上海市高速公路高架系统功能与建设模式探讨

上海市高速公路存在四方面问题:地面路堤形式阻隔两侧地块横向联系;承担客货、省域市域等多种功能交通拥堵严重;进出立交节点匮乏为周边城市化地区服务功能差;影响区域路网完善。认为高速公路建设高架系统具备如下交通功能:打通横向道路、缝合城市空间,分离交通功能、缓解交通拥堵,优化节点布置、方便沿线地区对外出行,构筑复合通道、完善区域路网。给出了不同城市化水平下横向道路合理的间距要求以及适合的主线抬升方案,提出了高架高速主线+地面干路辅道、高架客运高速+地面客货高速、拓宽段高架+老路地面、地面局部高架+单侧地面辅道等4种高架系统的建设模式及其适用条件,给出了应用案例。能够较好地甄别高速公路高架化的功能需求及其相应的建设模式,为特大城市高速公路高架化改造提供借鉴。     

温度梯度作用对开裂后预应力混凝土箱梁桥性能影响

温度梯度作用是引发预应力混凝土箱梁桥开裂非常重要的一个原因。全国许多学者都积极参与此领域的研究,得出许多有价值的结论,但普遍的分析模型中并未考虑裂缝引起部分部位刚度降低的影响,而很多裂缝在施工过程就已经出现。研究温度梯度作用下箱梁桥不带裂缝工作状态与带裂缝工作状态的内力变化,分析裂缝对结构刚度的影响及其引起的内力变化。     

内蒙古自治区沥青路面技术状况评定优化及验证

从路面损坏类型、病害分类判定、技术状况指标计算等方面入手,充分结合内蒙古自治区的气候、环境及路面特点,对内蒙古自治区沥青路面技术状况评定进行优化。结果表明:现行标准未考虑西北高寒地区裂缝的普遍性,建议降低横向裂缝、修补的破损计算权重,以缝宽5 mm作为横向裂缝轻、重的判别;现行标准未考虑内蒙古特殊的拱胀病害,建议在损坏类型中增加拱胀,并按拱胀隆起高度不同分为轻、重2个等级;针对现行标准对PQI进行加权均一化处理的不足,建议针对高速公路、一级公路PQI各指标权重系数采用浮动算法,突出路面破损的影响,避免病害平均化。     

妈湾跨海盾构隧道人员疏散模式研究

为研究水下隧道人员疏散模式,以妈湾跨海盾构段隧道为工程依托,采用pathfinder数值模拟方法,建立人员疏散路径选择理论模型,研究“楼梯”、“滑梯”、“横通道+楼梯”3种疏散模式下间距对人员疏散的影响,并对安全范围进行分析。结果表明：　1）妈湾跨海盾构隧道楼梯疏散模式的最佳间距为80 m,滑梯疏散模式的最佳间距为60 m;　2）在相同条件下,滑梯疏散效果优于楼梯,当间距为60~70 m时,建议使用滑梯进行疏散;　3）楼梯间距为60~80 m时,人行横通道间距可以适当加大,当楼梯间距为80~90 m时,人行横通道间距不宜过大;　4）当隧道发生火灾时,应优先开启上下游范围的排烟口,其次考虑只开启下游排烟口。     

新建地铁站基坑临近及无覆土下穿运营地铁站安全技术措施研究

为研究不同工法零距离施工对既有站的影响,提出切实可行的控制措施,以南京地铁上海路站换乘站为例,介绍新建地铁站（5号线）与运营地铁站（2号线）呈十字换乘情况下,对新建地铁站施作临近基坑及采用无覆土下穿运营地铁站技术的风险管控措施进行研究。提出： 1）通过增设隔离桩,在既有车站两侧形成2个完整基坑,基坑施工可确保既有站运营和结构安全; 2）对换乘节点暗挖段,通过釆用10步分导洞开挖、无覆土完整支护体系,可有效控制运营车站下沉,确保运营安全。     

盾构隧道穿越液化地基上浮振动台试验分析

随着城市地铁线路不断增加,可能出现盾构隧道穿越液化地层的现象。一旦发生地震,盾构隧道存在上浮破坏的潜在风险。为深入研究盾构隧道周边液化地层的动力响应,针对相同密实度砂土在3种不同峰值加速度作用下开展室内振动台试验,分析土体中超静孔压的发展特性和隧道上浮规律。结果表明： 1）砂土液化最先发生在地表及浅层土体处,随着深度增加砂土液化程度逐渐降低,即增加隧道埋深有利于降低隧道液化程度。2）模型试验揭示盾构隧道的上浮机制,即使液化地基未完全液化,当超静孔隙水压力引起的上浮力大于隧道残余上覆有效土压力与隧道重力之和时,隧道将出现上浮。设计时可从消除液化地基和增加隧道重力2个方面入手,提高盾构隧道的抗上浮能力,确保隧道结构在地震时的安全。     

厦门过海隧道超前帷幕注浆方案优化研究

为了解决过海隧道建设过程中安全快速穿越不良地质段的问题,依托厦门地铁3号线本岛至翔安过海隧道工程,针对其不均匀软弱围岩,对超前帷幕注浆方案进行研究。针对原“99孔-25 m”设计方案存在施工效率低下的问题,通过采取以“减少钻孔、配套优化”为主的系列优化措施,确定“56孔-25 m分段前进式”超前帷幕注浆方案： 1）径向加固范围为工作面及开挖轮廓线外5 m; 2）纵向加固范围为25 m; 3）浆液扩散半径为1.5 m; 4）注浆终孔间距为2.2 m; 5）使用普通硅酸盐水泥单液浆、超细水泥－水玻璃双液浆2种注浆材料; 6）注浆终压为0.5~1.5 MPa。结果表明： 方案优化后的扫孔效率提升至200 m/d以上,注浆效率提高3倍以上,综合施工速度平均达到1.72 m/d,为原计划的2倍,证明了优化方案的合理性和有效性。     

基于人机结合遗传算法的船舶管路三维布局优化设计

船舶管路布局优化问题属于带性能约束的组合优化问题,单纯采用计算机很难进行有效的求解。基于此,论文提出了基于人机合作充分考虑和利用设计人员的专业知识和经验,发挥人机各自特长,将人工解与算法解在改进遗传算法基因层面上进行结合,生成船舶管路三维布局优化设计方法;该方法一方面可以发挥计算机的计算优势,另一方面也充分利用了设计者的设计经验,在一定程度上缓解了求解问题的计算复杂性和工程复杂性,同时有效地引导算法进行搜索,得到满足工程要求的稳定解。最后,通过数值仿真实验验证,证明了该方法的可行性和有效性。     

FDPSO气体泄露扩散规律数值模拟研究

应用流体动力学理论,通过数值模拟得到了浮式钻井生产储卸油装置(FDPSO)泄露速度、泄露位置、环境风速等因素对气体扩散分布的影响。结果表明,定风速下,气体扩散速度水平方向较垂直方向大,平面内横向较纵向大;不同泄露位置下,气体的扩散分布则主要取决于FDPSO的设备布置情况;不同泄露速度或风速下,气体浓度有着先升高后稳定的变化趋势。同时依据模拟分析结果进行了FDPSO油气处理模块安全逃生路线设计。     

应变能法在框架码头传力途径中的应用

基于应变能的基本原理,建立框架码头三维有限元模型,计算结构在弹性工作状态下对应5种撞击力工况的应变能。结果表明:水平力沿码头横向的主要传力途径为直接受力构件→相邻横向构件→前排或后排桩基,沿码头纵向的主要传力途径为直接受力构件→离作用位置最近的纵向构件;撞击力作用在高水位时结构储存的应变能最大,因此建议在高水位工况下进行结构稳定性验算;码头结构外围的构件应变能较大,特别是前、后排桩基、靠江侧横向构件以及与后排桩基相连纵向构件,即力主要通过码头结构的外围构件进行传递,设计中应将上述构件作为控制构件进行设计。