基于安全性的路桥过渡段差异沉降控制标准

为研究路桥过渡段差异沉降量化指标,对设搭板和不设搭板2种情况下的路桥过渡段差异沉降建立计算模型.引入动荷载系数作为行车安全性评价指标,将车辆系统简化为5自由度半车模型进行垂直振动的力学模拟,求解分析了车辆通过不同台阶高度(不设搭板情况)和不同搭板长度(设搭板情况)的路桥过渡段动荷载和动载系数的变化规律.结果表明:随着台阶高度增加,前后轮受力最大值逐渐增大,受力最小值逐渐减小;当台阶高度为5 cm时,前后轮受力的最小值已逐渐接近于0,当台阶高度为7 cm时,前后轮受力已出现负值;设置搭板后整车动荷载系数有明显减小,且随着搭板长度增加,整车动荷载系数减小.在此基础上,提出了基于安全性的路桥过渡段差异沉降控制标准.     

三自由度车辆模型在差异沉降指标确定中的应用

在对不设桥头搭板的路桥过渡段路面进行简化后,建立了三自由度车辆垂向振动系统分析模型,通过模态分析方法求解并计算了车辆上桥和下桥时的人车系统的位移响应和加速度响应;利用所建的车辆模型对经过路桥过渡段时的振动特性进行了评价;并详细分析了行进方向、车速、桥面沉降坡差、车辆载重等参数对差异沉降控制指标的影响.     

基于人车路相互作用的路桥接合处差异沉降控制标准

针对路基和桥梁沉降量不同而造成路桥接合处出现桥头跳车的现象,为确定桥头跳车的定量指标,选取人体加权加速度均方根值作为桥头车辆行驶舒适性的振动指标。将路桥接合处纵断面沉降曲线拟合为指数型曲线之后,建立了路桥接合处路面不平整时域模型,并分析了桥头车辆行驶舒适性的影响因素。分析结果显示车速、路桥过渡段的最大差异沉降量和沉降区段长度对人体的行驶舒适性影响很大。根据分析结果,确定了基于人车路相互作用的路桥接合处差异沉降控制参考标准。研究结果可作为判断桥头是否跳车的依据,也可用于一般路基差异沉降标准的制定。     

基于行驶舒适性的路桥过渡段差异沉降控制标准

从人车路相互作用出发,建立了人车路系统振动方程和路桥过渡段路面不平整模型,并通过编制的RCBP程序分析了车辆行驶舒适性的影响因素,最后确定了基于行驶舒适性的路桥过渡段差异沉降控制标准。结果不仅可以用于路桥过渡段差异沉降控制标准的相关规范,也可用于一般路基差异沉降标准的制定,对桥头跳车问题的处治和路桥过渡段路面的养护维修提供了科学决策依据。     

搭板加筋路基处理路桥过渡段差异沉降研究

针对路桥过渡段因路基与桥台沉降差较大而产生的桥头跳车现象,文中利用FLAC3D软件建立了桥头结构与搭板加筋路基的分析模型,对比分析搭板长度与土工格栅层数、模量对路桥过渡段差异沉降的影响,结果表明,搭板可以有效避免路桥连接处的错台现象,但易引起二次跳车现象的发生;搭板加筋路基可以有效减小路桥过渡段差异沉降,避免二次跳车现象的发生,提高行车舒适度;布置土工格栅的效果主要体现在路基与地基交界处;格栅模量的增加可以减小道路沉降。     

路桥过渡段车路动力学分析方法研究

为探寻路桥过渡段桥台与引道之间容许差异沉降的理论确定方法,车辆采用两自由度体系模型,路桥过渡段采用不设搭板的台阶模型,行进方向取下桥向,认为车辆通过路桥过渡段作自由振动,给出了车辆振动方程和初始条件,分别用振型叠加法和拉普拉斯变换法进行了车路动力学分析,求出了人的竖向加速度和路面对车辆的作用力.2种方法计算结果非常吻合,表明当车辆模型和路桥过渡段模型较复杂时,路桥过渡段车路动力学分析可以采用拉普拉斯变换法,其中拉氏数值逆变换采用Crump法,计算程序的编制采用MATLAB语言.     

路桥过渡段车路动力学分析方法研究

为探寻路桥过渡段桥台与引道之间容许差异沉降的理论确定方法，车辆采用两自由度体系模型，路桥过渡段采用不设搭板的台阶模型，行进方向取下桥向，认为车辆通过路桥过渡段作自由振动，给出了车辆振动方程和初始条件，分别用振型叠加法和拉普拉斯变换法进行了车路动力学分析，求出了人的竖向加速度和路面对车辆的作用力。2种方法计算结果非常吻合，表明当车辆模型和路桥过渡段模型较复杂时，路桥过渡段车路动力学分析可以采用拉普拉斯变换法，其中拉氏数值逆变换采用Crump法，计算程序的编制采用MATLAB语言。     

路桥过渡段沉降控制指标的研究

桥头跳车是由于桥台和台背路基产生差异沉降而造成的,因此路桥过渡段容许差异沉降是预防桥头跳车的一个关键问题。本文参照汽车平顺性评价方法,建立3个自由度的车辆-人体-座椅的振动模型,对台背不同差异沉降对行车舒适性的影响进行分析,并结合相关文献资料的结果,提出了路桥过渡段沉降的控制标准。     

路桥过渡段容许台阶高度确定的参数影响

采用5自由度车辆模型,考虑上桥和下桥两个方向以及车路耦合的影响,给出了车辆通过不设搭板的路桥过渡段进行动力响应分析所需的振动方程、初始条件和前后轮下路面位移,并提出以人的振动频率和最大瞬态振动值作为容许台阶高度确定的控制指标。在动力响应分析的基础上,详细分析了行进方向、车速、车辆载重等参数对容许台阶高度的影响。     

路桥过渡段差异沉降对搭板性能的影响

对设置搭板的路桥过渡段路面进行简化,应用Abaqus有限元软件建立了三维路桥过渡段计算模型,并采用drucker-prager弹塑性本构模型来描述路基(包括地基)土材料的本构关系.通过计算得到了一定差异沉降下搭板最大垂直变形的指数表达式,搭板性能参数与最大垂直变形和路桥过渡段差异沉降的关系;并通过改变搭板厚度和长度分析了路桥过渡段差异沉降对搭板性能的影响,结果表明在一定的差异沉降影响下,增加板厚对板受力与变形都有利,增加板长仅对搭板受力有利.     

无碴轨道路桥过渡段刚度及变形分析

建立了两种型式的无碴轨道路桥过渡段（楔形体和搭板）有限元模型,对路桥过渡段的刚度和长期变形进行了研究。分析了不同的楔形体纵面坡度与设置方向及搭板设置参数对无碴轨道整体刚度与不均匀变形的影响。为保证1％。的折角限值,建议采用小于1：1．5的楔形体纵面坡度设置,采用搭板时不均匀沉降引起的折角更小,对高速行车很有利。     

软基桥台型式的探讨

在软土地基上桥台习惯上采用桩基础框架式桥台。桩基础的工后沉降一般很小，可以看作无沉降。软土路基的沉降很大，有时多达1m多，工后沉降也有50cm～60cm，若采用长500cm搭板进行过渡时，则运营过程中，搭板的坡度变化很大，搭板末端容易产生跳车，影响乘车的舒适并对车辆造成损害。如果把桥梁的边跨梁（板）看作搭板，把桥台看作搭板的枕梁而设计成可产生一定沉降的箱式桥台，沉降差在较长的范围内进行过渡，可以减少跳车大大改善行车的舒适性。     

基于整车模型的桥头路面动力荷载分析

由路桥不均匀沉降产生的桥头跳车将导致桥头路面受力显著增大和路面提前破坏。通过建立7自由度整车运动动力模型和路桥过渡段路面-桥面形状几何模型,采用Wilson-θ方法求得了车辆经过不平顺的路桥过渡段所产生振动的时程。计算结果表明,桥头跳车中汽车后轮的最大动荷载明显大于其静荷载,且其最大动荷载并不一定仅发生在桥头搭板范围内,而在下桥方向一定长度范围内。对于长度小于100 m的桥梁,桥梁长度对路面所受最大动力荷载的大小和位置均有较大影响。因此常规仅对桥头搭板进行加强的设计方案是不够的,还应根据桥梁的长度不同,对桥头一定长度范围内路面就跳车所产生的动力荷载进行深入分析。     

公路桥头过渡段路基病害特征及处理方法

公路工程中,路桥过渡段桥头跳车是典型病害问题.结合国内公路现状,阐述桥头跳车影响行车安全与速度,增加车辆运输和道路养护成本的危害,分析路桥过渡段路基滑移、桥台与路基错台以及搭板断裂等病害特征产生的原因.基于减小路基压缩变形,采取沉降过渡及减小地基沉降的思路,提出相应的病害处理方法.     

高速公路路桥过渡段施工技术研究

为研究高速公路路桥过渡段施工技术,本文介绍高速公路路桥过渡段常见病害类型,探讨高速公路路桥过渡段病害产生的原因,提出一系列改善措施,并本文依托实际工程,阐述路桥过渡段关键施工工艺,施工质量检验结果表明:采用振动碾压压实路桥过渡段路基,其压实度均值在97%以上,满足施工要求;通车5年后,采用搭板下设混凝土垫层的施工工艺较传统方法沉降量小,推荐使用搭板下设混凝土垫层的方式设置桥头搭板。     

高速公路路桥过渡段施工技术研究

为研究高速公路路桥过渡段施工技术,本文介绍高速公路路桥过渡段常见病害类型,探讨高速公路路桥过渡段病害产生的原因,提出一系列改善措施,并本文依托实际工程,阐述路桥过渡段关键施工工艺,施工质量检验结果表明:采用振动碾压压实路桥过渡段路基,其压实度均值在97%以上,满足施工要求;通车5年后,采用搭板下设混凝土垫层的施工工艺较传统方法沉降量小,推荐使用搭板下设混凝土垫层的方式设置桥头搭板。     

基于搭板折断条件下车辆运行平稳性的研究

建立路桥过渡段三维模型及七自由度整车模型,分析了当搭板板中折断时不同搭板厚度、材料参数以及行车速度对车辆运行平稳性的影响,以车体垂向加速度、车轮动荷载系数以及前后轮垂向位移差作为评价指标,优化了搭板设计参数。结果表明:搭板厚度由25cm增加到50cm的过程中,车辆运行平稳性指标变化非常明显;搭板混凝土标号由C15提高到C25的过程中,车辆的平稳性稍有改善,继续提高至C80的过程中,平稳性几乎没有变化;行车速度小于12.7m/s时,前、后轮动荷载系数都能满足A级路面动荷载系数的标准。认为在道路营运5年内既能满足不劣于人体稍不舒适标准,又能满足前后轮最大动荷载系数为A级路面标准时,搭板的厚度宜取45cm及以上,混凝土标号应在C25及以上,行车速度在12.7m/s以下。     

土工格室柔性搭板在攀田高速路桥过渡段的应用

路桥过渡段是公路工程病害多发地段,土工格室柔性搭板能够很好地处理路桥过渡段路基不均匀沉降。本文就土工格室柔性搭板的设计以及施工工艺在攀田高速路桥过渡段的应用进行了阐述。有限元分析及现场沉降监测表明:土工格室柔性搭板能较好地解决路桥过渡段桥头跳车问题,并降低工程造价。     

不均匀沉降条件下车-路相互作用及道路纵面设计分析

为了给高速公路大中修养护和改扩建工程纵面线形设计提供参考,采用五自由度车辆-道路相互作用分析模型,以微型车和客车为代表车型,根据Newmark-β法编制MATLAB程序进行求解,获得了车辆振动加速度。根据ISO 2631-1标准,以加权加速度均方根值为舒适性评价指标,分析了错台型、折线型和指数型不均匀沉降条件下车辆-道路的相互作用规律和坡长、坡差、竖曲线半径等道路纵面设计指标对行车舒适性的影响规律,最后结合杭甬高速公路改扩建工程实例进行了分析。研究结果表明:在相同条件下,车辆行驶速度越大,由道路不均匀沉降引起的振动加速度越大;行车舒适性随错台型沉降台阶高度、折线型和指数型沉降坡度的增大而降低,为保持舒适,高等级公路错台型的台阶高度不宜超过1cm,折线型的坡度变化不宜超过0.3%,指数型的控制标准应更严格;坡长和坡度大小并不直接影响行车舒适性,行车舒适性随坡差的减小、竖曲线半径的增大而提高;在改扩建公路工程中,当条件受限时,在满足视距的前提下,经论证,可适当突破公路路线设计规范对最小坡长的限制,按行车舒适性的要求进行纵面线形设计。     

浅析路桥过渡段柔性搭板的设计

公路工程中经常发生病害的地段之一就是路桥过渡段。通过土工格室柔性搭板能够使得路桥过渡段路基不均匀的沉降得到有效解决。对土工格室柔性搭板处理原理进行阐述,介绍了柔性搭板布置方式。就安远-定南高速公路路桥过渡段柔性搭板的应用进行详细探讨。