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考虑节点刚度随机性的焊接钢筋部品变形计算方法研究

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桥梁建设 2024年第1期54卷 125-132页

作者：郑和晖沈惠军厉勇辉张峰东南大学江苏南京210096 中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430040 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司湖北武汉430040 交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心湖北武汉430040

为量化钢筋部品刚度,从受力机理角度出发,基于试验和理论分析,提出考虑刚度随机性的焊接钢筋部品变形计算方法。从受力机理的角度提出三向转动刚度独立力学求解模型,考虑钢筋直径的影响,设计了105组T形焊接钢筋试件及两类加载固定试验装... 详细信息

为量化钢筋部品刚度,从受力机理角度出发,基于试验和理论分析,提出考虑刚度随机性的焊接钢筋部品变形计算方法。从受力机理的角度提出三向转动刚度独立力学求解模型,考虑钢筋直径的影响,设计了105组T形焊接钢筋试件及两类加载固定试验装置,开展分级加载试验;在此基础上,考虑焊接节点转动刚度随机性,提出基于蒙特卡洛随机抽样的焊接钢筋部品变形计算方法,并分别开展了6个焊接钢筋网片和6个钢筋块体试验进行验证。结果表明:钢筋焊接节点刚度与钢筋直径有关,当焊接条件相同时,钢筋直径越大,焊接节点刚度越大;同一钢筋直径组合的焊接节点转动刚度基本符合正态分布,3个方向的转动刚度R x>R z>R y;钢筋焊接节点刚度与焊接节点断面面积基本呈线性关系;竖筋和横筋连接节点刚度对钢筋部品变形影响显著,所采用的节点刚度取值方法计算的焊接钢筋部品变形偏差均在10%以内,与传统刚接和铰接方法相比,变形计算精度大幅提高,变形计算方法合理。

关键词：桥梁工程钢筋部品焊接节点刚度随机性变形加载试验计算方法

16m级盾构始发筑岛围堰湖相淤泥原位固化试验研究

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隧道建设（中英文） 2024年第2期44卷 288-295页

作者：宋相帅何源韩晓明许超中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430040 交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心湖北武汉430040 中交(南京)建设有限公司江苏南京211899

为满足城市内湖筑岛围堰内超大直径盾构始发作业需求,依托武汉两湖隧道(南湖段)PPP项目3标围堰淤泥固化工程,开展湖相淤泥固化剂适配性试验,探究固化剂成分配比、固化剂质量分数、喷搅工艺及浮淤对固化效果的影响;通过轻型动力触探试验... 详细信息

为满足城市内湖筑岛围堰内超大直径盾构始发作业需求,依托武汉两湖隧道(南湖段)PPP项目3标围堰淤泥固化工程,开展湖相淤泥固化剂适配性试验,探究固化剂成分配比、固化剂质量分数、喷搅工艺及浮淤对固化效果的影响;通过轻型动力触探试验、固化翻浆层厚度测试明晰淤泥固化效果,以获取最佳固化剂质量分数及固化工艺。试验研究表明:1)通过固化剂适配性试验、现场原位固化试验可知,湖相淤泥采用原位固化工艺是可行的,能满足施工承载力等指标要求;2)针对南湖湖相淤泥,考虑固化土强度及均匀性,选取m_(水泥)∶m_(工业废渣)=6∶4、固化外加剂质量分数为1‰及固化剂质量分数为10.5%的固化剂处理效果较好;3)采用“4搅4喷”固化工艺,可以减少翻浆浪费,且可以均匀加固淤泥地层。通过评估不同工况下筑岛围堰内试验田淤泥固化效果,提出了最佳固化剂质量分数及固化工艺,解决了淤泥固化强度不足、均匀性不良等质量问题。

关键词：超大直径盾构筑岛围堰湖相淤泥淤泥原位固化试验轻型动力触探试验翻浆层厚度

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温州瓯江北口大桥施工期索夹抗滑移控制

桥梁建设 2024年第2期54卷 131-138页

作者：厉勇辉彭成明彭志辉徐鑫中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430030 长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室湖北武汉430030 交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心湖北武汉430030 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司湖北武汉430030

温州瓯江北口大桥为主跨2×800 m的三塔四跨双层钢桁梁悬索桥,主跨钢桁梁采用1000 t缆载吊机大节段吊装,施工期索夹受力大、索夹螺杆紧固力损失大,索夹滑移风险高。为给施工期索夹滑移风险评估和抗滑移控制措施提供依据,在《公路悬索桥... 详细信息

温州瓯江北口大桥为主跨2×800 m的三塔四跨双层钢桁梁悬索桥,主跨钢桁梁采用1000 t缆载吊机大节段吊装,施工期索夹受力大、索夹螺杆紧固力损失大,索夹滑移风险高。为给施工期索夹滑移风险评估和抗滑移控制措施提供依据,在《公路悬索桥设计规范》(JTG/T D65-05—2015)索夹抗滑移系数计算公式的基础上,考虑索夹上临时荷载、主缆轴力增加引起的主缆直径变小和主缆丝股重新排列、螺杆时变效应造成的索夹螺杆紧固力损失,提出适用于大跨悬索桥施工期的索夹抗滑移系数计算方法,分析主要参数对施工期索夹抗滑移系数的影响,并评估该桥施工期索夹抗滑移风险,提出索夹抗滑移控制措施。结果表明:钢桁梁吊装过程中,索夹倾角变化大,应采用当前施工阶段索夹倾角计算施工期索夹抗滑移系数,主缆轴力增加引起主缆直径变小是造成索夹滑移的主要原因之一;该桥除主跨跨中钢桁梁节段对应索夹抗滑移系数满足规范要求外,其余索夹抗滑移系数均不满足规范要求。根据索夹滑移风险评估结果,采取紧固索夹螺杆的抗滑移控制措施,并明确了该桥索夹螺杆紧固次数和时机。该桥采取索夹抗滑移控制措施后,施工过程中索夹均未出现滑移现象。

关键词：悬索桥索夹滑移抗滑移系数主缆轴力螺杆紧固力索夹倾角紧固滑移控制

基于机-岩状态识别和融合注意力的盾构姿态多步预测

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：熊栋栋刘哲许超中交第二航务工程局有限公司交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室

为了准确预测未来多个时刻的盾构姿态，帮助盾构操作人员提前识别盾构姿态变化趋势，以进行早期决策，提出基于机-岩状态识别和融合多尺度的特征-时域注意力机制的知识-数据双驱动盾构掘进姿态多步预测方法：引入实时反映机-岩工作状态... 详细信息

为了准确预测未来多个时刻的盾构姿态，帮助盾构操作人员提前识别盾构姿态变化趋势，以进行早期决策，提出基于机-岩状态识别和融合多尺度的特征-时域注意力机制的知识-数据双驱动盾构掘进姿态多步预测方法：引入实时反映机-岩工作状态关系的场切入指标FPI、单位贯入度的刀盘扭矩指标TPI、分区可掘性指标FPIR、螺旋机性能指标STP等复合参数指标，作为模型的输入特征参数，并构建以GRU为基础单元的Encoder-Decoder网络结构，在特征维度上，采用融合多尺度一维卷积的特征注意力机制，自适应捕捉不同层次、不同尺度的盾构掘进参数特征；时间维度上，在解码器中引入时域注意力机制，充分挖掘盾构掘进数据中的长期历史信息和短期输入输出序列的隐藏依赖关系。通过广州地铁12号线盾构掘进历史数据的模型测试结果分析表明，该预测方法在不增加网络复杂性的前提下，既缓解了算法自身在进行寻优、迭代和匹配时产生的可解释性差、效率低等问题，又大幅提升模型的特征提取、时间序列的相关性捕获及长期趋势挖掘的能力，实现盾构掘进姿态的精准多步预测，其性能明显优于的门控循环神经网络LSTM、GRU及其经典组合模型GRUSelfAttention、GRU-MultiheadAttention等。研究结果为进一步完善盾构掘进姿态预测方法、提升盾构掘进姿态优化控制水平提供参考。

关键词：盾构盾构姿态多步预测复合参数指标一维卷积特征注意力时域注意力

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新型搭接连接钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

建筑结构 2024年第14期54卷 92-97页

作者：郑和晖张峰沈惠军李刚李自强中交第二航务工程局有限公司长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心

为满足混凝土结构钢筋部品高效高精度装配化施工需求，针对钢筋传统绑扎连接方式存在的局限性，提出适应性强的钢筋新型搭接方式。为验证该搭接方式受力可靠性，以搭接方式、搭接长度及接触与否为变量，设计制作了5组共15个试件。通过... 详细信息

为满足混凝土结构钢筋部品高效高精度装配化施工需求，针对钢筋传统绑扎连接方式存在的局限性，提出适应性强的钢筋新型搭接方式。为验证该搭接方式受力可靠性，以搭接方式、搭接长度及接触与否为变量，设计制作了5组共15个试件。通过典型四点抗弯试验，研究了各试件的破坏模式、荷载-位移曲线及搭接区域钢筋应变变化规律等。试验结果表明，钢筋搭接方式对破坏形态有着较为明显的影响，弯曲裂缝集中出现在截面配筋突变处；在附加搭接钢筋取为两倍搭接长度条件下，所提出的齐头绑扎搭接方式能有效传力；钢筋间接搭接与否对试件承载力、裂缝发展及弯曲破坏形态没有明显影响。

关键词：钢筋部品搭接连接齐头搭接间接搭接抗弯性能

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盾构管片封顶块拼装对密封垫变形影响试验研究

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铁道标准设计 2024年

作者：贺创波许超杨钊刘朋飞熊栋栋中交第二航务工程局有限公司交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室

为研究管片拼装过程橡胶密封垫堆积变形规律，设计橡胶密封垫滑动试验装置，开展润滑、张开量、多次试拼、加筋等工况下滑动试验，分析不同工况下密封垫堆积变形规律。研究结果表明：（1）封顶块管片拼装时，后角密封垫易堆积挤出，最... 详细信息

为研究管片拼装过程橡胶密封垫堆积变形规律，设计橡胶密封垫滑动试验装置，开展润滑、张开量、多次试拼、加筋等工况下滑动试验，分析不同工况下密封垫堆积变形规律。研究结果表明：（1）封顶块管片拼装时，后角密封垫易堆积挤出，最大堆积量为23.96mm，堆积使封顶块和邻接块后角密封垫产生较大高差，下一环拼装时易造成该“T”形缝处密封垫难以压缩到位而出现渗漏；（2）未润滑时封顶块前角密封垫易卷入封顶块与邻接块拼缝中，拼装力增大到润滑工况的4.25倍，角部堆积变形随之急剧增大；（3）密封垫堆积变形易造成角部密封垫脱落，多次试拼装会导致脱落范围逐渐增大，增加角部密封垫堆积量，如第二次拼装时后角堆积量相比第一次增加了33.3%；（4）密封垫加筋能一定程度提高密封垫的抗拉性能，减小密封垫拉伸变形，封顶块管片前端采用加筋密封垫，能降低封顶块前角密封垫卷入拼缝的风险。

关键词：盾构隧道管片橡胶密封垫拼装滑动压缩堆积润滑加筋

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土压平衡盾构斜切大直径主筋桩群施工技术

都市快轨交通 2024年第1期37卷 127-134页

作者：杨志勇余俊刘杰孙恒中交第二航务工程局有限公司武汉430040 交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心武汉430040 长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室武汉430040

针对盾构直接切削大直径主筋桩群的工程难题,以广州地铁12号线官洲站—大学城北站区间工程为例,开展盾构直接切削桩径1 200mm、主筋直径25 mm和28 mm桩群的实践研究,分析盾构施工关键措施、切桩效果。实践表明:滚刀和撕裂刀搭配的刀具... 详细信息

针对盾构直接切削大直径主筋桩群的工程难题,以广州地铁12号线官洲站—大学城北站区间工程为例,开展盾构直接切削桩径1 200mm、主筋直径25 mm和28 mm桩群的实践研究,分析盾构施工关键措施、切桩效果。实践表明:滚刀和撕裂刀搭配的刀具配置具备切削主筋直径25 mm和28 mm混凝土桩基的能力;镶齿滚刀难以直接切断钢筋,撕裂刀二次作用时对钢筋的剪切作用力可将滚刀切口位置切断;采用“低推速、高转速、稳扭矩”方式掘进可有效切断桩体及钢筋;采用分体式液压钢筋剪可较好处理盾构仓内缠绕钢筋。

关键词：城市轨道交通盾构地铁车站切除桩基滚刀大直径钢筋

缆上柔性轨道负载走行架梁设备横向抗倾覆稳定性研究

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公路交通科技 2024年第7期41卷 110-117页

作者：胡伟宋向荣李冕彭成明彭鹏中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430040 长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室湖北武汉430040 交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心湖北武汉430040

针对设备在负载行走过程中存在的倾覆风险,建立了缆上柔性轨道负载走行架梁设备的基本力学模型,从设备一般受力状态、横向抗倾覆稳定性分析方法、稳定性影响因素、结构优化、姿态调控措施等方面开展了深入研究。首先,将容许最大不平衡... 详细信息

针对设备在负载行走过程中存在的倾覆风险,建立了缆上柔性轨道负载走行架梁设备的基本力学模型,从设备一般受力状态、横向抗倾覆稳定性分析方法、稳定性影响因素、结构优化、姿态调控措施等方面开展了深入研究。首先,将容许最大不平衡吊点力作为设备横向稳定性的评估指标,分析了7种稳定性影响因素与2种失稳方式,推导出了简化的稳定性计算公式,并给出了数值计算方法,计算误差在2%左右;然后,通过参数敏感性分析提取出设备稳定性的关键影响因素,9个敏感参数中,行走小车结构尺寸对设备横向稳定性的影响最大,风荷载、吊点荷载及行走承重索张拉力次之,行走小车自重、行走承重索张拉力不均匀系数的影响最小,并以此为基础对设备结构形态与质量进行了优化设计,将设备的横向抗倾覆稳定性提高了9.4%;最后,制订了4种典型工况下的设备姿态控制标准,为保证设备运行安全,负载时应控制设备与猫道不发生碰撞,空载时控制横向偏转角度不超过5.39°,并结合参数敏感性分析结果,提出了2条设备横向姿态控制措施,可及时有效地修正设备姿态,使其始终保持在最佳的行走姿态。

关键词：桥梁工程负载走行架梁设备参数敏感性分析抗倾覆稳定性优化设计

常泰长江大桥主航道桥5号桥塔中塔柱钢筋部品装配化施工关键技术

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桥梁建设 2024年

作者：严双桥吴中正余昌文中交第二航务工程局有限公司长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司

常泰长江大桥主航道桥为主跨1 208 m的公铁两用双塔钢桁梁斜拉桥,5号桥塔采用钢-混混合空间钻石型桥塔,高352 m,分为上、中、下塔柱,中塔柱单塔肢为正八边形截面。5号桥塔中塔柱采用“装配化设计、工业化生产、快速化安装”的钢筋部品... 详细信息

常泰长江大桥主航道桥为主跨1 208 m的公铁两用双塔钢桁梁斜拉桥,5号桥塔采用钢-混混合空间钻石型桥塔,高352 m,分为上、中、下塔柱,中塔柱单塔肢为正八边形截面。5号桥塔中塔柱采用“装配化设计、工业化生产、快速化安装”的钢筋部品装配化施工方案。在钢筋厂内,首先采用研发的钢筋片体和钢筋块体柔性制造生产线进行钢筋片体自动化成型和钢筋块体机械化成型;然后将钢筋块体运输至塔下施工平台,通过步履式组拼胎架组拼成钢筋部品;最后采用塔吊将部品整体吊装上塔,通过锥套锁紧钢筋接头进行快速连接。采用钢筋部品装配化施工技术,减少塔上高空作业人数60%～70%,降低了劳动强度和高空作业安全风险,每节段塔上钢筋施工时间缩短至1～1.5 d,提升了钢筋施工效率,塔柱浇筑后钢筋保护层厚度合格率超过97%,保证了工程施工品质。

关键词：斜拉桥空间钻石型桥塔钢筋片体钢筋块体钢筋部品整体吊装装配化施工施工技术