欢迎访问《中外公路》官方网站,今天是
分享到:
  • 2024年第0卷第3期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • 目录

      2024, 44(3). CSTR:

      摘要 (542) HTML (0) PDF 312.35 K (1287) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 封一/四

      2024, 44(3). CSTR:

      摘要 (522) HTML (0) PDF 977.65 K (1202) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >路基工程
    • 固体废弃物路基填筑材料的重金属污染特性研究进展

      2024, 44(3):1-18. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.001 CSTR:

      摘要 (602) HTML (81) PDF 1.45 M (1568) 评论 (0) 收藏

      摘要:路域固体废弃物用作路基填筑是绿色低碳公路建设的一种重要手段,然而多数固体废弃物均不同程度地含有重金属污染物,在降雨入渗、地下水浸泡等复杂环境作用下,重金属会被释放,若处理不当将对周边土壤和地下水造成污染。该文综述了固废材料在路基工程中的综合利用、固废中重金属的浸出行为、迁移研究以及固废重金属的防控处理4个方面的研究现状。发现固体废弃物在路基工程中有广泛应用,但对固废路基的重金属污染特性的研究鲜有报道,重金属在路基中的长期浸出行为和迁移机制尚不明确。为了对固废路基的污染性能进行评估和调控,需要进一步研究污染物在路基结构中的迁移规律。通过对固废中污染物的防控处理技术进行总结对比,发现地聚合物在处置固废中有害重金属方面具有广阔的应用前景。

    • 吸附结合水对高液限土强度和渗透特性的影响试验研究

      2024, 44(3):19-25. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.002 CSTR:

      摘要 (318) HTML (61) PDF 1.27 M (1413) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示吸附结合水对高液限土强度和渗透特性的影响规律,通过不同浓度的氯化钠溶液控制湖南和海南高液限土试样的初始吸附结合水含量,采用热重分析法测定该含量,再分别开展直剪试验、无侧限抗压强度试验和渗透试验。试验结果表明:随着盐溶液物质的量浓度的增大,吸附结合水含量减小,强结合水含量基本不变;吸附结合水黏滞性大、活动性小,具有一定的类固相性质;随着吸附结合水含量的降低,试样的抗剪强度和抗压强度均减小;在渗流过程中,随着吸附结合水含量的降低,渗透系数先增大后减小,但最终渗透系数大于初始值。该研究成果可为高液限土用作路基填料提供参考。

    • 填方路堤水毁滑坡机理及加固措施比选研究

      2024, 44(3):26-34. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.003 CSTR:

      摘要 (150) HTML (55) PDF 3.79 M (1431) 评论 (0) 收藏

      摘要:路堤水毁病害严重影响公路正常运行,确保路堤的稳定极其重要,故开展填方路堤水毁滑坡机理分析及安全控制措施研究非常必要。该文以某高速公路路基填方路段为例,通过现场变形监测及稳定性计算,定性分析滑坡原因及形成机理,计算不同加固方案的稳定性系数,并考虑工程造价、施工工艺及施工周期等因素,推荐适宜的加固方案。结果表明:受持续强降雨影响,路堤地层不均匀沉降是造成滑塌的根本原因;因路堤左侧现存洼地,降雨汇集并渗入土层,使黏土层膨胀软化及排水通道堵塞,进一步加快滑坡的形成;采用钢管桩与回填反压的复合加固方案,其稳定性满足要求,现场监测表明加固效果良好。

    • >路面结构与材料
    • 基于沥青混合料动态模量主曲线参数的沥青路面结构分析

      2024, 44(3):35-45. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.004 CSTR:

      摘要 (635) HTML (54) PDF 2.25 M (1490) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究沥青混合料动态模量主曲线参数变化以及交互作用对沥青路面结构响应的影响,采用有限元方法建立沥青路面结构三维模型,并开展半刚性基层和柔性基层沥青路面结构计算;以动态模量主曲线参数 δ、α、β、γ为影响因素,以沥青层底最大拉应变、路基顶面竖向压应变为响应目标,采用响应面法 (RSM )建立动态模量主曲线参数与沥青路面关键结构响应的响应面模型,分析主曲线参数及其交互作用对沥青路面结构关键响应的影响。结果表明:动态模量主曲线参数对结构关键响应的影响受响应类型和路面结构类型的共同影响,其中参数 δ的影响最大,α次之,β、γ的影响相对较小。半刚性基层路面结构的沥青面层层底拉应变和路基竖向压应变不受参数间的交互作用影响,参数 α和β的交互作用对柔性基层路面结构的路基竖向压应变影响显著。

    • 纤维素纤维对水泥砂浆湿度调控及性能影响研究

      2024, 44(3):46-52. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.005 CSTR:

      摘要 (233) HTML (121) PDF 1.32 M (1460) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究亚麻纤维素纤维对水泥砂浆湿度及基本 性能 的影响,该文采用两种不同长度 (0.5 mm、5 mm)和不同掺量(质量分数分别为水泥的 0.5%、1%、1.5%、2%)的亚麻纤维素纤维进行水泥砂浆流变性、力学性能、自收缩性能和内部相对湿度发展情况的试验研究,并通过凝结时间、抗压强度、收缩率和相对湿度来评价纤维素纤维对水泥砂浆的性能改善效果。结果表明:0.5 mm 长度单位质量亚麻纤维的吸液倍率为自身重量的 3.45倍,而5 mm 长度下的吸液倍率为6.03倍。亚麻纤维的内养生作用对水泥基材料湿度补偿、收缩抑制及裂缝阻滞具有显著优势。在各养护龄期下,纤维掺量越大,抗压强度越小,在相同纤维掺量下,短纤维组的抗压强度均高于长纤维组。与基准砂浆组相比,短纤维对自收缩的抑制效果更明显。亚麻纤维掺量越高,内部湿度补偿越显著,且相同纤维掺量下,长纤维比短纤维的湿度补偿效果更优,说明内养生水量是补偿内部湿度的关键。

    • 高速公路胶粉沥青混合料疲劳损伤细观力学分析及试验研究

      2024, 44(3):53-62. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.006 CSTR:

      摘要 (287) HTML (48) PDF 2.79 M (1357) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究重载车辆作用下高速公路胶粉沥青混合料 (ARHM- 20)面层的疲劳损伤机理及细观力学行为,该文基于离散元方法,构建混合料的三维细观结构模型,研究从集料运动到形成宏观永久变形的损伤机理。采用 Burger ’s本构模型表征沥青砂浆的黏弹属性,通过沥青蠕变试验获取不同温度下 Burger ’s模型的宏观力学参数,基于宏观与细观的转换公式得到细观建模参数;利用 Solidworks 软件制作不规则粗集料,使得模型更接近实际工况。该文采用分布加载方式,先让轮胎在地面滚动并提取与地面的接触力,随后将接触力施加在模型上。依据实际公路工程级配,制备车辙试验试件并进行室内车辙试验,验证三维细观结构模型的有效性和正确性。研究结果表明:离散元方法可用于研究沥青混合料的细观运动力学行为,车辙演化宏观行为主要是由沥青混合料内部粗集料的细观受力分布及运动演化产生,与未添加胶粉的沥青混合料相比,ARHM- 20沥青混合料具有更好的高温抗疲劳能力。

    • 基于离散元的废旧二灰碎石与土混合料承载比细观力学特性研究

      2024, 44(3):63-69. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.007 CSTR:

      摘要 (260) HTML (40) PDF 1.78 M (1350) 评论 (0) 收藏

      摘要:建筑垃圾应用于路基过程中,其材料承载力对道路服役性能具有重要影响。为评价建筑垃圾用于路基填料时的细观力学特性,该文 利用离散元软件对不同含石率的废旧二灰碎石与土混合料进行承载比试验,并利用离散元法揭示强度形成机理。结果表明:混合料的承载比随含石率增大不断增加,含石率为 80%时达到最大值。在离散元模拟承载比试验中,空隙率随着二灰碎石土的含石量的增大先降低后增大,当含石率为 80%时混合料的空隙率最小,此时能达到最佳的承载效果。随着含石率的逐渐增大,废旧二灰碎石之间的颗粒相互嵌挤,形成骨架结构,因此能够有效承担来自贯入杆的荷载。

    • 水热耦合老化对橡胶改性沥青性能影响研究

      2024, 44(3):70-77. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.008 CSTR:

      摘要 (211) HTML (41) PDF 1.26 M (1354) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究水热耦合老化对橡胶改性沥青性能的影响,该文模拟热老化及水热耦合老化试验,利用常规指标试验、动态剪切流变试验与凝胶色谱试验从宏观与微观层面研究不同老化环境对沥青高低温性能的影响,利用沥青与集料的低温黏结性试验研究不同老化环境对界面性能的影响。结果表明:相较于热老化,水热耦合老化对橡胶改性沥青的延度与软化点的影响更显著;随着老化时间延长,橡胶改性沥青的车辙因子、相位角与临界温度增加,温度敏感性降低,即橡胶高温性能提高,但在水热耦合老化环境下其变化幅度会更大;热老化和水热耦合老化均导致沥青集料界面性能下降,但后者影响程度更大;大分子含量 CLMS(%)与分散度 D值均随老化时间延长而增大,但水热耦合老化提高了前期的增长水平;D值和 CLMS(%)与软化点和延度具有良好的相关性。

    • 基于加速加载试验的青川岩改沥青混合料疲劳性能研究

      2024, 44(3):78-84. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.009 CSTR:

      摘要 (291) HTML (53) PDF 1.58 M (1364) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评价青川岩改沥青混合料疲劳性能,该文设计了基于比例尺为 1∶3的路面加速加载试验系统的动轮载三点弯曲加载疲劳试验装置,对双层沥青混合料复合车辙试件进行轮胎碾压下的三点弯曲重复加载疲劳试验,结合沥青混合料小梁试件 MTS 弯曲疲劳试验,评价青川岩改沥青及复合改性沥青等对沥青混合料疲劳性能的改善效果。结果表明:青川岩改沥青提高了沥青混合料承受重复弯拉荷载的能力,改善了沥青混合料的抗疲劳性能,其抗疲劳性能优于青川岩沥青与 SBS 复合改性沥青、SBS 改性沥青和基质沥青;基于比例尺为 1∶3的路面加速加载试验的动轮载三点弯曲重复加载疲劳试验,能更真实地模拟现场路面轮载作用,减少了小梁试件尺寸效应对疲劳寿命的影响,再现了轮载作用下路面结构的受力状况。

    • 基于BIM的路面LCCA与LCA方法研究综述

      2024, 44(3):85-94,103. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.010 CSTR:

      摘要 (586) HTML (80) PDF 1.21 M (1472) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,生命周期成本分析 (Life Cycle Cost Analysis,LCCA )和生命周期环境评价 (Life Cycle Assessment,LCA )方法常用于评估路面在全生命周期范围内的经济和环境影响。然而,路面 LCCA 和LCA 方法在应用过程中存在数据量大、数据类别多造成评价过程烦琐的问题。针对此类问题,部分学者尝试将 BIM(Building Information Modeling )与LCCA 和LCA 方法相结合以优化评价流程。在路面领域,LCCA 和LCA 与BIM 相结合的研究还处于初级阶段,缺少对其相关研究成果的总结。因此,该文通过对路面 LCCA、LCA、LCCA-LCA 及与 BIM 相结合的研究进行归纳总结,探究其存在的问题与面临的挑战。研究发现:BIM 的应用能够优化 LCCA 和LCA 过程,实现设计与评价的动态协同。但目前存在集成化程度不高、建模软件与评价软件之间统一数据格式标准的欠缺等问题,因此阻碍了其应用发展。

    • 水泥稳定建筑固废再生集料抗冻性能研究

      2024, 44(3):95-103. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.011 CSTR:

      摘要 (297) HTML (46) PDF 1.31 M (1381) 评论 (0) 收藏

      摘要:为给不同粒径再生集料的精细化利用提供参考,该文研究了再生集料粒径、掺量对水泥稳定再生集料混合料抗冻性能的影响。对不同粒径再生集料的基本性能指标进行测试,并通过击实试验确定最佳含水率和最大干密度,以4%的水泥掺量制备试件,通过测试混合料经冻融循环后的无侧限抗压强度损失来评价混合料的抗冻性能。试验结果表明:随着再生集料粒径和掺量增大,混合料的最佳含水率增大,最大干密度减小;掺加 4.75~9.5 mm 再生集料时,经过5次冻融循环,混合料冻融循环后强度随着掺量增加先升高后降低,经过 10次冻融循环,混合料冻融循环后强度随着掺量增加逐渐降低;掺加 9.5~19 mm 与19~26.5 mm 的再生集料时,随着再生集料掺量、粒径以及冻融循环次数的增加,混合料的冻融循环后强度逐渐降低。再生集料水泥稳定混合料抗冻性能变化规律随再生集料掺量、粒径的变化而各有不同,综合来看,随着再生集料掺量、粒径以及冻融循环次数的增加,其混合料抗冻性能变差。

    • >桥梁工程与隧道工程
    • 集中力活载作用下悬索桥变形及内力的解析算法

      2024, 44(3):104-114. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.012 CSTR:

      摘要 (208) HTML (34) PDF 1.86 M (1763) 评论 (0) 收藏

      摘要:悬索桥作为一种柔性结构,活载下的响应是长期以来被研究的重点内容。该文针对悬索桥提出了一种集中力活载作用下结构变形及内力的解析计算方法。以已知成桥状态参数和活载参数为基础,首先分析了主缆变形、主梁变形、主缆和主梁的关系、桥塔变形。随后建立了 4类控制方程,分别为各段主缆的无应力长度守恒、各根吊杆的力与变形协调、各跨跨径及高差闭合和主梁的受力平衡,从而使得控制方程的总数与基本未知数的总数相等。最后将控制方程合并成一个目标函数,并进行规划求解。找到基本未知量的取值,使得全部控制方程同时成立,进而推导出所有其他参数,并表达出结构变形后的状态。以一座主跨 1 080 m的悬索桥作为算例,验证了方法的可行性和有效性。活载作用下变形及内力的结果都具有良好的精度,与有限元的结果相一致。

    • 基于横风作用的大跨径桥梁交通运行安全影响分析

      2024, 44(3):115-122. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.013 CSTR:

      摘要 (556) HTML (60) PDF 1.95 M (1438) 评论 (0) 收藏

      摘要:横风作用对大跨径桥梁上车辆运行安全影响 较大。为探究大跨径桥梁段横风特征参数与交通运行安全性间作用规律,以横风频发的黄河特大桥为试验段,分析桥梁上交通事故与横风分布规律的关系,建立横风作用下大跨径桥梁段交通运行协调性拟合关系模型。研究表明:各季节横风的发生具有较高离散性,横风作用是桥梁段发生侧翻的主要原因,追尾、刮擦、撞物事故直接或间接地受横风作用影响。结合车辆运行速度分布可知,春季和秋季交通运行协调性较差,且运行速度与横风分布特征一致。利用 Poly 非线性曲面拟合方法,建立运行速度与横风风速、风向间季节性函数关系模型,由模型拟合优度和显著性检验结果可知,该模型拟合优度 R2均大于 0.8,拟合结果满足收敛和统计学要求。通过剔除横风季节性特征,建立横风作用下大跨径桥梁交通运行安全性一般性模型,提升了模型的适用度。

    • 桥梁无缝伸缩缝树脂弹性体路用性能试验研究

      2024, 44(3):123-128. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.014 CSTR:

      摘要 (439) HTML (60) PDF 1.24 M (1470) 评论 (0) 收藏

      摘要:无缝伸 缩缝是一种新型的桥梁伸缩缝,为研究无缝伸缩缝树脂弹性体路用性能,探究应用于桥梁中小位移伸缩 缝 的 可 行 性。该 文 通 过 60 ℃车 辙 试 验、-10 ℃低 温 小 梁 弯 曲 试 验、动 态 模 量 试 验、泊 松 比 试 验 和 Overlay Test(OT)试验对树脂弹性体的高低温稳定性、变形性能和疲劳抗裂性能进行了对比研究。试验结 果表明:树脂弹性体60 ℃动 稳 定 度 >31 000次/mm,-10 ℃低 温 弯 曲 应 变 >43 000×10?6,不 同 温 度 和 荷 载 条 件 下 动 态 模 量 为 10~12 MPa,拉伸 /压缩泊松比为 0.030~0.050,OT试验断裂能相对 TST 弹塑体提高 59%。桥梁无缝伸缩缝树脂弹性体具有优异的高低温性能,对温度和荷载频率不敏感,是一种泊松比低、抗疲劳开裂能力较强的材料,更能满足桥梁中小位移伸缩缝的行车和变形要求。

    • 二阶热固性环氧沥青桥面铺装黏层黏结性能试验研究

      2024, 44(3):129-136. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.015 CSTR:

      摘要 (248) HTML (66) PDF 2.36 M (1433) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文以宜昌伍家岗长江大桥为工程依托,针对铺装结构中 RA沥青混凝土与高黏高弹 SMA 沥青混凝土层间的二阶热固性环氧沥青材料的不同洒布量、不同第一阶段固化时间、不同养护时间、不同服役温度下的界面抗剪与拉拔强度以及洒布量对耐剪切疲劳性能的影响开展研究。研究结果表明:随着二阶热固性环氧沥青洒布量的增加,黏结与抗剪强度提高,结构耐剪切疲劳性能增强,施工环境温度为 25~35 ℃时,二阶热固性环氧沥青黏结层与高黏高弹 SMA的 施 工 间 隔 建 议 44~52 h,施 工 完 成 后 封 闭 养 护 时 间 应 大 于 7 d,二 阶 热 固 性 环 氧 沥 青 黏 层 可 实 现 组 合 铺 装 结 构 的25 ℃抗剪强度 ≥3.8 MPa,拉拔强度 ≥1.7 MPa,60 ℃抗剪强度 ≥1.7 MPa,拉拔强度 ≥0.9 MPa,研究结果对二阶热固性环氧沥青材料在桥面铺装工程中的应用具有指导意义。

    • 长挑臂闭口钢箱组合梁桥设计及其关键技术

      2024, 44(3):137-144. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.016 CSTR:

      摘要 (225) HTML (75) PDF 1.84 M (1519) 评论 (0) 收藏

      摘要:为满足黄河桥梁跨度需求和减少临时施工设施对黄河泄洪的干扰,该文以临猗黄河大桥为依托,其主桥采用(112+28×128+120) m连续长挑臂闭口钢箱组合梁,共分两联,最大联长 1 912 m。钢箱组合梁采用无临时墩顶推法施工,闭口钢箱梁顶推到位后再安装桥面板,桥面板安装顺序为先跨中正弯矩区后支点负弯矩区。重点对组合梁负弯矩区力学性能优化措施、斜撑抗疲劳设计和 2.5 m高声屏障抗风优化设计 3个关键技术问题开展研究,结果表明:负弯矩区采用双结合构造可降低钢箱梁底板压应力和桥面板裂缝宽度,张拉体外预应力钢束的优化效果随着混凝土收缩徐变作用逐渐降低;相同截面积的方钢管斜撑抗疲劳性能优于圆钢管;折线形声屏障可有效抑制主梁涡振响应。

    • 涉水高墩现浇箱梁支撑体系的承载能力分析和方案优化

      2024, 44(3):145-152. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.017 CSTR:

      摘要 (201) HTML (49) PDF 2.09 M (1286) 评论 (0) 收藏

      摘要:混凝土现浇梁支架虽然属于临时结 构,但仍具有 承载功能,而且随着桥梁工程的发展,高大支架的受力也越来越复杂,传统的结构力学手算方法已无法全面反映和权衡特殊体型、特殊部位和特殊工况的受力情况。为保证工程的顺利开展,需采用数值方法进行整体承载力计算和方案设计。该文采用 Midas/Civil 有限元软件,从强度、刚度、稳定性和经济性 (用钢量 )等方面综合评价满堂支撑、梁式支撑体系的安全性能和通用性。结果表明:① 满堂支撑虽然施工简单,用钢量小,下部支撑杆系较多,受力均匀,变形小,最大挠度仅为 2.82 mm,但是强度和稳定性不及梁式支撑,对场地要求还高。当应用于高大桥梁时,需整体进行屈曲分析,谨防结构失稳破坏;② 梁式支撑虽然不会发生强度和失稳性破坏,对场地和地基基本没有要求。但是其用钢量高、施工难度也大,并且因跨中缺乏竖向支撑,变形有所增加。因此,在应用于 “预拱度 ”要求较高的复杂桥梁工程中时,需进行找形分析;③ 在力学指标均达标的前提下,可以适当调整贝雷梁横向净距或下弦杆加强等措施,以获取经济性。以该文案例工程为例,贝雷梁净距由 80 cm调整到 100 cm,可以节省约 10%的用钢量。

    • 爆炸作用下超宽自锚式悬索桥动力响应研究

      2024, 44(3):153-163. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.018 CSTR:

      摘要 (268) HTML (50) PDF 2.22 M (1388) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究超宽混凝土自锚式悬索桥在爆炸荷载作用下动力响应和毁伤特征,以某超宽混凝土自锚式悬索桥为工程背景,采用数值模拟文法,分析桥面近距爆炸作用下超宽箱梁顶面破口形态、底板竖向位移等动力响应。首先,利用Solidworks 软 件 和 Hypermesh 软 件 建 立 整 体 桥 梁 的 精 细 化 有 限 元 模 型;其 次,采 用 Ansys/LS-DYNA 软 件 和*LOAD_BLAST_ENHANCED (LBE )方法施加爆炸荷载,并结合文献中混凝土构件爆炸试验结果验证计算方法的可靠性;最后,参数化分析不同炸药当量和沿横纵桥向不同爆炸位置工况下桥梁的动力响应。结果表明:当TNT 当量为300 kg时,爆心正下方混凝土单元应力达极限值发生失效,形成椭圆形贯穿破口。随着 TNT 药量的增大,爆心正下方底板中心处的竖向位移峰值不断增大,1 000 kg药量工况下爆炸 50 ms后竖向位移达 135.9 mm。随着至爆心的距离增大,底板竖向位移减小,且竖向位移的增大速度减缓。吊杆内力变化与相连的箱梁底板竖向位移具有相关性,箱梁底板竖向位移越大,吊杆内力变化达到第一峰的峰值越高。相同爆炸当量工况下,爆心处于横、纵桥向不同位置时,超宽箱梁动力响应和破口形态的区别主要由横隔梁、腹板的支撑和约束作用不同引起。研究结果可为混凝土自锚式悬索桥的抗爆防护与加固提供重要依据。

    • 考虑循环作用特征的公路桥梁荷载谱疲劳分析方法

      2024, 44(3):164-174. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.019 CSTR:

      摘要 (135) HTML (45) PDF 1.75 M (1613) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了兼顾疲劳荷载谱的分析精度和实用性,该文提出了适用于单车加载和车流加载的荷载模型损伤效应比例系数和循环作用特征长度指标,通过研究典型疲劳车辆疲劳损伤效应一般规律,构建从单车作用到车流随机作用的疲劳荷载谱损伤分析方法。结果表明:单辆疲劳车引起的疲劳损伤可以在集中荷载效应基础上进行比例换算,由影响线绝对面积换算的循环作用特征长度指标对单车疲劳分析有较好的适用性。随机车流引起的疲劳损伤受到桥梁跨径和车流密度的共同影响,在短跨径桥梁中,损伤效应对车流密度不敏感,车流密度的增加甚至会造成一部分结构内力幅的减小;当跨径超过一定临界值时,车流密度的影响显著加剧;由影响线积分面积换算的循环作用特征长度指标更适用于车流疲劳损伤效应分析。荷载谱等效应力幅应结合交通流状态谱进行分析,多车道损伤效应系数指标的构建应考虑车辆相遇概率、循环作用特征长度指标的影响。

    • 一种适合中小跨径桥梁结构挠度快速测试方法

      2024, 44(3):175-183. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.020 CSTR:

      摘要 (143) HTML (65) PDF 1.70 M (1447) 评论 (0) 收藏

      摘要:桥梁挠度响应是用于桥梁结构状态评估最主要的 指标之一,目前关于挠度测量的方法及装置较多,但在经济性、适用范围、测量精准性等方面无法较好同步。该文提出一种适合中小跨径桥梁的跨中挠度快速高精度测量方法,依托位移传感器在直接接触式测量方面的高精度优势,研发辅助测量装置将桥上测点挠度以刚性连接形式传递至位移传感器,从而实现精准、动态测试目的。建立车 ?桥?吊杆系统耦合计算模型,同步开展模型试验,对比车辆荷载作用下桥上测点与监测点的位移偏差,验证该文方法用于动力响应测试的可行性。模拟计算横向风荷载作用对该装置传递精度的影响,结果表明:对于 12 m长传递杆,横向风荷载作用引起的测量偏差小于 5%,证明该文提出的测试方法具有较高的精度和实用性。

    • 浮式钢防撞箱受力性能数值分析

      2024, 44(3):184-192. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.021 CSTR:

      摘要 (117) HTML (42) PDF 1.53 M (1304) 评论 (0) 收藏

      摘要:浮式钢防撞箱在船桥碰撞中具有良好的塑性吸能防撞性能。为探究影响防撞箱防撞性能的因素,该文基于有限元软件 Ansys/LS-DYNA,建立了船 ?防撞箱 ?桥墩系统碰撞模型,对碰撞机理及过程进行数值模拟,探讨防撞箱与桥墩连接方式、尖舱尖角、防撞箱刚度等对桥墩所受撞击力的影响,提出撞击力曲线的三阶段划分方法。分析表明:浮式防撞箱内壁直接固结、与桥墩外壁耦合连接会降低撞击力,最大撞击力随着防撞箱与桥墩间距的增大而变大;防撞箱尖舱尖角宜取为 80°~100°;防撞箱碰撞区钢板厚度存在一个最优值;最大撞击力随着非碰撞区钢板厚度的增大而变大,超过 8 mm 增大幅度降低。

    • 钢换撑支撑体系下狭长形基坑围护结构受力及变形分析

      2024, 44(3):193-201. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.022 CSTR:

      摘要 (121) HTML (56) PDF 1.78 M (1466) 评论 (0) 收藏

      摘要:依托某大型深基坑工程,通过自动化监测和数值 模拟,研究采用钢换撑支撑体系的狭长形深基坑在开挖过程中基坑支撑围护体系变形特性、受力特点及周边地表沉降变化趋势。该文采用 Midas GTS 建立基坑模型,分别针对有钢换撑断面及无钢换撑断面,探讨钢支撑水平间距、第3道钢支撑距基坑底距离、钢支撑预加轴力及基坑围护桩桩径的变化对围护桩结构变形与受力及周边地表沉降的影响。结果表明:① 不同钢支撑水平间距对围护结构变形及周边地表沉降控制效果不同,钢支撑水平间距越小,基坑桩体位移、桩身弯矩、地表沉降值越小;② 第3道钢支撑的位置对基坑稳定性影响不大;③ 通过施加钢支撑预加力,可以有效控制基坑围护桩体变形及周边地表沉降值;④ 随着围护桩桩径的增大,围护结构变形及地表沉降值均有所减小,但超出某一桩径时,基坑变形及周边地表变形对围护桩桩径的敏感性将减弱;⑤ 对于底板浇筑完成的基坑工程,钢换撑在控制基坑结构变形、受力及周边地表沉降方面并无明显效果,在综合考虑各项工程条件的情况下,可取消钢换撑架设。

    • 上方基坑施工引起新运营隧道变形与病害分析

      2024, 44(3):202-210. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.023 CSTR:

      摘要 (486) HTML (43) PDF 1.97 M (1387) 评论 (0) 收藏

      摘要:花岗岩残积土层基坑施工极易引起下方盾构隧道产生上浮变形和结构病害。该文依托深圳地区深基坑长距离上跨新运营地铁隧道施工案例,建立三维有限元模型,研究了深基坑开挖引起下方盾构隧道上浮量和水平收敛变化规律,并对衬砌结构纵向受力和病害相关性进行分析。结果表明:基坑卸载引起的隧道变形以整体上浮为主,断面变形为辅。采用跳仓开挖并对隧道拱顶上方土体进行抽条加固后,隧道上浮量平均减小了 14.4%,围护结构侧移减小了49.1%。上方卸载造成的盾构隧道病害主要为集中于拱顶的环缝掉块,分析原因为拱顶环缝接头在弯矩 ?剪力共同作用下,内侧混凝土产生压剪裂缝并逐渐发展。

    • 浅埋偏压隧道在变坡面下围岩压力计算分析

      2024, 44(3):211-219. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.024 CSTR:

      摘要 (130) HTML (50) PDF 1.31 M (1409) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究浅埋偏压隧道在变坡面下合理的围 岩压力的计算方法,该文建立浅埋偏压隧道在变坡面下围岩压力计算模型,运用极限平衡原理推导围岩压力计算公式。引入中间变量 β′,将其作为选取变坡条件下的偏压隧道围岩压力计算方法的依据,并将该文推导公式对比规范公式计算值与隧道围岩压力实测值进行验证。研究结果显示:经对比验证,该文公式具有合理性与实用性。且由计算公式分析可得,当自然坡度角增大,水平侧压力系数 λ1随之增大;当黏聚力增大,水平侧压力系数 λ2呈先增大后减小趋势;当变坡角度增大,水平侧压力系数 λ2将会减小。研究表明:偏压隧道存在变坡会影响隧道变坡段一侧的围岩压力,因此利用该文变坡条件的围岩压力计算公式是必要的。

    • 浅埋隧道爆破施工近接建筑结构动力响应规律

      2024, 44(3):220-226. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.025 CSTR:

      摘要 (124) HTML (52) PDF 1.68 M (1292) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究上覆建筑物在浅埋隧道 爆破施工时的动力响应规律,该文以福州某城市隧道为工程背景,采用现场监测和 Ansys/LS-DYNA 模拟相结合的方法对上覆建筑群结构响应进行分析。监测结果表明:建筑结构在竖直方向上受爆破影响最为明显且具有高程放大效应,最大振速值为 2.45 cm/s;各向振速随爆心距的增大而逐渐减小并趋于稳定,在爆心距较小时衰减较快;竖向振动主频更接近于建筑结构自身频率,主要分布在 25~35 Hz区间。数值模拟结果与监测结果相吻合,进一步分析得到:同一测点在 Ⅲ~Ⅴ级围岩下最大峰值振速分别为 2.29 cm/s、2.51 cm/s 和2.79 cm/s,地表建筑物振动响应随围岩等级提高而增强;建筑物柱体和板等结构的力学响应与振速变化密切相关,建筑物保护要充分考虑爆破在建筑物中引起的各方向振速。

    • >智慧公路与智能交通
    • 基于改进Apriori算法的高速公路交通事故关联分析

      2024, 44(3):227-235. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.026 CSTR:

      摘要 (198) HTML (71) PDF 1.34 M (1467) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有交通数据中事故影响因素间的关联特性,为高速公路运营及管理部门提供精准化、细粒度的决策支持信息,该文考虑驾驶人、环境、道路和车辆 4个维度,建立带约束的改进 Apriori 算法,挖掘影响高速公路交通事故的关联规则。在传统 Apriori 算法的基础上,规则前项和后项约束的增加,可以提高关联规则的准确性和挖掘效率。结合 3 178条高速公路交通事故数据的分析结果表明:改进 Apriori 算法通过精准挖掘潜在因素和事故等级间的关联程度,降低无效关联规则数量,关联规则准确性、挖掘效率均大大提升。驾驶人性别、年龄、照明强度、车辆类型均与高速公路事故严重程度有强关联性;路面湿滑会使交通事故升级为一般事故;黑夜下的照明状况,是使轻微事故升级为一般和严重事故的主要因素。

    • 基于交通冲突的主干路交织区特性与安全研究

      2024, 44(3):236-245. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.027 CSTR:

      摘要 (547) HTML (43) PDF 1.58 M (1353) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究城市主干路进口与信控交叉口之间交织区交通冲突特性及各车道安全水平,选取济南经十路某交织区作为调查对象。以一个信号周期为调查间隔,以交通冲突为基础,以碰撞时间 (TTTC)为指标,通过累计频率法确立交通冲突严重阈值,建立交织区整体交通量、交通密度与交通冲突数的关系模型。再通过主成分分析法以各车道交通冲突严重程度和交通流状况为评价指标,对城市主干路进口与信控交叉口之间交织区各车道进行安全评价并排序。研究结果表明:在交织区交通量少、交通密度低时,冲突数随着交通量和交通密度的增大而增加,当整体交通量达到 288辆/(3.5 min),交通密度达到 419 辆/km 时,交通流变为强制流;对各车道的安全评价发现各车道安全区分明显,和主干路入口相邻车道安全性较低,实践证明主成分分析法对于交织区各车道的评价结果正确可靠。

    • 无种植土中央分隔带优化型混凝土护栏安全性研究

      2024, 44(3):246-252. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.028 CSTR:

      摘要 (112) HTML (53) PDF 2.58 M (1298) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究无种植土中央分隔带优化型混凝土护栏的安全性能,该文采用计算机仿真、台车试验及实车足尺碰撞试验相结合的技术手段进行分析论证,提出通过加强支撑块来提高无种植土护栏抗倾覆能力的方案,优先确定了护栏墙体间通铺设置 20 cm高支撑块的方案,采用最不利的大型货车对护栏方案的安全性能进行评价。结果表明:无种植土中央分隔带优化型混凝土护栏防护等级达到 SAm 级,在实际应用中可为公路车辆提供有效的安全防护。

    • >公路养护与路域环保
    • 基于数字全息三维检测的沥青路面车辙预防养护辅助设计方法及应用

      2024, 44(3):253-261,269. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.029 CSTR:

      摘要 (135) HTML (59) PDF 1.78 M (1323) 评论 (0) 收藏

      摘要:车辙作为沥青路面常见病害之一,其对路面使用寿命 和交通安全具有重要的影响。当沥青路面出现中轻度车辙时,在预防养护过程中,车辙形变会导致养护材料用量增加。因此,在养护设计中能否准确计算填补车辙材料用量,对于保证养护质量和养护效率意义重大。该文基于实体养护工程需求,分析传统车辙检测方法和数据在养护设计中存在的问题,提出一种采用数字全息三维检测技术的沥青路面车辙预防养护辅助设计方法。该方法通过数字全息三维检测技术,能够全面获取路面连续高精度三维数据并建立三维模型,通过仿真模拟精准计算填补车辙养护材料用量,有效提高了预防养护的精准性。通过实体工程验证,结果表明:基于数字全息三维检测的沥青路面车辙预防养护辅助设计方法,能够将车辙预防养护材料用量负偏差控制在 5%以内,与基于传统检测方法和数据的养护设计相比 (材料用量负偏差超过 50%),效果显著。

    • 基于改进SHRP融冰试验的氯盐融雪剂性能研究

      2024, 44(3):262-269. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.030 CSTR:

      摘要 (506) HTML (29) PDF 1.34 M (1448) 评论 (0) 收藏

      摘要:氯盐融雪剂因其融冰除雪性能优异、价格低廉、易于获取而得到广泛应用。为探究氯盐融雪剂的温度适用性不同、标 准 不 统 一、撒 布 方 式 粗 略 等 问 题,该 文 通 过 改 进 的 SHRP 融 冰 试 验,分 析 了 温 度、固 液 态 及 撒 布 方 式 对 NaCl、CaCl 2、MgCl 2 3种常用氯盐融雪剂除冰性能的影响。试验结果表明:氯盐融雪剂的除冰性能对温度具有显著的敏感性;MgCl 2、CaCl 2两种融雪剂在融化过程中存在 “放热 ”效应;同种氯盐融雪剂在固态下的融冰效率高于液态下的;同种氯盐融雪剂在不同撒布方式下融冰效率不同,其中,在线性撒布下除冰能力最强。根据试验结果,建议使用固态线性撒布的方式,并根据环境温度选择适宜的融雪剂。

    • 移动荷载下道路病害的弯沉盆特性

      2024, 44(3):270-281. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.031 CSTR:

      摘要 (131) HTML (45) PDF 1.73 M (1277) 评论 (0) 收藏

      摘要:移动荷载作用下道路弯沉盆蕴含路基、路面的病害信息,充分利用移动弯沉盆信息开展道路病害快速无损检测受到行业重要关注。该文通过分析道路病害的弯沉盆特性,为移动弯沉车开发道路病害检测方法提供技术参考。首先建立半刚性基层沥青路面有限元模型,通过设置不同类型和程度的病害有限元模型,分析在移动荷载作用下路表弯沉盆的连续变化情况。结果表明:荷载移动到病害区域时,各病害模型中路表弯沉盆的中心弯沉值均会变大;路面结构层出现横向裂缝时,弯沉盆的形状会发生明显变化,贯通性横向裂缝对弯沉盆形状的影响最明显;基层与底基层局部松散对弯沉盆形状的影响比面层松散对弯沉盆的影响更明显;土基顶部出现空洞时,弯沉盆形状变化不明显;路基唧泥病害会严重影响路表弯沉盆形状与大小。

    • >国外公路
    • 水泥搅拌桩处理泥炭土的固化机理及影响因素研究

      2024, 44(3):282-288. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.03.032 CSTR:

      摘要 (502) HTML (87) PDF 1.22 M (1371) 评论 (0) 收藏

      摘要:马来西亚东海岸铁路项目拟采用水泥搅拌桩加固滨海深厚泥炭土地基,该工法的关键是确定水泥配合比和添加剂。针对滨海泥炭土有机质含量高、环境酸性强等特点,开展泥炭土的物理力学试验,设计并实施多组配合比和影响因素下水泥土室内单轴压缩试验。试验结果表明:当水灰比从 0.5增加到 0.9,平均抗压强度减小了 0.35 MPa;加入矿粉 的 固 化 效 果 较 差,而 加 入 粉 煤 灰 或 石 膏 后 效 果 明 显;加 入 固 化 剂 后,7 d强 度 出 现 增 长,早 期 强 度 平 均 增 加 了189.29%;与普通硅酸盐水泥相比,抗硫酸盐水泥对泥炭土的固化效果增加了 9.5%;对比软可塑粉质黏土,该技术对泥炭土的固化效果更佳,平均抗压强度增加了 127%。

当期目录


年第卷第

文章目录

过刊浏览

网站二维码
期刊公众号