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软弱破碎围岩隧道锚喷钢架联合支护的复合拱理论及应用研究

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土木工程学报 2015年第5期48卷 115-122页

作者：文竞舟杨春雷粟海涛宁德飚云南省公路科学技术研究院云南昆明650051

初期支护以锚杆、喷层、钢筋网与钢拱架联合支护的方式在软弱围岩和不良地质的隧道建设中已经得到广泛运用,但目前对于这种联合支护的力学承载机制缺乏深入研究,特别是对于联合支护的承载能力及与围岩相互作用没有量化的解析式。根据围... 详细信息

初期支护以锚杆、喷层、钢筋网与钢拱架联合支护的方式在软弱围岩和不良地质的隧道建设中已经得到广泛运用,但目前对于这种联合支护的力学承载机制缺乏深入研究,特别是对于联合支护的承载能力及与围岩相互作用没有量化的解析式。根据围岩与支护相互作用特点,运用组合拱理论,针对隧道围岩中锚喷网和钢架联合支护的特点,建立由以系统锚杆为支护外拱和喷层与钢架的支护内层拱所共同构成的复合拱的力学模型;根据隧道围岩的弹塑性理论、衬砌的支护结构理论以及全长锚杆的锚固界面层模型,推求联合支护结构的承载力与围岩变形的相关解析式;并结合云南省麻昭高速公路打堡寨2#隧道,利用现场监测位移求解了内、外层拱各自承载能力,经由计算结果表明,以钢架和喷层组成的内层支护拱在软弱破碎围岩中起主要承载作用。

关键词：隧道工程联合支护组合拱钢拱架反力系数

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山区公路高路堤坍塌快速测量与模型构建

公路交通科技（应用技术版） 2018年第10期14卷 142-143页

作者：郭文玉文竞舟任志华武刚昆明市五华区保障性住房管理服务中心云南昆明650000 云南省公路科学技术研究院云南昆明650051 云南省高原山区干线公路养护工程研究中心云南昆明650051

运营公路路基坍塌后由于受地形条件以及坍塌地段具有复杂性,传统的测量方式难以对高路堤坍塌进行快速且全面描述。本文提出一种基于三维激光扫描技术的全自动公路高路堤坍塌的快速测量与三维模型重构方法,利用三维激光扫描仪对公路高路... 详细信息

运营公路路基坍塌后由于受地形条件以及坍塌地段具有复杂性,传统的测量方式难以对高路堤坍塌进行快速且全面描述。本文提出一种基于三维激光扫描技术的全自动公路高路堤坍塌的快速测量与三维模型重构方法,利用三维激光扫描仪对公路高路堤坍塌地段进行快速扫描,通过点云数据和多视影像数据密集匹配的方法,提出快速重建出公路路基坍塌区域的三维模型。选取云南省某国道路基坍塌地段进行测试,结果表明本文提出的方法可全面快速边坡坍塌整体形态和保持局部细节特征而且具备高效低成本等特点,在公路边坡测量中具备非常广阔的推广应用前景。

关键词：路基工程路基坍塌三维激光扫描快速测量

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公路隧道入口接近段视线诱导系统优化研究

公路 2021年第9期66卷 279-284页

作者：文竞舟梅家林杜志刚蒋锦港云南省公路科学技术研究院昆明市650051 武汉理工大学交通学院武汉市430063

公路隧道入口断面与相邻道路断面不一致,使隧道入口接近段视距、视区过渡剧烈,导致车辆撞击隧道入口洞门、端墙等交通事故频发。为提高公路隧道入口接近段交通安全,通过对隧道入口视觉环境进行分析,提出了一种增设警示型线形诱导标的改... 详细信息

公路隧道入口断面与相邻道路断面不一致,使隧道入口接近段视距、视区过渡剧烈,导致车辆撞击隧道入口洞门、端墙等交通事故频发。为提高公路隧道入口接近段交通安全,通过对隧道入口视觉环境进行分析,提出了一种增设警示型线形诱导标的改善思路,并对隧道洞门环形块立面标记与不同间距的警示型线形诱导标进行组合设计,得出不同优化方案。然后采用3ds Max软件构建公路隧道仿真模型进行试验;利用D-Lab数据分析软件对视区进行兴趣区域划分,以被试者的平均注视时间和兴趣区域浏览率作为试验指标;最后使用SSPS软件统计分析试验数据。试验结果表明:对于限速80km/h的公路隧道,隧道入口洞门环形块立面标记+40m间距警示型线形诱导标的方案的远处行车道区域兴趣浏览率最大,在夜间和白天分别为47.8%和60.6%,有利于缓和视区的过渡,该方案适用于限速为80km/h的高速公路隧道入口接近段。

关键词：交通安全隧道入口立面标记警示型线形诱导标兴趣区域

基于复合拱理论的大断面隧道初支体系承载力分析

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公路交通科技（应用技术版） 2017年第4期13卷 206-208页

作者：吴云文竞舟粟海涛任志华武刚云南省公路开发投资有限责任公司云南昆明650228 云南省公路科学技术研究院云南昆明650051 云南省高原山区干线公路养护工程研究中心云南昆明650051

隧道工程的性质决定了隧道支护结构的特殊性与复杂性,特别是大断面公路隧道在穿越不良地质段落时由于开挖断面大,其初期支护结构受力更为复杂,本文以云南省在建的大断面特长公路隧道-杨林隧道为工程背景,应用复合拱理论结合现场监测对... 详细信息

隧道工程的性质决定了隧道支护结构的特殊性与复杂性,特别是大断面公路隧道在穿越不良地质段落时由于开挖断面大,其初期支护结构受力更为复杂,本文以云南省在建的大断面特长公路隧道-杨林隧道为工程背景,应用复合拱理论结合现场监测对大断面公路隧道初期支护体系的承载能力进行分析并求解出锚杆、钢架与喷层各自构件的承载力及比例,通过工程实例显示喷层与钢拱架形成的内层支护拱在大断面公路隧道初期支护体系中起决定性作用;本文提出的方法可为大断面隧道初期支护的承载力分析和后续施工提供一定的借鉴和技术支护,并积累有益的经验。

关键词：大断面隧道复合拱理论初期支护体系承载力分析

高速公路隧道曲线路段视线诱导设施有效性试验

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交通运输工程学报 2020年第1期20卷 215-225页

作者：杜志刚倪玉丹杨理波文竞舟余昕宇武汉理工大学交通学院湖北武汉430063 云南省公路科学技术研究院云南昆明650000

分析了高速公路隧道不同半径曲线路段的反光环数目对驾驶人曲率感知能力的影响规律;针对线形诱导标识和反光环2种典型视线诱导方案,应用驾驶模拟器进行室内仿真试验,通过测量驾驶人的弯道错觉程度和反应时间来衡量驾驶人的曲率感知能力... 详细信息

分析了高速公路隧道不同半径曲线路段的反光环数目对驾驶人曲率感知能力的影响规律;针对线形诱导标识和反光环2种典型视线诱导方案,应用驾驶模拟器进行室内仿真试验,通过测量驾驶人的弯道错觉程度和反应时间来衡量驾驶人的曲率感知能力,利用Origin软件分析了试验数据。研究结果表明:改善前,驾驶人对半径的高估程度大于35%,反应时间不小于5.46 s;采用3个线形诱导标识时,不同半径下弯道错觉程度和反应时间有小幅度降低,在半径为400 m的情况下曲率诱导效果较好,弯道错觉程度为6.12%,说明线形诱导标识可提高驾驶人的曲率感知能力,但提升效果不显著;采用3个可见反光环时,不同半径下弯道错觉程度均小于5%,且反应时间较改善前降幅大于37%,说明3个反光环能有效提高驾驶人的曲率感知能力,同时将反应时间控制在合理范围;基于Logistic函数拟合分析发现,不同半径下驾驶人的弯道错觉程度与反光环数目拟合曲线拐点接近3,且拐点处弯道错觉程度最低,同时,不同半径下反应时间与反光环数目成负相关,且当反光环数目大于4个时,反应时间呈现收敛趋势,说明增加可见反光环数目对降低反应时间作用有限,因此,推荐使用3个反光环进行高速公路隧道曲线路段视线诱导。

关键词：交通信息高速公路隧道曲线路段室内仿真试验视线诱导曲率感知能力反应时间

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低等级公路光学长隧道驾驶员视觉负荷研究

隧道建设（中英文） 2020年第2期40卷 209-214页

作者：王首硕杜志刚文竞舟杨理波武汉理工大学交通学院湖北武汉430063 云南省公路科学技术研究院云南昆明650000

为进一步分析低等级公路光学长隧道内不同车型、不同隧道区域驾驶员的视觉负荷特性,招募了22名驾驶员(12名小汽车驾驶员、10名货车驾驶员),选取云南省境内的昔宜隧道开展低等级公路光学长隧道驾驶员实车试验。利用眼动仪采集驾驶员瞳孔... 详细信息

为进一步分析低等级公路光学长隧道内不同车型、不同隧道区域驾驶员的视觉负荷特性,招募了22名驾驶员(12名小汽车驾驶员、10名货车驾驶员),选取云南省境内的昔宜隧道开展低等级公路光学长隧道驾驶员实车试验。利用眼动仪采集驾驶员瞳孔面积的相关数据,应用双因素方差分析对数据进行小汽车与货车、入口段与出口段的差异性显著检验,并分析驾驶员瞳孔面积变化速率的整体变化规律;同时,借助变异系数来反映驾驶员的适应能力。结果表明:1)隧道入口段和出口段之间以及小汽车与货车驾驶员之间的瞳孔面积变化速率均值存在显著性差异,车型(小汽车和货车)与隧道区域(入口段和出口段)2类因素之间对瞳孔面积变化速率无交互影响;2)货车驾驶员在进出隧道时视觉负荷更严重,货车驾驶员在隧道内的瞳孔面积增大与减小变化率峰值均大于小汽车驾驶员;3)货车车型和出口区域的驾驶员对视觉环境更为敏感,不同车型、不同隧道区域驾驶员的瞳孔面积变化速率变异系数有显著差异。

关键词：公路隧道低等级公路光学长隧道瞳孔面积视觉负荷

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预应力圆弧曲梁振动微分方程推导及求解

人民长江 2016年第17期47卷 88-92页

作者：何文正陈晨文竞舟重庆广播电视大学重庆401520 重庆市建筑科学研究院重庆400015 宜宾职业技术学院四川宜宾644000 云南省公路科学技术研究院云南昆明650051

曲梁的动力特性是曲梁结构设计所关注的重要内容。为了研究预应力圆弧曲梁的振动特性,以振动状态下的预应力圆弧曲梁微段为研究对象,考虑预加力对微段弯矩的影响,根据达朗贝尔原理推导了预应力圆弧曲线梁的振动微分方程并对方程进行求... 详细信息

曲梁的动力特性是曲梁结构设计所关注的重要内容。为了研究预应力圆弧曲梁的振动特性,以振动状态下的预应力圆弧曲梁微段为研究对象,考虑预加力对微段弯矩的影响,根据达朗贝尔原理推导了预应力圆弧曲线梁的振动微分方程并对方程进行求解。导出了预应力简支圆弧曲梁面内振动的一阶自振频率解析式。通过有限元数值解与本文解析解的比较,验证了所提出解析公式的正确性。

关键词：预应力振动微分方程自振频率曲梁

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从锚杆轴力反算围岩塑性区范围研究

重庆交通大学学报(自然科学版) 2009年第S1期 369-371页

作者：王成肖东平文竞舟刘礼标重庆交通大学隧道及岩土工程系

以隧道监控量测中测定的全长黏结式锚杆轴力为基本参量,针对圆弧形公路隧道,视围岩为弹塑性介质并在轴对称条件下,考虑锚杆与围岩共同变形,推导了锚杆最大轴力与围岩塑性区半径及松动区半径的关系式,可分析判断支护条件下围岩稳定状态... 详细信息

以隧道监控量测中测定的全长黏结式锚杆轴力为基本参量,针对圆弧形公路隧道,视围岩为弹塑性介质并在轴对称条件下,考虑锚杆与围岩共同变形,推导了锚杆最大轴力与围岩塑性区半径及松动区半径的关系式,可分析判断支护条件下围岩稳定状态。算例分析表明,该方法正确可行。

关键词：公路隧道全长黏结式锚杆锚杆轴力解析式

基于线性诱导的高速公路隧道交通安全优化设计

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中国安全科学学报 2023年第8期33卷 134-141页

作者：郑号染杜志刚王首硕文竞舟焦方通武汉理工大学交通与物流工程学院湖北武汉430063 云南省公路科学技术研究院云南昆明650051

为缓解高速公路隧道照明能耗高、交通事故损失大且难以救援等问题。借鉴建筑照明领域的线性照明技术理念,提出高速公路隧道线性诱导系统设计方法;综合考虑空间路权、驾驶人因及驾驶任务等指标,构建基于事故预防的线性诱导系统评价体系;... 详细信息

为缓解高速公路隧道照明能耗高、交通事故损失大且难以救援等问题。借鉴建筑照明领域的线性照明技术理念,提出高速公路隧道线性诱导系统设计方法;综合考虑空间路权、驾驶人因及驾驶任务等指标,构建基于事故预防的线性诱导系统评价体系;分析线性诱导设计的适用性,提出高速公路隧道交通安全整体优化思路,并以隧道入口为例,验证线性诱导系统的作用效果。研究结果表明:利用逆反射、蓄能自发光以及发光二极管(LED)发光显示技术,基于线性诱导原理重构高速公路隧道视觉参照系,能够低成本实现隧道空间的多层线形诱导和多层轮廓诱导,满足不同视觉条件下驾驶人对交通信息的视认能力,确保视线诱导的连续性、一致性,引导驾驶人采取安全合理的行为决策,分解驾驶任务,并减少驾驶行为操作失误的可能性,实现高速公路隧道照明节能与交通安全的统一。

关键词：线性诱导高速公路隧道交通安全视觉环境优化设计视觉参照系