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沉管隧道土建结构数字化设计系统研发与应用

隧道建设(中英文) 2024年

作者：曹影峰刘洪洲王勇刘曦中交公路规划设计院有限公司

为填补沉管隧道在数字化技术标准和专用软件工具方面的空白，提高沉管隧道数字化设计质量和效率，本文采用标准编制和软件编程相结合的方式开展沉管隧道土建结构数字化设计系统的研发。首先，总结分析了沉管隧道设计实践经验并提炼数字... 详细信息

为填补沉管隧道在数字化技术标准和专用软件工具方面的空白，提高沉管隧道数字化设计质量和效率，本文采用标准编制和软件编程相结合的方式开展沉管隧道土建结构数字化设计系统的研发。首先，总结分析了沉管隧道设计实践经验并提炼数字化设计需求，编制形成了《沉管隧道数字化设计交付标准》。然后，以《沉管隧道数字化设计交付标准》为参考研发了沉管隧道土建结构数字化设计系统并在多个工程项目中应用验证。作者按数字化设计过程将软件系统划分为数字化设计、计算分析和信息添加三大模块，数字化设计模块解析用户录入的设计参数后，自动生成模型、图纸和工程量表；计算分析模块内置了抗浮、干舷计算等公式验算功能，并将数字化设计模块中的设计参数与现有沉管隧道有限元计算软件建立数据联动关系，从而提高计算效率；信息添加模块将模型的分类编码和信息添加规则内置于软件中，实现分类编码、信息的快速化添加，为模型和数据的全生命周期传递打下基础。本文通过沉管隧道土建结构数字化设计系统的研究，构建了一套贯穿标准编制、建模、出图、算量、计算分析和信息添加的数字化软件研发技术方法体系，不仅为沉管隧道数字化设计提供了有力支撑，也为其他专业领域的数字化研究与开发提供重要借鉴。

关键词：沉管隧道土建结构数字化设计系统研发

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百米级UHPC简支箱梁桥设计

世界桥梁 2024年

作者：孙义斐崔立川黄月超梅刚中交公路规划设计院有限公司

中山西环高速横栏服务区B匝道桥中采用了105 m跨径超高性能混凝土(UHPC)简支梁桥,桥面宽度为10.5 m。上部结构采用大节段预制吊装+纵横向湿接缝连接的形式。主梁由2片预制斜腹板箱梁组成,梁高4.1 m,箱梁横向中心间距5.2 m,通过湿接缝和... 详细信息

中山西环高速横栏服务区B匝道桥中采用了105 m跨径超高性能混凝土(UHPC)简支梁桥,桥面宽度为10.5 m。上部结构采用大节段预制吊装+纵横向湿接缝连接的形式。主梁由2片预制斜腹板箱梁组成,梁高4.1 m,箱梁横向中心间距5.2 m,通过湿接缝和横隔板形成整体;主梁每隔6 m设1道横肋,减弱其畸变、翘曲和剪力滞效应;主梁预应力钢束采用体外后张为主、体内先张为辅的方案,即主梁的通长预应力钢束采用后张体外束,保证结构简洁、轻盈,跨中节段增设先张法钢绞线提高截面抗弯承载力并增强结构的延性;后浇带处配筋采用预制梁段纵向钢筋外伸+局部植筋。对结构刚度及承载力、抗裂及应力、端横梁锚固区局部受力及转向块承载力等进行验算,结果均满足规范要求。

关键词：简支梁桥 UHPC 预制节段拼装湿接缝体外预应力转向块截面配筋桥梁设计

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非均匀封闭护栏钢箱梁断面绕流特性

公路交通科技 2024年第9期 172-179页

作者：车鑫赵雪党嘉敏中交公路规划设计院有限公司长安大学公路学院

从绕流场的速度分布、三维旋涡结构的发展和演化及主梁表面压力分布等角度,应用大涡模拟技术探究顺桥向非均匀封闭护栏对钢箱梁断面绕流特性的影响及其抑制涡激振动的内在机制。数值模拟结果显示,由于斜腹板钢箱梁的原始断面在顺桥向方... 详细信息

从绕流场的速度分布、三维旋涡结构的发展和演化及主梁表面压力分布等角度,应用大涡模拟技术探究顺桥向非均匀封闭护栏对钢箱梁断面绕流特性的影响及其抑制涡激振动的内在机制。数值模拟结果显示,由于斜腹板钢箱梁的原始断面在顺桥向方向基本一致,当流场流经上游护栏时,各护栏区域产生的旋涡结构较为一致,旋涡主要流场中旋涡结构围绕顺桥向旋转且具有明显的顺风向特征。在5°风攻角条件下,中央防撞护栏对上游桥面板处生成的旋涡影响很小,因具有更大尺寸和能量的脱落旋涡出现在模型下游,其振幅相对于3°风攻角的工况更大。当封闭顺桥向外侧护栏时,较大的负压区出现在上游桥面板背风侧,致使顺风向气流在顺桥向较为分散,从而降低了顺风向旋涡的能量;在桥面板负压作用下,边界层上部主流速度向主梁壁面下倾,加剧了旋涡的耗散,使得尾流中的旋涡尺寸和能量均有所下降,从而实现了对结构振动的抑制。结果表明:2种封闭措施在抑制涡激振动的机理上存在差异,在护栏开二闭一的措施下,旋涡在顺桥向的分量较大,且表面旋涡受主流下倾的抑制作用,从而降低了尾流第一对脱落涡的顺风向尺寸及能量;而在护栏开三闭一的措施下,上游桥面板的负压区较弱且位置后移,尾流旋涡能量低且强涡范围最小,上下表面压力差减小。

关键词：桥梁工程绕流特性大涡模拟绕流场分析钢箱梁涡激振动

超2000 m级悬索桥重力式锚碇抗滑安全度设计方法

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中国公路学报 2024年第4期37卷 166-175页

作者：熊文王仁贵汪涛魏乐永周小燚东南大学交通学院江苏南京211189 中交公路规划设计院有限公司北京100088

超2000 m级悬索桥已超过现行桥梁设计规范的适用范围,传统安全系数法仅从均值或标准值角度反映设计安全度,未能真实反映抗力小于荷载导致失效的概率或风险。基于荷载、抗力以及设计关键参数的数据统计特征与变异性,利用可靠度分析理论,... 详细信息

超2000 m级悬索桥已超过现行桥梁设计规范的适用范围,传统安全系数法仅从均值或标准值角度反映设计安全度,未能真实反映抗力小于荷载导致失效的概率或风险。基于荷载、抗力以及设计关键参数的数据统计特征与变异性,利用可靠度分析理论,对悬索桥重力式锚碇滑移构建承载能力极限状态设计方程,重点计算基于目标可靠度的抗力项分项系数合理取值,并推导目标可靠度等效的抗滑安全系数表达式。最后以主跨2300 m世界第一跨径悬索桥为背景工程,构建超大跨径悬索桥重力式锚碇抗滑实用设计表达式,并与传统安全系数设计方法进行安全度对比分析。结果表明:利用极限状态(分项系数)设计方法,与现行规范锚碇设计方法相比,可显著降低超大跨径悬索桥重力式锚碇抗滑设计等效安全系数取值,大幅提升其安全设计的科学性与经济性,并为编制超2000 m级悬索桥设计规范提供基础理论与技术支撑。

关键词：桥梁工程超2000 m悬索桥设计方法锚碇抗滑安全度可靠度

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境外设计合同的财务风险管理策略

财务与会计 2024年第12期 71-72页

作者：范泽宇中交公路规划设计院有限公司

境外设计合同的财务风险管理可能面临跨国财务体系冲突、资金延迟流转、境外特有税收优惠政策及境外票据的合规性风险等关键问题。基于此,本文提出针对性的管理策略。一、加强财务组织与计划管理1.建立跨境业务团队。为响应境外业务的... 详细信息

境外设计合同的财务风险管理可能面临跨国财务体系冲突、资金延迟流转、境外特有税收优惠政策及境外票据的合规性风险等关键问题。基于此,本文提出针对性的管理策略。一、加强财务组织与计划管理1.建立跨境业务团队。为响应境外业务的特殊性,企业应设立专注于跨境业务的专业团队。团队不仅要熟悉企业的经营、运营、财务、风控制度,还需深入了解项目所在地的税务、货币和法规环境。同时,团队应定期收集政策并进行培训,以便适应不断变化的国际金融环境。

关键词：税收优惠政策专业团队财务风险管理国际金融环境跨境业务合规性项目所在地境外业务

一次强风作用下大跨度桥梁主梁非平稳抖振可靠性分析

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振动与冲击 2024年第7期43卷 144-154页

作者：孙博叶泽毅阮伟东张新军杨名冠浙江工业大学土木工程学院杭州310023 中交公路规划设计院有限公司北京100088

抖振可靠性评估对保障大型桥梁结构在强风作用下的安全性具有十分重要的意义。在已有研究基础上,基于非平稳风场模型和精细化的抖振时域分析方法,并考虑抖振响应的非平稳性和非高斯特征,构建了大跨度桥梁主梁非平稳抖振可靠性分析的方... 详细信息

抖振可靠性评估对保障大型桥梁结构在强风作用下的安全性具有十分重要的意义。在已有研究基础上,基于非平稳风场模型和精细化的抖振时域分析方法,并考虑抖振响应的非平稳性和非高斯特征,构建了大跨度桥梁主梁非平稳抖振可靠性分析的方法流程。非平稳脉动风速的模拟基于进化谱理论采用谐波合成法并引入均匀调制函数来实现。静风力荷载采用规范公式求解,非平稳抖振力采用准定常气动理论并引入气动导纳公式来修正其误差进行模拟,气动自激力通过引入单元气动刚度矩阵与气动阻尼矩阵实现。对于精细化有限元分析得到的抖振响应,采用Winterstein修正模型对其进行高斯转换,并考虑响应方差的时变特性,采用基于Poisson假定的首次超越概率来求解非平稳抖振动力可靠性。应用所提出的方法流程对某大跨度斜拉桥在一次强风作用下的抖振可靠性进行了分析评估,证明了其有效性。

关键词：大跨度桥梁非平稳风作用主梁抖振动力可靠性时域分析

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公路工程造价编制智能化研究

公路 2024年第3期69卷 289-299页

作者：侯杰魏康段晨中交公路规划设计院有限公司北京市100010

随着近些年来公路项目井喷式增长,呈现项目数量多、路线长、结构物多、工期紧等特点,传统人机对话形式编制造价的方式满足不了现阶段公路项目快速建设的要求。通过对境内公路造价智能化发展现状分析,总结现有软件智能化方面存在的问题,... 详细信息

随着近些年来公路项目井喷式增长,呈现项目数量多、路线长、结构物多、工期紧等特点,传统人机对话形式编制造价的方式满足不了现阶段公路项目快速建设的要求。通过对境内公路造价智能化发展现状分析,总结现有软件智能化方面存在的问题,提出了造价编制智能化研究的思路。从智能组价系统研发的需求分析出发,开展软件功能设计及数据流程设计,介绍软件实现的九大功能。从实际案例出发,以山东京台高速公路改扩建工程和云南大永高速公路施工图预算为例,用数据对比展示传统编制与智能组价系统编制造价在工效和质量提升方面的应用效果,同时提出了系统后期迭代升级方案思考,为公路工程造价智能化研究乃至公路行业提质增效方面的研究提供一些参考及思路。

关键词：公路工程造价编制智能组价系统智能化

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桥梁维修加固工程造价分析

公路 2024年第6期69卷 243-248页

作者：魏康王丽瑶周艳青中交公路规划设计院有限公司北京市100010

我国公路桥梁保有量很大,且大量桥梁达到设计使用年限,公路桥梁维修加固工作压力日益加大;针对桥梁维修加固工程,各省(市、区)陆续出台相应补充定额,在桥梁维修加固工程造价编制过程中,发现同类分项工程造价偏差很大。通过结合市场询价... 详细信息

我国公路桥梁保有量很大,且大量桥梁达到设计使用年限,公路桥梁维修加固工作压力日益加大;针对桥梁维修加固工程,各省(市、区)陆续出台相应补充定额,在桥梁维修加固工程造价编制过程中,发现同类分项工程造价偏差很大。通过结合市场询价对各省(市、区)定额条目,以及定额本身工、料、机消耗量进行分析,为合理地控制项目工程造价提供思路。

关键词：公路工程工程造价桥梁维修加固预算定额

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分体式三箱主梁气动特性数值模拟

公路交通科技 2024年第6期41卷 89-100页

作者：祝兵杨镇宇殷瑞涛员帅伟李俊南西南交通大学土木工程学院四川成都610031 中交公路规划设计院有限公司四川分公司四川成都610218

为研究分体式三箱主梁气动特性,基于某公铁两用斜拉悬索协作体系桥梁分体式三箱主梁,采用FLUENT软件开展了不同槽高比(G/D)、不同风攻角下分体式三箱主梁气动特性二维数值模拟。所述主梁气动特性主要包括气动力系数、涡量场、平均压力... 详细信息

为研究分体式三箱主梁气动特性,基于某公铁两用斜拉悬索协作体系桥梁分体式三箱主梁,采用FLUENT软件开展了不同槽高比(G/D)、不同风攻角下分体式三箱主梁气动特性二维数值模拟。所述主梁气动特性主要包括气动力系数、涡量场、平均压力系数以及压力系数标准差分布。数值模拟结果表明:在研究参数范围内,不同风攻角下,阻力系数总体随槽高比增大而增大,升力系数和力矩系数未随槽高比单调变化,且力矩系数对槽高比变化更敏感。各槽高比下升力系数随风攻角变化斜率均为正值,这表明该分体式三箱主梁颤振性能良好;0°风攻角下,G/D=0时,仅在箱梁尾流区存在周期性漩涡脱落。G/D=1.61时,0°风攻角下箱梁开槽处及中间箱体和下游箱体表面漩涡脱落显著,相较于0°风攻角,±10°风攻角下中间箱体与下游箱体开槽处及下游箱体表面漩涡脱落减弱;主梁开槽使得中间箱体上表面负的平均压力系数幅值增大,并导致箱梁表面压力系数标准差增大。G/D=1.61时,相较于0°风攻角,±10°风攻角下箱梁表面压力脉动减弱,尤其下游箱体表面压力系数标准差显著减小;该分体式三箱主梁临界槽高比为G/D=2.08。

关键词：桥梁工程气动特性数值模拟分体式三箱主梁槽高比