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短线预制悬拼连续梁施工误差实桥试验及安装线形分析

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中国公路学报 2024年第8期37卷 170-178页

作者：刘红平邢江陈浩程高周浩刘江长安大学工程设计研究院长安大学公路学院中铁第一勘察设计院集团有限公司

短线法节段预制悬拼连续梁安装线形偏差源于节段制造尺寸、质量、安装时机、温度、接缝宽度、预应力等施工误差，设置接缝垫片来纠偏安装线形易产生接缝不密实、渗水、预应力损失、整体刚度削弱等问题，但目前尚无其他有效纠偏方式。为... 详细信息

短线法节段预制悬拼连续梁安装线形偏差源于节段制造尺寸、质量、安装时机、温度、接缝宽度、预应力等施工误差，设置接缝垫片来纠偏安装线形易产生接缝不密实、渗水、预应力损失、整体刚度削弱等问题，但目前尚无其他有效纠偏方式。为探明短线法节段梁施工偏差及其对大跨连续梁悬拼安装线形的影响规律，依托某短线法节段预制拼装大跨连续梁桥，基于三维点云数据进行节段的虚拟拼装及线形控制，开展梁段质量、温度、胶接缝宽度等实桥测试和悬拼线形监测，分析施工偏差变化特征并基于有限元模型揭示主梁安装线形受施工偏差的影响规律，提出安装线形纠偏策略与方法。实桥试验及有限元分析结果表明：短线法预制连续梁节段质量偏差介于-6%～6%,而悬臂梁边中跨总质量偏差约4.5 t,仅为单个节段质量的1/10。以连续梁最大悬臂状态恒载产生最大挠度为基准值，可得到因节段制作尺寸、温度、胶接缝宽、存梁时间、节段质量及预应力等施工误差产生的下挠值分别为259.2%、108.9%、81.8%、20.5%、9.0%和7.5%。节段制造尺寸是引起安装线形偏差的关键，间接影响节段质量、胶接缝宽度，首节段尺寸偏差对安装线形的影响最大。节段制作尺寸若不及时纠偏，可产生最大83 mm的高程偏差。提出的节段预制逆作法和安装线形“两级纠偏”方法为大跨变截面连续梁安装线形控制提供参考。

关键词：桥梁工程悬臂拼装实桥试验短线法节段预制施工误差安装线形

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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UHPC-NC组合短柱轴压性能

中国公路学报 2024年

作者：梅葵花徐升宇郭乐周琪孙胜江长安大学公路学院山西省交通规划勘察设计院有限公司

为有效提高桥梁墩柱结构的耐久性，本文通过使用超高性能混凝土（Ultra-high Performance Concrete，UHPC）约束普通混凝土（Normal Concrete，NC）形成一种新型的组合结构—UHPC-NC组合柱。本文对8根UHPC-NC组合柱、1根无箍筋保护层组... 详细信息

为有效提高桥梁墩柱结构的耐久性，本文通过使用超高性能混凝土（Ultra-high Performance Concrete，UHPC）约束普通混凝土（Normal Concrete，NC）形成一种新型的组合结构—UHPC-NC组合柱。本文对8根UHPC-NC组合柱、1根无箍筋保护层组合柱、1根无钢筋组合柱开展轴压试验，探究不同浇筑方式、UHPC厚度、箍筋间距以及有无钢筋对组合柱轴压性能的影响。结果表明：UHPC-NC组合柱达到峰值荷载时箍筋外侧UHPC仍保持一定的完整性，并未发生大面积剥落；浇筑方式对组合柱承载力影响较大，先浇筑内部NC后浇筑外部UHPC的方法能够使组合柱获得更大的承载能力；对于相同截面积的组合柱试件，其峰值荷载增加的相对幅值随UHPC厚度的增加而逐渐减小，当UHPC厚度分别由30 mm增加到40 mm，由40 mm增加到50 mm时，峰值荷载增加的相对幅值分别为11.8%和9.5%；箍筋间距对组合柱初期刚度几乎无影响，但组合柱峰值荷载随箍筋间距的减小而增大，当箍筋间距由60 mm减小到40 mm时，组合柱的峰值荷载提升了11.0%；为避免UHPC-NC组合柱发生脆性破坏，应在组合柱中配置螺旋箍筋。本文建立了与试验结果较为吻合的UHPC-NC组合柱有限元分析模型，基于轴压试验与数值模拟，引入了箍筋外侧UHPC强度折减系数α和浇筑方式影响系数β，提出的组合柱轴压承载力计算公式具有较高的精度，可用于UHPC-NC组合柱的轴压承载力计算。

关键词：桥梁工程轴压性能试验研究组合结构超高性能混凝土约束效应承载力

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陆路交通基础设施勘察设计智能化路径探讨

铁道工程学报 2024年第8期41卷 1-6页

作者：郑洪谢浩姚洪锡宋文祥钟晶中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

研究目的:陆路交通基础设施勘察设计全流程智能化是提高勘察设计效率、质量,引领行业变革的必经之路。为加快推进勘察设计智能化的进程和一体化需要,本文从勘察设计业务流程出发,覆盖铁路、公路两大行业共性技术领域,包括测绘、勘察、... 详细信息

研究目的:陆路交通基础设施勘察设计全流程智能化是提高勘察设计效率、质量,引领行业变革的必经之路。为加快推进勘察设计智能化的进程和一体化需要,本文从勘察设计业务流程出发,覆盖铁路、公路两大行业共性技术领域,包括测绘、勘察、选线、路基、桥梁、隧道六大专业,从技术研究、标准建设、平台研发三个方面,对陆路交通基础设施勘察设计智能化路径进行探讨。研究结论:(1)陆路交通基础设施勘察设计智能化可采用以流程为主线、以数据为核心、以智能技术为驱动、以软件平台为载体的总体技术架构,重点攻克“智能测绘、智能勘察、智能选线、智能设计”4套智能关键技术,建立数字化、智能化标准,研发智能勘察设计平台与交付平台,形成陆路交通基础设施智能勘察设计技术体系;(2)4套智能关键技术可实现从基于北斗地基/星基增强服务的基础设施空间地理与地质信息快速获取、多源数据融合及三维数字化表达、多目标智能优化选线、关键构造物设计方案智能决策、数字化建模与集成设计等方面突破;(3)数字化、智能化标准体系构建是从勘察设计数据体系结构、数据存储、数据传递、智能设计要求与算法、成果交付等维度开展标准化研究;(4)智能勘察设计平台与交付平台研发是基于统一的数据与平台架构,采用自主图形引擎,可实现陆路交通智能勘察设计和成果交付,支撑陆路交通基础设施勘察设计领域高质量发展。

关键词：陆路交通智能测绘智能勘察智能选线智能设计标准体系平台应用

泥质砂岩地层盾构隧道管片连续上浮规律与分析

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第2期55卷 706-714页

作者：苏恩杰任超叶飞温小宝韩兴博胡瑞青长安大学公路学院陕西西安710064 中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西西安710043

为了得到施工期盾构隧道管片的连续上浮规律,基于连通器原理设计一套管片竖向位移连续监测装置,依托华东某泥质砂岩地层盾构隧道进行现场实测研究。研究结果表明:管片在脱出盾尾前12 h内呈现出“阶梯状”上浮的规律,即上浮主要发生在盾... 详细信息

为了得到施工期盾构隧道管片的连续上浮规律,基于连通器原理设计一套管片竖向位移连续监测装置,依托华东某泥质砂岩地层盾构隧道进行现场实测研究。研究结果表明:管片在脱出盾尾前12 h内呈现出“阶梯状”上浮的规律,即上浮主要发生在盾构掘进期间,而在待机期间管片上浮趋势逐渐减缓,直至停止上浮。最大上浮速率可达0.2 cm/min,主要发生在掘进期间,最大下降速率为0.15 cm/min。管片上浮增量与时间仅呈中等相关或弱相关的关系,而与所处的位置呈强相关或极强相关的关系。掘进期间,上浮增量累计占比为76.9%,是待机期间的3.3倍。

关键词：盾构隧道管片上浮连续规律掘进状态

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考虑应激避让行为的自行车轨迹预测

交通运输系统工程与信息 2024年第2期24卷 149-156页

作者：李岩梁淑娟刘林建邵进汪帆长安大学运输工程学院西安710064 江苏省常州市规划设计院江苏常州213000 中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安710075

非机动车道空间受限时,常规自行车被超车场景下骑行者为确保自身安全会产生应激避让行为。为明确其在被超车时的应激反应,并根据行为特性设计非机动车道,构建一种面向应激行为分类的自行车轨迹预测模型。该模型从频域角度分解自行车被... 详细信息

非机动车道空间受限时,常规自行车被超车场景下骑行者为确保自身安全会产生应激避让行为。为明确其在被超车时的应激反应,并根据行为特性设计非机动车道,构建一种面向应激行为分类的自行车轨迹预测模型。该模型从频域角度分解自行车被超车时的动力学特性,依据踏频值范围将避让行为分为匀速、加速和减速行为,利用鲸鱼算法改进长短期记忆神经网络模型,分别对分类后的骑行轨迹进行预测。应用所构建预测模型对西安市2415次超车事件的分析结果显示,发生冲突时选择上述3种避让行为的骑行者占比分别为11.3%、38.3%和50.4%。匀速避让的预测轨迹全程波动较小,平均横向位移为0.15 m;加速避让轨迹表现为横向位移较大,平均达0.83 m;减速行为预测轨迹平缓度介于两者之间,横向位移为0.47 m。3种预测情况下的均方根误差分别为0.0619、0.0513和0.0587,拟合优度值分别为0.9589、0.9774和0.9687。与未考虑应激行为分类的结果相比,所构建模型的预测精度分别提升了11.07%、13.22%和12.21%。

关键词：城市交通轨迹预测频域分析法改进LSTM 常规自行车应激避让行为

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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

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大凉山1号隧道设计与施工关键技术

现代隧道技术 2024年第2期61卷 232-240页

作者：李玉文蔚艳庆四川省公路规划勘察设计研究院有限公司成都610041

乐西高速大凉山1号隧道地质条件复杂、气候条件恶劣,受自然保护区限制选线困难。文章提出最大限度降低越岭高程的设计思路,以保障运营安全。通过设置贯通平导、选择隧道掘进机法与钻爆法组合的施工工法、优化隧道通风方案,解决超特长隧... 详细信息

乐西高速大凉山1号隧道地质条件复杂、气候条件恶劣,受自然保护区限制选线困难。文章提出最大限度降低越岭高程的设计思路,以保障运营安全。通过设置贯通平导、选择隧道掘进机法与钻爆法组合的施工工法、优化隧道通风方案,解决超特长隧道施工工期、防灾救援等难题,降低了施工风险,提高了防灾救援效率,项目总体功能和施工运营安全性达到较优。通过项目实施及研究表明,超特长隧道采用主线隧道+贯通平导的建设方案是可行的,对于西部山区超特长高速公路隧道的建设具有一定的借鉴意义。

关键词：总体设计特长隧道贯通平导敞开式掘进机设备改造

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浅埋顺层偏压洞口边坡失稳机制及防治研究

现代隧道技术 2024年第3期61卷 253-265,289页

作者：赵海松魏安辉邵江向波邬凯李世琦周仁强柳松四川省公路规划勘察设计研究院有限公司成都610041

充分认识顺层偏压洞口边坡失稳演化机制,研究边坡支挡结构受力和隧道埋深的关系,是洞口边坡防护的关键。石梁子隧道施工期间,浅埋顺层偏压洞口发生边坡失稳破坏,采用地质调绘及钻孔、地表位移监测、数值模拟等方法,在查明坡体结构、物... 详细信息

充分认识顺层偏压洞口边坡失稳演化机制,研究边坡支挡结构受力和隧道埋深的关系,是洞口边坡防护的关键。石梁子隧道施工期间,浅埋顺层偏压洞口发生边坡失稳破坏,采用地质调绘及钻孔、地表位移监测、数值模拟等方法,在查明坡体结构、物理力学参数及变形特征的基础上,分析洞口边坡失稳机制,对顺层偏压洞口边坡防护方法及措施进行研究。结果表明,浅埋顺层偏压洞口边坡失稳演化经历4个阶段,依次为层间抗剪强度降低阶段→顺层偏压形成阶段→下部局部破坏,牵引后方坡体蠕滑拉裂阶段→变形加剧,洞口边坡发生推移式破坏阶段;设置抗滑桩+靠山侧隧道埋深16 m情况下坡体稳定,此时对滑坡体变形及桩身剪力的控制效果显著,当埋深大于16 m后效果增幅明显变差。

关键词：顺层偏压洞口边坡变形特征失稳机制数值模拟防治