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  • 2024年第0卷第2期文章目次
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      2024, 44(2). CSTR:

      摘要 (1998) HTML (0) PDF 308.80 K (1092) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 封一/四

      2024, 44(2). CSTR:

      摘要 (1915) HTML (0) PDF 946.40 K (1034) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >路基工程
    • 考虑软化效应的滨海软土区基桩受力与变形特性分析

      2024, 44(2):1-8. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.001 CSTR:

      摘要 (642) HTML (0) PDF 1.46 M (1307) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨水平荷载作用下滨海软土区基桩受力与变形性能,首先根据滨海软土区基桩受荷特点建立相应的简化受力模型;其次,考虑滨海软土的软化效应,对现有的 p-y曲线模型进行修正;据此导出滨海软土区基桩挠曲微分方程,并通过传递矩阵法对其内力及位移进行求解,获得考虑软化效应的滨海软土区基桩非线性计算方法;最后,结合相关工程案例,分析软化参数、桩径和桩体弹性模量对基桩水平承载性能的影响。研究结果表明:采用传递矩阵法对软土区水平受荷桩进行受力分析精度较高,计算效率也高,可为相关工程提供参考;软化参数每增加 0.3,地面处桩身水平位移分别减小24.12%和43.04%;桩径每增加 0.7 m,地面处桩身水平位移分别减小 62.63%和79.65%,桩体位移及内力的影响深度随桩径增大而增大;桩体弹性模量由 25.5 GPa增加到 36.0 GPa时,桩身变形量分别减小了 6.25%和23.06%。

    • 炭质页岩路基填料的路用性能研究

      2024, 44(2):9-17. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.002 CSTR:

      摘要 (224) HTML (0) PDF 2.09 M (1452) 评论 (0) 收藏

      摘要:炭质页岩用于路基填筑不仅能缓解炭质页岩分布区路基填料的供应难题,也符合中国基础设施建设 “资源集约、节约”和“绿色化”的战略要求。然而,此类岩石性质软弱、易风化崩解、遇水强度衰减显著,充分利用须建立在深入认知其性质的基础上。该文研究炭质页岩原岩的基本性质;设计填料级配;进行填料的击实特性及击实后颗粒破碎特征研究、干湿循环条件下的 RCBR(加州承载比 )变化特征研究、干燥及浸水状态下填料的压缩性能及压缩后颗粒破碎特征研究以及浸水过程中路基回弹模量的现场测试。研究发现:随风化程度增加,原岩趋于黏土化,微观结构变得疏松。填料颗粒越粗,击实过程中越难调整自身位置来寻求稳定密实状态,颗粒破碎越显著。遇水后填料表现出较强的软化、崩解特性:初始 RCBR为54%,随干湿循环呈现先快后慢的减小趋势,最终稳定在 26%左右;压缩试验中,填料浸水后的湿化附加变形极为显著,颗粒破碎率大幅增加,最佳含水率状态下未发生破碎的粒组在浸水饱和后也发生了破碎;未浸水路基的回弹模量为 140.4 MPa,浸水 6 h后衰减至 82.1 MPa,之后随浸水时间延长回弹模量衰减不再明显。实际应用时建议优化填料级配、控制最大粒径,采用能有效防水、控湿的路基结构,并避免将炭质页岩填料用于地表水、地下水发育部位。

    • 拼装式土工格室挡墙受力变形测试分析

      2024, 44(2):18-26. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.003 CSTR:

      摘要 (175) HTML (0) PDF 1.49 M (1234) 评论 (0) 收藏

      摘要:以四川成宜高速连接线某试验段变截面土工格室挡墙为工程依托,首先对新型拼装式土工格室挡墙的施工方法进行介绍,采用新型玻璃钢轻质面板有效解决了挡墙线形不美观并容易破损的不足;其次,通过现场监测对该挡墙的支护效果进行分析,现场监测结果表明:该挡墙不同部位的土压力沿墙高呈非线性分布,底部大,顶部小,局部会出现土压力减小的现象;挡墙同一水平高度处墙背和墙中部土压力较大,而墙面处较小,说明土压力从墙中部到墙面范围内的衰减程度较大;对墙身水平位移的监测结果表明:水平位移曲线为 “S”形,存在 2个位移分界点,水平位移在截面形状改变处变化明显,挡墙顶部和底部的水平位移为最大值和最小值,分别为 30 mm和3 mm;对挡墙的沉降监测结果表明:该挡墙填筑施工期沉降量较大,占总沉降量的 70%~ 90%,工后沉降很小,墙体最大沉降发生在挡墙顶部,沉降最大值仅为 23 mm。最后,结合土压力计算理论分析该台阶式截面挡墙的土压力分布和墙身变形规律,结果表明该挡墙变形符合 “转动 +平动+绕墙底转动 ”模式,采用该文计算方法得到的墙背土压力与实测值较为接近,用于挡墙设计时结果更偏安全。

    • >路面结构与材料
    • 刚柔复合式路面结构与材料及发展趋势

      2024, 44(2):27-53. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.004 CSTR:

      摘要 (850) HTML (0) PDF 3.38 M (1998) 评论 (0) 收藏

      摘要:刚柔复合式路面作为一种耐久性路面结构,广泛应用于重载交通、特殊地质条件、桥隧铺装等工程。为进一步推动耐久性刚柔复合式路面的应用,明确研究中的关键问题及发展方向,该文综述了国内外刚柔复合式路面的相关研究进展。在梳理刚柔复合式路面结构设计理论及施工技术的基础上,首先阐述了刚柔复合式路面的结构力学行为特征,分析了沥青面层和刚性基层的荷载应力、温度应力及其交互影响,刚性基层上的沥青面层一方面直接承受荷载和环境作用,另一方面可以改善下卧结构层的应力场和温度场,是影响刚柔复合式路面服役性能及使用寿命的关键;明确了刚柔复合式路面的病害主要出现在沥青面层,由于沥青面层与刚性基层之间的模量差异巨大,刚性基层上的沥青面层更倾向于产生压剪破坏,刚性基层的开裂以及刚 ?柔层间的结合状态对沥青路面的性能也有着显著影响;最后,分别从沥青面层抗剪、基层板整体性、刚?柔层间结合 3个方面归纳了刚柔复合式路面性能的提升技术。基于刚柔复合式路面的结构力学特性,开展结构 ?高性能材料一体化设计是提升刚柔复合式路面使用性能和耐久性的有效途径。

    • 刚柔复合式路面轮后拉剪区域疲劳破坏规律研究

      2024, 44(2):54-60. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.005 CSTR:

      摘要 (243) HTML (0) PDF 1.54 M (1372) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究沥青混凝土与连续配筋混凝土复合式路面 (CRCP)推移病害产生机理,利用弹性层状体系对复合式路面结构进行建模,并使用路段实测数据对模型层间黏结状态进行校准。在层间力学行为分析中发现水平力系数为 1时,轮后存在拉剪区域,拉剪区域的出现可能导致该区域先于最大层间剪应力位置破坏。结合相关试验数据分析表明:同样在水平力系数为 1的情况下,常温标准轴载作用下不会导致最大拉应力位置先于最大剪应力位置破坏;而在高温超载作用下,最大剪应力位置疲劳寿命相较常温标准轴载降低,最大拉应力位置层间失去黏结,荷载产生的剪应力将导致层间直接破坏。在实际路面调查中,在长大纵坡 +弯道处发现 U形裂缝,严重时 AC面层大面积脱落。

    • 沥青路面构造深度分区域平面拟合算法

      2024, 44(2):61-67. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.006 CSTR:

      摘要 (251) HTML (0) PDF 1.23 M (1484) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有沥青路面构造深度计算方法易受外界和人为因素影响的问题,该文提出基于线激光三维数据的构造深度分区域平面拟合算法。该算法对采集的路面三维高度数据矩阵进行预处理,并提出一种基于斜率的点云数据自适应滤波算法。然后进行分块、确定中心点的局部极值,最后以三点一面的平面拟合算法为核心,计算沥青路面的构造深度。试验结果表明:该算法与电动铺砂法的相关性超过 94%,计算复杂度为立体拟合法的 1/3,并实现了采集样本由点到面的跨越。

    • 长大隧道沥青路面铺装中温拌阻燃技术对施工环境的影响

      2024, 44(2):68-74. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.007 CSTR:

      摘要 (245) HTML (0) PDF 1.48 M (1377) 评论 (0) 收藏

      摘要:以长大隧道为研究对象,分别测试热拌工艺和温拌阻燃工艺条件下隧道中部挥发性有机化合物 (VOC)体积分数、CO体积分数和照度在施工区域的变化情况,由此分析评价温拌阻燃工艺对长大隧道沥青路面施工环境的影响。结果表明:长大隧道铺装采用热拌工艺时,整个作业区域内的沥青烟质量浓度数值均偏高,且部分区域超出了阈值,照度均在人行照度标准之下;而采用温拌阻燃工艺时,施工区域沥青烟质量浓度降低显著,其中 VOC体积分数降低26.8%,CO体积分数降低 21.9%,施工区域照度提高 103.2%,施工环境得到显著提升;良好的隧道铺装施工环境不仅有利于施工人员的身心健康,而且有助于提高隧道铺装施工质量。

    • 不同环境下酸性闪长岩沥青混合料长期水稳性能评价研究

      2024, 44(2):75-81. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.008 CSTR:

      摘要 (655) HTML (0) PDF 1.14 M (1388) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验以 及车辙试验评价了采 用酸碱复合集料、单掺水泥 (2%水泥替代矿粉 )、消石灰(30%消石灰水浸泡石料 )以及抗剥落剂 (0.3%抗剥落剂改性沥青 )的酸性闪长岩沥青混合料的短期水稳性能,再通过反复冻融劈裂试验、反复冻融烘劈裂试验以及反复酸蚀冻融劈裂试验测试处置酸性闪长岩沥青混合料在不同环境下的长期水稳性能。结果表明:酸性闪长岩的物理力学性能均满足规范要求;处置后酸性闪长岩沥青混合料的短期水稳性能显著提升,满足规范使用要求;但经 0.2%抗剥落剂处置的酸性闪长岩沥青混合料在高温下的长期水稳性能较差;经30%消石灰水处置的酸性闪长岩沥青混合料具有良好的长期水稳性能,可推荐应用于工程中。

    • 乳化沥青冷再生混合料断裂性能试验研究

      2024, 44(2):82-90. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.009 CSTR:

      摘要 (346) HTML (0) PDF 1.33 M (1472) 评论 (0) 收藏

      摘要:乳化沥青冷再生沥青路面的开裂问题是制约其大规模推广使用的主要原因之一。为了研究冷再生沥青混合料断裂性能的评价指标及抗裂性能提升措施,以普通乳化沥青、外掺玄武岩纤维和 SBR改性乳化沥青 3种冷再生混合料为研究对象,开展了有预制裂缝中梁的四点弯曲强度试验及其断裂过程的声发射测试;以应变能释放速率、应力强度因子和声发射测试中所采集的能量及振铃计数 ?撞击数等参数为评价指标,对比分析了 3种不同乳化沥青冷再生混合料的断裂性能。试验结果表明:使用 SBR改性乳化沥青和外掺玄武岩纤维均对乳化沥青冷再生混合料的抗断裂性能有较为显著的提升,且相比于使用 SBR改性乳化沥青,外掺玄武岩纤维更为有效。振铃计数和撞击数参数可以较好地描述材料的断裂特征,声发射试验结果与断裂力学参数计算结果满足较好的线性相关性。声发射信号参数能够很好地描述乳化沥青冷再生混合料在四点弯曲试验中的断裂特征。

    • 海相淤泥水泥土强度与变形特性试验及相互关系研究

      2024, 44(2):91-102. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.010 CSTR:

      摘要 (283) HTML (0) PDF 2.08 M (1427) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究海相淤泥水泥土抗压抗折抗剪强度与变形 特性,通过开展水泥土系列室内配合比试验,测试不同固化剂掺量、龄期和水灰比下水泥土无侧限抗压强度 fcu、抗折强度 ff、归一化抗剪强度 τqg、归一化主应力差 (σ1-σ3)/σ3及压缩模量 Es等参数的变化规律,并对不同参数之间的相互关系进行了研究。结果表明:相同掺量下,水泥与石灰组合改良试样的性能比单掺水泥高 2%~ 17%;水泥土强度与固化剂掺量和龄期成正比,与水灰比成反比,强度主要形成于成型早期阶段,且水灰比越小,早期的强度增长越快,大部分参数 14 d龄期的结果已超过 90 d的50%,28 d的强度则已达到70%;水灰比为 0.5时,各项指标最优;此外,不同参数之间存在明显的线性关系,其中 ff、τqg、(σ1-σ3)/σ3、Es分别为 fcu的0.33~0.35、0.35~0.37、9.58~10.31、17.27~17.66倍。

    • 废轮胎热解炭黑(TPCB)改性沥青抗紫外老化性能试验研究

      2024, 44(2):103-109. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.011 CSTR:

      摘要 (202) HTML (0) PDF 1.62 M (1288) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨废轮胎热解炭黑 (TPCB)改性沥青抗紫外老化性能,制备 TPCB改性沥青,对基质沥青和 TPCB改性沥青进行不同时段的紫外老化试验。通过原子力显微镜 (AFM)试验对比研究两种沥青表面的微观变化和表面粗糙度。通过沥青性能试验检验了两种沥青紫外老化前后延度、软化点、针入度变化行为。研究结果表明:TPCB改性沥青三维表观形貌图降低高度比基质沥青小,在各时间段的表面粗糙度比基质沥青大;紫外老化前后 TPCB改性沥青性能变化值比基质沥青小。与基质沥青相比,TPCB改性沥青具有更好的抗紫外老化性能。

    • 吹填淤泥土的双掺固化和配比优化试验研究

      2024, 44(2):110-118. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.012 CSTR:

      摘要 (219) HTML (0) PDF 1.87 M (1397) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究水泥和氧化钙双掺固化改良吹填淤泥土的最优配比,该文基于正交试验开展了双掺固化土的改性分析,最后通过模糊综合评价法对各配比方案进行了量化优选。结果表明:① 同等比例掺入条件下 (掺入量 1.0%~4.0%),最优含水率与掺入量呈正线性相关,而最大干 密度呈负线性相关;非同等比例下,规律不甚明显,但是相对水泥来说,氧化钙的减水效果要优于水泥的效果;② 试样的无侧限抗压强度受水泥和氧化钙相对比例影响,等比例掺入时呈正相关,但总体上水泥在双掺固化土强度增长过程中起主要作用;③ 采用模糊综合评价法,综合考虑项目固化施工成本、抗压强度、击实特性等多种因素认为山东玉龙岛炼化项目吹填淤泥的最优配合比方案是采用 2.0%水泥+1.5%氧化钙双固化,此时试样的最优含水率为 23.3%,最大干密度为 1.68 g/cm3,无侧限抗压强度为 440 kPa。

    • 考虑颗粒破碎的固化泥粒-砂土混合填料压缩特性研究

      2024, 44(2):119-129. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.013 CSTR:

      摘要 (307) HTML (0) PDF 1.77 M (1397) 评论 (0) 收藏

      摘要:固化泥粒与砂土的混合填料为废弃工程泥浆的资源化处置提供了理想解决方案,而填方工程的压缩特性与混合填料的强度特性及颗粒破碎特征密切相关。该文通过开展不同颗粒级配的混合填料大尺寸压缩试验,建立考虑颗粒破碎的固化泥粒 ?砂土混合填料的侧限压缩试验离散元 (DEM)模型,探究了压实过程中混合填料压缩模量变化和固化土颗粒破碎量,重点分析了固化泥粒掺入比与初始孔隙比等因素对混合填料的压缩特性和应力 ?应变关系的影响规律,并论证了混合填料用于填方工程的可行性。结果显示:密实条件下固化泥粒 ?砂土混合填料的压缩性与泥粒掺入比呈正相关,而与泥粒强度呈负相关,并且一定固化泥粒的掺入可有效降低松砂在低应力水平下的压缩性,而高应力水平下受泥粒破碎的影响导致混合填料压缩性稍有提升;混合填料在压缩过程中,其颗粒破碎度随泥粒掺入比和砂土初始孔隙比的增加而提高,且在压缩终态破碎率均趋近于 80%。

    • 掺蔗渣纤维橡胶沥青再生混合料路用性能研究

      2024, 44(2):130-137. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.014 CSTR:

      摘要 (259) HTML (0) PDF 1.61 M (1407) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对沥青混合料回收料、废旧轮胎胶粉、蔗渣纤维潜在的资源价值,探索多种固废协同利用具有一定的现实意义。该文通过研究蔗渣纤维的微观结构及热特性,进行掺蔗渣纤维橡胶沥青再生混合料的配合比设计、路用性能评价及试验段铺筑与观测。结果表明:蔗渣纤维具有多层纤维壁的空心管腔结构,有利于吸附混合料中的自由沥青,增强蔗渣纤维与沥青之间的黏附性;蔗渣纤维与木质素纤维热重曲线基本一致,但在热失重的第二阶段,蔗渣纤维呈现出双峰结构,木质素纤维表现为单峰形状;掺加蔗渣纤维后,橡胶沥青再生混合料动稳定度值提高了约 24.6%,低温弯曲破坏应变值提高了约 19.3%,浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂残留强度比分别提高了约 4.7%、8.6%,铺筑的试验段使用状况良好。整体而言,蔗渣纤维对于改善橡胶沥青再生混合料的路用性能具有一定的功效,提升了混合料的抗变形能力,增强了集料的骨架效果,提高了混合料整体结构强度和韧性。

    • PVA纤维增强珊瑚混凝土静动态力学性能试验研究

      2024, 44(2):138-147. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.015 CSTR:

      摘要 (204) HTML (0) PDF 2.60 M (1306) 评论 (0) 收藏

      摘要:为增强珊瑚混凝土的力学性能,对其进行了 5种聚乙烯醇纤维体积分数 (0、0.5%、1%、1.5%和2%)条件下的静态力学试验,并采用直径为 100 mm的分离式霍普金森杆研究其在 4种应变率下的冲击压缩性能。结果表明:掺入适量纤维能明显提高混凝土静态抗压强度与劈裂抗拉强度;动态力学试验表明珊瑚混凝土具有明显的应变率效应,加入纤维后能提高动态增强因子对应变率的敏感性,增强效果在纤维掺量为 1.5%时趋于饱和;纤维在混凝土中起到了阻裂与耗能的作用,能明显地改善混凝土的破坏形态与冲击韧性。

    • 砂岩用于高速公路沥青路面面层可行性研究

      2024, 44(2):148-154. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.016 CSTR:

      摘要 (267) HTML (0) PDF 1.28 M (1152) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究砂岩在高速公路沥青路面面层应用的可行性,该文对比分析砂岩与石灰岩集料的物理力学指标,从级配类型、沥青种类及集料岩性方面研究沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能。结果表明:洁净规整的砂岩集料合成的沥青混合料路用性能满足现行规范要求;同时沥青中外掺 1%抗剥落剂的砂岩沥青混合料的综合路用性能有一定提高。

    • >桥梁工程与隧道工程
    • 基于拓扑优化和模块化组成的UHPC围护结构受力性能研究

      2024, 44(2):155-163. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.017 CSTR:

      摘要 (650) HTML (0) PDF 1.84 M (1267) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对围护结构安全、美观、轻量化的需求,该文提出一种基于拓扑优化和模块化组成的超高性能混凝土 (UHPC)围护结构及其节点连接方式。首先,基于给定材料体积约束下结构柔顺度最小化的方法,对UHPC围护结构进行优化,并开展优化前后受力性能对比。采用模块化设计,取模型中受力最不利区域的优化结果作为基本构型单元,进而提出一种可将模块简单拼装的 UHPC榫卯节点。考虑节点接缝处受力较为薄弱的特性,开展该类节点受力性能的有限元分析,并将其与传统螺栓 ?钢板节点进行对比。结果表明:基于拓扑优化和模块化组成的 UHPC围护结构在保证刚度和承载性能较高的同时,体积约减小 35%;文中榫卯节点相较于螺栓 ?钢板节点受力性能上较有优势,因此能够实现与传统螺栓 ?钢板节点达到等强的要求;为取得较好效果,UHPC榫卯节点接缝键齿的内倾角不宜大于 60°,外倾角不宜小于 90°。

    • 多跨连续钢管混凝土拱桥拆除关键技术研究

      2024, 44(2):164-173. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.018 CSTR:

      摘要 (641) HTML (0) PDF 1.64 M (1162) 评论 (0) 收藏

      摘要:以鉴湖大桥拆除工程为研究背景,对复杂情况下钢管混凝土拱桥的拆除进行研究,首先介绍了目前桥梁拆除的方法和应用现状,并结合该桥梁拆除的难点提出了 3种拆桥方案,通过比选确定适用于该桥的拆除方案,对拱桥拆除的总体顺序进行说明,之后分析了各施工阶段的受力特性,对拆除中位移和应力的最不利阶段的理论值和实测值进行对比分析,最后研究了材料强度和温度对结构位移和应力的影响。结果表明:钢栈桥龙门吊法最适合于有通航要求且空间受限的桥梁拆除;翼缘切割后可增大两侧作业空间,减小梁体自重;腹板拆除过程中,结构的应力和位移值与梁体悬臂长度成正比;应力和位移的理论值较实测值偏小;材料强度和温度的变化不影响结构的受力规律,结构应力和位移与材料强度成反比,与温度成正比。

    • 钢绞线非均匀锈蚀下混凝土胀裂细观数值模拟

      2024, 44(2):174-181. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.019 CSTR:

      摘要 (235) HTML (0) PDF 1.95 M (1035) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对捻制构造钢绞线非均匀锈蚀引起的混凝土胀裂问题,该文建立钢绞线锈蚀产物非均匀膨胀模型和钢绞线非均匀锈蚀下混凝土胀裂细观数值模型。混凝土材料被模拟为由砂浆基质、骨料、界面层所组成的三相复合材料,并通过嵌入黏聚单元模拟由钢绞线非均匀锈蚀导致的混凝土胀裂行为。通过与已有试验对比验证所建模型的合理性,并分析混凝土保护层厚度与骨料含量对锈胀裂缝宽度的影响。结果表明:所建立的非均匀细观数值模型能够合理地模拟钢绞线非均匀锈蚀导致的混凝土胀裂全过程。考虑钢绞线非均匀锈蚀特征可以有效地提高锈胀裂缝预测精度。锈胀裂缝宽度随混凝土保护层厚度减小而增大,随混凝土中骨料含量增大而减小。

    • 独塔混合梁斜拉桥参数灵敏度分析

      2024, 44(2):182-190. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.020 CSTR:

      摘要 (372) HTML (0) PDF 1.72 M (1252) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高桥梁监控单位复核仿真模型的效率,同时研究施工过程中独塔混合梁斜拉桥不同参数对成桥状态的影响,该文以跨径 (200+68+46) m的佛山同济路斜拉桥为工程背景,采用单一控制变量法和响应面 ?蒙特卡罗法对斜拉桥进行灵敏分析,以主梁线形、主塔线形、主梁应力及斜拉索成桥索力变化作为控制目标,研究主梁自重、初张索力等参数变化对成桥状态的影响。结果表明:主梁自重和初张索力属于灵敏参数,施工临时荷载属于较灵敏参数,主梁刚度和索弹性模量属于非灵敏参数。

    • 基于悬拼钢拱架法的钢筋混凝土拱桥主拱圈现浇施工关键技术及数值模拟

      2024, 44(2):191-200,206. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.021 CSTR:

      摘要 (411) HTML (0) PDF 3.09 M (1447) 评论 (0) 收藏

      摘要:钢拱架代替落地支架或节段悬臂拼装等施工方法,应用于山区跨越深水峡谷的拱圈现浇具有一定的优势,值得推广应用。该文通过介绍三岔河大桥钢拱架悬臂扣索法拼装、拱架水箱法预压和主拱圈分环分层浇筑等关键施工技术,有效地解决了跨越深水峡谷桥梁施工过程中的常见难题,并基于 Midas Civil 有限元方法整体建模,对其采用的关键施工技术进行了数值模拟分析,指导并监控了该桥的施工建设,可为类似工程施工及受力计算分析提供借鉴。

    • 大跨度混凝土梁斜拉桥挂篮设计及安装技术

      2024, 44(2):201-206. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.022 CSTR:

      摘要 (319) HTML (0) PDF 1.47 M (1301) 评论 (0) 收藏

      摘要:准格尔黄河特大桥主桥为 (160+440+160) m双塔双索面全漂浮体系混凝土梁斜拉桥,主梁宽为 28.4 m双边箱预应力混凝土结构,采用前支点挂篮悬臂浇筑施工,最大悬浇节段重 5 800 kN。为了保证挂篮整体刚度,挂篮承载平台采用钢箱梁结构,为方便挂篮运输及安装,长大构件采取分段制作高强螺栓连接;挂篮采用 “二次接长 ”技术减少高空支架搭设工程量;挂篮下放、行走、提升采用一键启动自动化同步控制技术,斜拉索索力转换装置、挂篮安装支架设计了一系列新工艺和创新技术。

    • 深水硬质岩嵌入式承台无封底施工关键技术

      2024, 44(2):207-213. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.023 CSTR:

      摘要 (276) HTML (0) PDF 1.97 M (1120) 评论 (0) 收藏

      摘要:深水嵌入式承台基础施工中,需将泥面开挖至封底混凝土以下并对基底进行清理,以保证封底混凝土的高度和浇筑质量。对于地质条件良好的硬质岩,存在开挖困难、水下作业工期长、质量控制难、施工成本高等问题。该文依托重庆嘉华轨道专用桥主墩承台施工,采用理论分析、数值计算和工程实施验证相结合的方法,形成一种深水硬质岩嵌入式承台无封底施工技术。该施工技术,采用开挖壁体基槽并浇筑基槽混凝土的方式取代大体积封底混凝土,达到为承台施工提供干作业环境的目的,可将承台范围内基坑开挖由水下作业转为干作业,缩短水下开挖作业工期,节约水下混凝土用量,提高施工质量和施工效率,降低施工成本。

    • 基坑爆破开挖爆点位置与基坑高度对爆破振动影响研究

      2024, 44(2):214-219. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.024 CSTR:

      摘要 (240) HTML (0) PDF 1.50 M (1110) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基坑爆破振动预测不准确的问题,该文采用有限元模拟软件,深入研究基坑爆破开挖时爆点位置和基坑高度对振动的影响。首先,基于妈湾跨海隧道基坑爆破开挖工程进行数值模拟,验证模型的适用性;随后在保持爆心距不变的情况下,通过调整基坑爆破点到基坑边缘的距离和基坑的高度,研究这两个因素对地表振动的影响。研究结果表明:随着爆破点到基坑边缘的距离增加,相应距离测点的振动速度逐渐减小;基坑高度越高,相应距离测点的振动速度越大;基坑高度对地表振速的影响要大于爆点位置的影响。研究成果能为基坑爆破的振动预测提供一定参考,具有工程实际意义。

    • 单洞四车道超大跨度公路隧道Ⅳ级围岩合理施工方法研究

      2024, 44(2):220-230. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.025 CSTR:

      摘要 (586) HTML (0) PDF 2.01 M (1243) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究超大跨度公路隧道的合理施工方法,该文以连霍高速公路新疆境内小草湖至乌鲁木齐段改扩建工程杏花村1号隧道为依托,通过数值模拟方法对超大跨度公路隧道 Ⅳ级围岩采用 CD法、上台阶 CD法和三台阶七步开挖法施工的隧道变形和支护结构受力情况进行分析,在变形与支护结构受力满足设计要求的前提下,考虑各施工方法的优缺点等因素,确定最合理的施工方法,通过开展现场试验分析施工方法的可行性。结果表明:① CD法、上台阶 CD法和三台阶七步开挖法数值计算的隧道变形均不大于 21 mm,初期支护安全系数分别为 2.48、2.41、2.28,大于隧道设计细则要求的最小安全系数,变形与支护结构受力均满足设计要求;② 对比 3种工法的优缺点,结合隧道地质条件等因素,确定杏花村 1号隧道 Ⅳ级围岩最优施工方法为上台阶 CD法;③ 根据现场测试结果,Ⅳ级围岩采用上台阶 CD法施工,拱部下沉最大值为14.6 mm,周边位移最大值为 15.0 mm,隧道变形控制效果较好;初期支护的最小安全系数为 6.94,满足设计要求。

    • 双洞八车道特大跨度隧道ⅤⅤ级石质围岩开挖工法

      2024, 44(2):231-242. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.026 CSTR:

      摘要 (230) HTML (0) PDF 2.69 M (1102) 评论 (0) 收藏

      摘要:为减小双洞八车道特大跨度隧道洞口 Ⅴ级石质围岩后行导坑爆破对已完成支护结构的不利影响,该文以平潭牛寨山隧道工程为例,针对原设计双侧壁导坑法在后行的临近导坑爆破时,易将原先已施工完成的临时钢支撑震塌,提出取消临时横向支撑的变更方案 1,以及带竖向支撑的上下台阶法 (变更方案 2),再利用有限元法计算,模拟 3种不同开挖工法对隧道变形及受力的影响。计算结果表明:3种方案引起的拱顶沉降相差较小,最大相差约 11.8%;变更方案2引起的围岩应力最大,但变更方案 2同时取消了左右侧壁导坑的横向支撑以及左右侧壁导坑下台阶的竖向支撑,大大简化了施工工序。最后,结合监测数据进行分析,隧道结构安全稳定,变更方案 2不仅合理可靠,而且加快了施工进度,节约了造价。

    • >智慧公路与智能交通
    • 混凝土护栏坡面参数对防护车辆撞击作用的影响

      2024, 44(2):243-251. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.027 CSTR:

      摘要 (658) HTML (0) PDF 2.21 M (1164) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究混凝土护栏坡面参数对其防护车辆撞击 作用的影响,建立车辆与护栏仿真模型,并利用实车试验数据验证模型有效性,采用经过验证的仿真模型,分别对不同坡度单坡面混凝土护栏、不同坡面参数组合改进型混凝土护栏以及加强型混凝土护栏阻爬坎功能进行碰撞分析,结果表明:坡度是影响单坡面护栏防护性能的关键参数,坡度偏小或者偏大均不能为车辆提供有效保护,在标准值 80°参数条件下护栏综合防护性能相对较优;改进型护栏的斜面倾斜角度(α与β)、竖直方向高度 (a、b及c)以及倾斜面宽度 s是影响其防护性能的关键参数,在标准改进型坡面参数条件下,即α=84°、β=55°、s=12.5 cm、b=18 cm及c=7.5 cm时,护栏的综合防护性能相对较优;阻爬坎对于改进型护栏防护性能的提升作用不大,但与新泽西护栏组合后,护栏对于防车辆侧翻效果明显。

    • 节地美观型中央分隔带护栏设计与评价

      2024, 44(2):252-259. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.028 CSTR:

      摘要 (347) HTML (0) PDF 2.71 M (1247) 评论 (0) 收藏

      摘要:高速公路和国省干道在新建及改扩建过程中,对中央分隔带护栏提出了更加多样化的需求,包括防护性能可靠、占地空间小、美化交通环境及造价经济,但现有中央分隔带护栏成果尚有不完备之处。为了更好地满足公路中央分隔带护栏的设计与使用需求,该文采用理论分析、计算机仿真和实车足尺碰撞试验相结合的技术手段,分析了不同类型中央分隔带护栏的受力特点,提出梁柱一体式设计新理念,并通过护栏高度、宽度、横梁、立柱及基础等结构系统研究,得到节地美观型中央分隔带护栏成果。所得中央分隔带护栏研究成果的防护能力达到 SAm级,整体宽度 50 cm可节省建设用地,梁柱一体式结构景观更通透,材料用量少,造价更经济,综合性能较为优异。

    • 高速公路旧桥桥梁护栏提升发展研究

      2024, 44(2):260-266. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.029 CSTR:

      摘要 (225) HTML (0) PDF 2.14 M (1037) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对旧桥护栏防护等级不足,在不损伤桥梁主体结构的同时,利用有限元分析研发设计一种适用于旧桥低矮混凝土墙式护栏的组合式护栏,通过实车足尺碰撞试验验证防护等级达到 SA级。采用新型高强合金钢材料设计,重量较轻、造型美观;无需拆除原有旧桥混凝土基础,施工方便、造价较低;在桥梁护栏改造等级提升项目中值得推广应用。

    • >公路养护与路域环保
    • 基于平衡设计的超薄磨耗层研究与现场试验

      2024, 44(2):267-273. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.030 CSTR:

      摘要 (267) HTML (0) PDF 1.53 M (1170) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对超薄磨耗层在高速公路沥青路面养护工程中的应用问题,该文系统研究了基于平衡设计理念的超薄磨耗层体系,分析了改性剂的作用机理及使用特点,基于平衡设计方法设计了超薄磨耗层配比设计试验,最后根据配比设计试验选择最优的超薄磨耗层材料配比进行试验路铺筑。研究表明:直投式高黏改性剂运输、储存方便,可以提高沥青混合料的弹性恢复,减少永久变形;在级配嵌挤良好的条件下,沥青用量的合理提升,能够有效提升超薄磨耗层沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性,随着改性剂掺量的提升,沥青混合料的高温稳定性逐渐提升,在沥青用量为6.8%、改性剂掺量达到 0.9%时达到最优;综合考虑沥青混合料性能及经济因素,确定超薄磨耗层的最佳材料配比,并成功应用于某高速公路养护工程试验路,试验路检测结果表明超薄磨耗层具有良好的密水性、抗滑性能及降噪性能。

    • 基于长期检测的桥梁全寿命智能维养系统

      2024, 44(2):274-281. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.031 CSTR:

      摘要 (711) HTML (0) PDF 1.44 M (1235) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国针对桥梁维修养护系统,主要以桥梁检测的 数据为支撑进行状态排序,将有限的预算进行分配。该策略专注于维修低性能桥梁,集中在修复性养护而未过多关注预防性养护。从全寿命周期总成本考虑,以修复为主的决策方法虽初期投入少,但中后期资源消耗大。该文在现有公路桥梁养护的基础上,发展出基于中国规范和检测数据,修复和预防相结合的智能化维养系统。系统模型主要包括两大模块,桥梁性能退化模型和智能维养决策模型。首先基于长期检测数据结合数理统计的动态马尔可夫 (Markov)和威布尔 (Weibull)模型对桥梁长期性能预测,在此基础上结合预防性养护理念建立数学模型,并采用群体智能算法进行优化求解。最终,以深圳坂银通道上某预应力混凝土箱梁桥为研究对象,采用实际桥梁检测数据对系统模型进行测试。结果表明:与传统维养方法相比,智能维养系统能节约10%的维养费用。

    • >国外公路
    • 西非砾质红土粒料掺砂改良及水泥稳定处置研究

      2024, 44(2):282-288. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.02.032 CSTR:

      摘要 (734) HTML (0) PDF 1.19 M (1475) 评论 (0) 收藏

      摘要:西非砾质红土粒料存在颗粒组成不良、液限与塑性指数偏高的现象,限制了该典型地材在道路结构中的应用。该文通过对多种红土粒料以及掺砂改良前后的颗粒组成、界限含水率、CBR试验进行研究,结果表明:掺砂改良可以改善砾质红土粒料级配,提高密实度,降低塑性指数,改良后的砾质红土可满足道路底基层、垫层及基层的使用要求。水泥稳定处置可提高西非红土粒料的力学特性。试验结果表明:水泥剂量与砂掺量对无侧限抗压强度影响明显,砂掺量存在最佳用量范围,2.5%水泥剂量的 PK58水泥稳定掺砂红土粒料和 3.5%水泥剂量的 PK6水泥稳定掺砂红土粒料可满足西非地区倒装结构中垫层材料使用要求。对西非地材的属地化设计与优化改良,可以扩大典型地材的使用范围、提升使用层次,为中国在西非地区的道路工程项目建设提供借鉴。

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