青混合料抗反射裂缝性能研究

      2020, 40(6):300-304. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.064 CSTR:

      摘要 (109) HTML (0) PDF 1.11 M (482) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究沥青罩面的抗反射裂缝性能,通过Overlay Test试验的荷载周期数、荷载损失率、临界断裂能和初始周期最大荷载等指标对SBS、橡胶粉和橡胶粉-PE 3种改性沥青混合料罩面进行老化前后的抗反射裂缝性能研究。结果表明:荷载周期数和荷载损失率指标可以很好地评价沥青罩面的抗反射裂缝性能,临界断裂能和初始周期最大荷载可以作为辅助评价指标;SBS改性沥青罩面在老化前后均有良好的抗反射裂缝性能;OT试验的荷载周期数-最大荷载变化曲线符合幂函数变化规律,幂函数参数a可作为评价抗反射裂缝指标。

    • 热氧及紫外老化下硬质沥青与SBS改性沥青多尺度特性对比研究

      2020, 40(6):305-310. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.065 CSTR:

      摘要 (45) HTML (0) PDF 1.21 M (382) 评论 (0) 收藏

      摘要:为掌握硬质沥青和SBS改性沥青老化前后性能差异,基于元素分析法研究两种沥青热氧和紫外老化前后元素组成变化规律,并进行动态剪切流变(DSR)试验分析热氧和紫外老化对两种沥青流变性能及温度敏感性影响。结果表明:热氧及紫外老化后两种沥青O元素比例增加、G*升高、δ降低,但紫外老化造成的上述三指标变化幅度更大,老化程度更深,老化条件相同时则是AH-30硬质沥青的变化幅度较小,抗老化性能优于SBS改性沥青;热氧及紫外老化前后AH-30硬质沥青抗车辙性能均优于SBS改性沥青,但随着老化程度加深两者差距呈减小趋势;热氧及紫外老化后两种沥青温度敏感性改善,尤其紫外老化后改善效果更好,老化条件相同时则是AH-30硬质沥青温度敏感性优于SBS改性沥青,且沥青老化程度越深表现越明显。

    • 纳米SiO2对掺有硫铝酸盐的水泥基灌浆料强度的影响研究

      2020, 40(6):311-316. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.066 CSTR:

      摘要 (99) HTML (0) PDF 2.66 M (452) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文研究了不同粒径的纳米SiO2以及不同掺量的纳米SiO2对掺有硫铝酸盐水泥(普通硅酸盐水泥与快硬硫铝酸盐水泥复合系统)灌浆料的抗压强度和抗折强度的影响,同时将研究结果与普通硅酸盐水泥基灌浆料的强度等性能进行对比分析,通过SEM(微观扫描电镜)分析掺有硫铝酸盐水泥灌浆料微观形貌,进而从机理上分析和解释纳米SiO2对掺有硫铝酸盐水泥灌浆料性能的影响。试验选用粒径为15、30和50 nm的纳米SiO2,掺量为10%、30%和50%,以研究不同粒径及掺量的纳米SiO2对复合水泥基灌浆料抗折强度和抗压强度的影响。结合SEM微观形貌分析结果,解释纳米SiO2对掺有硫铝酸盐水泥灌浆料力学性能影响的原因。结果表明:50 nm的纳米SiO2能显著提高掺有硫铝酸盐水泥灌浆料的抗压强度和抗折强度;纳米SiO2的最佳掺量均为10%;微观扫描电镜图片表明:纳米SiO2可以改善掺有硫铝酸盐水泥灌浆料的微观结构,使得水泥浆体的界面过渡区更加均匀致密、结构更加紧凑,有助于掺有硫铝酸盐水泥灌浆料强度的提高。

    • >交通工程与管理
    • 基于现场实车试验的高速公路门架式限速设施有效性研究

      2020, 40(6):317-321. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.067 CSTR:

      摘要 (42) HTML (0) PDF 1.09 M (227) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究限速牌和测速拍照两种高速公路门架式限速设施的限速效果,通过高速公路实车驾驶试验获取车辆的速度、加速度和行驶距离等驾驶状态特征参数,并采用方差分析法对两种限速设施相同条件下的不同特征参数进行差异性分析。结果表明:上述两种限速设施对控制车辆行驶速度、促使车辆主动减速均有明显效果,但在相同条件下,测速拍照的限速效果优于门架限速牌。

    • 荒漠戈壁区公路交通标志反光材料改进研究

      2020, 40(6):321-326. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.068 CSTR:

      摘要 (33) HTML (0) PDF 1.60 M (291) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着中国“一带一路”倡议的实施,荒漠戈壁地区公路日益增多,交通标志反光膜侵蚀问题也日渐突出,该文以传统玻璃珠型反光膜的破坏形态为切入点,从材料结构、施工工艺角度提出微棱镜反光膜、电刻膜、保护膜3种改进方案,并通过室外自然暴露试验验证其适用性。研究结果表明:荒漠戈壁地区,在将技术成熟的大角度微棱镜反光膜作为主导改进方案的同时,电刻膜这一新型产品工艺的耐候性也较好。

    • 基于过程控制的绿色公路评价方法和标准研究

      2020, 40(6):327-331. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.069 CSTR:

      摘要 (58) HTML (0) PDF 1.06 M (422) 评论 (0) 收藏

      摘要:为便于管理者及时掌握公路在规划设计、建设施工和运营养护阶段所具有的绿色水平,以便有针对性地开展项目管理与绿色目标控制,促进公路项目可持续发展目标的实现,在深入分析比较了国内外绿色建筑与绿色公路评价标准及方法的基础上,结合中国公路建设阶段式管理的特点,按照可持续发展要求,研究提出了符合全寿命周期理念的绿色公路评价指标体系和评价方法,内容涵盖绿色公路评价研究现状、绿色公路评价的目标要求、评价指标体系构建原则和评价指标分值确定及绿色公路等级划分等方面,对中国高速公路的可持续发展与绿色目标实现具有重要的指导作用和现实意义。

    • 基于刚度匹配的桥梁防车撞装置技术研究及应用

      2020, 40(6):332-336. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.070 CSTR:

      摘要 (44) HTML (0) PDF 1.31 M (630) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对车-桥碰撞问题,进行桥梁防车撞装置的关键技术研究。依据正交试验法,采用有限元动力学仿真软件Ls-dyna,进行多种典型工况下防车撞装置性能研究。结果表明:基于刚度匹配原理设计的防车撞装置可以明显削减车辆撞击力荷载;防车撞装置结构设计刚度应根据道路实际通行情况不同而不同。

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