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内河中游区大型沉管隧道建造关键新技术——以襄阳鱼梁洲隧道为例

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隧道建设（中英文） 2024年第4期44卷 810-825页

作者：王勇徐国平李勇刘明虎孙晓伟冯先导任耀谱许昱中交公路规划设计院有限公司北京100088 中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430000

为解决内河中游区沉管隧道建造面临的河床冲刷强、强透水地层深厚、防洪要求高等问题,依托襄阳鱼梁洲沉管隧道工程,通过工程调研、理论分析、物模试验、数值模拟、现场测试等手段,对内河沉管隧道建造关键技术进行创新及应用,首次形成如... 详细信息

为解决内河中游区沉管隧道建造面临的河床冲刷强、强透水地层深厚、防洪要求高等问题,依托襄阳鱼梁洲沉管隧道工程,通过工程调研、理论分析、物模试验、数值模拟、现场测试等手段,对内河沉管隧道建造关键技术进行创新及应用,首次形成如下创新成果:1)提出沉管隧道冲刷安全量化评价方法,给出沉管结构横向稳定性安全系数等5项评价指标及其评价标准体系,填补了沉管隧道防冲安全量化评价方法的空白;2)研发利用管周摩擦力抵抗止水带回弹力的摩擦止推型最终接头,解决常规陆域接头需设置大型圬工结构的问题;3)研发并量产可满足0.3 MPa外水压水密性、100年设计使用寿命的沉管接头外侧止水带国产化产品,其百年应力松弛衰减率仅25.5%,预测使用寿命144年,使中国实现沉管隧道全产业链技术的国产化;4)提出整体式管节不设后浇带全断面顺浇预制工法,实现沉管结构预制工效提高52%、结构接缝减少61%、浇筑裂缝减少60%;5)在内河沉管隧道中采用先铺卵石垫层基础,并研发出全浮式高精度先铺卵石基床整平船;6)研发应用沉管无焊接装配式端封门和柔性水袋压载水系统,可实现舾装设施的便捷循环使用和施工效率的提升。

关键词：大型沉管隧道建造内河中游区襄阳鱼梁洲隧道强冲刷砂卵石

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内填陶粒耗能材料的桥梁钢管桩围堰防船撞试验及数值模拟

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工程力学 2024年

作者：戴磊方海王仁贵祝露姚鹏飞南京工业大学土木工程学院中交公路规划设计院有限公司

本文基于某长江大桥提出了内填陶粒耗能材料的桥梁钢管桩围堰防船撞装置，并开展了缩尺模型试验和数值模拟研究。首先，为了验证该防撞装置的有效性，开展了1：25缩尺模型试验。其次，为了验证数值模拟的适用性，本文基于LS-DYNA有限元... 详细信息

本文基于某长江大桥提出了内填陶粒耗能材料的桥梁钢管桩围堰防船撞装置，并开展了缩尺模型试验和数值模拟研究。首先，为了验证该防撞装置的有效性，开展了1：25缩尺模型试验。其次，为了验证数值模拟的适用性，本文基于LS-DYNA有限元分析软件，开展了模型试验的数值仿真。通过对比数值模拟数据与模型试验数据，验证了数值模拟方法、材料模型和参数的适用性和可靠性。最后，本文建立了相应长江大桥的有限元模型，开展了数值模拟研究。结果表明：相比于无防撞装置的模型，钢管桩围堰内填散粒体对船舶撞击力峰值削减率能够到达30.31%～34.08%，对桥梁防撞能力评估和设计提供了一定的参考。

关键词：船桥碰撞防船撞装置缩尺模型试验锁扣钢管桩围堰内填散粒体有限元数值模拟

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大跨桥梁车辆追踪与荷载时空分布智能识别

中国公路学报 2024年

作者：徐海鹏金耀蒋运泉黄永李惠哈尔滨工业大学土木工程学院中交公路规划设计院有限公司

车辆荷载是大跨桥梁最重要的作用荷载之一，且是大部分桥梁疲劳劣化的最主要原因。但桥梁动态称重系统昂贵，无法在桥上分布式布置，桥梁车辆荷载分布信息的动态识别仍是挑战性难题。本文面向大跨桥梁结构健康监测需求，引入计算机视觉... 详细信息

车辆荷载是大跨桥梁最重要的作用荷载之一，且是大部分桥梁疲劳劣化的最主要原因。但桥梁动态称重系统昂贵，无法在桥上分布式布置，桥梁车辆荷载分布信息的动态识别仍是挑战性难题。本文面向大跨桥梁结构健康监测需求，引入计算机视觉与深度学习技术，建立了一套集成化的桥梁车辆荷载时空分布智能识别系统。首先研究基于交通监控数据和深度目标检测网络的车辆识别方法，开展车辆目标检测任务的YOLOv7深度网络训练，并通过训练后模型获取单摄像头数据中包含车辆类型与时间等信息的车辆图像；然后引入HardNet深度特征描述符，建立图像点特征匹配方法，通过分布布置的监控视频数据设计搜索匹配策略，实现车流方向多个监控对应车辆图像数据的匹配，并对监控盲区线性插值估计车辆位置，得到车辆在桥梁上的时空分布信息。最后将各方法集成，建立车辆荷载时空分布识别系统，该系统可结合动态称重数据，自动输出车辆荷载时空分布信息与可视化结果，实现从监控数据到车辆荷载时空分布的一体化流程。本文以九江长江大桥监控数据进行应用验证，结果表明系统基于视频数据实现车辆目标识别与匹配追踪，运算耗时小于输入视频时长，对大型车辆匹配准确率达97.62%，可以快速、准确地识别车辆荷载分布信息，系统对保障桥梁服役安全具有重要的意义，应用前景广阔。

关键词：桥梁工程荷载识别系统计算机视觉车辆荷载深度学习结构监测

沈海高速公路水沥互通立交改扩建方案比选及交通组织设计研究

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公路 2024年第10期 75-79页

作者：罗树奎周盛中交第一公路勘察设计研究院有限公司中交公路规划设计院有限公司

水沥互通是沈海高速和广从三路交通转换的枢纽。现状各方向转向交通量较大，现有环圈匝道、断面宽度、收费车道数均不能满足交通增长需求，经常存在拥堵，亟需改扩建。采用“四阶段法”进行交通量预测，分析了水沥互通通行能力的适应性... 详细信息

水沥互通是沈海高速和广从三路交通转换的枢纽。现状各方向转向交通量较大，现有环圈匝道、断面宽度、收费车道数均不能满足交通增长需求，经常存在拥堵，亟需改扩建。采用“四阶段法”进行交通量预测，分析了水沥互通通行能力的适应性，制订了水沥互通改扩建设计原则。互通改扩建过程中，面临着多种复杂因素影响，从设计指标、通行能力、交通组织、工程造价等方面进行了综合比选研究，选择了合理的推荐方案，采用“四阶段法”进行了交通组织设计，为同类型工程提供了参考。

关键词：互通立交改扩建方案比选施工交通组织

考虑两桥空间相交的桥面风环境数值模拟及行车安全分析

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公路 2024年第10期 127-133页

作者：赵文强刘曙光闵齐胜涂熙中交公路规划设计院有限公司重庆大学土木工程学院

多座桥梁空间相交可能产生复杂的桥面风环境，对桥面行车安全造成不利影响。以某空间相交桥梁案例为背景，采用CFD数值模拟方法，研究两桥空间相交对桥面风环境及桥面行车安全性的影响。研究中对比分析流场中车辆所受横风荷载和倾覆临... 详细信息

多座桥梁空间相交可能产生复杂的桥面风环境，对桥面行车安全造成不利影响。以某空间相交桥梁案例为背景，采用CFD数值模拟方法，研究两桥空间相交对桥面风环境及桥面行车安全性的影响。研究中对比分析流场中车辆所受横风荷载和倾覆临界力，判断桥面行车安全性；分别考虑不采用风障和采用不同形式的风障条件下桥面风环境的区别，对比分析风障对桥面风环境的改善作用。结果表明，两桥相交处桥面局部风速降低，行车安全性提高；桥面风速随风障条数增加而降低，横风作用下的行车安全性提高。

关键词：桥梁工程桥面风环境行车安全性风障效果评价风洞试验

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大跨桥梁车辆追踪与荷载时空分布智能识别

中国公路学报 2024年第8期37卷 43-52页

作者：黄永徐海鹏闫昕蒋运泉金耀李惠哈尔滨工业大学土木工程学院中路高科交通检测检验认证有限公司中交公路规划设计院有限公司

车辆荷载是大跨桥梁最重要的作用荷载之一，也是大部分桥梁疲劳劣化的最主要原因。但桥梁动态称重系统造价昂贵，无法在桥上分布式布置，桥梁车辆荷载分布信息的动态识别仍是挑战性难题。面向大跨桥梁结构健康监测需求，引入计算机视觉... 详细信息

车辆荷载是大跨桥梁最重要的作用荷载之一，也是大部分桥梁疲劳劣化的最主要原因。但桥梁动态称重系统造价昂贵，无法在桥上分布式布置，桥梁车辆荷载分布信息的动态识别仍是挑战性难题。面向大跨桥梁结构健康监测需求，引入计算机视觉与深度学习技术，建立了一套集成化的桥梁车辆荷载时空分布智能识别系统。首先，研究基于交通监控数据和深度目标检测网络的车辆识别方法，开展车辆目标检测任务的YOLOv7深度网络训练，并通过训练后模型获取单摄像头数据中包含车辆类型与时间等信息的车辆图像；其次，引入HardNet深度特征描述符，建立图像点特征匹配方法，通过分布布置的监控视频数据设计搜索匹配策略，实现车流方向多个监控对应车辆图像数据的匹配，并对监控盲区采用线性插值估计车辆位置，得到车辆在桥梁上的时空分布信息；然后，将各方法集成，建立车辆荷载时空分布识别系统，该系统可结合动态称重数据自动输出车辆荷载时空分布信息与可视化结果，实现从监控数据到车辆荷载时空分布的一体化流程；最后，采用九江长江大桥监控数据进行应用验证。研究结果表明：该系统基于视频数据实现车辆目标识别与匹配追踪，运算耗时小于输入视频时长，对大型车辆匹配准确率达97.62%,可以快速、准确地识别车辆荷载分布信息，该系统对保障桥梁服役安全具有重要的意义，应用前景广阔。

关键词：桥梁工程荷载识别系统计算机视觉车辆荷载深度学习结构监测

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“窄路密网”背景下的支路规划设计探索

公路 2024年第6期69卷 267-272页

作者：王正同吴奇峰刘洋中交公路规划设计院有限公司北京市100010 中国雄安集团交通有限公司保定市070001

在我国机动车快速发展背景下的道路设计多以保障机动车通行效率优先,对道路其他使用者的考虑明显不足,干路宽、支路缺乏现象明显,道路交通拥堵不断加剧。近年来,随着居民对交通出行品质要求越来越高,道路设计理念逐渐从“道路”向“街... 详细信息

在我国机动车快速发展背景下的道路设计多以保障机动车通行效率优先,对道路其他使用者的考虑明显不足,干路宽、支路缺乏现象明显,道路交通拥堵不断加剧。近年来,随着居民对交通出行品质要求越来越高,道路设计理念逐渐从“道路”向“街道”转变,倡导适宜绿色出行方式的“窄路密网”建设模式。从雄安新区中交未来科创城实际案例出发,探讨“窄路密网”模式的设计初衷,应注重以人为本,从“服务机动车”回归到“关注人的体验和生活方式”,鼓励绿色交通出行方式,提升出行空间品质,促进街区活力繁荣。分析“窄路密网”在建设过程中面临的关键问题:(1)慢行空间吸引力不足,街道缺乏活力;(2)交通组织不顺畅;(3)道路细节设计有待进一步完善。在此基础上,提出支路设计的原则,从横断面设计、道路环境提升设计、交通系统设计等方面提出中交未来科创城支路规划与设计的创新思路和措施,以期为雄安新区及其他地区道路规划设计和建设提供参考和借鉴。

关键词：交通规划中交未来科创城窄路密网一体化设计横断面设计交通系统设计

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我国大型跨海通道的建设发展

中国公路 2024年第17期 30-37页

作者：孟凡超刘明虎金秀男张志刚中交公路规划设计院有限公司

虽然我国大型跨海通道工程建设起步比国际晚了约30年，但是近20年来，在经济发展和综合国力提升的背景下，我国跨海通道工程建设也取得了长足进步和成就，东海大桥、杭州湾跨海大桥、舟山连岛工程等一批主要大型跨海通道工程如雨后春笋...

虽然我国大型跨海通道工程建设起步比国际晚了约30年，但是近20年来，在经济发展和综合国力提升的背景下，我国跨海通道工程建设也取得了长足进步和成就，东海大桥、杭州湾跨海大桥、舟山连岛工程等一批主要大型跨海通道工程如雨后春笋般建成。

关键词：

基于二维云模型和ALARP准则的风险评价法

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特种结构 2024年第4期41卷 94-100页

作者：邢观华中交公路规划设计院有限公司

风险具有广泛性和显著的不确定性,合理地评价风险可以有效规避事故损失。基于传统ALARP风险矩阵和二维云理论,提出一种风险量化评价方法。参考以“发生概率”和“危害性”为风险指标的五阶ALARP风险矩阵,统计四类风险等级对应的风险指... 详细信息

风险具有广泛性和显著的不确定性,合理地评价风险可以有效规避事故损失。基于传统ALARP风险矩阵和二维云理论,提出一种风险量化评价方法。参考以“发生概率”和“危害性”为风险指标的五阶ALARP风险矩阵,统计四类风险等级对应的风险指标组合情况,分别建立风险等级的二维云模型。对某风险因素评级时,令专家参照评估标准,对风险指标进行多次独立评级,建立风险评估样本的云模型。利用Matlab基于评估样本云参数生成大量样本点,带入风险等级的正向云发生器中计算平均确定度,作为确定最终风险评级的依据。最后以斜拉索耐久性风险评价为例,结合工程实际病害情况,验证了方法的有效性和可操作性。

关键词：云理论风险评估 ALARP准则二维云模型耐久性