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非线性M-C强度准则下预应力锚索加固边坡时效稳定性分析M-P法

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岩土力学 2024年第4期45卷 1051-1066页

作者：邓东平杨春会谢志军中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南路桥建设集团有限责任公司湖南长沙410000 湖南省平益高速公路建设开发有限公司湖南岳阳414517

拓展传统极限平衡方法在复杂条件下边坡稳定性分析中的适用性一直是岩土工程界的研究热点。众所周知,边坡岩土体剪切失效一般服从于非线性强度准则,而传统极限平衡方法仅适用于线性强度准则下边坡稳定性分析。此外,预应力锚索作为一种... 详细信息

拓展传统极限平衡方法在复杂条件下边坡稳定性分析中的适用性一直是岩土工程界的研究热点。众所周知,边坡岩土体剪切失效一般服从于非线性强度准则,而传统极限平衡方法仅适用于线性强度准则下边坡稳定性分析。此外,预应力锚索作为一种主动防护措施,可极大地即时提高边坡稳定性而被广泛应用于中、大型边坡工程加固。然而,在应力松弛、蠕变效应以及腐蚀环境影响下预应力锚索加固边坡稳定性时效特征往往被忽视。由此,基于Morgenstern-Price(M-P)法,嵌入非线性Mohr-Coulomb(M-C)强度准则,并融入应力松弛与蠕变效应下锚索预应力损失模型以及腐蚀环境下锚索性能劣化模型,从而,建立非线性强度准则下预应力锚索加固边坡安全系数时程表达式。进一步,为了解决非线性强度准则下隐式嵌套公式难以求解的问题,归零化条间法向力初始值,并应用迭代循环求解策略,在引入循环终止允许误差判别条件后,可实现边坡稳定性理论真实结果的逼近求解。经过后续算例对比分析,验证了所提方法的可行性和合理性,与此同时,还研究了不同预应力损失速率和不同锈蚀环境下预应力锚索加固边坡稳定性的时效变化规律。

关键词：边坡极限平衡M-P法非线性M-C强度准则预应力锚索加固时效稳定性

多雨地区路基湿度变化对路面力学响应影响研究

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防灾减灾工程学报 2024年

作者：何亮李慧丽刘维正粟双全黄轩嘉湖南省衡永高速公路建设开发有限公司湖南省交通规划勘察设计院中南大学土木工程学院

为了分析多雨地区环境作用下路基湿度变化对路面结构力学响应的影响，通过建立考虑应力水平和基质吸力的动态回弹模量MR预估模型，采用COMSOL软件建立路基路面结构数值模型，运用系数型偏微分方程将MR嵌入数值模型的本构关系中，结合实... 详细信息

为了分析多雨地区环境作用下路基湿度变化对路面结构力学响应的影响，通过建立考虑应力水平和基质吸力的动态回弹模量MR预估模型，采用COMSOL软件建立路基路面结构数值模型，运用系数型偏微分方程将MR嵌入数值模型的本构关系中，结合实测数据与规范法计算结果对比，验证了模型的适用性，并对不同降雨和地下水位条件下路面弯沉和疲劳寿命的历时变化规律进行分析。结果表明：回弹模量随含水率增加而减小，弯沉值随含水率增加而增大；当路基土的饱和度由79%增至90%时，路面最大弯沉值增加了126 μm。当地下水位由-5 m升至0 m时，路表最大弯沉值增加62%。采用我国和美国路面设计规范中的疲劳寿命计算方法得到的沥青路面层疲劳寿命结果均有较高的准确度，最大误差只有2%。随着地下水位的升高，面层底最大拉应力呈线性增大而疲劳寿命减小；当地下水位升高5 m，面层底拉应变提升28.35%，沥青路面层疲劳寿命降低62.8%。研究结果为多雨地区道路结构设计和长期性能保障提供理论依据。

关键词：道路工程力学响应数值模拟路基土弯沉值疲劳寿命

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人工智能在城市轨道交通管理中的应用探究

城市轨道交通研究 2024年第3期27卷 I0014-I0015页

作者：罗煜四川高速公路建设开发集团有限公司

人工智能作为一种新兴技术,具有自主学习、推理和决策的能力,被广泛应用于各个领域。将人工智能技术引入城市轨道交通管理,有望提升交通效率,增强安全性。本文概述了人工智能的基本原理和特点,探讨了人工智能在城市轨道交通管理中的应... 详细信息

人工智能作为一种新兴技术,具有自主学习、推理和决策的能力,被广泛应用于各个领域。将人工智能技术引入城市轨道交通管理,有望提升交通效率,增强安全性。本文概述了人工智能的基本原理和特点,探讨了人工智能在城市轨道交通管理中的应用可能性,以武汉为例,详细介绍了人工智能在城市轨道交通管理中的应用案例,总结了人工智能在城市轨道交通管理中的应用前景,并强调了其对于城市可持续发展的重要意义。

关键词：人工智能交通效率自主学习新兴技术应用探究应用案例应用可能性城市可持续发展

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卸荷损伤效应下开挖边坡稳定性极限平衡分析

工程地质学报 2024年

作者：邓东平石柱彭耀文湖南路桥建设集团有限责任公司湖南省平益高速公路建设开发有限公司中南大学土木工程学院

边坡开挖卸荷在一定程度上会引起坡体内岩土体强度产生损伤，进而影响到开挖边坡稳定性。当前，边坡工程开挖滑塌事故频有发生，而较少研究关注卸荷损伤效应下开挖边坡稳定性分析。在此，基于简单的线性模型，建立开挖卸荷效应下边坡滑... 详细信息

边坡开挖卸荷在一定程度上会引起坡体内岩土体强度产生损伤，进而影响到开挖边坡稳定性。当前，边坡工程开挖滑塌事故频有发生，而较少研究关注卸荷损伤效应下开挖边坡稳定性分析。在此，基于简单的线性模型，建立开挖卸荷效应下边坡滑面岩土体强度参数计算公式。进而，结合极限平衡推力法，引入迭代计算策略，实现边坡安全系数反馈与滑面强度参数更新之间的交互计算，达到卸荷损伤效应下开挖边坡稳定性分析的目的，为工程边坡开挖过程中安全状态评估提供科学依据。此后，经3种不同类型开挖边坡算例对比分析，验证了本文方法的可行性。研究表明，开挖卸荷损伤明显降低开挖后边坡稳定性，且边坡破坏形态可能会演变成近坡面的浅层失效。

关键词：开挖边坡稳定性卸荷损伤滑面强度参数极限平衡推力法安全系数滑动面

隧道围岩收敛变形预测模型动态选择与变形量概率预测

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地质科技通报 2024年

作者：曾鹏张志强李天斌唐浩严祖龙孟陆波成都理工大学环境与土木工程学院四川宁西高速公路建设开发有限公司四川高速公路建设开发集团有限公司

【目的】高地应力或复杂地质条件下隧道围岩极易变形侵限。在隧道施工期对围岩的变形趋势与收敛变形值进行超前判识，对保障施工人员安全、提高隧道施工效率具有重要意义。传统单一预测模型难以适应隧道收敛变形的动态变化，预测效果有... 详细信息

【目的】高地应力或复杂地质条件下隧道围岩极易变形侵限。在隧道施工期对围岩的变形趋势与收敛变形值进行超前判识，对保障施工人员安全、提高隧道施工效率具有重要意义。传统单一预测模型难以适应隧道收敛变形的动态变化，预测效果有限。【方法】本文建立了一个基于连续贝叶斯反分析方法和最优模型选择的围岩收敛变形动态预测模型，利用隧道收敛变形监测信息作为观察值，对用于围岩收敛变形曲线预测的3种经验模型参数进行连续更新校准，选择最优模型预测围岩最终收敛变形值并量化其不确定性。【结论】将该模型应用于白马隧道9个断面16组测点的围岩收敛变形预测，预测与监测的最终收敛变形量平均相对误差仅3.22%。动态预测模型仅需开挖后10天左右的观测数据即可有效预测40天左右的最终变形收敛结果，为全断面开挖法隧道围岩变形侵限和大变形灾害防治提供了重要技术支撑。

关键词：隧道收敛变形动态预测模型选择贝叶斯理论

非对称连拱隧道衬砌开裂特征、机理及其对结构承载力的影响研究

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技术与市场 2024年第7期31卷 42-47页

作者：宁晨操湖南省平益高速公路建设开发有限公司湖南岳阳414100

非对称连拱隧道由于具有跨度大、受力复杂的特征,极易发生开裂问题。以非对称连拱隧道作为研究对象,使用ABAQUS有限元的仿真数值模拟研究方法,建立三维数值模拟模型,分别针对开裂特征与开裂机理进行分析,着重探讨开裂对非对称连拱隧道... 详细信息

非对称连拱隧道由于具有跨度大、受力复杂的特征,极易发生开裂问题。以非对称连拱隧道作为研究对象,使用ABAQUS有限元的仿真数值模拟研究方法,建立三维数值模拟模型,分别针对开裂特征与开裂机理进行分析,着重探讨开裂对非对称连拱隧道衬砌结构承载力的影响,得出以下结论:(1)考虑无空洞条件下,非对称连拱隧道结构中隔墙底部位开裂最为严重,两侧仰拱与顶拱为裂缝主要区域;考虑空洞条件下,诱发的开裂特征主要表现为环向开裂与纵向开裂,而隧道空洞附近的围岩压力分布不均是影响开裂的主要因素。(2)衬砌裂缝对非对称连拱隧道结构的衬砌弯矩的传递有着显著性的“截断效应”,裂缝数量越多,对弯矩影响越小。当裂缝位于空洞中心位置时,产生贯穿裂缝破坏;当裂缝位于空洞边界时,产生局部开裂破坏。

关键词：非对称连拱隧道开裂特征结构承载力

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预制梁桥大长纵坡坡型支座技术施工研究

科学技术创新 2024年第4期 163-166页

作者：姚涛湖南省芷铜高速公路建设开发有限公司湖南长沙

梁式桥是指用梁或桁架梁作主要承重结构的桥梁,其上部结构在铅垂向荷载作用下,支点只产生竖向反力。梁式桥为桥梁的基本体系之一,其建造和架设均较方便,在桥梁建筑中占有很大比例。预制梁式桥中,空心板、小箱梁、T梁等结构形式较为常见... 详细信息

梁式桥是指用梁或桁架梁作主要承重结构的桥梁,其上部结构在铅垂向荷载作用下,支点只产生竖向反力。梁式桥为桥梁的基本体系之一,其建造和架设均较方便,在桥梁建筑中占有很大比例。预制梁式桥中,空心板、小箱梁、T梁等结构形式较为常见。通过多年多地区高速公路运营经验总结,一批位于大纵坡路段的预制梁桥出现墩柱偏移、支座纵向滑移量超限等有规律性、系统性病害,严重危及结构和运营安全。易引发突发性、重大灾害性安全事故,应引起高度重视。

关键词：芷铜高速桥梁病害坡型支座微创新

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纤维增韧水性环氧乳化沥青混合料性能研究

公路交通科技 2024年第4期41卷 1-11页

作者：刘曙光周铭钰戴勇柳丹张恒龙湖南省通泰工程有限公司湖南长沙410018 湖南大学绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室湖南长沙410082 湖南省茶江高速公路建设开发有限公司湖南长沙410211

为提升水性环氧乳化沥青混合料的韧性,采用3种不同类型的纤维材料,分别为木质素纤维、聚酯纤维和玄武岩纤维,并探究它们在不同掺量(0.2%,0.4%,0.6%)下对水性环氧乳化沥青混合料路用性能的影响规律,对9组纤维改性后的水性环氧乳化沥青混... 详细信息

为提升水性环氧乳化沥青混合料的韧性,采用3种不同类型的纤维材料,分别为木质素纤维、聚酯纤维和玄武岩纤维,并探究它们在不同掺量(0.2%,0.4%,0.6%)下对水性环氧乳化沥青混合料路用性能的影响规律,对9组纤维改性后的水性环氧乳化沥青混合料进行了马歇尔稳定度试验、单轴压缩蠕变试验、低温劈裂试验、冻融劈裂试验、动态模量试验和间接拉伸疲劳试验,得到了马歇尔稳定度、蠕变变形量、破坏拉伸应变、冻融劈裂抗拉强度比、动态模量和疲劳寿命等评价指标结果,并与空白样的各项性能进行了对比分析。研究结果显示:纤维的掺加增加了混合料的最佳乳液含量,并显著增强了集料间的黏结力,从而有效改善了混合料的抗水损害能力。同时,纤维改性对水性环氧乳化沥青混合料的韧性和扩张力也有显著影响,经过纤维增韧处理的混合料在低温劈裂试验中的破坏拉伸应变最大可提升33.6%。基于纤维在提升水性环氧乳化沥青混合料性能方面的效果进行排序,玄武岩纤维表现最佳,其次为聚酯纤维,而木质素纤维排在第3。综合考虑路用性能和经济性,木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维的推荐掺量分别为0.2%,0.2%,0.4%。值得注意的是,高掺量的纤维可能导致其在混合料中分散性差,形成力学薄弱点,因此在选择纤维掺量时应对其予以谨慎考虑。

关键词：道路工程改性沥青混合料试验研究路用性能水性环氧树脂纤维增韧

基于PSO-SVM的大跨PC连续刚构桥施工期可靠度分析

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湖南交通科技 2024年第2期50卷 132-136页

作者：吴冠雄湖南省茶常高速公路建设开发有限公司湖南长沙410016

为分析刚构桥施工期可靠度及解决功能函数难以显式表达的问题,建立了基于PSO-SVM的大跨PC连续刚构桥施工期可靠度分析模型。首先对支持向量机(SVM)基本原理进行了阐述,采用粒子群算法(PSO)对SVM的参数σ、c、ε进行了优化,从而构建了基... 详细信息

为分析刚构桥施工期可靠度及解决功能函数难以显式表达的问题,建立了基于PSO-SVM的大跨PC连续刚构桥施工期可靠度分析模型。首先对支持向量机(SVM)基本原理进行了阐述,采用粒子群算法(PSO)对SVM的参数σ、c、ε进行了优化,从而构建了基于PSO-SVM的刚构桥施工期可靠度分析模型。以国内某大跨PC连续刚构桥为工程实例,建立了悬臂状态下箱梁根部应力功能函数以及端部挠度功能函数,利用PSO-SVM对其可靠度分别进行了求解,并分析了随机变量的敏感性。研究表明:大跨PC连续刚构桥的施工期应力可靠度为4.292;施工期挠度可靠度随其容许偏差值的增大而不断增大,但增速不断减小,考虑到结构线性以及施工难度,建议最大悬臂阶段的挠度容许值控制在18mm以内;对大跨PC连续刚构桥施工期应力可靠度影响最大的随机变量为混凝土容重γ_(c),其次为张拉控制应力σ_(con),混凝土弹性模量E_(c)、预应力钢绞线弹性模量E_(p)对应力可靠度均有不同程度影响;随机变量对施工期挠度可靠度的影响程度从大到小分别为:γ_(c)、σ_(con)、E_(c)、E_(p)。

关键词：刚构桥能力施工期可靠度支持向量机粒子群算法敏感性分析