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大跨度悬索桥多对刚性中央扣受力性能研究

工程力学 2024年第7期41卷 19-28页

作者：陈祖贺陈亮邵长宇上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

中央扣对改善大跨度悬索桥动力特性、短吊杆弯折、主梁纵向位移等具有显著作用,但现有文献少见对中央扣自身力学行为的研究。该文以中央扣为研究对象,通过力学方法推导了中央扣侧移刚度的计算公式,通过敏感性分析确认了杆身倾角α以及... 详细信息

中央扣对改善大跨度悬索桥动力特性、短吊杆弯折、主梁纵向位移等具有显著作用,但现有文献少见对中央扣自身力学行为的研究。该文以中央扣为研究对象,通过力学方法推导了中央扣侧移刚度的计算公式,通过敏感性分析确认了杆身倾角α以及杆身轴向刚度j是影响中央扣侧移刚度的主要因素;对设置多对刚性中央扣的情况进行了研究,因主缆与中央扣杆身轴向刚度相差不大,主缆对多对中央扣协调受力影响较大,中央扣与主缆组成串、并联弹簧体系,受力分配更加复杂,可通过调整杆身倾角及杆身轴向刚度,设置具有不同侧移刚度的多对中央扣以实现协调受力。

关键词：悬索桥刚性中央扣多对倾角轴向刚度

小半径曲线节段拼装箱梁设计和施工关键技术研究

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桥梁建设 2024年第2期54卷 124-130页

作者：李福鼎上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

为推动小半径曲线节段拼装箱梁在立交匝道桥梁中的应用,对该类桥梁受力特性、合理构造以及梁段制造、架桥机施工、拼装线形控制等关键技术进行研究。分析曲线半径对该类箱梁弯扭耦合和湿接缝受力的影响;研究梁高、腹板厚度和顶、底板厚... 详细信息

为推动小半径曲线节段拼装箱梁在立交匝道桥梁中的应用,对该类桥梁受力特性、合理构造以及梁段制造、架桥机施工、拼装线形控制等关键技术进行研究。分析曲线半径对该类箱梁弯扭耦合和湿接缝受力的影响;研究梁高、腹板厚度和顶、底板厚度对梁剪扭承载力的影响;为适应平面曲线行走和吊装的需求,总结架桥机拼装施工过程中主要采用的转弯过孔、偏位和斜置起吊调整以及尾部喂梁关键技术;分析拼装过程中产生的轴线偏差和横向位移及线形控制措施。结果表明:曲线半径小于250 m的节段拼装箱梁需考虑弯扭耦合作用,曲线半径小于100 m时湿接缝截面的抗扭承载力和剪扭允许应力已不能满足要求;提高截面抗剪扭承载力最有效的构造措施是增加腹板厚度,其次是增加顶、底板厚度;曲线半径越小,小半径节段梁拼装轴线偏差越大、轴线横向位移越大,应根据曲线半径来规定安装精度验收标准、根据成桥轴线横向变形设置横向预拱度。

关键词：节段拼装箱梁小半径曲线梁弯扭耦合受力特性合理构造架桥机施工拼装线形控制

浅层就地固化桩土刚性复合地基沉降计算新方法

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 1058-1067页

作者：袁胜强潘春辉栗关裔上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200438

针对就地固化桩土刚性复合地基沉降计算研究的不足及现行规范此类工况沉降计算方法的局限性,首先剖析了就地固化桩土刚性复合地基沉降机理,分析了土拱效应下的桩端应力分担比例和等沉面以上负摩阻区的附加应力对沉降的影响,提出了就地... 详细信息

针对就地固化桩土刚性复合地基沉降计算研究的不足及现行规范此类工况沉降计算方法的局限性,首先剖析了就地固化桩土刚性复合地基沉降机理,分析了土拱效应下的桩端应力分担比例和等沉面以上负摩阻区的附加应力对沉降的影响,提出了就地固化桩土刚性复合地基沉降计算的新方法,并通过数值模拟和工程实例进行了验证。验证结果表明,就地浅层固化土技术,可强化土拱效应、增强桩基传递效应,能有效减小复合地基的整体沉降,新沉降计算方法准确可靠。

关键词：就地固化桩土复合地基沉降计算土拱效应桩身等沉面

碳酸钙在受限空间内成核生长过程的分子动力学模拟

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硅酸盐学报 2024年第2期52卷 579-591页

作者：王攀路兴海王慕涵张悦许洪建侯东帅青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033 青岛第一市政工程有限公司山东青岛266033

碳酸钙的形成会一定程度上改变混凝土的内部结构,进而影响混凝土的宏观性能,然而碳酸钙在混凝土内部成核生长机理尚未明确。为了探究碳酸钙在混凝土内部的形成过程和成核机制,本工作采用分子动力学模拟方法,研究了碳酸钙在不同受限空间... 详细信息

碳酸钙的形成会一定程度上改变混凝土的内部结构,进而影响混凝土的宏观性能,然而碳酸钙在混凝土内部成核生长机理尚未明确。为了探究碳酸钙在混凝土内部的形成过程和成核机制,本工作采用分子动力学模拟方法,研究了碳酸钙在不同受限空间中的形成过程和成核机理。结果表明:碳酸钙的成核生长主要依靠离子之间结合形成离子键;不同基体对碳酸钙团簇的吸附效果不同,这是因为碳酸钙与基体界面主要是钙氧离子键相连接,而水化硅酸钙基体界面处具有更多游离钙离子和羟基,能够为碳酸钙的形成提供更多的成核位点;同时,不同的受限空间孔径的大小对碳酸钙的形成速度也有较大影响。通过分析碳酸钙成核过程发现,碳酸钙团簇的形成不遵循经典成核理论,而是与预成核机制相符。本研究有助于进一步理解碳酸钙在混凝土中的形成过程,为混凝土中碳酸钙成核过程提供理论指导。

关键词：碳酸钙成核生长混凝土受限空间分子动力学模拟

近断层地震动引起的公路桥梁车桥分离现象的统计分析

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土木工程学报 2024年第2期57卷 46-55页

作者：徐艳林国才崔存玉同济大学上海200092 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

近年来,随着我国人均汽车保有量的增加,国内交通密度增大,交通拥堵加剧,再加上重卡超载现象越来越严重,机动车辆荷载对中小跨径桥梁的影响显著增大,也提高了地震发生时桥上有车的概率;另一方面,近断层地震动具有显著的竖向效应,已有震... 详细信息

近年来,随着我国人均汽车保有量的增加,国内交通密度增大,交通拥堵加剧,再加上重卡超载现象越来越严重,机动车辆荷载对中小跨径桥梁的影响显著增大,也提高了地震发生时桥上有车的概率;另一方面,近断层地震动具有显著的竖向效应,已有震害表明车辆与桥梁在较强的竖向地震动作用下容易产生车桥分离或碰撞的现象。因此,考虑近断层地震动作用下车辆对桥梁动力响应的影响将有助于准确评估桥梁的抗震性能。文章以一座典型的3跨连续梁桥为工程背景,采用考虑车辆与桥面动态接触或分离的模型对实际近断层地震动作用下的车桥耦合系统的动力响应进行统计分析,研究车辆对桥梁的动力放大作用、车桥分离现象及其影响规律。结果表明,在车桥不分离的情况下,考虑车辆影响在80%的工况下会减小桥梁的竖向位移响应,但随着竖向PGA的增大,车辆对桥梁的动力作用逐渐趋于不利;其次,车桥之间的动力相互作用可能导致不止一次的车桥分离,最大接触力在大多数情况下发生在首次分离与二次分离之间,最大可能达到车辆重量的7.9倍,会对桥面局部受力产生极其不利的影响,且车桥分离的时间随着车辆竖向频率的增大而增加,但这种现象与地震动的竖向PGA没有直接关系,对桥梁的竖向位移响应影响也不大。

关键词：近断层地震动公路桥梁地震响应动态接触车桥分离

硫酸盐干湿循环作用下废水混凝土寿命预测模型

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公路交通科技 2024年第6期41卷 36-45页

作者：徐国会中铁十四局集团有限公司市政工程分公司山东青岛266700

为解决中国西北高寒盐渍土地区混凝土的耐久性问题,采用不同掺量搅拌站废水拌制混凝土,以研究其在抗硫酸盐-干湿循环双重作用下的影响。以0%,25%,50%,75%,100%比例混凝土搅拌站废水取代等质量饮用水混合拌制C40混凝土,以20%比例粉煤灰... 详细信息

为解决中国西北高寒盐渍土地区混凝土的耐久性问题,采用不同掺量搅拌站废水拌制混凝土,以研究其在抗硫酸盐-干湿循环双重作用下的影响。以0%,25%,50%,75%,100%比例混凝土搅拌站废水取代等质量饮用水混合拌制C40混凝土,以20%比例粉煤灰等质量取代水泥。混凝土试件为40 mm×40 mm×160 mm,采用5%浓度的硫酸镁溶液进行全浸泡干湿循环试验,测试混凝土的抗压强度、抗折强度、相对动弹性模量、质量及吸水率。以相对动弹性模量为评价指标,利用灰色预测GM(1,1)模型及损伤二次函数衰减模型进行寿命预测。结果表明:随着废水替代率的增加,混凝土抗压强度损失率先减小后增大,干湿循环下的混凝土质量损失率由高到低依次为C40-75,C40-100,C40-50,C40-25;搅拌站废水的主要氧化物与水泥类似,微观形貌多为多孔状不规则颗粒,可以延缓C40混凝土在硫酸盐干湿循环环境中的劣化速度,使混凝土提高抵抗SO_(4)^(2-)侵入的能力,其中废水替代率为50%时混凝土抗SO_(4)^(2-)侵蚀能力最好;GM(1,1)寿命预测显示废水替代率为50%时混凝土耐久性年限最长,其耐久年限提高了2.3倍,可抵抗74次硫酸盐-干湿循环,且衰减模型相关系数R^(2)大于0.94,具有较高精度。

关键词：道路工程寿命预测模型灰色预测GM(1,1) 废水混凝土干湿循环硫酸盐

乡镇生活污水处理厂抗生素污染水平及生态风险评价

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环境科学 2024年

作者：唐涛涛赵志勇王胤乔晓娟顾鲍超王玮琦曲艳慧中国市政工程西南设计研究总院有限公司

抗生素的滥用使得大量抗生素进入污水处理厂中，但乡镇污水处理厂中抗生素的污染尚未引起重视。为了解乡镇污水处理厂中抗生素的污染水平及去除特性，考察了15座乡镇污水处理厂进出水中15种抗生素的污染水平和去除效率，并评估了其对水... 详细信息

抗生素的滥用使得大量抗生素进入污水处理厂中，但乡镇污水处理厂中抗生素的污染尚未引起重视。为了解乡镇污水处理厂中抗生素的污染水平及去除特性，考察了15座乡镇污水处理厂进出水中15种抗生素的污染水平和去除效率，并评估了其对水生生物和人体健康构成的风险。结果表明，进出水中四环素类抗生素(TCs)检出浓度最高，四环素(TC)和土霉素(OTC)最高检出浓度可达(4943.69±4.31)ng·L-1和(3907.81±52.04)ng·L-1。在乡镇污水处理厂中，A/O和A2/O工艺对抗生素的去除能力强于MBR工艺。生态风险评估表明，TCs和喹诺酮类抗生素(FQs)具有较大的风险商值，会对水生生物造成中高风险；而磺胺类抗生素(SAs)对水生生物造成低风险。虽然抗生素会对水生生物造成风险，但对人体健康的风险可忽略不计。研究结果可为今后乡镇污水处理厂工艺的升级改造和地区抗生素排放标准的制定提供支撑。

关键词：抗生素污水处理厂(WWTPs) 污染水平去除效率生态风险评估

基于改进无迹卡尔曼滤波器算法的滞回模型参数识别研究

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计算力学学报 2024年第2期41卷 403-408页

作者：夏运达上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200082

地震产生的周期荷载作用下,钢混桥墩结构表现出滞回行为。为描述滞回行为,研究者提出各类滞回模型,其中BWBN(Bouc-Wen-Baber-Noori)模型可以描述结构滞回行为的强度退化、刚度退化和捏拢效应等典型特征。此外,无迹卡尔曼滤波器UKF(unsce... 详细信息

地震产生的周期荷载作用下,钢混桥墩结构表现出滞回行为。为描述滞回行为,研究者提出各类滞回模型,其中BWBN(Bouc-Wen-Baber-Noori)模型可以描述结构滞回行为的强度退化、刚度退化和捏拢效应等典型特征。此外,无迹卡尔曼滤波器UKF(unscented Kalman filter)算法是识别BWBN模型参数的高效方法,但当参数初始值与真实值的偏差过大及缺乏对系统的整体估计时,UKF算法识别过程受到局限。本文改进生成样本点规则,提出改进UKF算法。数值模拟结果表明,在无噪声条件下,改进UKF算法识别得到的参数估计值与准确值的误差平均为1.51%,最大误差为4%;在2%均方根RMS(root mean square)高斯白噪声条件下,误差平均为5.43%,最大误差为18%;在5%RMS高斯白噪声条件下,误差平均为8.9%,最大误差为26%和22%。改进UKF算法识别非线性滞回系统状态估计和BWBN模型参数更加准确和稳定。

关键词：滞回行为 BWBN模型改进UKF算法状态估计参数识别

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悬索桥自适应锚碇基础土压力与变位离心模型试验

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中国公路学报 2024年第8期37卷 125-134页

作者：梁发云华建江铸炜卢永成戴建国同济大学土木工程学院上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司

以上海黄浦江某越江大桥在方案研究中提出的自适应锚碇基础为背景，针对埋置于砂土地基中的自适应锚碇基础开展了离心机模型试验，分析了主缆拉力作用下锚碇的侧土压力分布及变位规律，探讨了偏心填土对锚碇稳定性和变位的影响。研究结... 详细信息

以上海黄浦江某越江大桥在方案研究中提出的自适应锚碇基础为背景，针对埋置于砂土地基中的自适应锚碇基础开展了离心机模型试验，分析了主缆拉力作用下锚碇的侧土压力分布及变位规律，探讨了偏心填土对锚碇稳定性和变位的影响。研究结果表明：锚碇在主缆拉力作用下呈现绕侧面趾部的旋转变位模式，靠近锚拉点一侧受主动土压力作用，远离锚拉点一侧受被动土压力作用，两侧的土压力差能够提供一定的水平抗力。锚碇基础承受主缆拉力作用时，其主要的变位模式为转动变位，刚性水平变位对锚碇整体变位的贡献较小；偏心填土显著减小了锚碇的水平变位，有利于提高锚碇抗倾覆稳定性与变位控制。研究结论对于自适应锚碇基础的理论分析和工程设计具有参考价值。

关键词：桥梁工程自适应锚碇离心模型试验土压力水平位移偏心填土