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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

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沉管隧道运营期健康监测技术研究及应用

公路 2024年第10期 437-442页

作者：刘剑金耀朱小明甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司中交公路规划设计院有限公司

结构健康监测是一种确保运营期沉管隧道安全性和稳定性的重要手段，以襄阳市东西轴线鱼梁洲隧道东、西汊沉管段为依托工程，建立科学、合理的监测平台，通过对隧道的不均匀沉降、结构应力应变、管节张合量、环境温湿度等内容的监测并结... 详细信息

结构健康监测是一种确保运营期沉管隧道安全性和稳定性的重要手段，以襄阳市东西轴线鱼梁洲隧道东、西汊沉管段为依托工程，建立科学、合理的监测平台，通过对隧道的不均匀沉降、结构应力应变、管节张合量、环境温湿度等内容的监测并结合有限元数值计算，真实地反映隧道运营期的结构状态。结果表明：通过实时监测沉管隧道的结构状态并对监测数据进行分析，评估隧道结构的工作性能，可以及时发现和解决潜在的安全隐患。研究成果可为沉管隧道的智能化养护提供借鉴和参考。

关键词：沉管隧道运营期管节张合量纵向变形沉降智能化养护

基于三点弯曲试验的聚丙烯塑料颗粒混凝土声发射分析

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应用声学 2024年第3期43卷 635-640页

作者：闫思璐刘鸿源黄锐驻马店职业技术学院建筑工程学院驻马店463000 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司成都610041

为探讨掺入聚丙烯(PP)塑料颗粒对混凝土疲劳损伤的影响,以不同塑料颗粒掺量Wf(0、10%和20%)混凝土为研究对象,采用声发射技术,开展一系列三点弯曲疲劳试验。试验结果表明:掺入塑料颗粒后,混凝土疲劳寿命增大,断裂能增大,但可承受的最大... 详细信息

为探讨掺入聚丙烯(PP)塑料颗粒对混凝土疲劳损伤的影响,以不同塑料颗粒掺量Wf(0、10%和20%)混凝土为研究对象,采用声发射技术,开展一系列三点弯曲疲劳试验。试验结果表明:掺入塑料颗粒后,混凝土疲劳寿命增大,断裂能增大,但可承受的最大荷载降低,挠度增大,塑性变形能力增强;声发射定位的损伤源主要集中在跨中,首次峰值荷载前,声发射事件偏少,声发射定位可识别的内部疲劳损伤点较少,当接近疲劳破坏阶段,声发射信号源急剧增加,且随着Wf的增加,声发射事件数量明显减少,声发射事件主要出现在循环荷载波谷处;掺入塑料颗粒后,声发射信号次数显著降低,持续时间更短,且随着Wf的增加,声发射信号次数进一步降低。掺入PP塑料颗粒有助于缓解混凝土内部疲劳损伤,延长其疲劳寿命。

关键词：聚丙烯塑料颗粒混凝土疲劳损伤声发射声发射源分析

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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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波纹钢板在圬工拱桥拓宽改造中的应用研究

工程抗震与加固改造 2024年第4期46卷 172-181页

作者：武亦彬刘保东肖勇彭斌王文兵赵爱宁贾代军北京交通大学土木与建筑工程学院北京100044 曲靖市公路规划勘察设计院云南曲靖655099 普洱公路规划勘察设计院有限公司云南普洱665000 云南平捷工程设计咨询有限公司云南昆明650220

本文依托云南省某实腹式圬工拱桥,提出采用波纹钢板对圬工拱桥进行拓宽改造。采用数值模拟方法,考虑石砌拱圈砌体之间及桥梁各种材料之间的相互作用关系,建立了较为符合实际的精细化有限元模型。分析桥梁在拓宽前、后的承载能力,研究采... 详细信息

本文依托云南省某实腹式圬工拱桥,提出采用波纹钢板对圬工拱桥进行拓宽改造。采用数值模拟方法,考虑石砌拱圈砌体之间及桥梁各种材料之间的相互作用关系,建立了较为符合实际的精细化有限元模型。分析桥梁在拓宽前、后的承载能力,研究采用波纹钢板对圬工拱桥进行加宽后的原拱桥石砌拱圈受力性能的变化规律。同时,对其进行优化,讨论连接钢筋直径、土体弹性模量和波纹钢板厚度对桥梁加宽效果的影响。结果表明,采用波纹钢结构加宽前、后的拱桥均能满足承载能力的要求;同时,采用波纹钢板对圬工拱桥加宽后,波纹钢板拱圈上的部分填土自重会传递到原石砌拱圈,增大原拱圈的应力和变形;波纹钢板上的回填土体弹性模量相比于预埋连接钢筋直径及波纹钢板厚度,对所提出的拓宽改造方案的效果影响更大。

关键词：波纹钢圬工拱桥拓宽改造数值分析参数优化

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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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空间异形桥塔的稳定极限承载力计算方法

公路交通科技 2024年第4期41卷 110-119页

作者：王欢康玲牟廷敏陈明四川省公路规划勘察设计研究院有限公司四川成都610041

空间异形桥塔几何构形复杂,存在非规则截面和非理想边界特征,利用现有方法难以获得其稳定极限承载力,无法准确感知结构安全性,保守设计思维引发材料浪费。而这类桥塔形式发展快、规模大,朝着结构高耸化、材料高强化、构件薄壁化的趋势发... 详细信息

空间异形桥塔几何构形复杂,存在非规则截面和非理想边界特征,利用现有方法难以获得其稳定极限承载力,无法准确感知结构安全性,保守设计思维引发材料浪费。而这类桥塔形式发展快、规模大,朝着结构高耸化、材料高强化、构件薄壁化的趋势发展,稳定问题突出,需重点关注其稳定极限承载力。本研究剖析了桥塔稳定问题的实质,从非线性稳定安全系数入手,系统考虑构件长细比、双重非线性、初始缺陷的影响,寻求稳定安全系数与稳定折减系数的内在映射关系,提出了空间异形桥塔稳定极限承载力计算方法。采用矩形和圆形钢筋混凝土、纯钢箱、钢箱混凝土等典型理想压杆算例,将稳定承载力结果与规范值比对,验证了所提计算方法的可行性和准确性。最后,以一座典型的空间异形桥塔斜拉桥为工程依托,构建了精细化非线性有限元模拟策略,获得其稳定极限承载力。结果表明:该工程的弹性稳定安全系数为18.56,非线性稳定安全系数为4.125,稳定折减系数为0.899,考虑双重非线性和初始缺陷后,非线性稳定安全系数仅为弹性稳定安全系数的0.22,稳定极限承载力大幅降低。对于长细比较大的异形压杆索塔结构,设计上应充分考虑非线性对结构稳定承载力的影响。

关键词：桥梁工程稳定极限承载能力数值模拟空间异形桥塔非线性稳定

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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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多源激光点云建模在桥梁养护中的探索

测绘通报 2024年第2期 157-160,177页

作者：刘霜辰李升甫贾洋四川省公路规划勘察设计研究院有限公司四川成都610041

运营已久的复杂山区高速公路桥梁在路面负荷严重、次生地质灾害的影响下,对道路日常的养护运维工作带来了很大挑战。利用桥梁三维建模技术进行在线可视化,同时在重点桥梁路段安装监测设备,在线进行桥梁健康监测成为目前新的技术手段。... 详细信息

运营已久的复杂山区高速公路桥梁在路面负荷严重、次生地质灾害的影响下,对道路日常的养护运维工作带来了很大挑战。利用桥梁三维建模技术进行在线可视化,同时在重点桥梁路段安装监测设备,在线进行桥梁健康监测成为目前新的技术手段。针对运营较长时间的道路桥梁设计竣工图纸缺失,无法通过图纸复现真实的桥梁模型,采用地面站式激光与车载激光相结合的方法,对长时间运营桥梁进行扫描,对两种方法得到的点云数据进行配准及滤波处理,然后进行单体化建模,真实还原运营桥梁的结构形态。同时,利用公路行业BIM模型标准,对单体化的桥梁进行构件拆分编码,形成规范的桥梁单元模块。在此基础上,利用GIS技术开发高速公路基础设施平台,关联桥梁养护相关作业模块,实现既有高速公路桥梁线上巡检养护。

关键词：多源激光雷达点云滤波三维建模构件化桥梁养护