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  • 2021年第0卷第2期文章目次
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    • >智慧公路与智能交通
    • 栾川至卢氏高速公路路线走廊带分析与研究

      2021, 41(2):1-4. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.001 CSTR:

      摘要 (102) HTML (0) PDF 2.00 M (459) 评论 (0) 收藏

      摘要:栾川至卢氏高速公路属于地形地质条件复杂、工程难度大的典型山区高速公路,项目位于河南省西部,地处秦岭山脉东段,属伏牛山-熊耳山深山区。为了保证项目拟定走廊带的科学合理性,该文提出以路线长度、起讫点、辐射范围、工程规模、政府意见为评价指标的比选流程,并对项目拟定的5个不同走廊带方案进行了综合比选,从而得到最优走廓方案。

    • 奥维地图软件及小型无人机在山区公路工程地质勘察中的应用

      2021, 41(2):5-9. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.002 CSTR:

      摘要 (90) HTML (0) PDF 1.84 M (551) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统地质调查方法主要是徒步踏勘,工作量大,效率低,耗时较长,尤其在地形和地质条件复杂的山区,有时往往还有一定的危险性。针对传统地质调查的不足,该文以西北某山区高速公路地质调查为例,在传统地质调查的基础上,重点介绍两种新兴的技术手段在现代工程地质勘察中的应用及其优越性,主要包括线位在奥维地图中的导入与导出,各类地质调查点如何通过奥维地图和无人机精准定位来完成以及不良地质的排查,尤其是隐伏构造、大型复杂滑坡和高位危岩体(滑坡)等地质灾害的调查。通过上述两种技术的应用,使得外业地质调查工作更为高效、便捷和精确,该项目各条线位总长约170km,传统外业地质调查需要1~2月时间,融合奥维地图软件和无人机技术后,20d完成了外业地质调查工作,并成功解译断层22条、排查80余处滑坡和崩塌体,大大提高了工作效率和精度。

    • >路基工程
    • 刃脚入土极限阻力系数Nγ及地基土破坏形态研究

      2021, 41(2):10-14. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.003 CSTR:

      摘要 (39) HTML (0) PDF 1.28 M (502) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对双壁钢围堰刃脚入土极限阻力问题,该文考虑将其简化为沿短边剖切的二维平面应变模型,采用刚体平动运动单元上限有限元(UBFEM-RTME)方法开展系列计算分析。重点考虑了刃脚角度β、刃脚与地基接触面摩擦角α 以及土体参数等综合因素的影响, 绘制得到由土体自重引起的极限阻力系数 Nγ 上限解曲线图表。进一步讨论了地基临界状态下以有效速度间断线网表征的破坏形态及其演变规律。分析表明:Nγ 随土体内摩擦角φ 增大而增大;刃脚与土体接触面粗糙时 Nγ 值较之光滑时大许多,且与刃脚斜面角度β 影响规律相反;接触面完全粗糙时,β减小对应Nγ 增大且刃脚两侧土体均发生破坏;接触面光滑时β增大对应Nγ 明显增大,仅刃脚斜面单侧破坏。

    • 环境温湿度作用下路基强度衰变试验分析

      2021, 41(2):15-18. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.004 CSTR:

      摘要 (39) HTML (0) PDF 1.15 M (358) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文以环境场温度和湿度作用下典型路基土为研究对象,结合室内环境模拟条件下路基回弹模量测试试验及现场路基湿度与模量测试试验,研究路基强度的衰变特征。试验结果表明:室内环境模拟试验与现场测试结果相吻合,路基回弹模量受土质类型、路基含水率状态影响显著,建议公路路基设计应考虑含水率变化影响,细粒土填料应在最佳含水率附近压实,并做好防排水设计,以保持路基湿度与强度状态。在南方非冰冻区或北方季冻区,当路基土存在地表渗水或地下水等外来水源补给时,受环境温度及湿度循环作用,路基湿度将从最佳含水率状态向平衡湿度状态过渡,公路路基湿度增幅均高达10%~15%以上,路基模量急剧衰减,降幅约50%。同时,现场测试试验还表明当能有效控制地表或地下水源补给时, 保障路基处于干燥或中湿状态,可明显减缓环境温湿度产生的路基湿度状态及回弹模量不利影响。

    • 成宜高速某浅层软土上路堤填筑的稳定性分析

      2021, 41(2):19-25. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.005 CSTR:

      摘要 (56) HTML (0) PDF 1.39 M (483) 评论 (0) 收藏

      摘要:以成宜高速公路ZCB1标段为工程背景,采用 FLAC3D 有限差分软件建立相应路基模型,计算分析了地基土在固结与未固结两种工况下的路堤填筑稳定性,得出以下结论:① 未固结软土天然强度薄弱,但经固结后强度满足一般路基设计需求;② 地基土抗剪强度较低时,地表倾斜对地基土的位移影响更为明显。临界状态时,路基结构倾向于从薄弱一侧先发生破坏,另一侧保持相对稳定;③ 软土天然渗透系数较低,仅依靠堆载促进软土渗流固结,所需施工时间偏长,在工程中应结合工期和成本,合理选择地基处理方式。

    • >路面工程
    • 基于压力胶片技术的沥青面层层间应力分布研究

      2021, 41(2):26-29. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.006 CSTR:

      摘要 (57) HTML (0) PDF 1.14 M (279) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究沥青面层的层间应力传递,采用压力胶片测量技术测量堆叠 AC-13沥青混合料马歇尔试件静载压力试验下的受力情况,并分析接触面积、压力分布和应力集中状态。 结果表明:压力胶片技术能够很好地反映在竖向荷载下两堆叠马歇尔试件间的相对接触状态;采用 LLW 胶片时最佳负荷为100N,试件间传递荷载接触面积约为横截面积的2.13%, 接触面平均压强为0.62MPa,压力的折减系数为0.973;采用 LW 胶片时,最佳负荷为250 N,接触面积约为横截面积的1.32%,接触面平均压强为2.40 MPa,压力折减系数为0.989。 压力胶片的量程决定试验的最佳荷载,在最佳荷载的条件下,所测得应力的折减系数与受力面积比相似,并存在显著的应力集中现象。拟合结果表明:沥青面层接触面的应力分布服从正态分布,层间界面处于复杂的应力集中与分布状态。

    • 基于胎面咬合与压力胶片技术的路面抗滑机理研究

      2021, 41(2):30-34. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.007 CSTR:

      摘要 (31) HTML (0) PDF 1.25 M (332) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了给路面抗滑性能的评价提供参考,基于压力胶片技术高精度测量压强的特性, 探究胎面咬合在抗滑性能中的作用,设计进行了制动条件下轮胎在路面主骨料颗粒上滚动的动态简化模拟试验。用钢珠钢板简化体系模拟路面主骨料,在不同的荷载条件下,用压力胶片测量轮胎和简化路面之间的压强。分析试验数据表明:并非随着骨料颗粒粒径增大,轮胎与路面的咬合效果越好,随着主骨料颗粒增大,应力集中的峰值减小,同时应力集中分布度指标的值也降低。试验表明:胎面咬合力的阻力作用在制动过程中影响很大。同时混合料中的大颗粒在抗滑性能上的表现为增加了咬合深度,但是在力学上的咬合效果不是更加显著,相比于大颗粒,4.75~9.5mm 骨料与轮胎有更好的咬合效果。此外,试验数据阐明了轮胎与路面制动接触过程中,主骨料颗粒先与轮胎接触的一侧对轮胎存在拉扯作用的接触力学规律。

    • 中法沥青路面设计交通荷载参数差异研究

      2021, 41(2):35-40. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.008 CSTR:

      摘要 (64) HTML (0) PDF 1.09 M (618) 评论 (0) 收藏

      摘要:交通荷载参数计算对沥青路面结构设计中材料类型与结构层厚度的确定十分重要。该文通过对中法两国沥青路面结构设计中交通荷载参数的计算方式进行论述,分析对比两国规范对计算参数种类以及参数值选取上存在的差异,并分别依据中法两国沥青路面设计规范对多哥 RN34号国道中的两段路段进行交通荷载参数计算,得出按照中法两国规范规定下计算的交通荷载参数值。研究结果表明:同样的初始交通情况下,依据两国规范计算出的道路交通荷载参数值存在较大的差异;按照中国规范进行计算的过程更为复杂,且更加依赖于调查结果的准确性。

    • 沥青路面结构类型对建设期碳排放影响分析

      2021, 41(2):41-47. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.009 CSTR:

      摘要 (151) HTML (0) PDF 1.23 M (627) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究沥青路面结构类型对建设期碳排放的影响,该文基于碳排放因子法,结合路面工程相关定额,建立沥青路面碳排放二级评价模型,选定3种典型路面结构方案,分析各路面结构中原材料生产、原材料运输、路面施工3个阶段建设期整体的碳排放情况。结果表明: 沥青路面结构对各阶段建设期整体碳排放有显著影响,其中原材料生产阶段是建设期碳排放主体,原材料生产与运输碳排放与路面结构层厚度呈正相关,沥青层厚度是路面施工阶段碳排放的主要影响因素。建设期3个阶段中,主要碳排放过程分别为水泥生产、集料运输、混合料拌和。

    • 沥青路面压实过程均匀性评价与影响因素分析

      2021, 41(2):48-53. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.010 CSTR:

      摘要 (75) HTML (0) PDF 1.24 M (539) 评论 (0) 收藏

      摘要:为准确评价采用全幅摊铺工艺的路面施工质量,减小离析的概率,首先采用激光断面仪和无核密度仪两种无损检测技术对路面进行检测,根据所得检测结果,提出以变异系数为依据评价路面的均匀性程度,在此基础上研究摊铺碾压工艺对路面均匀性的影响规律,并推荐了合理的摊铺碾压工艺参数。研究结果表明:以变异系数为评价依据,两种检测方法的结果具有一致性;无核密度仪所测数据较多,离析率与变异系数的相关性较好;而激光纹理仪所测数据样本较少,离析率难以反映路面的均匀状况;随摊铺速度、初压温度及初压速度的增大路面均匀性先变好后变差,而受熨平板振捣频率影响,振动频率必须高出一定振捣频率后, 才能使路面的均匀性变好;在摊铺速度为2.8m/min,当振捣器频率为20Hz时,熨平板振动器的频率为30Hz,初压温度为158 ℃,初压速度选择3.7m/min时,路面均匀性较好。

    • 基于芯样汉堡车辙试验的广西地区沥青路面车辙预测模型研究

      2021, 41(2):54-60. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.011 CSTR:

      摘要 (63) HTML (0) PDF 1.14 M (451) 评论 (0) 收藏

      摘要:抽检广西地区已经通车10年左右的7条高速公路,调查交通量、分析6年气象资料、现场检测典型路段纵坡度、表面车辙深度及上、中面层车辙变形,并钻取芯样进行室内汉堡车辙试验,芯样汉堡试件包含全部上面层材料和部分中面层材料。提出双层复合试件的汉堡车辙变形的分解方法,分别计算汉堡试验结果的上、中面层变形,并与现场实测上中面层变形、区域车辙等效温度、累计标准轴次等建立联系,建立基于汉堡车辙试验结果、累计标准轴次、等效车辙温度等为变量的路面现场车辙深度预测模型。

    • 薄层罩面级配特征与适用性分析

      2021, 41(2):61-66. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.012 CSTR:

      摘要 (46) HTML (0) PDF 1.44 M (614) 评论 (0) 收藏

      摘要:薄层罩面技术广泛应用于国内外沥青路面的预防性养护中,其技术种类与适用范围均不尽相同。在实际应用过程中,需明确不同薄层罩面类型对应的技术特点与适用范围以实现物善其用。该文整理了近期薄层罩面领域的相关研究进展,包括室内试验研究、现场试验段短期与长期性能观测,总结并论证了国内外典型薄层罩面级配特征及其适用性的一般关系,得出最大公称粒径 NMAS 和级配类型对薄层罩面若干服务性能的影响,指出不同薄层罩面技术的适用范围,揭示了中国薄层罩面技术种类较为单一、应用范围相对受限的问题。

    • >桥梁工程与隧道工程
    • 附属设施对桥梁颤振临界风速的影响

      2021, 41(2):67-72. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.013 CSTR:

      摘要 (84) HTML (0) PDF 1.49 M (630) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文旨在研究桥梁栏杆和行人观光通道两类附属设施对颤振临界风速的影响。首先介绍了颤振分析的方法;然后基于强迫振动法识别的颤振导数,分析了两类附属设施对颤振导数的影响作用;最后通过二维颤振分析研究了两类附属设施对典型桥梁颤振临界风速和颤振能量分配比例的影响。结果表明:钝体边主梁断面斜拉桥增加桥面不透风混凝土防撞护栏后颤振临界风速可降低约22%,而桁梁悬索桥下底面增设透风率为68%的行人观光通道后,颤振临界风速反而提高了约75%,不同附属设施对桥梁颤振特性的影响需要专门研究。

    • 曲线梁桥支座脱空成因分析及设计探讨

      2021, 41(2):73-76. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.014 CSTR:

      摘要 (45) HTML (0) PDF 1.75 M (697) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,曲线梁桥支座移位脱空事故常有发生,该文结合某实桥支座移位和脱空病害,从曲线梁桥受力机理方面阐述了支座移位脱空的原因,并对曲线梁桥设计中的若干问题进行了探讨。

    • 基于索力损伤向量的斜拉桥结构损伤识别

      2021, 41(2):77-82. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.015 CSTR:

      摘要 (47) HTML (0) PDF 1.41 M (469) 评论 (0) 收藏

      摘要:索力具有测试简单、便于应用的特点。基于对实际斜拉桥运营索力的统计分析,提出了索力损伤向量及相应的损伤识别分析方法。基于监测结果,消除外界因素影响后的标准索力是一个反映斜拉桥结构基本状态的随机变量。基于经修正后的有限元模型,采用部分被监测拉索的标准索力均值来构造结构损伤向量,首先通过对不同损伤工况的损伤向量之间的相关性分析来识别损伤工况,再通过损伤程度与标准索力均值差之间的关系确定损伤程度。 在单损伤工况分析的基础上,通过任意两种单损伤工况的损伤向量与它们的组合损伤向量之间的线性关系可确定组合损伤工况。所识别的损伤程度:整体老化5%以内,索损伤10%以内,其他构件损伤20%以内;其中,单损伤工况与程度均能识别,损伤程度误差大多在10%以内;对于大多数组合损伤只能识别工况不能识别程度。综上表明:基于索力构建损伤向量的损伤识别具有显著的可行性。

    • 木拱廊桥成桥状态下结构力学行为分析

      2021, 41(2):83-86. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.016 CSTR:

      摘要 (65) HTML (0) PDF 1.52 M (329) 评论 (0) 收藏

      摘要:木拱廊桥是古代艺人的智慧结晶,是中国桥梁建设的先驱,体现了中国桥梁的工匠精神,是极其珍贵的文化遗产。该文以浙南某木拱廊桥为研究背景,通过数值模拟与现场监测技术相结合,分析木拱廊桥在成桥状态下的结构变形及受力特性,对此进行结构稳定性评价。研究表明:主桥及桥面上、下游线形变化基本一致,变形均匀,高程差值变化较小,结构选型合理;结构建模分析对比监测结果,两者变形相差较小,充分体现该木拱廊桥结构刚度满足计算要求,主桥结构材料处于弹性范围内,选材合理,达到设计要求,结构整体处于稳定状态。

    • 目前世界最大跨度波形钢腹板PC箱梁桥———安威川大桥的设计特点

      2021, 41(2):87-90. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.017 CSTR:

      摘要 (89) HTML (0) PDF 2.07 M (468) 评论 (0) 收藏

      摘要:日本安威川大桥是一座横跨一级河道安威川和茨木-龟冈线县道的大跨径波形钢腹板 PC箱梁桥。该桥主跨179m,主梁最大高度达11.5m。该文通过非线性有限元分析法和模型试验手段对桥梁的抗剪强度进行了测试研究,验证了波形钢腹板对高腹桥的适用性。 文中对比了4.8m 标准节段和6.4m 长节段两种悬臂施工方法的特点,强调了设计中应注意的事项以及悬臂施工的具体步骤,并对大跨径波形钢腹板 PC箱梁桥的扭转性能和悬臂施工的屈曲风险两个关键问题进行了重点论述。

    • 波浪力作用下环岛桥梁受力特性研究

      2021, 41(2):91-96. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.018 CSTR:

      摘要 (52) HTML (0) PDF 1.44 M (498) 评论 (0) 收藏

      摘要:以广东珠海横琴新区某预应力混凝土连续刚构桥梁为例,针对桥梁上部梁体和下部墩柱所受波浪力,比选研究了波浪力计算方法,分析各种方法的差异和优劣;结合桥梁博士计算软件对桥梁在波浪力作用下进行受力分析。研究结果表明:波浪力的作用使主梁桥墩处拉应力增加;考虑波浪力时桥墩压应力比不考虑时要大;将边墩与主梁的连接模式由固结改为铰支,能减小桥墩次内力,从而降低桥墩高度。

    • 基于病害发展状况的桥梁检查评估模型应用

      2021, 41(2):97-101. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.019 CSTR:

      摘要 (60) HTML (0) PDF 1.09 M (435) 评论 (0) 收藏

      摘要:桥梁检查是桥梁养护工作中通过调查桥梁结构病害情况,分析当前桥梁技术状况的一项内容,但目前桥梁检查存在工作效率低、工作量大、评估分析繁琐、存档记录缺失等突出问题,影响了项目评估结果的及时性和可靠性。该文以桥梁病害发展情况,作评价指标的扣分值修正,建立基于病害状况修正的桥梁技术状况的评估模型,从桥梁技术状况评分变化得到桥梁病害的变化规律,突出了桥梁病症所在,有利于检查数据在桥梁技术状况评定中的高效应用。

    • 温度-荷载耦合作用下水泥混凝土桥面防水黏结层剪应力分析

      2021, 41(2):102-106. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.020 CSTR:

      摘要 (61) HTML (0) PDF 1.82 M (384) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了分析水泥混凝土桥面防水黏结层在温度-荷载耦合作用下剪应力的变化,应用 Abaqus软件建立桥面铺装体系有限元模型,沿纵桥向布置车道荷载以确定最不利荷位, 并计算防水黏结层在最不利荷位处受不同荷载大小、铺装层厚度及模量等参数变化下的剪应力,分析剪应力在温度-荷载耦合作用下的变化规律。计算结果表明:最不利荷位出现在桥梁跨中处,最大剪应力产生在梁端支座处;防水黏结层剪应力随铺装层厚度的增加而降低,当铺装层厚度为8~12cm 时,其值下降较为缓慢;相对于温度,防水黏结层剪应力对荷载的变化更为敏感,在高温和重载耦合作用时,85%桥面在服役期间防水黏结层剪应力值远远大于现行规范的规定值,这是桥面铺装层体系容易出现早期病害的主要原因之一。

    • 大跨度连续刚构桥托架体系设计验算

      2021, 41(2):107-114. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.021 CSTR:

      摘要 (48) HTML (0) PDF 2.27 M (299) 评论 (0) 收藏

      摘要:大跨径连续刚构桥的0# 块施工一直是桥梁悬臂浇筑施工法的技术要点,高空作业存在着较高的施工难度与风险,选择一种合理的托架体系尤为重要。该文依托广东省大潮高速公路上的韩江大桥,对0# 块托架法施工工艺进行了详细的探讨与分析,并通过 Midas建立其有限元模型,经计算在各种工况下悬臂端托架最大组合应力和剪应力分别为 165.7 和 64.6MPa,最大竖向变形为12.3mm,中端托架结构的最大组合应力和剪应力分别为117.6 和81.1MPa,最大竖向变形为12.2mm,全部满足规范要求,验证了此工程托架的安全性和稳定性,同时分析如何选取不同的托架形式,并阐明了其传力路径。

    • 预应力混凝土箱梁体外索应力损失监测研究

      2021, 41(2):115-118. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.022 CSTR:

      摘要 (92) HTML (0) PDF 1.16 M (325) 评论 (0) 收藏

      摘要:施加体外预应力是目前箱梁加固的主要措施之一,体外索在施工及运营期间的应力损失与体内索存在较大的差别,目前有关体外索应力损失方面的研究仍较少。该文结合浙江省湖州市符河大桥加固施工及运营期间的体外索应力监测,采用磁通量传感器对箱梁体外索进行了连续2年的应力监测,分析了影响体外索应力变化的关键因素及体外索应力分布特征。结果表明:体外索在施工及运营期间的总体应力损失较小,体外索应力沿索长分布较均匀,箱室内温度变化及应力松弛是影响体外索应力的主要因素。

    • 钢筋混凝土拱桥施工控制中的常见问题

      2021, 41(2):119-124. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.023 CSTR:

      摘要 (52) HTML (0) PDF 1.34 M (476) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文以拱圈上、下缘应力平衡为原则,分析了钢筋混凝土拱桥悬浇过程中临时索力控制方法:若拱圈刚度大、节段湿重小,可一次性悬浇整个节段,并完成临时扣索张拉;反之则需分层多次浇筑、临时索力多次张拉。通过对两座实际拱桥分析,详细阐述了该方法的可行性及控制效果;其次,针对主拱圈在悬浇过程中的索力累计效应带来的不利影响,探讨了临时扣索的放张方法及效果;最后,就实际施工方案与设计阶段施工方案往往不完全一致、导致成桥状态存在差异的实际问题,提出了两种可行的解决方法。

    • 三沙大桥总体设计

      2021, 41(2):125-128. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.024 CSTR:

      摘要 (59) HTML (0) PDF 1.22 M (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文从三沙大桥的建设条件、总体设计、构造细节出发,详细阐述了钢筋混凝土劲性骨架箱形拱桥的设计特点。总结了骨架设计过程中的关键控制指标以及拱桥承载能力极限状态设计,可为今后中国山区类似桥梁设计提供借鉴和参考。

    • 中央扣对大跨度空间缆索悬索桥静动力特性影响研究

      2021, 41(2):129-134. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.025 CSTR:

      摘要 (51) HTML (0) PDF 1.27 M (495) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨不同中央扣联结形式对空间缆索悬索桥静、动力特性的影响,以宝塔坪特大桥为研究背景,建立了该桥3种不同联结模式下的三维空间静、动力计算模型,针对3种不同中央扣联结形式下结构静、动力响应做了对比分析。研究结果表明:静力方面,中央扣对活载下加劲梁的竖向挠度影响较小,但会减小梁端纵向位移,并将增大跨中加劲梁轴力;动力方面,中央扣的设置提高了结构的反对称扭转频率,推迟了纵漂振型的出现,增大了结构的抗扭转刚度和纵向刚度。

    • 桥梁墩台顺桥向水平力分配计算

      2021, 41(2):135-138. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.026 CSTR:

      摘要 (60) HTML (0) PDF 1.08 M (726) 评论 (0) 收藏

      摘要:准确计算桥梁墩台顺桥向水平力,是桥梁下部结构分析的基础工作。该文基于刚度集成法,综合考虑活动支座的非线性影响和不同作用的加载顺序,提出墩台顺桥向水平力分配计算的非线性分析方法。计算结果表明:该方法能够充分考虑活动支座水平力与摩阻力之间的关系,给出不同作用下各墩台的精确水平力结果,计算结果更趋合理。

    • 长周期波涌浪海域承台钢吊箱封底技术研究

      2021, 41(2):139-143. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.027 CSTR:

      摘要 (55) HTML (0) PDF 1.67 M (357) 评论 (0) 收藏

      摘要:桥梁高桩水中承台,一般通过钢吊箱工艺实现干施工。钢吊箱施工在中国常规水域条件下为成熟技术;在深海无遮掩强涌浪海况下成功施工案例较少。该文依托印度洋中马友谊大桥高桩承台施工案例,研究长周期波涌浪条件下应用于高桩承台的钢吊箱施工核心工艺———水下封底技术。针对涌浪作用产生的桩基晃动、涌浪射水冲刷封底混凝土、封底底板易开裂等施工难点,采取两次封底及横联体系转换等关键技术措施,保证了吊箱结构体系安全,取得了较好的封水效果。

    • 跨海桥梁沉箱基础底部的多点同步注浆方法

      2021, 41(2):144-147. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.028 CSTR:

      摘要 (43) HTML (0) PDF 1.48 M (280) 评论 (0) 收藏

      摘要:大跨度桥梁建设在世界范围内持续增长。对于建立在沉箱基础上的桥梁,沉箱底部与地面的一体化非常重要。该文通过对韩国釜山-巨济跨海工程的调研,介绍一种利用多根配管同时注浆对沉箱底下的缝隙进行注浆的方法。由于在施工过程中,在大型海上结构沉箱下注浆的目视验证非常困难,为了评估注浆的流动性、抗离析性、自流平性、抗压强度和可注入性,釜山-巨济跨海工程在陆地上进行了全面的测试。此外,该工程还为海上施工制造了专用船,并开发了注浆管理系统,实现了注浆状态的实时自动监控。亦将该方法应用于釜山-巨济跨海通道工程。

    • 上跨铁路桥梁主梁涡振性能及抑振措施研究

      2021, 41(2):148-153. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.029 CSTR:

      摘要 (55) HTML (0) PDF 1.39 M (374) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文基于四川省达州市金南大道西延线二期工程上跨铁路桥梁的主梁节段模型风洞试验,探讨了主梁涡振特性。结果表明:主梁断面存在明显的涡振现象。而后,研究了设置抑流板、移动检修车轨道、改变钢板墙外形和透风率等不同气动措施对主梁涡振性能的影响。 根据研究结果,抑流板具有良好的抑振效果;适当改变检修车轨道位置能减少主梁的竖弯涡振,但是没有明显规律;改变钢板墙外形的抑振效果有限,提高钢板墙透风率能有效抑制涡振现象的发生。

    • 基于频率法对钢箱提篮拱桥吊杆索力测试研究

      2021, 41(2):154-157. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.030 CSTR:

      摘要 (64) HTML (0) PDF 1.18 M (403) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据钢箱提篮拱桥的吊杆振动特性,基于频率法基本理论,推导出考虑抗弯刚度但不体现抗弯刚度的索力计算公式。阐述了索力动测仪基本原理,研究了两端连接件体积或者自重较大的边吊杆计算长度取包含连接件的全长和去除连接件后的索长时引起的相对油泵标定误差,对比分析工程实例中采用索力动测仪、油压千斤顶法、改进的频率法实测结果误差。结果表明:当吊杆包含连接件长度的全长小于13.303m 时,吊杆计算长度可取索长,其他吊杆计算长度取包含连接件长度的全长可得到较为精确的结果;推导后的考虑抗弯刚度的索力计算公式能满足工程实际需要,可广泛应用于钢箱提篮拱桥结构吊杆索力计算。

    • 基于Python的圆形截面配筋计算方法研究

      2021, 41(2):158-163. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.031 CSTR:

      摘要 (157) HTML (0) PDF 1.22 M (390) 评论 (0) 收藏

      摘要:Python语言是目前最热门、最受欢迎的程序设计语言之一,Python语言具有高效、 易用、可扩展性强,而且免费、开源,有大量扩展库可用等特点。在最新颁布的JTG3362- 2018)《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》中,圆形截面按承载能力计算及按裂缝宽度计算的公式都进行了大幅度的调整,还新增了圆形截面偏心受拉的承载力计算公式。 该文基于 Python语言,对新规范计算圆形截面配筋时的相关算法进行了研究分析,经过不断的尝试,得到一套有效的计算方法。

    • 某独塔自锚式悬索桥吊杆锚固区细部应力分析

      2021, 41(2):164-167. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.032 CSTR:

      摘要 (33) HTML (0) PDF 1.36 M (351) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了获得自锚式悬索桥吊杆锚固区复杂应力分布以便优化设计,以某独塔自锚式悬索桥吊杆锚固结构为研究对象,采用有限元分析软件建立吊杆主梁锚固区局部应力分析模型,分析吊杆主梁锚固结构在运营最不利工况下各构(板)件的应力情况。分析结果表明:锚管下部1/4管段、加劲板 N57、加劲板 N58、托架腹板 N14a和横梁腹板是主要传力构件;托架腹板 N14a、横梁腹板、箱梁外腹板 N3和托架底板的节点位置应力值相对较大,存在应力集中,需要优化结构形式以改善受力。

    • 西安正阳大道机场东跨线桥抗震弹塑性分析与评价

      2021, 41(2):168-171. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.033 CSTR:

      摘要 (44) HTML (0) PDF 1.14 M (293) 评论 (0) 收藏

      摘要:正阳大道秦汉新城段位于西安市秦汉新城东部,是正阳大道最重要路段。该项目南起正阳大桥兰池大道互通式立交,北至秦汉新城与泾河新城交界,全长3.51km。机场东线跨线桥,为该项目下穿机场东线所设的一座分离式立交桥,建成后桥梁属于机场东线。该桥为一座4×30m 预应力混凝土现浇连续箱梁桥,桥梁全长125m,全宽15.5m。利用大型有限元软件对该桥进行了两阶段两水平抗震设计分析。结果表明:在 E1地震作用下,采用弯矩曲率曲线进行验算,结构处于弹性状态,截面抗弯强度满足要求;在 E2地震作用下,部分墩柱墩底截面发生屈服进入塑性状态,桥墩塑性铰区抗剪强度、墩顶位移、支座水平位移均满足规范要求。

    • PC梁截面温度梯度对钢绞线预应力影响规律研究

      2021, 41(2):172-176. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.034 CSTR:

      摘要 (65) HTML (0) PDF 1.65 M (468) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文以北京轨道交通燕房线01标高架区间30m 预应力混凝土简支箱梁施工为背景,开展锚下预应力、梁体温度的同步测试。基于梁截面不同高度温度实测数据,提出温度梯度分布模型,对温度梯度影响下钢绞线预应力变化展开研究:建立考虑截面温度梯度影响的数值模型,对梁体内的钢绞线预应力值变化量进行分析;将现场试验实测值及数值模型计算结果进行对比。研究结果表明:梁体截面竖向温度分布变化明显,顶板位置温度变化量最大, 腹板上层与顶板交界位置受翼缘遮荫作用影响,温度变化不明显。在腹板下层及底板仍能受到部分阳光照射,使得该位置处的温度变化较腹板上层相对明显。考虑大气整体升温和正温度梯度的数值有限元模型能够有效预测温度对锚下有效预应力的影响。大气升温和正温度梯度综合作用下,锚下有效预应力有增大趋势,该文测试和数值模拟的最大值达到4kN 左右。综合考虑预应力的张拉时间,建议选择夜晚温度较低时进行预应力张拉施工,对今后预应力混凝土简支箱梁施工具有一定借鉴作用。

    • 钢托梁在混凝土箱梁牛腿加固中的应用及评价

      2021, 41(2):177-179. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.035 CSTR:

      摘要 (60) HTML (0) PDF 1.11 M (519) 评论 (0) 收藏

      摘要:牛腿结构由于其连接平顺,不额外占用空间,多应用于净空受限的城市立交桥等桥梁,但由于牛腿截面高度削弱、承受复杂支座反力,是桥梁薄弱结构,在外荷载作用下容易开裂,是桥梁养护面临的难题。为解决箱梁牛腿开裂问题,该文以某城市立交桥匝道箱梁为工程背景,分析牛腿开裂原因,提出增设钢托梁加固牛腿的方案,总结钢托梁加固牛腿设计要点,对钢托梁加固设计进行计算分析,剖析加固存在的难点,评价钢托梁加固效果及应用,为箱梁牛腿加固积累工程经验。

    • 中系梁对双柱式桥墩受力性能影响研究

      2021, 41(2):180-184. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.036 CSTR:

      摘要 (54) HTML (0) PDF 1.17 M (667) 评论 (0) 收藏

      摘要:双柱式桥墩结构广泛应用于中国高速公路桥梁设计中,中系梁设置位置及设置数目对结构的受力特点都会产生较为明显的影响。该文采用有限元软件 Midas/Civil建立中系梁参数变化模型,对其进行相应的动力特性分析、地震响应分析及屈服分析。分析结果表明: 中系梁设置能够明显改善结构的动力性能,并随着中系梁设置数目的增加,改善效果越好,但提高幅度随设置数目增加而减缓。设置单根中系梁于墩柱中心位置时,结构最为合理。

    • 不同支承体系对高低塔斜拉桥汽车荷载响应的影响分析

      2021, 41(2):185-188. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.037 CSTR:

      摘要 (43) HTML (0) PDF 1.13 M (262) 评论 (0) 收藏

      摘要:高低塔不对称结构体系斜拉桥由于跨径布置的不对称,存在结构刚度过渡不平顺、内力分布不均等问题。该文针对某高低塔不对称结构体系斜拉桥在不同支承方案汽车荷载作用下的结构响应进行对比分析,研究不同支承方式对桥梁结构力学行为的影响。结果表明:对于高低塔不对称斜拉桥结构,采用高塔侧塔梁固结、低塔侧半漂浮的不对称支承方式, 可以减小两半桥之间的刚度差异,中跨分界区刚度过渡更平顺,结构内力分布更均衡,进而各构件的承载能力得以充分发挥。

    • 深中通道项目桥梁设计方案及主要技术难点

      2021, 41(2):189-192. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.038 CSTR:

      摘要 (90) HTML (0) PDF 1.28 M (596) 评论 (0) 收藏

      摘要:深中通道地处粤港澳大湾区核心位置,跨越珠江口伶仃洋水域连接起深圳、广州和中山,是一座集“隧、岛、桥、水下枢纽互通”于一体的世界级跨海交通基础设施工程。项目桥梁工程规模宏大、建设条件复杂、结构物类型众多、技术难度高,同时国内外鲜有成熟案例可供参考,因此建设难度很大。为实现高标准建设,使其成为屹立于大湾区口门的平安百年品质工程,需在源头即设计层面进行把控,通过深度理解项目建设条件和品质要求,梳理项目的重难点并提出有针对性的解决方案,最终获得高质量的设计成果,为后续高品质的工程项目建设实施打好基础。

    • 超宽大跨变截面连续钢混组合梁施工方案比选

      2021, 41(2):193-197. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.039 CSTR:

      摘要 (47) HTML (0) PDF 1.50 M (384) 评论 (0) 收藏

      摘要:济南凤凰路黄河大桥北侧跨大堤引桥采用(154+245+154)m 变截面连续组合梁桥型方案,梁高按二次抛物线变化,横向为线性变化,最大主梁宽度为61.7m,其跨度和宽度在目前同类型桥梁中居世界第一,线形复杂,施工难度大。为全面掌握桥梁的结构线形及内力特性,确定合理的施工工艺,提出3种施工方案:少支架桥位散拼;桥面吊机对称悬拼;支架周转桥位散拼。采用 Midas/Civil建立有限元模型,分析3种方案施工过程中的受力情况,从合理性、经济性和工期综合比选后选择方案3,能够满足钢结构无应力焊接施工的基本要求, 在不影响工期的前提下,节省支架近4000t,具有良好的经济效益。

    • 基于遗传算法的钢斜拉桥成桥索力优化

      2021, 41(2):198-201. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.040 CSTR:

      摘要 (62) HTML (0) PDF 1.17 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:依托某钢箱梁斜拉桥(50+96+192+70)m,讨论其合理成桥状态的确定原则和初始成桥索力计算方法,再结合弯曲能量最小法和应力判别法,提出一种基于多目标线性规划遗传算法的索力优化方法。以能量法确定的初始成桥索力作为遗传算法初始种群,引入索力均匀系数和能量变化系数作为遗传算法目标函数。编制 Matlab遗传算法规划程序,利用 Midas/Civil模型得到的相关索力影响矩阵等作为程序读入数据,进行多目标线性规划下的合理成桥索力优化计算,避免了以往单一优化方法的不理想结果。

    • 浅滩跨海特大桥下构施工平台方案比选分析

      2021, 41(2):202-207. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.041 CSTR:

      摘要 (44) HTML (0) PDF 1.58 M (358) 评论 (0) 收藏

      摘要:下部结构施工平台是决定跨海特大桥施工进度、安全、成本等的关键因素,该文以广西某跨海特大桥为工程背景,结合经济效益及社会效益进行不同方案的分析,通过3种不同下构施工平台的方案进行比选,结合地形地貌、水文条件及施工工期等因素,得出钢栈桥通长方案为某跨海特大桥最优下构施工平台方案,为相似跨海大桥的建设提供了依据与参考。 从目前方案的实施效果看,钢栈桥通长施工平台运输具有便道运输稳定、交叉作业风险低、施工技术成熟且质量易控制、对外界影响程度低等优点。

    • 南京长江大桥公路正桥功能提升改造关键技术

      2021, 41(2):208-213. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.042 CSTR:

      摘要 (65) HTML (0) PDF 1.83 M (475) 评论 (0) 收藏

      摘要:以南京长江大桥公路正桥升级改造涉铁工程为背景,在分析病害产生原因后,以修旧如故、消除铁路行车安全隐患、提高结构耐久性能、改善行车舒适性为原则,对公路正桥功能提升改造关键技术进行研究。采用一种适用于既有钢桁梁的多支座支承正交异性钢主梁结构体系,研发与应用适应板桁间多项效应的多功能拉压钢支座;设计兼具施工平台作用的防护隔离棚架,采用装配式快速安装技术;研制并运用快速架设宽体钢主梁的架板机,研究了新制钢主梁与既有钢桁梁匹配安装控制技术;形成一套针对大型涉铁桥梁改建工程施工的安全防护技术体系。

    • 高温混合料摊铺过程中的扁平钢箱梁温度效应分析

      2021, 41(2):214-218. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.043 CSTR:

      摘要 (35) HTML (0) PDF 1.44 M (452) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究高温沥青混合料摊铺过程中的扁平钢箱梁热固效应,建立基于瞬态温度场传热理论的扁平钢箱梁热力学 FEA 分析模型,研究提出三维时空变化温度场下的钢箱梁应力、变形响应及场分布规律。研究表明:以摊铺宽5m、厚35mm、温度240℃的混合料为例, 摊铺过程中的温度力学效应随摊铺时间历程变化明显,摊铺后30min左右应力及变形达到顶点,11h后缓慢恢复。钢箱梁的桥面板、横隔板、U 肋及腹板的最不利应力响应分别为 -140.4、236.1、112.6及-37.3MPa。温度效应在摊铺区影响显著,区外影响迅速降低。摊铺温度变形效应主要为纵向拉伸及竖向上拱,24 m 节段钢箱梁最大伸长 13.4 mm,上拱 13.9mm,变形对于钢梁伸缩缝安全及摊铺层的均匀厚度将产生不利影响。

    • 城市高架钢梁桥拼宽改造受力分析

      2021, 41(2):219-224. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.044 CSTR:

      摘要 (56) HTML (0) PDF 1.28 M (467) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解钢梁桥拼宽对原桥的受力性能影响,以福州五四路钢箱梁公路高架桥为背景,采用 Midas/Civil建立原桥拼宽后的整桥有限元模型,分析主梁拼宽后的受力情况,并与原桥的受力状况进行对比。研究结果表明:恒载作用下,拼宽后的桥梁比原桥受力更大,弯矩值增大;汽车荷载作用下,拼宽后的桥梁计算结果比原桥的弯矩值会有所减小;拼宽后的主梁和原桥在整体升降温作用下的应力值、纵向伸缩量相差较小,温度梯度作用下的受力有所变化,最大增加了10%以上;在不均匀沉降作用下,拼宽后的钢梁产生较大的应力,受力较拼宽前不利。荷载验算表明,该桥满足受力要求。因此,钢梁桥拼宽是一种适合于城市交通量大而施工条件有限的、有发展前景的改造方式。

    • 小半径大横坡宽幅箱梁节段预制拼装施工关键技术

      2021, 41(2):225-228. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.045 CSTR:

      摘要 (51) HTML (0) PDF 1.12 M (344) 评论 (0) 收藏

      摘要:文莱PMB大桥引桥位于曲线半径为550m 的平曲线上,箱梁截面宽23.6m,最大横坡8%,纵坡3.4%。采用节段预制拼装技术施工,为亚洲最大单箱单室截面的节段预制拼装桥梁。为克服小半径、大纵坡对节段拼装的影响,项目实施过程中,采用了节段预制拼装线形控制技术、墩顶块定位技术以及弯曲折叠式架桥机节段安装等关键技术,有效保障了节段安装线形,各关键技术的成功应用可为后续类似项目施工提供技术参考。

    • 超大跨径上承式钢管混凝土拱桥设计

      2021, 41(2):229-232. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.046 CSTR:

      摘要 (156) HTML (0) PDF 1.22 M (1057) 评论 (0) 收藏

      摘要:大小井特大桥主桥为计算跨径达450m 的上承式钢管混凝土拱桥。主拱肋选用变高四肢桁架形截面,为加强其稳定性,设置了较为强劲的横向连接系基本形成桁架箱形结构,腹杆等构件利用短接头连接和栓焊节点等方式保障了施工质量;拱上立柱采用部分钢管混凝土平缀杆格构柱配一体化箱形钢盖梁,结构新颖,传力明确;桥面系确定为双主梁钢-混组合梁形式,桥面板全宽预制装配化程度更高。采用有限元程序对该桥静动力及局部分析表明,结构设计基本合理。

    • 石首长江公路大桥南塔承台超大体积混凝土施工温控研究

      2021, 41(2):233-236. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.047 CSTR:

      摘要 (105) HTML (0) PDF 1.15 M (391) 评论 (0) 收藏

      摘要:湖北石首长江公路大桥为主跨达820m 的超大跨斜拉桥,南塔承台在7、8月份施工。因此该桥主墩承台的超大体积混凝土温度控制难度极大,有必要采取针对性的温度控制措施以保证混凝土施工质量。根据承台的结构特点,从合理分层浇筑、优化混凝土配合比、严格控制入模温度、布置冷却管等方面对大体积混凝土进行了有效温控。采用缓凝型高性能减水剂,使得混凝土在3~4d达到峰值温度,有效降低了峰值温度。对承台大体积混凝土温度场进行了实测和仿真分析,结果表明:混凝土入模温度为25.0~27.6 ℃;承台各层的实测峰值温度为56.1~63.8℃,计算值为57.1~64.2℃,且出现的时间基本吻合;最大实测内外温差为25.9 ℃,计算值为26.3 ℃。承台各层混凝土的抗裂安全系数均大于1.44,表明结构受力均处于安全状态。

    • “双洞互补式+静电除尘”通风方式下公路隧道污染物浓度分布规律研究

      2021, 41(2):237-240. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.048 CSTR:

      摘要 (56) HTML (0) PDF 1.15 M (299) 评论 (0) 收藏

      摘要:为验证“双洞互补式+静电除尘”组合通风方式的通风效果,该文依托于荣乌高速公路营尔岭隧道工程,采用计算流体力学软件 Fluent建立数值仿真模型,探讨换气通道位置以及射流风机增压在不同除尘效率下对隧道污染物浓度的影响规律。结果表明:随着换气通道距上坡隧道入口距离的增加,两条隧道出口污染物浓度逐渐接近;除尘设备可显著降低污染物浓度,同时随着除尘效率的增加,换气通道对平衡上下坡隧道出口污染物浓度的作用降低;随着隧道内射流风机增压的升高,隧道出口处的污染物浓度均逐渐减少,除尘设备除尘效率降低。

    • 浅埋隧道超前注浆导致地表隆起规律现场试验研究

      2021, 41(2):241-245. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.049 CSTR:

      摘要 (89) HTML (0) PDF 1.42 M (401) 评论 (0) 收藏

      摘要:在城市浅埋隧道超前注浆加固工程中,注浆会导致地表隆起变形,严重威胁市政管线安全。为揭示注浆导致地表隆起规律,依托青岛地铁2号线啤~苗区间隧道超前注浆加固工程,开展注浆导致地表隆起规律现场试验,研究地表隆起值的空间分布特征与随注浆进程的发展规律,进而分析注浆量、注浆材料类型等因素对地表最大隆起值的影响,在此基础上提出了隧道超前注浆过程中地表隆起变形控制方法。研究结果表明:在垂直隧道轴线方向上,地表隆起值呈大致对称的山峰状分布;在隧道轴线方向上,地表隆起值最大的位置位于距掌子面较近区域;重复注浆会显著提高地表最大隆起值;地表最大隆起值与注浆量正相关,C -S浆液由于具有速凝特性,其地表隆起值要显著高于水泥单液浆。将所提出的地表隆起变形控制方法应用于依托工程中,最终隆起值为2~2.5cm,实现了地表隆起值控制目标。

    • 基于疲劳寿命的40t轴重重载单线隧道隧底参数优化

      2021, 41(2):246-250. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.050 CSTR:

      摘要 (36) HTML (0) PDF 1.27 M (319) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于疲劳寿命分析方法对几内亚西芒杜新建 40t 轴重重载铁路隧道进行隧底结构参数设计优化分析。考虑不同围岩等级、轴重、结构参数以及行车速度等的多种工况,采用动力有限元方法得到列车动载作用下隧底结构疲劳危险部位的应力时程曲线即应力水平,而后根据疲劳累积损伤理论,创新性地考虑应力疲劳与材料碳化的耦合,得到了不同工况隧底混凝土结构的使用寿命。最后给出了不同围岩级别下单线有砟铁路隧底结构优化参数,探讨了轴重和行车速度对结构疲劳寿命的影响规律。

    • 卵石夹素桩地层狭小空间长大管棚施工技术研究

      2021, 41(2):251-255. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.051 CSTR:

      摘要 (70) HTML (0) PDF 2.01 M (353) 评论 (0) 收藏

      摘要:以成都地铁17号线区间盾构近距离下穿运营地铁4号线为工程背景,研究了狭小空间下砂卵石夹素桩地层长大管棚施工方法,探索了提高管棚施工精度及施工工效的控制方法。结果表明:在砂卵石夹素桩地层,采用扩孔锤跟管钻进方法可实现长距离管棚施工;改变管棚前端结构形式有助于控制管棚顶进偏差,减小顶进阻力,提高管棚施工成功率;长大管棚施工过程中应以水位测量作为常规偏差随钻测量方法,全站仪测量和光纤陀螺仪测量可作为偏差复核方法;卵石夹素桩层管棚跟管施工过程中采用气动吹渣、钻杆拖拉、喷水降尘等措施,可实现顺畅排渣,有效降低粉尘的产生。

    • 粤东山区复杂地质条件下特长公路隧道路段线路方案研究

      2021, 41(2):256-260. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.052 CSTR:

      摘要 (46) HTML (0) PDF 2.55 M (286) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究粤东山区复杂地质条件下特长公路隧道路段线路方案,以广东大(埔)丰 (顺)(五)华高速公路丰顺至五华段控制性工程———鸿图嶂隧道为依托,基于初测阶段勘察设计成果,采用定性分析、技术指标定量对比等方法,探讨比选了粤东山区复杂地质条件下特长高速公路隧道路段线路方案,总结了设计过程遇到的主要问题及设计体会,为粤东山区复杂地质条件下高速公路隧道路线方案比选论证提供了借签和参考。

    • >路面结构与材料
    • 沥青混合料抗剪性能与细观损伤关系模型研究

      2021, 41(2):261-267. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.053 CSTR:

      摘要 (49) HTML (0) PDF 1.33 M (402) 评论 (0) 收藏

      摘要:试验采用上面层为SMA-13、下面层为 AC-20的双层车辙试件。结合室内试验模拟混合料剪切形变过程,测试不同车辙深度辙槽处与隆起处的抗剪强度,通过数字图像处理技术对沥青混合料组合试件切面图像进行处理,分别从宏观和细观两个层面对车辙形貌进行研究,建立了沥青混合料抗剪性能与细观损伤程度关系模型。通过对不同工况下的车辙试件分析表明:高温和重载降低了混合料抗剪能力,宏观上隆起处与车辙处抗剪强度的比值呈现不均匀性增大,从微观角度发现车辙剪切形变后,辙槽处的空隙率下降,隆起处增长;下面层沥青面积比减小,上面层沥青面积比增大;在图像级配方面,变化主要发生在4.75~9.5 mm 粒径处。

    • 硫酸盐渍土物理特性及纳米SiO2固化机理研究

      2021, 41(2):268-272. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.054 CSTR:

      摘要 (57) HTML (0) PDF 1.21 M (288) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究含盐量及纳米SiO2 含量变化对硫酸盐渍土物理特性和盐胀特性的影响规律。以河西走廊粉质黏土为研究对象,通过一系列室内试验,测试了不同硫酸钠和纳米 SiO2 含量下盐渍土的液塑限、干密度、抗剪强度和渗透系数的变化规律,并通过单次降温试验测试了纳米SiO2 对盐渍土盐胀的抑制效果。试验结果表明:在特定含水率下,随着硫酸钠含量的增大,硫酸盐渍土液塑限和干密度均有所增大,液限和塑限分别在3%和2%含盐量时达到最大增幅9.6%和13.6%,最大干密度在3%含盐量时最大,增幅为4.8%;抗剪强度及其强度参数先减小后增大并在含盐量为2%时达到最小值;渗透系数则随着含盐量的增大降低明显。硫酸盐渍土降温过程中,盐胀随含盐量增加而愈发明显,但掺入2%纳米 SiO2 后,盐胀得到有效抑制。

    • 沥青混合料空隙特性分析及多重分形研究

      2021, 41(2):273-280. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.055 CSTR:

      摘要 (54) HTML (0) PDF 1.51 M (594) 评论 (0) 收藏

      摘要:为定量描述沥青混合料中空隙几何形状、空隙结构复杂度,利用imageJ、image proplus软件,提取空隙信息,计算断面空隙的空隙率,提出空隙平均长轴、空隙平均短轴等标量刻画空隙几何形态,运用分形维数和多重分形谱定量表征空隙结构复杂度。结果表明: 平均长轴、平均短轴能描述断面整体空隙几何形状,分形维数与多重分形谱的谱参数能刻画空隙结构复杂度。分形维数 D0 与谱参数fmax 表征断面空隙整体结构复杂度,谱参数 Δα 表征断面空隙局部复杂度,Δα 越大,空隙局部结构越复杂即空隙锐化程度越大。

    • 粗集料形态对宽温度域下沥青混合料高低温性能影响

      2021, 41(2):281-285. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.056 CSTR:

      摘要 (59) HTML (0) PDF 1.15 M (367) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了掌握粗集料形态对宽温度域条件下沥青混合料高低温性能影响,基于集料图像测量系统(AIMS),对5种粗集料棱角性、三维形状和表面纹理进行量化分析,进而制备 SMA-13试件进行不同温度范围高温车辙试验和低温弯曲蠕变试验,分析集料棱角性指数、 球度和表面纹理指数与高低温性能指标的相关性。结果表明:选用棱角性好、粒形饱满和表面纹理深度大的粗集料有利于改善沥青混合料高低温性能;随着试验温度增加,粗集料棱角性指数和球度对沥青混合料高温性能的影响程度逐渐增大,纹理指数对其影响程度则逐渐减小,且高温性能对棱角性指数和球度变化的敏感性增强;随着试验温度降低,粗集料棱角性指数、球度和纹理指数对沥青混合料低温性能的影响程度及低温性能对前述三指标变化的敏感性均逐渐降低。

    • 不同结合料对沥青混合料路用寿命的影响

      2021, 41(2):286-290. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.057 CSTR:

      摘要 (66) HTML (0) PDF 1.15 M (275) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了降低沥青路面建设成本,提高沥青路面使用寿命,该文研究不同黏合材料改性沥青的性能及其混合料的路用性能。采用红外光谱分析仪(IR),对不同黏结剂的微观结构进行了分析。通过马歇尔试验优化配合比,得到橡胶粉的最佳用量为 18%,最佳油石比为 7.3%;分析不同黏合材料的沥青混合料的路用性能,结果表明:相比于 SBS改性沥青混合料,ARAC-13橡胶沥青混合料的路用性能更好,而细度为20目的橡胶沥青混合料的抗疲劳性、水稳定性高于40目的橡胶沥青混合料。最后,通过跟踪采用不同黏合材料铺筑的沥青混合料试验路面,分析路面损坏状况指数PCI 变化趋势。

    • 钢纤维掺量对混凝土抗拉疲劳性能影响的试验研究

      2021, 41(2):291-295. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.058 CSTR:

      摘要 (59) HTML (0) PDF 1.41 M (311) 评论 (0) 收藏

      摘要:当前混凝土材料疲劳问题突出,钢纤维混凝土疲劳研究更是少之又少,为研究钢纤维混凝土(SFRC)构件在重复荷载作用下的疲劳性能,该文利用电液伺服材料试验机,通过4 种钢纤维体积率、每种8个应力水平的SFRC试件单轴疲劳试验研究,对试验数据进行回归处理,得出了较高疲劳强度对应的钢纤维合理体积率,拟合得到S-N 疲劳寿命曲线,并推导出考虑钢纤维体积率的 SFRC 材料疲劳方程。试验结果表明:钢纤维体积率 1.0% 时, SFRC材料的疲劳强度为0.7751MPa,较普通混凝土增大19.59%,疲劳强度增幅很大且体积率合理,因此实际工程中承受疲劳荷载的钢纤维混凝土构筑物,在其他力学性能亦满足要求的情况下,选取合理体积率1.0%即可,疲劳应力也可根据文中疲劳方程计算。

    • 废旧轮胎热解炭黑改性沥青性能室内试验研究

      2021, 41(2):296-300. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.059 CSTR:

      摘要 (118) HTML (0) PDF 1.32 M (306) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨废旧轮胎热解炭黑改性沥青的性能,以沥青质量9%、12%、15%、18%的梯度制备热解炭黑改性沥青。基于旋转薄膜老化试验、动态剪切流变试验和低温弯曲梁流变试验对热解炭黑改性沥青的抗热老化性能及高低温流变性能进行室内试验研究。结果表明:热解炭黑的掺入可提高沥青的高温性能和抗热老化性能,低温性能略微下降,但影响不大;基于离析试验与聚合物分散性试验研究发现,当热解炭黑掺量达到18%时,热解炭黑在基质沥青中开始团聚,分散不均,其中软化点差值超过规范要求,推荐热解炭黑添加剂适宜掺量为 15%。

    • 级配对橡胶沥青混合料高温性能影响研究

      2021, 41(2):301-306. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.060 CSTR:

      摘要 (29) HTML (0) PDF 1.17 M (419) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究级配对橡胶沥青混合料高温性能的影响,该文对基于贝雷法、CAVF法、经验法所设计的沥青混合料进行车辙试验和单轴贯入试验,通过贝雷法和级配分形法进行级配评价,结合级配评价指标分析级配对混合料高温性能的影响。试验结果表明:级配对橡胶沥青混合料高温性能影响显著,但 CAVF法和贝雷法两种级配设计方法对橡胶沥青混合料高温性能影响不存在明显优劣,应根据实际混合料性能进行级配优选;单轴贯入模量与混合料动稳定度相关性良好;级配评价指标中,贝雷法评价参数CA 值与动稳定度和单轴贯入模量相关性较好,建议使用该指标用于级配设计的优化评价。

    • 严寒地区玄武岩纤维沥青胶浆优化设计及机理研究

      2021, 41(2):307-310. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.061 CSTR:

      摘要 (43) HTML (0) PDF 1.16 M (303) 评论 (0) 收藏

      摘要:为改善严寒地区沥青胶浆的低温性能,该文选用3种长度、3种掺量的玄武岩纤维,3种普通沥青,研究纤维长度、掺量和沥青标号对纤维吸附沥青能力、纤维沥青低温最大拉力、纤维沥青低温应变能、纤维沥青冻融后锥入抗剪强度的影响。结果表明:纤维掺量对沥青的吸附能力影响最大;纤维长度对沥青的低温最大拉力、低温应变能影响最大;沥青标号对冻融后锥入抗剪强度影响最大;基于综合平衡法理论,纤维沥青胶浆最优方案为选用9mm 玄武岩纤维、110# 普通沥青,纤维以7%的掺量拌和的纤维沥青胶浆在低温地区使用性能最优。

    • 硫酸盐侵蚀与干湿循环耦合作用下混凝土劣化行为的研究

      2021, 41(2):311-316. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.062 CSTR:

      摘要 (102) HTML (0) PDF 1.43 M (433) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究硫酸盐侵蚀与干湿循环耦合作用下,硫酸盐溶液浓度和种类对混凝土劣化行为的影响,该文分别采用1%、5%、10%共3种浓度的 Na2SO4 溶液和10%MgSO4 溶液对混凝土试件进行硫酸盐-干湿循环侵蚀试验,以混凝土质量变化、相对动弹性模量和抗压强度耐蚀系数作为评价指标,对不同侵蚀周期下混凝土的性能劣化行为进行研究。结果表明: 随着干湿循环周期的增加,混凝土质量变化率基本随硫酸盐溶液浓度的增加而增大,但5% Na2SO4 对其影响最为显著;不同浓度 Na2SO4 溶液中混凝土相对动弹性模量随干湿循环周期的增加而减小,混凝土抗压强度耐蚀系数呈现出先增加后减小的变化趋势,且5%Na2SO4 溶液对混凝土的破坏最为严重;在同一干湿循环周期内,相同浓度的硫酸镁溶液对混凝土的劣化程度弱于硫酸钠。

    • 盐分对AC-13C纤维沥青混合料性能影响的研究

      2021, 41(2):317-320. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.063 CSTR:

      摘要 (27) HTML (0) PDF 1.22 M (557) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对盐分浸泡作用下沥青混合料抗水毁能力的研究不多,该文选用浸水马歇尔及冻融劈裂试验,结合理论分析和室内试验,分析浸泡在不同种类盐溶液中木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维3种沥青混合料的抗水毁能力以及马歇尔力学性能的变化趋势。试验结果表明:3种纤维混合料的马歇尔稳定度和流值,均较普通混合料大,玄武岩纤维对混合料稳定度及流值改善效果最优;经过饱和 NaCl和饱和 Na2SO4 溶液浸泡后,3种纤维混合料的水稳定性均有所降低,但较普通混合料有所增强,从浸水马歇尔残留稳定度试验结果分析可知,聚酯纤维对混合料抗水毁能力改善效果最优,从冻融劈裂残留强度比试验结果分析可知,玄武岩纤维对混合料抗水毁能力改善效果最优。

    • 基于动态力学分析方法的马来酸酐改性沥青黏弹特性研究

      2021, 41(2):321-325. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.064 CSTR:

      摘要 (31) HTML (0) PDF 1.22 M (335) 评论 (0) 收藏

      摘要:马来酸酐改性沥青在改善环氧树脂-沥青体系相容性方面具有重要的作用,该文对马来酸酐改性沥青进行动态力学分析,通过应变扫描确定线性黏弹范围。分别采用温度扫描、频率扫描得到不同加载条件下沥青动态力学温度谱和频率谱;通过稳态流动试验,并利用 Carreau模型拟合计算得到改性沥青的零剪切黏度。研究结果表明:动态力学分析方法能够有效反映沥青黏弹特性的变化,经过马来酸酐改性,沥青的弹性特征增强,高温性能提高,温度敏感性减弱。

    • 新型固化剂加固土动态力学特性试验研究

      2021, 41(2):326-330. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.065 CSTR:

      摘要 (35) HTML (0) PDF 1.15 M (484) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决水泥、石灰等传统固化材料在应用中存在的早期强度较低、水稳性差、容易开裂等问题,引入某新型固化剂对土壤进行加固以提高土体工程特性。对新型固化剂固化土开展了不同围压、不同固化剂掺量的动三轴试验,分别研究了固化剂掺量、动应力幅值和围压与疲劳破坏周次的关系。结果表明:相同固化剂掺量的固化土在相同动应力幅值作用下,固化土的疲劳破坏周次随着围压的增大而相应增大;相同固化剂掺量的固化土在固定围压条件下,动应力幅值与破坏疲劳周次有着很好的单调关系;在相同动应力幅值作用下,疲劳破坏周次与固化剂掺量的关系并不是单调的,而是有一个最佳掺量值(12%,干土重)。

    • 改进型SMA13在桂柳高速水泥路面沥青加铺层中的应用

      2021, 41(2):331-337. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.066 CSTR:

      摘要 (54) HTML (0) PDF 1.11 M (296) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了保证SMA13沥青混凝土路面能够更好地适应不同地域交通情况和自然环境,减少原材料变异性导致的路用性能变化,依托桂柳高速公路路面改造工程,提出了一种改进型SMA13沥青混凝土,利用提高马歇尔击实功的方法模拟车辆荷载对压实混合料的实际作用,通过在目标配合比设计中考虑原材料级配波动的影响保证沥青混合料处于较低的变异水平。结果表明:所设计的改进型 SMA13沥青混凝土具有十分优异的路用性能,抽检得到的油石比、矿料级配、压实度和路用性能等均处于较低的变异水平,施工质量控制和工程应用效果良好。

    • >交通工程与管理
    • 山区城市道路匝道段纵向视错觉减速标线影响研究

      2021, 41(2):338-343. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.067 CSTR:

      摘要 (64) HTML (0) PDF 1.27 M (355) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了能够使驾驶员识别到更多的信息获取充足的道路环境状态来保证安全行驶, 驾驶员在行驶时需要关注道路上的各种目标,驾驶员视线点在其视野范围内呈一定分布规律,视错觉减速标线的应用对交通安全有着重要影响。该文通过实车试验的方法对设置纵向减速标线的鹅公岩匝道路段和未设置标线的匝道路段的交通流量、区间速度、驾驶员瞳孔指标和轨迹横向偏移量等试验数据进行采集,再结合鹅公岩大桥的道路线形等数据,分析试验路段的交通流特性、驾驶员生理行为指标和轨迹规律,得到在鹅公岩匝道路段设置纵向视错觉减速标线后对驾驶行为及交通流状态的影响规律。试验表明:在匝道路段设置纵向减速标线可以使区间速度的均值降低8.48%,大部分车辆轨迹偏移量一般为0.5~1m,小于对比路段的1~1.5m;利用聚类分析结合车辆结构和道路线形,将驾驶员前方视野平面划分为左前方、右前方、左远前方、右远前方、近前方和远前方6个区域。

    • 考虑与过街行人冲突的道路右转机动车延误研究

      2021, 41(2):344-348. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.068 CSTR:

      摘要 (92) HTML (0) PDF 1.16 M (420) 评论 (0) 收藏

      摘要:以道路信号交叉口右转机动车和过街行人为研究对象,通过从微观角度分析无信号控制的右转机动车与过街行人冲突过程,考虑右转机动车在等待一段时间后与行人抢行状况,建立右转机动车交通延误模型(简称 DRT模型)。以长沙市3个信号交叉口为例,将相关参数代入延误模型计算,并与 VISSIM 仿真结果进行对比,发现3个信号交叉口右转机动车延误值分别存在1.59%、2.59%、2.67%的误差,表明该模型具有一定的准确性。

    • 特大桥型钢护栏连接方案研究

      2021, 41(2):349-351. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.069 CSTR:

      摘要 (57) HTML (0) PDF 2.24 M (531) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某特大桥型钢护栏的连接方式进行设计,并运用计算机仿真分析方法对几种连接方案进行碰撞分析,研究结果表明:提出的连接方案在提升护栏安装和维护方便性的同时,均保证了护栏的正常防护功能。研究成果能够满足桥梁对型钢护栏安装维护方便性与安全性的需要,可为型钢护栏的设计研发及工程实践提供借鉴。

    • 基于仿真模拟技术的SB级波形梁护栏梁板中心设置高度研究

      2021, 41(2):352-355. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.070 CSTR:

      摘要 (30) HTML (0) PDF 2.33 M (375) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于实际工程中波形梁护栏梁板中心高度区别于设计标准值的现象时有发生,其对护栏的安全防护性能将带来不同程度的影响。为了护栏的合理使用和公路的安全运营,基于广泛应用的SB级波形梁护栏规范推荐结构,开展了实车足尺碰撞试验验证其安全可靠性,并采用高精度计算机仿真模拟技术手段,对规范规定的护栏梁板中心高度允许误差值± 20mm 进行了分析,验证其合理性;且运用二分法探索研究了护栏梁板中心高度的设置区间为617~777mm,同时结合相关仿真碰撞数据分析得到护栏有效高度在一定范围内越低,对小型车辆防护效果越有利,但对大型车辆阻挡性能越不利,护栏有效高度在一定范围内越高, 对大型车辆防护效果越有利,但对小型车辆缓冲及导向性能越不利的结论。

    • 波形梁护栏立柱承载能力研究

      2021, 41(2):356-360. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.071 CSTR:

      摘要 (35) HTML (0) PDF 2.38 M (592) 评论 (0) 收藏

      摘要:立柱作为波形梁护栏的重要组成构件,其承载能力大小直接影响护栏的安全防护性能。为了更好地指导波形梁护栏结构设计与工程应用,基于规范推荐的波形梁护栏多种立柱结构形式和基础埋置方式,采用单元静载试验和单元仿真模拟的方法对立柱承载能力进行较为系统的研究。结果表明:立柱结构弯曲是其承载力得到充分发挥的主要体现形式,当立柱埋置于土基础时,立柱抗弯刚度越大,折弯点越靠下;对于相同立柱结构,埋置于土基础中的立柱折弯点更靠下,埋置于混凝土基础中的立柱折弯点更靠上。

    • 防阻块功能分析及焊缝强度对波形梁护栏防护性能影响研究

      2021, 41(2):361-364. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.072 CSTR:

      摘要 (50) HTML (0) PDF 1.63 M (390) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对实际工程中应用的波形梁护栏防阻块焊接方式普遍不符合规范要求的情况, 为了更好地指导防阻块及波形梁护栏的合理设计与安全应用,该文采用理论分析、计算机仿真模拟、实车足尺碰撞试验等综合技术手段,在分析防阻块功能的基础上,系统研究与验证了焊缝强度对波形梁护栏安全防护性能的影响情况,开展了防阻块焊缝强度降低前后的仿真对比,以及防阻块焊缝强度降低后的波形梁护栏碰撞试验,研究结果表明:防阻块焊缝强度对波形梁护栏的安全防护性能未造成实质性影响,为采用非高频焊接工艺的波形梁护栏防阻块的应用提供了数据支撑,有效解决了工程实际问题。

    • 基于纳米压痕的道路综合评价研究

      2021, 41(2):365-370. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.02.073 CSTR:

      摘要 (40) HTML (0) PDF 1.32 M (360) 评论 (0) 收藏

      摘要:为准确得到沥青路面技术状况评价结果及相应养护方案,并将沥青混合料老化纳入现有道路技术状况评价体系中,该文基于纳米压痕试验结果,提出新的路面老化评价参数 ARI,确定ARI 在新道路使用状况指数(PQI)中占比,以及得到针对老化的道路养护方案及铣刨推荐值。此外该文基于老化梯度及老化系数ARI 提出了一定时期内老化系数预测值和针对老化的养护方案,便于实际工程使用。

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