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V型墩刚构桥自平衡组合支护体系设计与施工

世界桥梁 2024年第5期52卷 24-29页

作者：徐爱敏王东妹张杰宁波市高等级公路建设管理中心浙江宁波315192

宁波舟山港六横公路大桥梅山水道跨堤桥为(60+100+60)m V型墩刚构桥,主梁采用预应力混凝土箱梁,主墩为V型墩。针对该桥施工重难点,提出一种自平衡组合支护体系进行V型墩和0号块施工。该体系由临时支架系统和拉杆系统组成,临时支架系统包... 详细信息

宁波舟山港六横公路大桥梅山水道跨堤桥为(60+100+60)m V型墩刚构桥,主梁采用预应力混凝土箱梁,主墩为V型墩。针对该桥施工重难点,提出一种自平衡组合支护体系进行V型墩和0号块施工。该体系由临时支架系统和拉杆系统组成,临时支架系统包括V型墩外侧支架和0号块中部支架两部分,在墩身竖直方向设置3层拉杆,每层布置5根拉杆。有限元计算结果表明:V型墩和0号块施工时支护体系受力满足要求,待主梁合龙后方可拆除V型墩外侧支架和墩身拉杆,4号梁段预应力施工完后方可拆除0号块中部支架。承台施工完成后,安装V型墩外侧支架及拉杆系统,墩身采用滑槽一次浇筑成型,拉杆分3个阶段张拉;V型墩施工完后安装0号块中部支架,0号块混凝土采用汽车泵分2次浇筑完成,拉杆分4个阶段张拉;0号块施工完成后进行主梁挂篮悬浇施工,支护体系按计算确定的拆除时机拆除。主梁施工完成后,墩身线形良好,墩底内、外侧及0号块箱梁内、外均无裂缝产生。

关键词：刚构桥 V型墩自平衡组合支护体系临时支架系统拉杆系统施工技术

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热风加热沥青路面冲击射流共轭传热特性

哈尔滨工业大学学报 2024年第4期56卷 148-157页

作者：徐信芯刘道成郑江溢蔡万智顾海荣张辉长安大学公路养护装备国家工程研究中心西安710064 河南省高等级公路检测与养护技术重点实验室河南新乡453003

为提高热风加热沥青路面的就地再生加热效果,基于热风冲击射流对流换热和沥青路面内部导热的共轭传热过程,建立了热风加热沥青路面的冲击射流共轭传热理论模型,选取有限容积法得到了共轭传热模型的通用离散方程,采用压力-速度耦合半隐... 详细信息

为提高热风加热沥青路面的就地再生加热效果,基于热风冲击射流对流换热和沥青路面内部导热的共轭传热过程,建立了热风加热沥青路面的冲击射流共轭传热理论模型,选取有限容积法得到了共轭传热模型的通用离散方程,采用压力-速度耦合半隐式算法(semi-implicit method for pressure linked equations,SIMPLE)获得了整个求解域内温度场分布,选取平均热流密度和平均换热系数反映沥青路面加热效果,通过正交试验研究了热风出口速度和热风出口温度对路面加热效果的影响程度。仿真和试验结果表明:理论计算与实验温度场分布趋势吻合度高,两者平均误差为8.4%;平均热流密度和平均换热系数在加热初期均从最大值急剧下降,而后下降幅度逐渐减小趋于平衡,两者的仿真计算与实验结果趋势相同,平均误差分别为6.4%和7.8%;热风出口速度和热风出口温度对平均热流密度均有显著影响,热风出口速度对平均换热系数有显著影响,热风出口温度对平均换热系数的影响相较于平均热流密度指标表现为不显著。研究结果为后续沥青路面就地热再生热风加热温度控制和加热器设计提供了理论依据。

关键词：就地热再生冲击射流热风出口速度热风出口温度平均热流密度平均换热系数

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外嵌钢板UHPC无腹筋梁抗剪性能试验研究

土木工程学报 2024年

作者：李立峰侯淼刘慈军邵旭东风工程与桥梁工程湖南省重点实验室宁波市高等级公路建设管理中心湖南大学

超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，UHPC）构件通常设计为无腹筋梁等薄壁形式，以适应结构装配化的需求。为提高UHPC无腹筋梁的抗剪承载力并简化施工，提出了外嵌钢板UHPC无腹筋梁的新型结构形式。选取钢板面积、间距... 详细信息

超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，UHPC）构件通常设计为无腹筋梁等薄壁形式，以适应结构装配化的需求。为提高UHPC无腹筋梁的抗剪承载力并简化施工，提出了外嵌钢板UHPC无腹筋梁的新型结构形式。选取钢板面积、间距、倾斜角度、单侧或双侧布置为试验参数，完成了7片UHPC梁的抗剪性能试验，获得了各试验梁的裂缝分布、破坏模式、抗剪承载力及剪切延性等结果。基于桁架-拱理论，提出了外嵌钢板UHPC无腹筋梁的抗剪计算模型，推导了相应的计算公式。结果表明：外嵌钢板能够有效提升UHPC无腹筋梁的抗剪强度，斜裂缝均能越过钢板，钢板能起到和箍筋类似的作用；将箍筋分项抗剪贡献换算为等量钢板的外嵌钢板梁承载力略低于有腹筋梁，在同等用钢量下，钢板单、双侧布置对承载力影响不大；斜向钢板试件裂缝发展更为充分，双面外嵌钢板梁表现出较好的剪切延性；按桁架-拱理论的计算值与试验值之比为1.02、吻合较好。外嵌斜钢板梁表现出良好的结构性能，具有较大的研究潜力和应用前景。

关键词： UHPC梁外嵌钢板抗剪性能:桁架-拱模型剪切延性

界面处理对预制UHPC与现浇NC界面抗剪性能的影响

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建筑材料学报 2024年第1期27卷 76-83页

作者：程文强耿健柳根金刘慈军郑志辉浙江大学建筑工程学院浙江杭州311500 浙大宁波理工学院土建学院浙江宁波315100 宁波市高等级公路建设指挥管理中心浙江宁波315192

对未处理和经喷砂、凿毛、切槽界面处理后的预制超高性能混凝土(UHPC)与现浇普通混凝土(NC)组合试件进行双面剪切试验,记录加载过程中的剪切荷载与界面滑移,通过剪切荷载-界面滑移曲线分析不同界面处理方式对组合试件抗剪性能的影响.结... 详细信息

对未处理和经喷砂、凿毛、切槽界面处理后的预制超高性能混凝土(UHPC)与现浇普通混凝土(NC)组合试件进行双面剪切试验,记录加载过程中的剪切荷载与界面滑移,通过剪切荷载-界面滑移曲线分析不同界面处理方式对组合试件抗剪性能的影响.结果表明:界面处理显著提高了预制UHPC与现浇NC组合试件的界面抗剪性能;不同界面处理方式下组合试件的破坏模式主要分为3种;采用边长18 mm正方形钢丝网格凿毛处理的组合试件界面抗剪强度与抗剪刚度均最大,其界面抗剪强度为未处理界面试件的4.69倍;凿毛与切槽处理使组合试件拥有较好的界面抗剪性能,表现为延性破坏;界面粗糙度相近但界面处理方式不同的组合试件抗剪性能表现出明显差异;各组试件界面抗剪强度与抗剪刚度变化趋势大致相同.

关键词：预制超高性能混凝土界面处理组合试件双面剪切试验

基于BP神经网络的高山草甸区路基冻融特性预测研究

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2024年第2期48卷 332-336页

作者：苏晓艳卞海丁魏进陕西省西安公路管理局西安710003 长安大学公路学院西安710064

文中依托西藏昌都地区贡觉至芒康公路改扩建工程,针对路基土的级配组成,设计了路基土室内冻融试验.基于室内试验所得数据,建立了路基土冻融变形预测的神经网络模型,利用该模型预测了路基土的冻胀、融沉变形,得到实际工程中所需路基填料... 详细信息

文中依托西藏昌都地区贡觉至芒康公路改扩建工程,针对路基土的级配组成,设计了路基土室内冻融试验.基于室内试验所得数据,建立了路基土冻融变形预测的神经网络模型,利用该模型预测了路基土的冻胀、融沉变形,得到实际工程中所需路基填料的级配范围.结果表明:在初试含水率为9%的情况下,细粒组含量在11%~16%与17%~18%范围内的路基土样表现为“Ⅱ级弱冻胀”与“Ⅲ级冻胀”;细粒组含量在11%~18%范围内的土样表现为“Ⅱ级弱融沉”;综合考虑细粒组含量对路基土冻胀变形、融沉变形及压实效果的影响,建议将路基填料中的细粒组含量控制在16%的范围内,并可将细粒组含量为13%时的配比作为最佳级配进行考虑.

关键词：道路工程公路路基冻融特性室内试验 BP神经网络

基于Bootstrap-物元可拓模型的高边坡施工安全韧性评价方法

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交通信息与安全 2024年第3期42卷 131-138页

作者：姚洪宇金国波潘科科东南大学交通学院南京210096 宁波市高等级公路建设管理中心浙江宁波315000

为了解决传统高边坡施工安全评价中指标体系片面、取值范围模糊、实用性不强等问题,提出基于Bootstrap-物元可拓模型的高边坡施工安全韧性评价方法。结合安全韧性概念,利用关联强度方法和关键词聚类分析,初步筛选高边坡施工安全要素。... 详细信息

为了解决传统高边坡施工安全评价中指标体系片面、取值范围模糊、实用性不强等问题,提出基于Bootstrap-物元可拓模型的高边坡施工安全韧性评价方法。结合安全韧性概念,利用关联强度方法和关键词聚类分析,初步筛选高边坡施工安全要素。通过抽样适合性检验(Kaiser-Meyer-Olkin,KMO)和多重共线性检验分别处理指标关联度和共线性问题。形成以稳定度、冗余度、效率度、适应度为一级指标,以作业人员经验等20项要素为二级指标的高边坡施工安全韧性评价指标体系,从而进一步建立高边坡施工安全韧性的关联度函数并计算各评价等级下的指标关联度;最后运用熵权法确定各安全韧性指标的权重,形成高边坡施工安全韧性评价模型。依托某高速公路的高边坡施工建设项目验证模型的可行性,并与传统的施工安全风险评估结果进行比较研究结果表明:采用本文方法的高边坡安全韧性等级为Ⅲ级,与作业条件危险性分析评价法(likelihood-exposure-consequence,LEC)法和专家调查法的风险评价结果一致。与LEC法相比,Bootstrap-物元可拓模型在准确率上提高了9.68%,在召回率上提高了5.51%,在泛化性上提高了12.09%。高边坡施工安全韧性指标体系在边坡结构等基本影响因素外纳入施工安全因素,具有更高实用性。

关键词：交通安全高边坡施工安全韧性物元可拓模型熵权法

半预制预应力UHPC-S-NC盖梁静力性能试验及理论分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第7期51卷 177-191页

作者：李立峰谢坤刘慈军邵旭东陈涛唐嘉豪湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 宁波市高等级公路建设管理中心浙江宁波315192

为解决大悬臂盖梁吊装重量大且难以实现预制拼装的技术难题,利用超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)优异的力学性能,提出了采用由UHPC、钢板和型钢(Steel,S)制作的槽形组合结构作为永久模板,架设就位后浇筑普通混凝... 详细信息

为解决大悬臂盖梁吊装重量大且难以实现预制拼装的技术难题,利用超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)优异的力学性能,提出了采用由UHPC、钢板和型钢(Steel,S)制作的槽形组合结构作为永久模板,架设就位后浇筑普通混凝土(Normal Concrete,NC)的新型半预制预应力UHPC-S-NC盖梁.为研究其抗裂性能、刚度并对其安全性进行评估,结合实际工程,设计一片1∶2.5的大比例缩尺模型并进行全过程静力加载测试,获得了试验梁的变形特征、开裂荷载、裂缝开展、分布规律和应变等关键试验数据.分析了试验梁裂缝分布和应变发展规律;考虑材料塑性应力-应变关系,提出了结构UHPC层和NC层的开裂弯矩计算模式和计算方法;并根据截面平衡条件提出了组合结构的抗弯承载力计算模式,同时,依据规范对结构抗剪承载力的计算模式进行了探究.结果表明:新型组合盖梁结构具有施工快捷、装配化程度高等特点;开裂弯矩的计算结果与试验值吻合较好;采用平衡条件和叠加法评估结构的承载力,新型盖梁结构具有足够的承载能力,结果偏于安全;针对实际工程提出了一些具体的结构设计和施工的建议.研究成果可为半预制盖梁的应用提供参考.

关键词：桥梁盖梁半预制免拆模抗裂性能承载力

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基于熵权-改进TOPSIS法的高速公路桥梁工程安全韧性评价方法

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交通信息与安全 2024年第3期42卷 139-147页

作者：吴秀梅施展袁翔蔡雯娟东南大学交通学院南京210096 宁波市高等级公路建设管理中心浙江宁波315192

针对交通建设过程中不充分的安全管理导致的高速公路桥梁工程施工安全隐患问题,研究了面向桥梁工程施工的风险-隐患-事故全过程安全韧性水平评价方法。通过文献计量分析、WBS理论等方法将韧性引入交通工程安全评价,提出基于安全韧性理... 详细信息

针对交通建设过程中不充分的安全管理导致的高速公路桥梁工程施工安全隐患问题,研究了面向桥梁工程施工的风险-隐患-事故全过程安全韧性水平评价方法。通过文献计量分析、WBS理论等方法将韧性引入交通工程安全评价,提出基于安全韧性理论的高速公路桥梁工程评价体系,分析高速公路桥梁工程施工安全韧性机理,形成以安全韧性“4R”特性为一级指标的高速公路桥梁工程施工安全韧性评价指标。传统熵权-逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)评价未考虑异常值对于评价结果的影响,运用统计检测法对异常值进行筛查与二次采集,同时选择熵权法优化权重赋权,构建基于熵权-改进TOPSIS法的桥梁工程安全韧性评价模型,实现对桥梁工程安全韧性的定量评价。本研究选择4条高速公路桥梁施工路段,对其安全韧性水平进行评价并对模型可行性进行分析。结果表明:乙、丁路段属于中等级韧性;甲、丙路段属于低等级韧性。在传统的风险评价法中,乙、丁路段总体风险等级为Ⅰ级,甲、丙路段总体风险等级为Ⅱ级。评价结果与实际施工情况相符,验证了该模型的有效性和可行性。提出的熵权-改进TOPSIS法能够在确定安全韧性等级的基础上进行敏感性分析,实现风险因素的溯源,帮助决策者进行事前针对性改善。

关键词：桥梁工程施工安全安全韧性熵权法 TOPSIS

基于改进DeepLabv3+模型的桥梁裂缝图像分割方法

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吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 173-179页

作者：谭国金欧吉艾永明杨润超吉林大学交通学院长春130022 吉林省公路管理局长春130021

针对桥梁中的裂缝病害智能化检测,深度学习方法中DeepLabv3+分割模型因其提出了新的Encoder-Decoder结构,其融合了目标的高层语义信息与浅层特征并采用了深度分离卷积的方式,取得了优越的图像分割效果。但是,在编码模块训练过程中逐渐... 详细信息

针对桥梁中的裂缝病害智能化检测,深度学习方法中DeepLabv3+分割模型因其提出了新的Encoder-Decoder结构,其融合了目标的高层语义信息与浅层特征并采用了深度分离卷积的方式,取得了优越的图像分割效果。但是,在编码模块训练过程中逐渐缩减输入数据的空间维度导致有用信息丢失,对尺度大小不一的小目标的识别带来一定的局限性。为了提高网络的分割性能,本文提出了一种基于改进DeepLabv3+的图像分割方法。通过增加的YOLOF模块与Resnet模块,进一步扩大感受野同时获取到更精确的裂缝特征图,为了验证本文改进算法的有效性,将大量实际桥梁裂缝图像作为原始数据集,将其与当前具有代表性的图像分割模型(如Mask R-CNN、DeepLabv3+)在相同数据集上进行对比。结果表明,本文算法在裂缝像素精度上相比Mask R-CNN、DeepLabv3+分别提高了12%与8%,平均像素精确度达到91.99%,平均交并比达到了81.43%,更加适用于桥梁裂缝分割任务,具有工程实际应用意义。

关键词：桥梁工程桥梁裂缝检测 DeepLabv3+ 像素精度图像分割