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中山香山大桥主桥主梁结构设计

桥梁建设 2024年第2期54卷 118-123页

作者：吴海平黄毅东喻志然何海孙向东广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司广东广州510507

中山香山大桥主桥为双层钢桁梁公路斜拉桥,跨径布置为(136+312+880+312+136)m。桥塔采用人字形混凝土塔,下设整体式钻孔灌注桩;斜拉索采用∅7 mm高强度锌-铝合金镀层平行钢丝索;约束体系采用带纵向阻尼器的半飘浮体系。主梁采用2片N形主... 详细信息

中山香山大桥主桥为双层钢桁梁公路斜拉桥,跨径布置为(136+312+880+312+136)m。桥塔采用人字形混凝土塔,下设整体式钻孔灌注桩;斜拉索采用∅7 mm高强度锌-铝合金镀层平行钢丝索;约束体系采用带纵向阻尼器的半飘浮体系。主梁采用2片N形主桁的钢桁梁结构,桁宽42.2 m,标准梁段桁高2.8 m。上、下弦杆和腹杆均采用带加劲肋的箱形截面,横梁均采用鱼腹式。边跨187.2 m范围内下层桥面采用混凝土桥面板起压重作用,其余上、下层桥面板均采用正交异性钢桥面板。下层纵向钢-混结合段位于辅助墩往跨中第4个节段,距辅助墩51.2 m,设置承压板、支撑加劲肋、预应力钢束、剪力钉和PBL板;横向钢-混结合段位于下层行车道两侧钢桥面板和混凝土桥面板之间(距下弦杆2.2 m处),设置剪力钉、PBL板和1.3 m宽UHPC后浇段。采用有限元软件进行全桥整体受力分析及桥面板局部分析,结果表明:结构满足规范要求。主梁采用大节段整体吊装施工,标准吊装节段长度为25.6 m,节段间除钢桥面板和弦杆顶板采用焊接外,其余均采用高强度螺栓连接。

关键词：斜拉桥公路桥双层钢桁梁正交异性钢桥面板钢-混结合段全焊节点结构设计

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大跨度上承式钢管混凝土拱桥受力性能分析

铁道工程学报 2024年第1期41卷 32-38页

作者：李子特王根会樊江武维宏李晓钟兰州交通大学兰州730070 甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司兰州730010

研究目的:为系统地掌握西北地区大温差、峡谷风、高震区共存的复杂建设条件下上承式钢管混凝土拱桥的力学性能,以一座净跨400 m的公路同类型拱桥为例,按照现行设计规范,采用统一模量法建立三维杆系有限元模型,对概率极限状态设计方法要... 详细信息

研究目的:为系统地掌握西北地区大温差、峡谷风、高震区共存的复杂建设条件下上承式钢管混凝土拱桥的力学性能,以一座净跨400 m的公路同类型拱桥为例,按照现行设计规范,采用统一模量法建立三维杆系有限元模型,对概率极限状态设计方法要求的静力性能、稳定性、动力特性、抗震性能的组合工况进行全面、系统地分析和计算,为同类型桥梁设计提供参考。研究结论:(1)温度效应大于汽车荷载效应,拱脚处横风效应突出;(2)双向偏压、偏拉组合受力为单弦杆控制设计状态,拱顶为桁式拱肋承载力的薄弱位置;(3)腹杆、横撑、平联等构件与弦杆构造匹配性较好时,承载力及疲劳性能等易满足受力需求;(4)温度、徐变预拱度比车道荷载大很多;(5)主拱圈在材料、几何、双重非线性下稳定性分别下降了5.5%、11.9%、17.1%;(6)振型相对密集、频率值较小,主振型为面外弯扭振动,具有多方向和多角度耦联性;(7)时程分析结果大于反应谱分析结果,但小于静力工况,拱桥抗震性能好;(8)上承式钢管混凝土拱桥在复杂建设条件下具有良好的受力性能。

关键词：钢管混凝土拱桥静力性能稳定性非线性动力特性抗震

基于声发射特征参数的砂岩节理直剪破坏特征试验研究

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岩土力学 2024年第S1期45卷 167-177页

作者：孙杰豪郭保华田世轩程坦河南理工大学能源科学与工程学院河南省交通规划设计研究院股份有限公司洛阳区域总部

为研究岩石节理直剪破坏特征，借助RDS-200型岩石节理剪切试验系统开展了不同法向应力下砂岩节理剪切试验，并采用Micro-Ⅱ Express数字声发射系统进行了声发射信号监测，基于声发射上升时间与幅值之比RA、振铃计数与持续时间之比AF的... 详细信息

为研究岩石节理直剪破坏特征，借助RDS-200型岩石节理剪切试验系统开展了不同法向应力下砂岩节理剪切试验，并采用Micro-Ⅱ Express数字声发射系统进行了声发射信号监测，基于声发射上升时间与幅值之比RA、振铃计数与持续时间之比AF的演化特征对岩石节理剪切破坏过程进行了分析，并探讨了砂岩节理剪切失稳的预警方法。结果表明：（1）根据岩石节理剪切过程的累计振铃计数演化特征，可将岩石节理剪切过程划分为低速增长、加速增长、极速增长和减速增长4个阶段；各法向应力下，AF和RA最大值整体上随阶段序号增加而增大，且RA值较大的信号随阶段序号增加而增多。（2）根据日本混凝土声发射监测规范，提出用于判断拉剪破裂类型阈值k的具体取值方法。发现在各法向应力下阈值k、张拉破裂占比α随剪切阶段序号增加整体上呈降低趋势。（3）岩石节理剪切试验中，声发射参数r值的变异系数CV（r）在剪切应力峰值前整体呈降低趋势，且在剪切应力峰值前均存在低于剪切应力峰值最近的CV（r）值(即预警值CV（r）cr)的阶段；预警值CV（r）cr随法向应力增大而先减小后增大，与法向应力具有较好的二次抛物线函数关系；预警提前时间td与失稳时刻tp之比在5.1%～24.5%之间，可起到提前预警作用。研究结果可为节理岩体的失稳预警及灾害防治提供一定参考。

关键词：岩石力学岩石节理直剪试验破坏特征声发射 RA和AF 变异系数

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排水固结堤坝稳定分析新方法

岩土力学 2024年第S1期45卷 106-114页

作者：刘吉福广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司

因滑动面上的有效应力难以确定，有效应力法很少应用；而有效固结应力法计算的稳定安全系数偏小，需要研究排水固结堤坝稳定分析新方法。基于软基模型试验位移场中的滑动面，将排水固结堤坝的滑动体分为主动剪切区、直接剪切区、被动剪... 详细信息

因滑动面上的有效应力难以确定，有效应力法很少应用；而有效固结应力法计算的稳定安全系数偏小，需要研究排水固结堤坝稳定分析新方法。基于软基模型试验位移场中的滑动面，将排水固结堤坝的滑动体分为主动剪切区、直接剪切区、被动剪切区。对主动和被动剪切区，利用斯开普顿公式、摩尔-库仑强度准则推导得到滑动面上的法向有效应力；对直剪区，利用斯开普顿孔压公式计算主应力增量产生的孔压，根据剪切破坏面上的剪应力增量与抗剪强度相等的原则，推导得到滑动面上的法向有效应力；然后，推导得到以竖向有效固结应力为变量、由有效抗剪指标和孔压系数组成强度系数的抗剪强度公式；最后，利用上述抗剪强度公式提出了排水固结堤坝稳定分析方法——强度系数法。计算表明，相对三区摩擦抗剪强度系数的平均值，沈珠江方法的误差为-7%～7%，规范方法偏小20%～25%，十字板试验偏小20%～31%。对运营公路排水固结路堤的稳定分析表明，规范方法计算的稳定安全系数小于1，强度系数法和沈珠江方法计算结果与工程实际情况符合性较好。

关键词：路基强度系数法抗剪强度稳定分析排水固结有效固结应力法有效应力法

考虑智能网联车辆影响的八车道高速公路施工区可变限速控制方法

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 353-359页

作者：过秀成肖哲张一鸣张叶平许鹏宇东南大学交通学院南京211189 江苏省规划设计集团有限公司交通规划与工程设计院南京210019

为提升车联网环境下高速公路施工区交通运行效率及安全水平,提出了一种基于强化学习的可变限速控制方法.选取智能驾驶模型和真车试验模型,分别对传统人工车辆和智能网联车辆的跟驰行为进行建模,构建了以瓶颈下游路段交通流量为效率指标... 详细信息

为提升车联网环境下高速公路施工区交通运行效率及安全水平,提出了一种基于强化学习的可变限速控制方法.选取智能驾驶模型和真车试验模型,分别对传统人工车辆和智能网联车辆的跟驰行为进行建模,构建了以瓶颈下游路段交通流量为效率指标、瓶颈路段速度标准差为安全指标的复合奖励值,利用深度确定性策略梯度算法,分车道动态求解最佳限速值.仿真结果表明,所提可变限速控制方法在不同智能网联车辆渗漏率条件下均能有效提升交通流运行效率和安全水平,且在智能网联车辆渗漏率较低时,提升效果更加显著.当智能网联车辆渗漏率为1.0时,瓶颈下游路段交通流量提升10.1%,瓶颈路段速度标准差均值下降68.9%;当智能网联车辆渗漏率为0时,瓶颈下游路段交通流量提升20.7%,瓶颈路段速度标准差均值下降78.1%.智能网联车辆的引入能够提升至多52.0%的瓶颈下游路段交通流量.

关键词：可变限速控制深度确定性策略梯度算法八车道高速公路施工区智能网联车辆协同自适应巡航控制

曲面滑坡条件下h型抗滑桩受力性状模型试验研究

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工程力学 2024年第7期41卷 134-146页

作者：李永辉张信张鼎浩王卫中郑州大学土木工程学院河南郑州450001 河南交通投资集团有限公司河南郑州450016 河南省交通规划设计研究院股份有限公司河南郑州450000

依托公路大型滑坡治理工程,设计物理模型试验装置,设置同一滑面和桩体锚固深度,进行6组h型抗滑桩室内模型试验,分析不同连梁长度及后排桩悬臂段高度(连梁高度)时桩顶位移变化规律、桩身弯矩和桩后土压力分布特征,研究曲面滑坡条件下h型... 详细信息

依托公路大型滑坡治理工程,设计物理模型试验装置,设置同一滑面和桩体锚固深度,进行6组h型抗滑桩室内模型试验,分析不同连梁长度及后排桩悬臂段高度(连梁高度)时桩顶位移变化规律、桩身弯矩和桩后土压力分布特征,研究曲面滑坡条件下h型抗滑桩受力性状及其内在机制,并给出桩后滑坡推力抛物线型分布的一般函数表达式。试验结果表明:h型抗滑桩受力过程桩顶水平位移变化表现出较为明显的三阶段特征,桩身弯矩分布呈现正、负交变现象,后排桩桩顶水平位移及桩身弯矩明显大于前排桩;降低后排桩悬臂段高度不影响桩身弯矩分布特征,但对于桩顶水平位移及桩身弯矩量值,后排桩明显减小,前排桩有所增大;增减连梁长度对前、后排桩之间荷载传递与协同受力特性影响显著,使得前、后排桩水平变形及桩身弯矩随之产生变化;连梁正、负弯矩极值均处于连梁端部,相比于连梁长度,连梁弯矩的大小及分布形态受后排桩悬臂段长度的影响更为明显;随着连梁长度的减小或后排桩悬臂段长度的增加,后排桩桩后土压力表现出抛物线型、重心偏下的抛物线型及近似梯形的分布形态。此外,给出的滑坡推力函数表达式能较好的表征其抛物线型分布特征,通过调整合力作用点参数,亦可对滑坡推力近似梯形的分布类型进行描述。

关键词：公路边坡 h型抗滑桩模型试验受力性状土压力分布

混合梁斜拉桥微膨胀UHPC灌注钢混结合段的时变效应

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铁道科学与工程学报 2024年第2期21卷 709-720页

作者：谭星宇刘路明方志洪金圣杨灿湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖北省交通规划设计院股份有限公司湖北武汉430051

为明确微膨胀超高性能混凝土(Ultra-High-Performance Concrete,UHPC)灌注材料的收缩徐变对混合梁斜拉桥钢混结合段长期性能的影响,以湖北武穴长江公路大桥为工程背景,开展材性试验与结构反应实测。基于一种全桥杆系+局部空间网格的多... 详细信息

为明确微膨胀超高性能混凝土(Ultra-High-Performance Concrete,UHPC)灌注材料的收缩徐变对混合梁斜拉桥钢混结合段长期性能的影响,以湖北武穴长江公路大桥为工程背景,开展材性试验与结构反应实测。基于一种全桥杆系+局部空间网格的多尺度有限元建模方法,对不同灌注材料收缩徐变下钢混结合段的时变效应进行分析研究。研究结果表明:实桥所采用的微膨胀UHPC在测试龄期内膨胀应变呈现出先增后减且始终保持膨胀的趋势,在约5 d龄期时达到最大膨胀应变292.6με,至1 080 d时为83.8με;徐变系数在前50 d龄期内增长较快,至1 080 d时为1.63。灌注材料的收缩可在结合段内部产生显著的次应力,表现为内填混凝土的拉应力和钢格室的压应力;徐变则会导致混凝土应力松弛而使一部分恒载压应力向钢结构转移。运营20 a后,钢混结合段内填普通混凝土存在较高的开裂风险。未作收缩控制的普通UHPC虽亦出现拉应力,但未超过其抗拉强度,抗裂安全系数仍可达到1.5以上。而微膨胀UHPC处于受压状态,不存在开裂问题。微膨胀UHPC的应用,既可改善内填混凝土的抗裂性能,又有助于常规钢混结合段的结构优化,大幅减少材料用量和结构自重。

关键词：混合梁斜拉桥钢混结合段超高性能混凝土(UHPC) 微膨胀混凝土收缩徐变

基于深度学习的隧道不良地质体超前预报图像智能预测算法

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现代隧道技术 2024年第3期61卷 148-156页

作者：蒋源王海林陈兆湖南省交通规划勘察设计院有限公司长沙410075

针对隧道不良地质体超前预报图像分析方法中存在的主观性大、效率低下等问题,构建一种名为IRTAG的隧道不良地质体超前预报图像智能预测算法。该算法包括一种基于多重交叉注意力的特征编码结构,能有效弥补卷积神经网络固有局部性的归纳... 详细信息

针对隧道不良地质体超前预报图像分析方法中存在的主观性大、效率低下等问题,构建一种名为IRTAG的隧道不良地质体超前预报图像智能预测算法。该算法包括一种基于多重交叉注意力的特征编码结构,能有效弥补卷积神经网络固有局部性的归纳偏置导致难以充分提取全局上下文信息的不足,然后引入具有良好分类性能和效率的EffcinetNet-v2作为骨干网络,提升模型对于不良地质体特征的提取能力。结果表明:在检测精度方面,IR-TAG的mAP和F_(1)分别为84.09%和83.63%,高于其他常用深度学习模型;在检测效率方面,IR-TAG具有更小的模型大小(73.5 MB)以及更快的图像处理速度(38.87 f/s),适用于隧道施工中的不良地质体超前预报图像智能、快速检测任务。

关键词：隧道工程超前地质预报深度学习智能预测

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自然通风倾斜隧道火灾烟气最大逆流长度研究

消防科学与技术 2024年第9期43卷 1266-1271页

作者：吴双良福建省交通规划设计院有限公司福建福州350004

为探讨纵坡隧道利用烟囱效应诱导气流进行火灾烟气控制的可行性,系统开展了烟囱效应作用下倾斜隧道火灾烟气流动规律研究。揭示了倾斜隧道中由坡度产生的烟囱效应作用对火灾烟气蔓延规律的影响,分析了自然通风条件下的倾斜隧道火灾烟气... 详细信息

为探讨纵坡隧道利用烟囱效应诱导气流进行火灾烟气控制的可行性,系统开展了烟囱效应作用下倾斜隧道火灾烟气流动规律研究。揭示了倾斜隧道中由坡度产生的烟囱效应作用对火灾烟气蔓延规律的影响,分析了自然通风条件下的倾斜隧道火灾烟气非对称流动效应。结果表明,随着高程差的增大,正向流动的烟气、空气质量流量从50%增加至约100%;而负向流动的烟气、空气质量流量从50%衰减至约0%。利用高程差作为特征参数进行定量表征,提出了火灾烟气与新鲜空气的质量流量经验公式,并推导出了烟气最大逆流长度预测公式。

关键词：倾斜隧道非对称流动质量流量逆流长度