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透水牺牲桩减少上下游桥墩局部冲刷深度及机理

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长安大学学报（自然科学版） 2024年第2期44卷 68-79页

作者：齐洪亮罗文俊王杰田伟平李家春长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064

针对工程实际中常见的上下游桥墩局部冲刷的防护问题,通过室内模型试验和数值模拟相结合的方法,研究清水条件下采用透水牺牲桩进行前墩局部冲刷防护时,透水牺牲桩填充碎石粒径和淹没率2个因素对透水牺牲桩自身和上下游桥墩局部冲刷特征... 详细信息

针对工程实际中常见的上下游桥墩局部冲刷的防护问题,通过室内模型试验和数值模拟相结合的方法,研究清水条件下采用透水牺牲桩进行前墩局部冲刷防护时,透水牺牲桩填充碎石粒径和淹没率2个因素对透水牺牲桩自身和上下游桥墩局部冲刷特征的影响规律。研究结果表明:无牺牲桩防护时,上下游墩的局部冲刷深度都随墩心距的增大呈先减小后增大的规律;当墩心距为4D(D为桥墩直径)时,前墩对后墩局部冲刷的防护效果最好;相同条件下(最佳墩心距)分别采用实体牺牲桩和透水牺牲桩对上下游桥墩进行防护时,二者均能有效减小上游桥墩的局部冲刷,透水牺牲桩防护时效果更好,且自身局部冲刷深度较实体牺牲桩可减小约30%;采用透水牺牲桩防护时,当其填石粒径为0.2D~0.25D、淹没率为1时,减冲效果最好;透水牺牲桩的透水性允许部分水流从桩身内部流过,有效减小了桩前下潜水流的强度,减轻了其掏底作用,从而有效减小了局部冲刷深度;与采用实体牺牲桩防护相比,透水牺牲桩及上游桥墩两侧的最大剪切应力分别约为前者的1/2和1/4;透水牺牲桩桩后低剪切应力区的范围更大。

关键词：桥梁工程上下游桥墩模型试验数值模拟透水牺牲桩清水冲刷

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山区高速公路弃渣场安全风险评价体系研究

中外公路 2024年第1期44卷 218-224页

作者：叶咸尹淏赵鑫王冠群高瑜云南省交通规划设计研究院有限公司、云南省数字交通重点实验室(筹) 云南昆明650041 云南省地质环境监测院云南昆明650216

山区高速公路弃渣场工程的安全关乎路域范围内环境保护、水土保持、公路建筑物及下游环境敏感点等的保护,提出安全评估方法十分必要。该文基于云南省内1 369座弃渣场资料分析,提出弃渣场工程安全风险影响因素,概括为选址和设计因素、施... 详细信息

山区高速公路弃渣场工程的安全关乎路域范围内环境保护、水土保持、公路建筑物及下游环境敏感点等的保护,提出安全评估方法十分必要。该文基于云南省内1 369座弃渣场资料分析,提出弃渣场工程安全风险影响因素,概括为选址和设计因素、施工因素、区域地质因素、外部影响因素及资料完整性因素共5个一级指标,进一步提出18个次级指标。建立群决策AHP模型,通过64名技术专家,确定次级指标的权重,构建高速公路弃渣场工程安全风险评价技术指标体系,提出风险等级分级标准。以大理至丽江高速公路一处弃渣场实体工程为例,检验了弃渣场安全风险评估评价体系,证明了评价体系具有简单易行的优点,权重优化需要实践大数据的支撑,该评价体系适合在山区高速公路弃渣场工程中进行推广运用。

关键词：山区高速群决策弃渣场安全风险评价系统

基于博弈论组合赋权的平原公路风吹雪雪阻危险度评价研究

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自然灾害学报 2022年第3期31卷 85-92页

作者：马磊冉武平李钰刘健胡智轩王守玲新疆大学建筑工程学院新疆乌鲁木齐830047 新疆交通科学研究院干旱荒漠区公路工程技术交通运输行业重点实验室新疆乌鲁木齐830000 塔城地区公路管理局新疆塔城834300

在风吹雪雪阻危险度评价研究工作中,主观定性研究较多,客观定量研究较少,而定量研究一般多从气象灾害角度以移雪量、降雪量等为主要要素进行风吹雪评价研究,对于承灾体自身和环境抵御灾害的能力考虑较少,在公路灾害的点评价方面存在不... 详细信息

在风吹雪雪阻危险度评价研究工作中,主观定性研究较多,客观定量研究较少,而定量研究一般多从气象灾害角度以移雪量、降雪量等为主要要素进行风吹雪评价研究,对于承灾体自身和环境抵御灾害的能力考虑较少,在公路灾害的点评价方面存在不足。鉴于此,本文提出了从公路设计指标、气象条件、环境条件3个层面在G1法主观定性和熵权法客观定量分析的基础上,运用博弈论组合赋权进行风吹雪雪阻危险度评价的方法。该方法在新疆塔城地区玛依塔斯风区G3015线34处灾害路段上进行了实例运用及验证,分析表明:该方法评价结果准确率94%,在平原区公路风吹雪雪阻评价中切实可行,可指导该线风吹雪防治资源配给,并为类似项目提供参考和借鉴。

关键词：公路风吹雪风吹雪雪阻博弈论组合赋权危险度评价

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公路风吹雪防治棚洞的风洞实验研究

冰川冻土 2022年第2期44卷 726-734页

作者：马磊刘健冉武平胡智轩李在蓝俞祥祥新疆交通科学研究院干旱荒漠区公路工程技术交通运输行业重点实验室新疆乌鲁木齐830000 新疆大学建筑工程学院新疆乌鲁木齐830047 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011

针对强风条件下风吹雪灾害难以彻底根治问题,提出采用棚洞工程治理的方案,并对其进行了风洞模拟实验研究。按1∶60缩尺比3D打印模型,采用细砂、精盐、锯末3种介质模拟分析了全封闭、上挑式、透风式3种棚洞结构在90°风向夹角条件下的吹... 详细信息

针对强风条件下风吹雪灾害难以彻底根治问题,提出采用棚洞工程治理的方案,并对其进行了风洞模拟实验研究。按1∶60缩尺比3D打印模型,采用细砂、精盐、锯末3种介质模拟分析了全封闭、上挑式、透风式3种棚洞结构在90°风向夹角条件下的吹雪防治效果。依据实验结果,结合新疆玛依塔斯区域风吹雪灾害实际,单独针对30°风向夹角的封闭式棚洞进行流场测定。研究表明:在采用其他介质代替吹雪开展风洞风吹雪堆积模拟实验时,一定湿度的锯末具有较高的相似度,且上挑式和封闭式棚洞均具有较好的风吹雪防治效果。介质模拟实验表明,挡雪板对途经棚洞洞口的吹雪具有较好的阻拦作用;流场实验表明,挡雪板对棚洞外部和内部流场均有影响,洞外起到降低风速的作用,洞内起到抑制弱风区的功能。研究证实,采用适宜的挡雪板布设方案进行洞口防护的棚洞工程是治理风吹雪灾害的有效手段。

关键词：防雪棚洞风洞模拟实验公路风吹雪模拟介质

集料表面纹理构造波长SSD分布规律及特征参数

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建筑材料学报 2023年第12期26卷 1310-1318页

作者：林江涛王昊樊亮李永振庄传仪山东省交通科学研究院山东省道路结构与材料重点实验室山东济南250101 山东高速股份有限公司山东济南250101 山东交通学院交通土建工程学院山东济南250357

为定量表征集料表面纹理构造,采用激光纹理扫描仪获取单档集料及其混合集料的表面纹理构造信息,对单档集料及其混合集料的表面纹理构造波长斜率谱密度(SSD)曲线的分布规律、特征参数及相互关系进行研究.结果表明:单档集料及其混合集料... 详细信息

为定量表征集料表面纹理构造,采用激光纹理扫描仪获取单档集料及其混合集料的表面纹理构造信息,对单档集料及其混合集料的表面纹理构造波长斜率谱密度(SSD)曲线的分布规律、特征参数及相互关系进行研究.结果表明:单档集料及其混合集料的表面纹理构造波长SSD曲线均符合Gaussmod函数方程,决定系数R^(2)均高于0.99;提出了通过单档集料SSD曲线预测混合集料构造波长SSD曲线的预测方程,预测方程对SSD曲线峰面积、峰值的预测准确度不足,但对18.3 mm以下节点波长面积比的预测精度较高.实践表明,SSD曲线特征参数中节点波长面积比、峰面积与路面车内噪音具有良好的线性关系,其决定系数R^(2)达到0.9571、0.8876.

关键词：道路工程集料表面纹理构造波长功率谱密度斜率谱密度特征参数车内噪音

镀镍石墨磁性纳米粒子对ZL109微弧氧化反应过程及膜层耐磨性能影响

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润滑与密封 2022年第2期47卷 75-81页

作者：惠节孙长飞马春生江苏海事职业技术学院轮机电气与智能工程学院江苏南京211170 大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

为进一步探索微弧氧化反应过程中微弧氧化陶瓷层表面形貌、孔隙率等基本特征的受控机制,创新地提出向微弧氧化电解液中引入磁性粒子,即镀镍石墨磁性纳米粒子,探索磁性添加剂粒子对微弧氧化反应过程及膜层耐磨性能的影响。从膜层表面形... 详细信息

为进一步探索微弧氧化反应过程中微弧氧化陶瓷层表面形貌、孔隙率等基本特征的受控机制,创新地提出向微弧氧化电解液中引入磁性粒子,即镀镍石墨磁性纳米粒子,探索磁性添加剂粒子对微弧氧化反应过程及膜层耐磨性能的影响。从膜层表面形貌、横截面形貌、孔隙率、平均孔径、厚度、表面粗糙度、反应能耗及物相组成等方面对微弧氧化反应过程进行了分析,并利用往复式摩擦磨损试验机分析膜层的耐磨性能。结果表明:镀镍石墨磁性纳米粒子通过在电解液磁场中形成的浓度梯度和改善电极表面电解液的导电性,对微弧氧化反应过程产生了较大影响,显著改变了陶瓷层的表面形貌、孔隙率等基本特征,使单位膜层厚度能耗明显下降。综合磨损表面微观形貌和磨损量的分析,发现添加0.8 g/L镀镍石墨磁性粒子制备的陶瓷层具有较好的耐磨性能,且摩擦因数稳定在较低的水平。

关键词：微弧氧化镀镍石墨磁性纳米粒子 ZL109铝合金耐磨性能

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基于强度退化的疲劳累积损伤模型

农业工程学报 2015年第S1期31卷 47-52页

作者：张禄纪威周炜李文亮任春晓中国农业大学工学院北京100083 交通运输部公路科学研究院运输车辆运行安全技术交通行业重点实验室北京100088 北京理工大学北京100081

为研究金属构件疲劳累积损伤问题,运用强度退化模型建立了2种不同的疲劳累积损伤模型,该模型基于材料疲劳寿命特性确定了强度退化模型的系数,将模型应用于两级和三级载荷下疲劳剩余寿命估算,结合试验数据进行了验证,结果表明采用该模型... 详细信息

为研究金属构件疲劳累积损伤问题,运用强度退化模型建立了2种不同的疲劳累积损伤模型,该模型基于材料疲劳寿命特性确定了强度退化模型的系数,将模型应用于两级和三级载荷下疲劳剩余寿命估算,结合试验数据进行了验证,结果表明采用该模型可以较准确地估算两级和三级载荷下的疲劳寿命。该研究对金属构件疲劳寿命预测提供参考。

关键词：疲劳损伤材料模型强度退化疲劳寿命

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基于结构退化分析的桥梁长期挠度计算

长安大学学报（自然科学版） 2014年第3期34卷 53-59页

作者：李源贺拴海侯炜任伟长安大学公路学院陕西西安710064

针对虎门大桥辅航道桥在运营期间中跨跨中过量下挠问题,通过有效预应力实测数据确定结构整体预应力束损失模型。选取B3收缩徐变模型,同时考虑截面刚度及弹性模量退化,结合有效预应力实测数据,提出考虑结构多因素退化的长期挠度计算方法... 详细信息

针对虎门大桥辅航道桥在运营期间中跨跨中过量下挠问题,通过有效预应力实测数据确定结构整体预应力束损失模型。选取B3收缩徐变模型,同时考虑截面刚度及弹性模量退化,结合有效预应力实测数据,提出考虑结构多因素退化的长期挠度计算方法,对比该计算方法计算结果与结构中跨跨中下挠实测数据,验证计算方法可用性并分析误差原因。研究结果表明:考虑结构四类退化的长期挠度计算方法较传统计算方法更为接近结构下挠实测值,运营过程中预应力正抛物线损失与结构实际下挠相符;考虑基于结构损伤的长期挠度计算结果与结构下挠实际观测值误差在7%以内,中跨预应力损失通常伴随边跨预应力'张紧',这种'张紧'现象对结构长期下挠控制是有利的。

关键词：桥梁工程结构退化大跨径连续刚构桥有限元法长期挠度

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基于CFD模拟的船舶破舱进水过程研究

中国造船 2016年第2期57卷 149-163页

作者：李月萌段文洋金允龙管陈文苑哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001 上海船舶运输科学研究所上海200135

船舶海难事故严重影响人命和船货安全,在船舶救援与新船设计中,需对船舶破舱的进水过程进行研究。论文以Fluent软件为研究工具,对船舶破舱进水过程进行时域模拟。针对箱型船(多舱室)和矩形舱体,利用三种不同网格进行收敛性分析,对自由... 详细信息

船舶海难事故严重影响人命和船货安全,在船舶救援与新船设计中,需对船舶破舱的进水过程进行研究。论文以Fluent软件为研究工具,对船舶破舱进水过程进行时域模拟。针对箱型船(多舱室)和矩形舱体,利用三种不同网格进行收敛性分析,对自由漂浮状态船舶的破舱进行模拟研究,利用VOF方法处理水气自由液面,利用六自由度(Six-DOF)求解器和动网格技术处理船体的纵倾、升沉运动。将研究结果与现有结果验证对比,吻合程度较高。模拟过程中,可直接观察到舱内液面和船体浮态的变化情况,以及水柱喷射等瞬时现象。对自由漂浮状态箱型船进水过程的研究表明,可选定一个幅度较大的自由度进行模拟,被限制的其它5个自由度对舱内液面和船体浮态影响较小。

关键词：船舶破舱时域模拟耦合运动流动特性