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  • 2023年第0卷第6期文章目次
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    • >路基工程
    • 抛石填海区地连墙成槽稳定性和地层变形影响分析

      2023, 43(6):1-7. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.001 CSTR:

      摘要 (680) HTML (0) PDF 1.62 M (1468) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过研究抛石填海区地连墙泥浆护壁成槽施工过程 ,探讨槽段宽度 、护壁泥浆重度 、抛石层参数 、槽壁加固区范围和注浆参数等因素对自身槽壁稳定性以及周边地层扰动的影响 。根据试验测得注浆加固区变形模量 ,由经验公式得到剪切强度参数 ,通过有限元方法计算分析不同注浆加固方案中填海区地连墙施工所诱发的地层变形特点 。计算结果表明 :槽壁土体侧向位移最大值出现在槽段深度的 1/3~1/2处;通过注浆对槽壁周边地层进行加固能有效减少槽壁侧向变形与地表沉降 ,砂浆与双液浆共同注浆相对于单一浆液加固更有利于槽壁稳定 ;抛石层变形模量的降低和槽段宽度的减小有利于减少槽壁土体的侧向变形 ;泥浆重度过大时 ,槽壁土体的水平位移随深度的增加以 “倒S形”曲线呈现 ,即在槽段底部附近会产生挤压槽壁土体的侧向变形 。

    • 基于非均质地层模型的注浆微型桩加固路基效果分析

      2023, 43(6):8-14. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.002 CSTR:

      摘要 (244) HTML (0) PDF 3.10 M (1121) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对路基沉降等公路路基病害治理问题 ,该文考虑病害路基土性参数的空间非均质性 ,对注浆微型桩加固路基特性进行分析 。基于随机分形算法生成空隙率 、弹性模量 、渗透系数的随机分布剖面图 ,构建非均质地层模型 ,对路基进行注浆扩散模拟 ;基于注浆扩散计算结果 ,分析注浆微型桩加固路基的作用效果 。结果表明 :由于地层物理参数分布的不均匀性 ,注浆浆液扩散边界和固化区域分布不规则 ;浆液充填桩体周围土层孔隙 ,硬化并胶结形成结石体 ,可以明显改善桩周土的物理力学性能 ,提高桩侧摩阻力和桩端阻力 ;注浆微型桩加固后的路基在荷载作用下的位移沉降量明显降低 ,路基加固后承载能力明显提高 。

    • 坡顶超载下倾斜桩和直桩加固边坡效果的数值模拟分析

      2023, 43(6):15-20. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.003 CSTR:

      摘要 (634) HTML (0) PDF 1.73 M (1105) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究坡顶超载作用下倾斜桩加固边坡的效果 ,该文采用 Flac3D建立数值分析模型 ,考虑桩土相互作用 ,并基于强度折减法探讨桩体倾斜度及位置对边坡稳定性的影响 ,对比分析坡顶超载作用下倾斜桩和直桩的水平位移和弯矩变化规律差异 。研究结果表明 :随着“负斜 ”抗滑桩倾斜度增大 ,边坡安全系数随之增大 、而水平位移和弯矩随之减小 ;“负斜 ”抗滑桩的水平位移 、桩身弯矩随桩体深度的变化规律与直桩一致 。水平位移随深度增加而减小 ,随坡顶超载增加而增加 ,桩顶增长率最大 。桩身弯矩沿桩长先增大后减小 ,弯矩最大值出现在 0.58L(L为桩长 )附近 ;实际工程中 ,可将抗滑桩设置成 “负斜 ” ,增强抗弯能力 ,桩体设置在边坡中上部的效果更佳 。

    • 吹填人工岛软基处理及围堰变形监测分析

      2023, 43(6):21-26. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.004 CSTR:

      摘要 (390) HTML (0) PDF 2.61 M (1255) 评论 (0) 收藏

      摘要:深中通道伶仃洋大桥西锚碇人工岛采用柔性土工管袋围堰 ,用作临时工程的筑岛施工 ,这在离岸填海筑岛工程中较为罕见 ,亟待开展现场监测试验以分析其稳定性 。该人工岛采用水上水泥搅拌桩 +土工管袋修筑围堰 ,并通过堆载预压 +塑料排水板的方法进行地基处理 ,岛体基础采用水上水泥搅拌桩进行软基处理 。西锚碇人工岛塑料排水板地基处理区域沉降量以及围堰深层水平位移现场监测结果表明 :采用塑料排水板地基处理后 ,该区域沉降量和沉降速率显著增加 ,监测时间共计 265 d,期间地基最大沉降量为 2 194 mm ;水上水泥搅拌桩处理区域 ,其沉降速率均明显小于塑料排水板处理区 ,该区域地基最大沉降量约为 195 mm ;围堰深层水平位移和前端原泥面累计水平位移量均变化稳定 ,各方向围堰整体向外侧偏移 ,累计水平位移最大 330 mm ;施工过程中西锚碇人工岛岛体基本处于稳定状态 ,说明采用柔性土工管袋围堰 ,可有效进行离岸人工岛填筑 ,且稳定性得到保证 。

    • 岩溶区桩体单侧堆载效应数值模拟分析

      2023, 43(6):27-32. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.005 CSTR:

      摘要 (229) HTML (0) PDF 2.01 M (1016) 评论 (0) 收藏

      摘要:岩溶区桩基础单侧堆载可能引起地面下沉 、桩身侧移 ,甚至引起工程事故 ,揭示该堆载效应有利于维护桩身安全,指导工程决策 。该文采用 Abaqus 建立岩溶区桩土相互作用模型 ,揭示岩溶区桩基单侧堆载效应 ,为岩溶区桩基设计和单侧堆载决策提供依据 。结果表明 :① 单侧堆载作用下 ,桩顶沉降 、桩顶侧移随单侧堆载量增大而增大 ;② 单侧堆载量相同时 ,桩顶沉降 、侧移峰值 、土层桩身弯矩峰值随堆载距离的增大而减小 ,桩顶侧移 、桩前后土压力峰值 、桩身轴力峰值随堆载距离增加呈指数函数规律减小 。随着堆载距离的增加 ,p-y曲线更容易收敛 。堆载距离小于 4 m,最危险截面在土层深度的 1/4、1/2处;堆载距离超过 4 m,最危险截面在土岩结合面 ;③ 桩身溶洞对嵌岩桩的桩顶沉降 、桩身侧移 、桩身内力 、桩身前后土压力及 p-y曲线影响不明显 。

    • 新型排水管在渗沟结构中的排水性能试验研究

      2023, 43(6):32-36. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.006 CSTR:

      摘要 (190) HTML (0) PDF 1.51 M (1127) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前土工布包裹带孔 PVC 排水管 ,中间填充碎石 (砾石 )是大多数高速公路路基工程中最常用的渗沟结构 ,这种结构在使用前期排水效果不错 ,但是一旦包裹的土工布破坏 ,容易造成排水管淤堵甚至整个渗沟失效 。为提高渗沟的排水寿命 ,在室内开展历时半年的新型渗沟结构试验研究 ,对比塑料盲沟 、硬式透水管 、带孔 PVC 管3种排水管在不同渗沟填充结构下的排水性能 ,系统地研究不同管材在不同反滤层 、不同水压力条件下 ,渗沟排水性能的变化规律 。结果表明 :① 当反滤层为中粗砂时 ,几种排水管的排水效率比碎石作反滤层有一定的上升 ;② 3种排水管中 ,塑料盲沟在两种渗沟结构中排水效果最优 ,其排水效率为带孔 PVC 管的 2倍多 ;③ 塑料盲沟填充中粗砂作为反滤层的渗沟结构 ,能够显著提高渗沟的排水效率 。

    • 桩板式结构中新建结构与旧路基接触面有限元分析

      2023, 43(6):37-43. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.007 CSTR:

      摘要 (189) HTML (0) PDF 1.50 M (1105) 评论 (0) 收藏

      摘要:以高速公路改扩建项目中的桩板式结构设计为工程背景 ,建立含有桩板式结构 、现浇段 、横向搭板 、旧路基和土体等多个部分的有限元数值仿真模型 ,并采用 Ansys 面?面接触的方式模拟新建结构 ?旧路基之间的搭接 。通过有限元模拟 ,系统地研究单车辆 、双车辆以及四车辆在不同工况下桩板式结构接触面之间的接触正应力 、摩擦正应力以及变形的变化情况 。研究结果表明 :在四车辆布置下 ,结构接触面的正应力以及摩擦应力均为最大 ,且在工况 23时(恒载+最外侧车轮距离承载板悬臂端 6.05 m) ,为全局最不利受力情况 ,此时的最大接触正应力为 302.936 kPa ,接触最大摩擦应力为 90.881 kPa ;在工况 24时,现浇段侧面与旧路基之间的横向间隙以及现浇段底面与土体的最大横向间隙为0.731 mm ,最大竖向间隙为 0.043 mm ;横向搭板横向间隙最不利情况在工况 25,间隙为 0.273 mm ,横向搭板竖向间隙最不利情况在工况 7,间隙为 0.203 mm 。

    • >路面工程
    • 基于三维激光成像的路面抗滑性能非接触式检测技术

      2023, 43(6):44-50. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.008 CSTR:

      摘要 (611) HTML (0) PDF 1.99 M (1204) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决现有沥青路面抗滑性能测试方法及摩擦预测模型的不足 ,该文采用非接触式测量方法进行数据采集 ,并提出一种基于三维激光成像的路面抗滑性能非接触式测试技术 。研究主要通过对 LS-40便携式三维激光表面分析仪采集的沥青路面三维数据进行分析 ,利用傅里叶变换和高低通滤波器将宏微观纹理进行分离 ,并对分离后的宏微观纹理数据分别提出 8个指标 :平均轮廓深度 (Mean Profile Depth ,DMPD) 、平均高度 (Height Average ,HA) 、均方根粗糙度(Root Mean Square ,RRMS) 、偏 度 (Skewness ,Rsk) 、峰 度 (Kurtosis ,Rku) 、两 点 斜 率 方 差 (Two Points Slope Variance ,V2pts) 、平均峰谷高度 (Mean Peak-to-Valley Height ,Hz(DIN)) 、双振幅平均值 (Averaging of the Double Amplitudes ,Da) 。最后将指标结合温度与摆式摩擦仪测得的 BPN 数据进行模型训练 。共采集 336组数据 ,其中 75%的样本数据进行随机森林模型训练 ,25%的样本数据进行测试 ,最终训练集 R2达到 0.92,测试集 R2也达到了 0.77。通过重要性分析发现,温度和传统 DMPD指标是影响摩擦预测模型的关键因素 ,同时考虑宏观纹理和微观纹理有效提高了模型预测精度 。

    • 通自然村小尺寸水泥混凝土板结构受力分析

      2023, 43(6):51-59. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.009 CSTR:

      摘要 (207) HTML (0) PDF 1.92 M (959) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了节省农村公路建设资金 ,缓解通组公路建设的巨大财政压力 ,该文开展经济型小尺寸水泥混凝土板路面结构受力研究 。通过有限元应力计算 ,结合水泥混凝土疲劳方程 ,对轴载换算指数进行回归 ,同时研究板体尺寸 、路面结构等因素对结构受力的影响 。结果表明 :较薄的路面结构下单轴单轮的换算系数比规范大 ,单轴双轮的换算系数与规范相似 。相较于传统大尺寸板体 ,小尺寸板体的各项应力均有所下降 ,更利于结构受力 。在通组公路中 ,使用小尺寸单层水泥板路面结构是最优的 ,有利于资金紧缺情况下的公路建设 。

    • 沥青路面就地热再生清洁化施工评价

      2023, 43(6):60-67. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.010 CSTR:

      摘要 (224) HTML (0) PDF 1.51 M (1084) 评论 (0) 收藏

      摘要:为便于决策者掌握不同就地热再生机组在施工过程中的技术水平以及对环境的影响程度 ,该文提出基于博弈组合赋权和物元可拓模型下的沥青路面就地热再生清洁化施工评价方法 。首先 ,在施工技术水平与环境的基础上 ,对就地热再生施工进行多方面分析 ,提出清洁化施工概念 ,并采用文献查询与实地调研构建清洁化施工的评价指标体系 ;其次 ,为保证评价过程的科学合理性 ,将博弈论引入层次熵中综合确定权重 ,采用改进物元可拓模型计算不同就地热再生施工技术的清洁化等级 ;最后 ,进行综合分析并提出相关建议 。以巢湖市某沥青路面预防性养护工程 (就地热再生技术 )为例对多个方案进行清洁化等级评定并对比分析 ,结果表明 :热风循环加热技术施工方案的清洁化等级为 Ⅰ级,在保证施工质量的同时 ,更符合绿色发展理念 。

    • 冬寒区高速公路面层与基层裂缝的关联性研究

      2023, 43(6):68-73. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.011 CSTR:

      摘要 (226) HTML (0) PDF 1.82 M (981) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了精准治理寒冷地区半刚性基层路面结构裂缝病害 ,应用数理统计解析法理论 ,调查统计 2条高速公路 66 km路面裂缝数据 ,通过数据解析研究面层裂缝和基层裂缝的关联性 ,分析原有基层 20 m/道预切缝和破损基层采用沥青稳定碎石换填对裂缝的防治效果 。结果表明 :路面结构为 16 cm沥青面层 +36 cm水泥稳定碎石基层 ,面层横缝中基层反射裂缝占比 76%,面层纵缝中贯穿基层纵缝占比 14%,基层横缝两侧沿轮迹带方向更易产生纵缝病害 ,且不断沿纵缝尖端扩展 ;路面结构为 12 cm沥青面层 +20 cm水泥稳定碎石基层 ,面层横纵缝与基层横纵缝一一对应 ;半刚性基层预切缝中 53%的基层预切缝会反射至面层 ,形成面层横向裂缝 ;破损基层换填沥青稳定碎石能有效阻止基层裂缝尖端的扩展 ,消除反射裂缝病害 。

    • 沥青路面表面纹理的检测方法及其精准度分析

      2023, 43(6):74-78. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.012 CSTR:

      摘要 (1407) HTML (0) PDF 1.44 M (2306) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了准确地测定出沥青路面的表面纹理信息 ,采用佛罗里达纹理仪 (简称 FTM )分别对 12条沥青路面进行平均轮廓深度 (简称 DMPD)检测 ,以检测的 DMPD数据为依据 ,分析 FTM 的精准度 ,探讨 FTM 测量数据的影响因素 。在此基础上 ,对比 FTM 与圆形轨道仪 (CTM )测得的数据 ,进一步验证 FTM 在沥青道路表面纹理信息测量方面的可靠性 。结果表明 :FTM 可以有效地检测沥青路面表面纹理信息 ,利用 FTM 可以快速测得 DMPD;FTM 与CTM 两种方法测得结果之间存在很高的相关性 ,FTM 测试结果可以作为表征沥青路面抗滑性能的可靠依据 ;此外 ,测试地点 、级配类型和集料类型对所测道路表面纹理有显著的影响 。

    • >桥梁工程与隧道工程
    • 考虑边界条件影响的波形钢腹板箱梁温度梯度效应研究

      2023, 43(6):79-84. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.013 CSTR:

      摘要 (661) HTML (0) PDF 1.92 M (1054) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究竖向温度梯度荷载作用下的波形钢腹板箱梁的受力特征 ,该文采用土木结构非线性仿真软件 Midas FEA建立波形钢腹板箱梁桥三维有限元分析模型 ,对比分析简支结构和连续结构两种约束条件下的波形钢腹板箱梁在竖向温度梯度荷载作用下的温度效应 。研究结果表明 :在竖向温度梯度荷载下 ,波形钢腹板箱梁产生的温度效应显著 ,不可忽略 ;相比简支结构 ,连续结构约束条件下的波形钢腹板箱梁在温度梯度荷载作用下产生的温度效应更为显著 ,应综合考虑边界约束条件对波形钢腹板箱梁桥的温度效应影响 ;顶、底板混凝土与波形钢腹板连接构造处得到最大温度应力 ,设计时应重点关注该构造的峰值应力问题 。

    • 基于 WOA‑BP 神经网络的桥梁移动车辆荷载参数识别研究

      2023, 43(6):85-93. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.014 CSTR:

      摘要 (205) HTML (0) PDF 2.13 M (1136) 评论 (0) 收藏

      摘要:为高效准确地识别桥梁结构上的移动荷载参数 ,该文提出一种基于鲸鱼算法 (WOA )的BP神经网络的桥梁移动荷载分层识别方法 ,构建基于 WOA-BP 神经网络移动荷载参数识别模型 。通过该移动荷载识别模型对桥上车辆的作用车道 、车速和车辆载重进行分步 、耦合识别 。并以某预应力简支箱梁桥为背景 ,通过随机车流作用下的动态响应实测数据并结合桥上车辆行驶视频资料验证该文所提出的方法及神经网络识别模型的适用性 。研究结果表明 :该文提出的移动荷载参数识别方法识别精度高 、收敛速度快 、具有较强的鲁棒性和抗噪能力 ,能够准确识别桥梁移动荷载参数 。

    • 纤维长度对 UHPC轴拉性能的影响试验研究

      2023, 43(6):94-100. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.015 CSTR:

      摘要 (216) HTML (0) PDF 1.99 M (1080) 评论 (0) 收藏

      摘要:为 了 研 究 钢 纤 维 长 度 对 UHPC 轴 拉 性 能 的 影 响 ,选 择 相 同 直 径 不 同 长 度 直 圆 形 纤 维 掺 入 UHPC 中,通 过 对UHPC 力学性能 、受拉变形和裂后强度的分析 ,得到纤维长度对 UHPC 轴拉性能的影响规律 ,对纤维长度的阻裂增韧效果做出评价 ,明确纤维长度影响 UHPC 轴拉性能的原因 。研究结果表明 :UHPC 的轴拉性能随掺入纤维长度的增加而增加 ,20 mm 长度纤维比 6 mm 长度纤维对 UHPC 峰值应力的提升作用增加了 57.76%,UHPC 裂后强度随纤维长度的增加而增加 ,当裂缝宽度一致时 ,纤维长度为 20 mm 时UHPC 的应力最大 ,纤维长度为 6 mm 时UHPC 应力最小 。掺 入 20 mm 长 度 纤 维 的 UHPC 在 应 变 强 化 段 变 形 量 最 大 ,纤 维 长 度 为 13 mm 时UHPC 则 在 应 力 软 化 段 变 形 最 大 。UHPC 流动性随纤维长度的增加而降低 。纤维长度对 UHPC 轴拉性能的影响是通过改变纤维与基体接触面的大小而改变的 ,越长的纤维与基体接触面越大 ,纤维与基体的黏结力也更大 。

    • 基于 CATIA CAA 的桥梁工程 BIM模型轻量化方法研究

      2023, 43(6):101-104. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.016 CSTR:

      摘要 (255) HTML (0) PDF 1.61 M (1183) 评论 (0) 收藏

      摘要:公路建设项目多为带状分布的线性工程 ,包含多种结构物 ,与地理环境结合紧密 ,在BIM 应用时往往会面临海量数据交付和多源异构数据融合的问题 。因此 ,该文基于 CATIA CAA 二次开发 ,提出一种桥梁工程 BIM 模型的轻量化方法 ,阐述轻量化总体思路 ,详细说明轻量化流程 ,自主研发了 BIM 模型轻量化程序 。以黑水河大桥为例 ,对程序的功能性和稳定性进行测试 ,并实现了轻量化后续模型在 BIM 平台层的数字化交付与应用 ,表明该轻量化方法具有一定的应用前景和实践价值 。

    • 宝鸡清水河特大桥主桥总体设计

      2023, 43(6):105-115. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.017 CSTR:

      摘要 (236) HTML (0) PDF 1.83 M (1268) 评论 (0) 收藏

      摘要:清水河特大桥主桥为 (65+5×120+65) m连续刚构桥 。主梁采用波形钢腹板 ?混凝土组合箱梁 ,双幅单箱单室断面 。波形钢腹板采用 1600 型波形钢板 ,与顶 、底板分别采用双 PBL 剪力键和 ∟200角钢连接 。纵向预应力钢筋分为体内束和体外束 2种。下部结构采用双薄壁空心桥墩 、承台和钻孔桩基础 ,最大墩高 73 m,平均墩高 71.4 m。主桥采用悬臂现浇施工方案 ,合龙顺序为边 、中跨 →次中跨 →次边跨 ,合龙温度为 10 ℃,顶推力为中跨 500 kN,次中跨 800 kN,次边跨 1 200 kN。借助 Ansys 14.0分析中跨跨中截面扭转横坡和翘曲比 ,说明布置 6道横隔板较为合理 。通过比较最不利偏载和对称荷载工况 ,确定波形钢腹板受力时的活载偏载系数为 1.3。采用 Midas/Civil 2019 进行施工和成桥阶段纵桥向静力计算 ,波形钢腹板剪切屈服和屈曲计算 ,顶、底板剪力连接件剪切强度计算 ,组合梁跨中 、根部和墩顶截面横桥向静力计算以及抗震计算 ,结果表明该桥各项指标均满足规范要求 。

    • 大跨度组合梁斜拉桥中跨合龙口相对转角误差分析

      2023, 43(6):115-119. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.018 CSTR:

      摘要 (223) HTML (0) PDF 1.33 M (985) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据无应力状态法理论 ,为保证斜拉桥施工完成后的成桥内力和线形达到目标状态 ,中跨合龙时的主梁弹性曲线应保持连续 ,即合龙口两侧主梁的相对转角应为零 ,但在实际工程中很难满足相对转角绝对为零的条件 。该文以赤壁长江公路大桥为工程背景 ,针对大跨度组合梁斜拉桥中跨合龙时的相对转角误差对最终成桥目标状态的影响进行研究 ,进而确定相对转角误差的容许范围 。分析结果表明 :中跨合龙时合龙口两侧主梁相对转角误差主要对成桥目标状态下主梁的应力有较大影响 ,对塔偏 、索力 、主梁线形基本没有影响 ;对于赤壁长江公路大桥 ,中跨合龙时合龙口两侧主梁的容许相对转角误差可定为 ±1×10-3 rad,在此范围内可认为合龙口两侧主梁弹性曲线是连续的 。

    • 大跨度钢拱桥多指标综合预警体系研究

      2023, 43(6):120-126. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.019 CSTR:

      摘要 (191) HTML (0) PDF 1.71 M (1039) 评论 (0) 收藏

      摘要:为及时发现结构异常 、保障桥梁安全运营 ,该文以广州新光大桥健康监测系统为工程背景 ,开展大跨度钢拱桥多指标综合预警体系研究 。从环境作用和结构响应 2个类别选取多个预警指标 ,利用实测数据的分布规律设定预警指标阈值 ,并制定预警指标评分标准 ,对各项预警指标进行评分 。采用层次分析法确定各项预警指标的权重 ,分别计算环境作用类和结构响应类综合预警得分 ,进而得到环境作用和结构响应综合预警等级 。建立结构整体预警矩阵 ,确定结构整体预警等级 ,并制定相应的警后措施 。采用该预警体系对新光大桥在某时间段内的状态进行预警分析 ,结果显示该桥处于二级预警状态 ,结构整体状态良好 ,可以正常运营 ,但需适当加大监测频率 。

    • 拉索钢丝双裂纹疲劳寿命试验研究

      2023, 43(6):127-132. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.020 CSTR:

      摘要 (183) HTML (0) PDF 1.49 M (833) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前针对腐蚀钢丝剩余疲劳寿命的研究 ,通常采用将典型蚀坑等效模拟成预制单裂纹方法进行处理 。而实际桥梁拉索腐蚀钢丝中往往出现多个典型蚀坑相邻的情况 ,多蚀坑对剩余疲劳寿命的影响尚不清晰 ,故有必要研究钢丝多蚀坑分布情况对疲劳剩余寿命的影响 。该文通过将双腐蚀坑等效为双预制裂纹 ,分析研究双裂纹不同轴向距离 、不同周向角度对钢丝疲劳寿命的影响 。试验结果表明 :双裂纹轴向距离较小时 ,钢丝的剩余疲劳寿命比单裂纹更大 ;随着双裂纹钢丝轴向距离的增大 ,钢丝的剩余疲劳寿命降低 。双裂纹周向角度对钢丝疲劳寿命的影响有较大的离散性 ,对侧分布情况下 ,单双裂纹剩余疲劳寿命基本一致 ,钢丝剩余疲劳寿命最小 ;其次是垂直分布时双裂纹剩余疲劳寿命有较大提高 ;同侧分布时对钢丝剩余疲劳寿命影响较大 ,剩余疲劳寿命最高 。但不论裂纹如何分布 ,二者相互影响都随着轴向距离的增加而逐渐减小 ,当双蚀坑间距足够大 ,对钢丝整体剩余疲劳寿命的影响与单裂纹基本相当 。故将典型多蚀坑相邻的情况模拟成单裂纹的评估方法偏保守 ,对其剩余疲劳寿命的影响还需要进一步研究 。

    • 新型阻力环钢筋灌浆套筒连接力学性能研究

      2023, 43(6):133-139. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.021 CSTR:

      摘要 (218) HTML (0) PDF 2.07 M (902) 评论 (0) 收藏

      摘要:装配式桥梁施工技术具有保护环境 、降低噪声 、提高施工质量和提高施工效率等优点 ,装配式构件中主要受力钢筋能否可靠连接是保证该预制结构具有良好性能的关键 。灌浆套筒连接是装配式结构中钢筋连接的重要方式之一 ,该文提出新型阻力环灌浆套筒的构造 ,通过有限元数值模拟分析该钢筋灌浆套筒连接在单向拉伸和往复拉压工况下的工作性能 。结果表明 :新型阻力环灌浆套筒在单向拉伸工况下各个部件的力学性能符合规范要求 ;在高应力往复拉压20个循环后总残余变形为 0.24 mm ,属于 Ⅰ级接头 ,随着循环加载的继续进行 ,在第 10次循环后灌浆料的耗能与刚度降低 ,灌浆料形成相对稳定可靠的传递荷载的路径 ,此时灌浆料在拉伸与压缩状态下的第三主应力最大值趋于稳定,灌浆料与钢筋 、套筒形成良好的传力组合 ,钢筋套筒构件整体性能良好 。

    • 拱形桥塔施工控制措施及温度效应分析

      2023, 43(6):140-148. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.022 CSTR:

      摘要 (228) HTML (0) PDF 1.54 M (892) 评论 (0) 收藏

      摘要:为确保斜拉桥拱形桥塔线形 、内力满足设计要求 ,实现桥塔安全施工 ,该文通过建立有限元模型 ,研究拱塔施工期间线形及应力变化规律 ,分析温度效应对拱塔的影响 ,并提出相关控制措施 。研究表明 :仅考虑横桥向温度梯度作用时 ,同一温度梯度下 ,受日照影响的外侧塔肢拉应力大于内侧 ,两侧塔肢位移相同 ,并与日照方向一致 ;下横梁施工阶段及桥塔合龙阶段 ,桥塔温度效应减小 ;临时横撑的设置 、顶推力的施加 、预偏量的设置 ,能够有效地减小塔肢轴线位移及施工过程中塔肢拉应力 ,避免桥塔开裂 ;横撑顶推力施加后 ,可使桥塔轴线位移控制在 5 mm 以内 ;当设置两道横撑时 ,可不考虑临时横撑拆除顺序 ;对比实测与理论数据 ,进一步验证了临时横撑的设置 、顶推力的施加 ,可以有效减小桥塔轴线偏差 ,以及温度梯度对桥塔线形和应力的不可忽略的影响 。

    • 不锈钢管组合短柱轴压承载能力试验研究

      2023, 43(6):149-152. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.023 CSTR:

      摘要 (184) HTML (0) PDF 1.71 M (834) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对 18个试件的轴压试验 ,该文深入探讨了方形与圆形截面不锈钢管与钢纤维增强再生混凝土组合柱的轴压性能 。试验重点观察了破坏形态 、承载力及变形能力等关键性能指标 ,并系统分析了截面形状 、钢纤维掺量及再生骨料替代率等因素对承载力和变形的影响 。结果显示 :屈服荷载与峰值荷载的差异较小 ,但对应的变形差异较大 ,说明屈服后的塑性特征明显 ,承载力增长有限 ,而变形增长明显 ,直至达到峰值荷载 ;钢纤维掺量在 0~2%范围内 ,其用量的增加可稳步提升组合短柱的承载力 ;无论方形截面或圆形截面 ,钢纤维的增强效果对强度更低的再生骨料更有效;随着再生骨料替代率的提高 ,短柱的承载力与变形能力均逐渐降低 ;黏土砖空隙率高 ,搅拌过程中吸附了大量自由水,起到内养护作用 ,促进了混凝土强度的后续发展 ,可以在一定程度上补偿因再生骨料而导致的短柱承载力损失 ;圆形截面的变形能力更好 ,峰值荷载对应的压缩变形为 2.31~5.75 mm ,大于同条件下方形截面 (1.96~3.76 mm) 。

    • 墩承台施工对营业线的影响研究

      2023, 43(6):153-158. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.024 CSTR:

      摘要 (198) HTML (0) PDF 1.76 M (840) 评论 (0) 收藏

      摘要:临近营业线的施工安全问题越来越引起人们的重视 。墩承台施工势必引起周围地基中地下水位和应力场的改变,导致周围地基土体的变形 ,最终将引起临近运营线产生附加变形 。针对上述问题 ,该文依托某深基坑工程 ,为探究墩承台施工步骤对营业线桥台位移变形的影响 ,建立 Plaxis 3D有限元模型 ,模拟实际工况 ,并且对比分析实际监测数据。研究结果表明 :墩承台施工对营业线桥台位移影响不大 ;在最不利组合情况下位移为 3~6 mm ,有限元模拟结果与实测结果基本相符 ;其中基坑最下层土体开挖对营业线位移影响最大 。

    • 缆索吊装系统索力误差分析

      2023, 43(6):159-164. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.025 CSTR:

      摘要 (207) HTML (0) PDF 1.90 M (1118) 评论 (0) 收藏

      摘要:缆索吊装方法是大跨钢管混凝土拱桥施工的常用方法 ,缆索是主要的受力构件 ,有必要进行计算分析和施工监测。该文以乌梅河特大桥为例 ,开展缆索吊装系统的索力计算方法研究 ,对计算跨径为 300 m的上承式钢管混凝土拱桥的 400 m悬索跨径缆索进行实桥索力计算分析和现场测试 ,验算单根索索力 ,分析计算和实测误差 。结果表明 :索力计算值和实测值总体偏差约 8%,由于计算值是取跨中的最大索力状态 ,故黄平岸吊装节段总体偏差平均值较小 ;除计算值误差外 ,缆索吊装施工塔架处索鞍的反向摩擦力 、吊装过程中温度变化 、缆索卡扣与缆索的滑移也会影响索力测试结果 ,经修正后 ,索力测试值与计算值总体偏差减小 ;吊重滑行至跨中时 ,后锚索锚碇处的索力最大 。

    • 长联多跨 PC连续宽幅箱梁桥荷载试验研究

      2023, 43(6):165-170. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.026 CSTR:

      摘要 (190) HTML (0) PDF 1.50 M (906) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究某城市长联多跨 PC连续宽幅箱梁桥的实际承载性能 ,该文对其开展现场静动载试验 。静载试验主要测试桥梁支点沉降 、控制截面的挠度和应变 。动载试验包括模态试验和跑车试验 ,主要测试桥梁的自振频率 、阻尼比和冲击系数 。静动载试验结果综合表明 :在正常使用状态下 ,该桥的承载能力满足城 ?A荷载等级要求 ,动力工作性能满足使用要求 。应进一步加强规范挠度校验系数和应变校验系数正常取值范围下限值的研究 。建议规范给出桥梁阻尼比正常工作取值范围 。

    • 高原环境下连续刚构桥受力和位移影响因素分析

      2023, 43(6):171-176. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.027 CSTR:

      摘要 (213) HTML (0) PDF 2.86 M (946) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着中国建筑行业蓬勃发展以及通 行需求不断提高 ,连续刚构桥因其具备避免体系转换 、减少桥跨伸缩缝 、行车舒适等优点作为目前大跨度桥梁主要结构体系 。但是连续刚构桥梁由于其刚构体系特点及混凝土材料收缩徐变特性,对环境温度 、湿度变化较为敏感 ,严重时将导致桥梁产生裂缝 、大变形等工程病害 ,引起行车舒适性下降 ,甚至造成安全隐患 。该文以雅鲁藏布江大桥为工程背景 ,通过有限元计算 ,研究高原环境下温度及湿度对连续刚构桥受力情况的影响 。计算结果表明 :高原环境温度变化显著影响刚构桥的受力 ,梯度温度变化易导致结构受力分布不均匀 ,而整体温度变化明显影响刚构桥的位移 ;此外 ,高原环境湿度对桥梁结构的影响主要体现在跨中下挠位移 ,低湿度环境下连续刚构桥的下挠位移明显增大 。

    • 温度对大跨度斜拉桥主梁合龙口长度的作用机理分析

      2023, 43(6):177-181. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.028 CSTR:

      摘要 (194) HTML (0) PDF 1.41 M (877) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了准确预测温度作用下大跨度斜拉桥主梁合龙口长度 ,该文利用弹性地基梁模型 ,建立主梁轴向变形的微分平衡方程 ;结合结构温度变形和支承边界条件 ,求解获取主梁合龙口长度的预测方法 ,揭示合龙口在温度作用下的变化规律 。通过盐坪坝长江大桥的有限元数值分析结果和连续观测数据 ,对所提出方法进行验证 。结果表明 :主梁合龙口长度随温度作用线性变化 ,相对索梁温差作用 ,主梁整体温度作用产生的合龙口长度变化较大 ;同时该变化量受拉索支承刚度的影响较小 ,但会随着主梁截面面积的增加而增加 。

    • 基于弧长法的 HB‑FRP 黏结滑移特性研究

      2023, 43(6):181-187. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.029 CSTR:

      摘要 (207) HTML (0) PDF 2.27 M (816) 评论 (0) 收藏

      摘要:HB-FRP (Hybrid Bonding FRP )与混凝土的黏结性能是 HB-FRP 加固混凝土结构的关键 。该文建立 HB-FRP 单剪数值模型 ,采用双线性本构考虑 FRP 与混凝土的界面黏结滑移 ,采用三线性本构考虑钢扣件部位的界面黏结滑移 ,采用双弹簧模拟钢扣件部位的黏结滑移特性 。基于弧长法开展 HB-FRP 单剪模型的加 、卸载的全过程 ,研究其受力性能。与试验数据对比分析验证数值模型的有效性 ,揭示卸载过程中 HB-FRP 的黏结滑移特性 ,修正已有黏结滑移模型。对粘贴长度进行参数分析 ,基于分析结果计算 HB-FRP 的有效黏结长度为 2 500 mm 左右 ,揭示在有效黏结长度范围内钢扣件数量与其抵抗剥离荷载能力呈线性关系 。

    • 钢‒混组合梁整体式无缝桥主梁 ‒桥台节点承载力有限元分析

      2023, 43(6):188-194. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.030 CSTR:

      摘要 (210) HTML (0) PDF 2.03 M (864) 评论 (0) 收藏

      摘要:无缝桥能有效消除和缓解桥梁伸缩缝和支座的耐久性病害问题 ,在中小跨径桥梁中具有较广阔的应用前景 。由于上部结构和下部结构形成整体框架结构 ,钢?混组合梁整体式无缝桥的主梁 ?桥台节点的受力复杂 。该文建立主梁 ?桥台的非线性有限元模型 ,选取钢梁嵌入深度 、混凝土桥面板厚度和桥台横向宽度为研究参数 ,分析其对节点受力性能的影响 ,并基于此建立节点的受力分析模型 ,提出节点的承载力计算公式 。结果表明 :主梁嵌入深度和桥台横向宽度是影响节点承载力的关键参数 ,该文提出的承载力计算公式与有限元计算结果吻合较好 。

    • 在役桥梁支座性能检测评估与提升技术研究

      2023, 43(6):195-200. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.031 CSTR:

      摘要 (238) HTML (0) PDF 2.23 M (1174) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究在役桥梁更换下的支座的质损病害和剩余力学性能 ,该文以某实桥更换下的盆式支座为例 ,开展其外观 、力学性能及原材料检测 ,确定导致其更换的主要病害产生原因 ,分析支座病害对其约束混凝土的影响 ,研究服役旧支座的性能提升技术 ,并开展力学性能验证 。研究结果表明 :盆式支座 (更换 )主要病害为滑板过量磨损 ,导致支座摩擦系数增大至 0.19,改变桥梁原约束体系 ;采用钢套箍 +新滑板的工艺 ,可实现支座滑板的快速更换 ,缩短桥梁中断交通时间 ,且橡胶处于封闭环境中 ,可避免橡胶的老化现象 。

    • 基于统计分析的贵州省已建刚构桥设计参数研究

      2023, 43(6):201-207. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.032 CSTR:

      摘要 (214) HTML (0) PDF 1.83 M (865) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究贵州省已建刚构桥的常用设计数据 ,文中收集到 166座桥梁数据 ,从总体概况 、边主跨径比 、箱梁截面数据、材料含量等指标进行分析 ,随着现行规范的修编 ,设计上一些新理念的出现 ,该文相关分析数据可为后续新建刚构桥设计提供重要的实际应用参考 。

    • 预制装配式混凝土盖梁受力性能分析

      2023, 43(6):208-217. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.033 CSTR:

      摘要 (210) HTML (0) PDF 4.21 M (930) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究预制装配式混凝土桥墩盖梁的受力性能 ,对预制盖梁壳内浇混凝土的构件进行静载试验 ,采用有限元软件Abaqus 对预制盖梁壳内浇筑混凝土交界面采用插筋和混凝土抗剪键的不同构造措施的盖梁试件进行数值仿真分析,在此基础上建立装配式盖梁和现浇盖梁模型 ,开展拟静力低周往复位移分析 。结果表明 :装配式盖梁采用预制外壳内部现浇方案可行 ;桥墩与牛腿整浇成型能够临时固定盖梁和增强节点连接性能 ;预制盖梁壳内浇筑混凝土交界面采用混凝土抗剪键和插筋都能发挥其良好的传力性能 ;装配式盖梁等同于现浇盖梁 ,装配式盖梁峰值承载力比现浇盖梁提高 ,延性系数降低 。

    • 叠合梁斜拉桥合理施工状态确定的正装差值迭代法

      2023, 43(6):218-223. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.034 CSTR:

      摘要 (218) HTML (0) PDF 1.46 M (877) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决叠合梁斜拉桥合理施工状态索力确定的难题 ,基于斜拉桥合理施工状态索力确定正装迭代法和差值迭代法的计算原理 ,该文提出斜拉桥合理设计状态确定的正装差值迭代法 ,编写合理施工阶段索力计算程序 ,开发实现合理施工阶段索力自动优化功能 。将此法应用于一座双塔叠合梁斜拉桥 ,当迭代到第 10次时 ,大部分索力偏差已在 5%以内 ;当迭代到第 15次时 ,大部分索力偏差在 3%以内 ;当迭代到第 20次时 ,各斜拉索索力偏差均在 0.5%以内 。相较于基于影响矩阵法确定施工阶段索力的正装迭代法 ,正装差值迭代法无需多次提取复杂的影响矩阵 ,仅需将每次迭代计算得到的成桥索力与目标成桥索力取差值 ,然后根据差值对下一次迭代的施工阶段索力进行更新 ,方便易操作 ,且能满足工程精度要求 。

    • 城市高架桥多联超长钢箱梁顶推施工技术

      2023, 43(6):224-229. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.035 CSTR:

      摘要 (211) HTML (0) PDF 1.94 M (1008) 评论 (0) 收藏

      摘要:桥梁工程中 ,顶推技术在跨越公路 、铁路 、防洪大堤以及城市繁华街道等情况下有较大优势 ,在实际施工中由于结构 、现场环境等原因 ,也会遇到各类技术难题 。该文结合工程实践 ,对多联超长城市高架桥钢箱梁顶推施工技术难点予以探究 ,包括主梁顶推过程中的失稳问题 、合理的导梁长度 、联与联之间的合理连接等 。形成了一套系统的分析方法 ,可解决工程施工中的技术难点 ,保证工程的顺利实施 。

    • 正向参数化设计方法在鄂尔多斯 3号桥钢拱设计中的应用

      2023, 43(6):230-233. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.036 CSTR:

      摘要 (191) HTML (0) PDF 1.78 M (849) 评论 (0) 收藏

      摘要:鄂尔多斯 3号桥采用主跨 192 m中承式复式拱桥结构形式 。该项目具有景观效果突出 、空间关系抽象 、结构形式复杂等特点 ,常规设计思路无法满足设计需求 。项目借助正向参数化设计理念 ,运用“R+GH ”设计手段 ,对3号桥主拱及副拱进行三维参数化建模 ;同时通过有限元分析 ,评判运营阶段结构变形对吊杆的影响 ,对索导管空间角度进行修正 ;依托正向参数化设计强大的空间设计及交互能力 ,将三维设计成果转化为二维图纸进行输出 。该文阐述了正向参数化设计在空间异形拱桥结构中的应用以及参数化设计与结构有限元计算 、三维空间展示 、二维成果输出等功能的无缝衔接 ,可为同类型桥梁正向设计的应用提供参考 。

    • 基于 BP神经网络 ‒GA的顶推 PC箱梁临时墩拉索索力优化研究

      2023, 43(6):234-239. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.037 CSTR:

      摘要 (179) HTML (0) PDF 1.52 M (779) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究 PC箱梁顶推施工过程中临时墩间拉索索力优化问题 ,该文以湖南省内某跨铁路顶推施工连续箱梁为研究背景 ,建立结构仿真分析有限元模型 。基于 BP神经网络 ?遗传算法 ,提出一种主梁顶推施工过程中临时墩间临时拉索索力优化的方法 ,并利用 Matlab 编制程序结合有限元软件 ,对顶推 PC箱梁临时墩拉索索力优化进行研究 。结果表明:优化后各临时墩墩顶最大水平位移有明显减小 ,最大降幅达到 35.0%;各墩底最大应力也有显著降低且分布更为均匀 ,最大应力降幅达到 37%;优化后结构受力安全得到了有效提高 ,也验证了 BP神经网络 ?遗传算法在临时墩间拉索索力优化问题中的有效应用 。

    • 高原冻土地区公路涵洞冻融力学特性分析

      2023, 43(6):240-246. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.038 CSTR:

      摘要 (183) HTML (0) PDF 2.32 M (895) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文以 “一带一路 ”国家重要项目西藏羊大公路改建工程为依托 ,研究高原冻土地区涵洞冻融力学特性 ,采用 Mi-das GTS NX 有限元软件建立钢波纹管涵洞与水下防冻钢筋混凝土管涵 4种工况下力学模型 ,通过设置土层温度变化函数 ,分析两种高原地区常用涵洞管道材料在经历冻融循环前后土层内力变化 ,管涵等结构层内力 、位移变化以及铺设双向 HDPE 高密度聚乙烯土工格栅内力变化规律 。研究结果表明 :在经历冻融循环后两种材质管涵塑性区均增加 ,但是采用水下防冻钢筋混凝土管具有更好的协调变形能力 ;钢波纹管涵经过冻融循环后中点与两端主应力 、剪应力变化率 、不同路基边坡测点位移量均比水下防冻钢筋混凝土管涵小 ,更适宜在高原寒区使用 ;铺设双向 HDPE 高密度聚乙烯土工格栅后可以有效降低路面结构层不均匀变形 ;将建模理论计算值和施工现场检测数据进行比较分析 ,验证了该文方法的正确性 。

    • 盾构上穿下既有双线隧道相互作用机制的三维数值分析

      2023, 43(6):247-252. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.039 CSTR:

      摘要 (205) HTML (0) PDF 1.86 M (912) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究隧道在穿越双线过程中既有双线间的协同变形与相互作用机理 ,依托深圳某输水隧洞上穿既有地铁区间工程 ,并建立模拟穿越全过程的三维数值模型 。基于实测数据验证模型的有效性 ,讨论既有双线间的土 ?结构相互作用机理 。研究结果表明 :既有双线间存在协同变形作用 ,相比于穿越单线 ,穿越双线为更不利情况 ;后穿越的上行线对下行线的影响较小 ,主要作用于穿越期间 ;先被穿越的下行线对上行线的影响较大 ,且影响贯穿穿越上行线全过程 ;与穿越单线相比 ,穿越双线对既有隧道的变形趋势 、地表沉降也有明显的影响 。

    • 基坑开挖对零距离下卧盾构隧道的影响

      2023, 43(6):253-260. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.040 CSTR:

      摘要 (207) HTML (0) PDF 3.40 M (850) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解基坑开挖对零距离下卧盾构隧道的影响 ,以中国首例基坑零距离上跨地铁隧道工程 ——厦门地铁某停车场与主线重叠段为依托 ,通过 PLAXIS 3D岩土有限元软件建立区间隧道基坑分区开挖模型 ,采用分层 、分块 、分条 、对称等方式制定土层开挖方案 ,考察 3种不同开挖方案下 ,下卧盾构隧道的响应情况 。研究结果表明 :由于总开挖卸载量一致 ,不同的基坑分层 、分区开挖工序对地层及下卧隧道影响较小 ,响应规律大体一致 ;3种开挖方案下 ,基坑壁后地表沉降极值 、下卧隧道竖向位移及弯矩极值的差异分别为 1%、10%和3%左右 ;及时施作基坑底板可以提供反压作用,一定程度上抑制地层位移和隧道变形及内力极值 。现场实践表明 :实际施工方案可靠 ,盾构隧道结构安全稳定 。

    • 基于 BIM技术的地铁隧道结构监测系统应用研究

      2023, 43(6):261-266. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.041 CSTR:

      摘要 (624) HTML (0) PDF 2.04 M (1051) 评论 (0) 收藏

      摘要:地铁隧道工程施工和运营过程中的实时可视化状态监管是提升地铁隧道工程安全管理水平的关键 。该文基于BIM 技术搭建地铁监测管理系统 ,通过现场监测设备实时监测控制结构的倾角 、应力 、位移等参数 ,通过数据库技术关联监测数据与轻量化 BIM 模型 ,实时显示隧道各结构构件力学响应状态 ,从而实现海量监测数据可视化 ,并通过设置预警阈值 ,对隧道的结构安全进行预警 。该系统应用于广州市新白云机场第二高速公路项目的地铁隧道结构监测中 ,结果表明 :基于 BIM 技术的智能地铁监测系统 ,能够实现地铁隧道安全状况的实时可视化监测 ,及时对隧道结构存在的安全隐患进行预警 ,较传统人工定时巡控检测而言 ,效率大大提高 ,对隧道施工与运营安全具有重要意义 。

    • 豫西公路黄土隧道车行横通挑顶施工技术

      2023, 43(6):267-272. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.042 CSTR:

      摘要 (186) HTML (0) PDF 1.90 M (1008) 评论 (0) 收藏

      摘要:国道 310南移项目地坑院隧道 ,施工期间受地形地质影响出口端右线进度滞后左线 258 m,为确保工程按期交工,选择变更 8#人行横通为车行横通进右线正洞增加工作面 。该文先对挑顶施工风险及现存问题进行探讨 ,随后从交叉口处车行横洞加强 、正洞内导洞挑顶及正洞三台阶法施工几个方面 ,阐明地坑院隧道车行横通挑顶的施工流程及支护参数 ,并进一步对施工工艺要点进行论述 。

    • 隧道全断面超前注浆对地层扰动特性研究

      2023, 43(6):273-277. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.043 CSTR:

      摘要 (190) HTML (0) PDF 3.27 M (892) 评论 (0) 收藏

      摘要:超前注浆方法在隧道施工中具有广泛的应用 ,其效果受水文地质条件和施工工艺等因素影响 。不当注浆会导致地层产生局部隆起 ,从而对隧道安全运营产生不利影响 。该文依托深圳某地铁暗挖隧道施工案例 ,采用离散元法探究了隧道全断面预注浆对地层的扰动机制 。由于隧道全断面超前注浆属于流固耦合问题 ,因此该文采用管 -域模型模拟注浆过程 。其中 ,管道用于连接各流体域 ,而流体域则用于存储流体压力 、流量等信息 。计算结果表明 :在注浆过程中,浆液会在地层中产生渗透和劈裂作用 ,在两者共同作用下 ,地层扰动可以大致分为渗透填充 、快速隆起 、匀速隆起和缓慢隆起 4个阶段 。其中 ,劈裂作用会导致地层快速隆起 ,其发生条件为注浆压力大于地层最小主应力 。因此 ,预防地层隆起的关键是控制注浆压力小于地层的最小主应力 ,该结论与施工过程中观察到的现象一致 。

    • 强震区多跨简支梁桥抗震加固措施对比研究及应用

      2023, 43(6):278-283. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.044 CSTR:

      摘要 (198) HTML (0) PDF 2.28 M (907) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合美洲强震区一座三跨简支梁桥工程实例进行地震响应分析 ,对比分析更换普通板式橡胶支座 、桥面连续 、跨间增加限位索 、更换减隔震支座等不同加固方式的地震响应 。分析考虑了台背土约束及梁体碰撞对地震响应的影响 。结果表明 :普通板式支座能降低桥墩延性系数 ,起到隔震效果 ,但梁间碰撞风险较大 ,容易发生落梁 。桥面连续和墩顶限位索均能较好地限制梁间相对位移 ,但需特别关注限位索的承载能力校核及支座失效情况 。铅芯支座能较好地提高桥梁抗震能力 ,满足桥墩延性能力需求 ,也能降低梁体发生碰撞风险 。该文通过采取减隔震支座 +桥面连续方式对原桥进行加固 ,给出了桥面连续和减隔震支座更换的具体实施方案 。

    • 基于中欧规范的大跨公路桁架悬索桥压杆稳定计算对比研究

      2023, 43(6):284-289. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.045 CSTR:

      摘要 (190) HTML (0) PDF 1.50 M (1137) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍中欧钢结构桥梁设计规范中关于压杆稳定性的设计方法 ,对比分析中欧规范截面分类及整体稳定曲线 、局 部 稳 定 曲 线 的 异 同 点 。以H形 钢 构 件 为 例 进 行 压 杆 稳 定 性 计 算 ,并 与 有 限 元 计 算 结 果 进 行 对 比 。结 果 表 明 :① 截 面 分 类 ,JTG D 64—2015 分 为 (S1、S2、S3、S4、S5)5类,EC3分 为 (1,2,3,4)4类,其 力 学 特 性 对 应 关 系 :1-a,2-b,3,4-c,5-d;② 整体稳定曲线 ,长细比 λn≤1.5时,JTG D 64—2015 中c/d类曲线对应的稳定系数较 EC3低2%~ 5%,λn>1.5时,中欧规范对应的稳定系数基本相同 ;③ 局部稳定 ,JTG D 64—2015 仅腹板采用有效截面积计算 ,EC3针对翼缘、腹板有不同计算公式 。中、欧规范及有限元计算结果对比分析表明 :中、欧规范均低估压杆的极限承载力 ,大多数 情 况 下 中 、欧 规 范 分 别 偏 低 3%~ 13%和1%~ 12%。相 对 而 言 ,中 国 规 范 JTG D 64—2015 在 稳 定 设 计 方 面 更 加保守 。

    • >路面结构与材料
    • 非均质性对水稳碎石材料细观开裂行为影响的数值研究

      2023, 43(6):290-297. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.046 CSTR:

      摘要 (552) HTML (0) PDF 2.23 M (895) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究水泥砂浆非均质性对水泥稳定碎石 (CSM )材料细观开裂行为的影响 ,该文基于有限元法 (FEM )构建圆形骨料细观断裂模型 ,通过嵌入双线性内聚力模型的零厚度内聚力单元模拟材料细观开裂行为 ,引入 Weibull 分布的材料随机场表征砂浆基体和界面过渡区 (ITZ)的非均质特性 。基于虚拟半圆弯曲 (SCB )试验模拟细观开裂过程 ,分析材料均质度对 CSM 细观开裂行为的影响 。结果表明 :所建立的非均质细观断裂模型能够实现对细观断裂的精确模 拟 ,CSM 材 料 宏 观 裂 纹 的 产 生 经 历 了 微 裂 纹 萌 生 和 快 速 贯 通 的 过 程 ,界 面 和 孔 隙 缺 陷 是 微 裂 纹 扩 展 的 薄 弱 区 。CSM 材料的抗裂性能随着随机场不均匀性的增大而降低 ,建议在实际施工过程中采取有效措施提高水泥砂浆的拌和均匀性来改善 CSM 材料的抗裂性能 。

    • 新型温再生剂的制备及性能研究

      2023, 43(6):298-307. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.047 CSTR:

      摘要 (199) HTML (0) PDF 1.74 M (995) 评论 (0) 收藏

      摘要:在温再生沥青混合料的生产与应用中 ,温再生剂对沥青混合料的性能具有至关重要的影响 。该文基于原材料温拌剂 、再生剂和渗透剂的功能 ,通过对老化沥青性能影响规律研究确定合适的掺配比例 ,采用复配方式开发出一种新型温再生剂 ,并对其再生效果和混合料性能进行评价 。结果表明 :再生剂可以恢复老化沥青的性能 ,掺量为 8%时最接近原样沥青 ;温拌剂对沥青性能影响较小 ,主要通过界面润滑作用达到降温效果 ,随着掺量增加 ,沥青的接触角减少,综合常规性能确定温拌剂掺量为 0.4%;掺加 0.5%渗透剂的温再生剂与普通再生剂相比具有更为优异的渗透性能,可以更快地渗透进入老化沥青内部 ,改善老化沥青的性能 。当新型温再生剂掺量为 8%时,老化沥青各性能再生率为 63.5%~ 101.2%,综合再生率为 90.1%,再生效果良好 。与热再生沥青混合料相比 ,新型温再生剂可以有效降低沥青混合料的拌和压实温度 22 ℃,且温再生沥青混合料的高温性能略有降低 ,低温性能有所改善 ,水稳定性变化较小,各项指标均满足规范要求 。

    • 树脂类与弹性体类高黏改性沥青零剪切黏度研究

      2023, 43(6):308-314. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.048 CSTR:

      摘要 (182) HTML (0) PDF 1.61 M (880) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更好地评价热塑性弹性体和热塑性树脂类两类高黏沥青的高温性能 ,该文对不同掺量的高黏沥青 (3%、5%、8%)进行针入度 、软化点 、低温延度及黏温曲线测试等常规试验检测以及零剪切黏度 (ηZSV)流变试验分析 ,并对两类高黏沥青采用 TEM 进行机理分析 。特别地 ,研究不同试验频率以及拟合模型对 ηZSV拟合效果的影响 ,最后 ,利用ηZSV试验结果对高黏改性沥青的改性效果进行评价 。结果表明 :0.01~100 Hz为最适合 ηZSV试验测试的频率范围 ;测试基质沥青以及弹性体高黏沥青时可采取简化模型替代标准模型 ,而树脂类高黏沥青则建议使用 Cross 标准模型拟合;两类高黏改性沥青与 ηZSV、软化点以及延度都具有良好的相关性 ,但与针入度相关性较差 。

    • 赤泥矿渣固化钛石膏的强度与水稳定性研究

      2023, 43(6):315-321. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.049 CSTR:

      摘要 (200) HTML (0) PDF 2.02 M (859) 评论 (0) 收藏

      摘要:钛石膏含水量高 ,脱水难 ,综合利用难度大 。为实现钛石膏固废在道路基层中的大规模应用 ,以赤泥和矿渣作为固化剂 ,设计石膏矿渣比为 4∶6、5∶5、6∶4、7∶3,赤泥矿渣比为 1∶4、1∶3、1∶2、1∶1,硅酸钠掺量为 0、2%、4%、6%的三因素四水平试验 ,测定了固化钛石膏 7 d、28 d的无侧限抗压强度 ,计算了其软化系数 ,采用扫描电镜 、能谱仪 、X射线衍射对试件进行微观结构分析 。结果表明 :石膏矿渣比 4∶6、赤泥矿渣比 1∶4、硅酸钠掺量 6%条件下固化钛石膏强度高 ,其7 d、28 d抗压强度达到 7.2 MPa 、25.1 MPa ;对固化钛石膏强度影响最大的是石膏矿渣比 ,赤泥矿渣比和硅酸钠影响较小。随着石膏矿渣比和赤泥矿渣比的降低 ,固化钛石膏强度随之增加 ,石膏矿渣比不大于 6∶4时,其7 d、28 d抗压强度超过 4.7 MPa 、18.2 MPa ,软化系数大于 0.95。固化钛石膏主要反应产物为钙矾石晶体及水化硅酸钙凝胶 ,在空间上互相连成网架结构 ,与钛石膏基体相连接 ,保障固化钛石膏的强度与水稳定性 。综合来看 ,石膏矿渣比 不小于 6∶4时,固化钛石膏水稳定性良好 ,强度可以达到公路二级及二级以下水泥稳定类底基层要求 。

    • 自修复微胶囊对沥青及混合料性能影响研究

      2023, 43(6):322-327. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.050 CSTR:

      摘要 (214) HTML (0) PDF 1.68 M (1009) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文通过沥青基本指标试验 、温度扫描 、频率扫描 、线性振幅扫描及疲劳 ?愈合 ?疲劳试验 ,评价微胶囊对沥青基本性能 、流变性能 、愈合性能的影响 。通过车辙试验 、小梁低温弯曲试验 、冻融劈裂试验 ,评价微胶囊对沥青混合料路用性能影响 。结果表明 :当微胶囊在沥青中掺量小于 4%时,微胶囊的加入基本不会影响沥青主要技术指标及高温抗车辙能力 ;中温下微胶囊的加入使得沥青胶浆黏性比例增多 ;微胶囊对沥青胶浆抗疲劳性能有一定增强作用 ;微胶囊沥青胶浆愈合程度指标接近线性上升 ,表明微胶囊的掺入对沥青疲劳愈合性能有一定增强作用 ;随愈合时间延长 ,微胶囊沥青的愈合程度指标变化幅度不同 。随微胶囊掺量增加 ,微胶囊沥青混合料高温稳定性逐渐减小 ,低温变形能力改善 ,水稳定性略有提升 ,微胶囊掺量在 0.4%范围内可满足路用性能要求 。

    • >交通工程与管理
    • 高速公路指路标志系统研究进展

      2023, 43(6):328-335. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.051 CSTR:

      摘要 (621) HTML (0) PDF 1.20 M (1062) 评论 (0) 收藏

      摘要:指路标志是确保高速公路快速安全通行的重要交通管理措施 。随着中国高速公路网的逐步建成 ,交通出行方式已由早期单一线路出行转变为多条高速公路间衔接转换的网状出行 ,但传统指路标志的内容形式及组合布局难以与现实环境匹配 ,不利于驾驶者快速 、安全地识别信息 。该文从指路标志版面设计 、指路标志信息量 、指路标志位置设置和指路标志效用评价 4个方面 ,系统梳理总结国内外在高速公路指路标志系统方面的规范标准制定现状 、研究热点 、存在问题 、优化措施与效用评价方法以及未来发展趋势 。综述表明 :从人机工程学 、心理学 、生理学 、认知学等多角度出发 ,可分析指路标志版面信息要素选用及排布形式对驾驶人视认性的影响 ;指路标志信息量阈值与指路系统信息发布流程等研究 ,需符合驾驶员的信息处理特征 ;采用多元化数据采集汇聚 、驾驶模拟与人因测试 、多维度数据挖掘建模、沉浸式机理解析等技术 ,对不同指路标志设置场景进行研究 ,可为指路标志的科学合理设置提供理论支撑 ;借助描述性统计分析 、多目标定权重 、全面量化评价等方法 ,可实现对指路标志系统设置效果的综合评估 。

    • 隧道出口异型连接段交 通行为分析及改善方案研究——以广州大学城 官洲隧道出口为例

      2023, 43(6):336-344. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.052 CSTR:

      摘要 (239) HTML (0) PDF 1.83 M (965) 评论 (0) 收藏

      摘要:为降低隧道出口异型连接段对交通安全的影响 ,提高隧道出口的安全管理水平 ,该研究基于广州大学城官洲隧道出口异型连接段的实测数据 ,深入分析连接段内各个特征断面的交通流特性 ,挖掘交通设计和交通管理中存在的不足,提出具体的交通改善方案 ,并给出安全评价方法 。利用 VISSIM 交通仿真平台构建仿真模型 ,通过模型标定和精度验证后 ,模拟隧道连接段改善前后的行车状态 。通过对仿真数据的深入解析 ,采用路段的平均每车潜在事故风险值和速度差进行路段安全性评价 ,在此基础上对特殊路段采用延误和排队长度指标进行运行效率评价 ,并以此综合评估改善方案优化效果 。评估结果表明官洲隧道出口连接段的交通运行方案有较大的提升空间 ,该文的改善方案能够提高隧道出口连接段行车安全性和交通运行效率 ,可为隧道异型出口连接段的交通安全管理提升提供理论支撑 。

    • 山区崩积体条件下互通式立交设置分析

      2023, 43(6):345-350. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.053 CSTR:

      摘要 (245) HTML (0) PDF 4.45 M (950) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文结合重庆石柱至黔江高速公路的复杂节点工程 ——石会互通式立交在实施过程中出现的主要匝道边坡失稳等病害情况 ,探讨在山区崩坡积体条件下立交方案选型的思路和方法 。该互通所处位置地形 、地质条件复杂 ,暴雨等极端天气较多 ,立交方案研究时充分结合客观条件及病害成因进行稳定性计算 ,尽量利用现状地形 ,绕避突出不良地质范围 ,灵活展线 ,立交线形指标需结合桥梁 、路基防护等工程实际进行控制 。综合考虑功能 、安全 、经济和适用等指标 ,确定最终设计方案 。

    • 复杂环境下互通综合体研究

      2023, 43(6):350-353. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.054 CSTR:

      摘要 (201) HTML (0) PDF 1.75 M (865) 评论 (0) 收藏

      摘要:山区地形地质环境复杂 ,互通服务区等设施对场地要求较高 ,在复杂地形地质条件下方案拟定非常困难 。该文以峨汉高速金口河互通综合体为例 ,从桥隧分布和地形条件两方面分析综合体选址的合理性 ,结合主线线位研究 ,通过减短隧道 、增长明线为综合体布设争取条件 ,根据地形 、交通组织和实施难度研究综合体方案比选 ,确定推荐方案 。从车辆行驶 、驾驶识别和功能服务完善匝道布局等方面 ,促进互通服务区综合体适应山区高速复杂的地形地质环境 、高桥隧比特点 ,满足衔接地方 、服务交通的功能需求 。

    • 公路工程建设项目设计工程量编制标准的研究

      2023, 43(6):354-360. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2023.06.055 CSTR:

      摘要 (227) HTML (0) PDF 1.28 M (924) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前公路工程建设项目设计工程量编制过程中存在的设计工程量表现形式和统计口径不统一 、不规范 ,设计工程量与估算 、概算 、预算 、工程量清单的计价工程量之间没有建立衔接关系 ,设计数量表的精细程度与项目管理精细化程度不相适应 ,设计数量表的编制水平与公路建设信息化的发展不相适应等问题 ,笔者理顺中国各省公路建设参与各方对设计工程量编制和管理 、信息化应用等的基本情况 ,研究公路工程建设项目设计工程量编制标准与其他标准的衔接 、需规范的设计工程量编制内容 、主要表格形式和质量要求等 ,构建结构合理 、层次清晰 、分类统一 、内容标准 、形式规范的设计工程量标准体系 ,为信息化应用打好基础 ,以实现现代化信息技术在公路工程领域的深入运用 。

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