公路收费口通行能力研究

对公路收费口交通流特性及车辆延误进行分析，研究了公路收费口车辆当量系数换算方法，在此基础上，采用延误－流量曲线分析法确定公路收费口服务水平并进而得出收费口的通行能力。     

桥梁在车辆作用下空间动力响应的研究

结合公路桥梁的特点，视桥梁与车辆为一个相互作用的整体系统，以模拟桥梁在汽车通过时的空间动态响应。在分析中，桥梁的自振特性先由有限元法得到；车辆采用三维汽车模型，统一列出车桥系统的动力方程。将桥梁的自振模态代入系统，减少桥梁的自由度，采用Ｎｅｗｍａｒｋ－β逐步积分法求解系统方程。由于并不特别限定具体的桥梁形式和构造，可以考虑多车道、多车辆、不同的车速以及不同的车辆参数，车辆模型具有标准化的特点，因此     

高速公路建设项目贷款筹资优化决策模型研究

针对高速公路项目，研究了利用优化决策模型进行贷款方案比选的方法。不同于传统的仅在“有限的”方案中选择的方法，该方法是通过建立数学规划模型，在“无限的”方案中选择使资金成本最低的贷款方案。结合实例进行了分析，结果表明方法是可行的。     

运营公路隧道局部换拱效果及其工程影响

通过对运营公路隧道换拱工程试验段衬砌荷载和温度的现场监测,并将之与新建隧道衬砌荷载分布规律进行对比,评价换拱工程中新施作衬砌的承载性能。通过采用数值计算分析的手段,对换拱过程临近结构附加影响进行研究。结果表明:换拱工程与新建隧道工程衬砌荷载分别在荷载曲线形态和达到峰值的时间这2个方面存在明显差异;结合衬砌温度变化规律,揭示了换拱工程的新施作衬砌基本不发挥承载作用,现场监测所得荷载主要是由温度应力引起的;分析换拱过程中,邻近结构在卸荷作用下产生一定的附加沉降和附加应力。综合换拱工程衬砌承载效果及对临近结构的影响,提出了在运营隧道衬砌病害处理过程中,宜优先采用非破坏性防护措施,慎用局部换拱方案的工程建议。     

公路隧道旁通式净化站气流组织数值模拟及净化效果分析

为分析和解释气流组织对净化站污染处理效果的影响,以常见的旁通式净化站为例,基于FLUENT软件建立包含主隧道和旁通净化风道的数值模型,分析不同来流压力下主隧道和旁通风道的流动规律以及净化效果。研究结果表明,旁通风道风量只取决于设备阻力以及风机性能,与主隧道环境无关;当来流风量小于净化风量时主隧道将发生净流量回流的现象,导致两旁净化风道的负荷不同;当净化风量比为100%时,净化站对污染物的处理效果最佳。     

基于模糊神经网络的公路隧道照明控制系统研究

针对目前隧道照明中存在的能源浪费问题,提出一种基于模糊神经网络算法的隧道照明控制策略,进一步降低隧道照明控制系统的能耗。具体是将实时采集的隧道口洞外亮度、过往的车流量及车速作为照明控制系统的输入量,隧道各照明段的回路调光值作为照明控制系统的输出量,搭建1个3输入-单输出的控制模型,重点对模型的建立和算法的机理及训练进行分析。最后通过仿真实验验证该算法在隧道照明中的节能效果,为现阶段隧道照明控制的相关研究提供一定的参考。     

扩挖支护对软弱围岩公路隧道初期支护结构影响分析

由于山子顶软弱围岩公路隧道施工现场所采用的环形开挖留核心土法并不能保证隧道施工的顺利进行,提出扩挖支护施工方案。首先论述扩挖支护施工工序,然后采用ANSYS有限元方法构建扩挖支护厚度为0、20、30、40、50、60 cm 6种三维计算模型,系统分析扩挖支护与初期支护的力学行为。研究得出:扩挖支护是软弱围岩隧道一种相对优越的施工方案,且当扩挖支护厚度达到60 cm时初期支护的主压应力为16.4 MPa,主拉应力为0.486 03 MPa,满足其材料强度要求。     

基于岩土控制变形工法的公路隧道施工变形分析——以野猪山隧道为例

宁波野猪山公路隧道右线出口段埋深浅、围岩差,采用岩土控制变形工法施工。该工法在我国公路隧道施工中几乎未有使用。本文通过数值模拟和现场监测数据对比分析,得出:1)隧道地表沉降的开挖空间效应约为0.6倍跨径,并据敏感程度划分为沉降敏感区、敏感过渡区、稳定区3个区域;2)隧道拱顶沉降约60%发生在掌子面到达监测断面前,开挖空间效应稍大于单倍跨径;3)隧道掌子面挤出变形呈外凸抛物面形态,建议施工中纤维锚杆的搭接长度设为6 m,并据挤出变形发展速率划分为快速发展、稳定发展、基本稳定3个阶段。     

台风区钢管格构支架稳定性和优化设计分析

以台风区的平潭海峡大练岛特大桥新建工程中现浇公路桥的钢管格构支架体系为研究背景,对钢管格构支架稳定性进行分析,通过Midas Civil软件建立钢管格构支架体系空间有限元模型,从不同的肢数、节段长度、高度等参数进行分析,并对四肢格构支架进行均匀流风场作用下的风洞试验。计算结果表明:当钢管结构的壁厚与直径比δ/d一定时,支架结构的临界屈曲荷载系数随着钢管直径的增大而增大,整体呈指数上升趋势;六肢与四肢钢管格构支架临界荷载系数相差不大,四肢钢管格构支架是最经济支架结构;当支架总高度小于70 m时,钢管格构支架结构基本能满足结构稳定性要求;支架钢管立柱横向间距在5~7 m时,其稳定性呈现较快的上升趋势,横向间距为7 m左右时,支架稳定性最好。风洞试验结果能反映四肢格构支架的实际受力特性,并指导四肢格构支架现场实际施工。该分析可为类似钢管格构施工支架的设计提供参考。     

新建隧道下穿高速公路动力响应及变形控制研究

为揭示上部重型汽车振动荷载对立体交叉工程结构稳定性的影响,依托祁家庄隧道近接下穿既有G6高速公路工程,结合重型汽车运动微分方程建立的基于现场振动实测激励输入模型,运用连续介质快速拉格朗日差分分析法,研究重型汽车振动荷载作用下公路路基体、围岩夹层和下部隧道结构的动力响应特性和变形规律。结果表明,在重型汽车进入和驶离目标断面时,路基监测点动位移曲线呈现周期性变化且存在汽车荷载叠加效应,最大动位移达2.93 mm;隧道开挖促进应力-应变滞回圈的形成,加剧振动波能量的损失,动应力累计衰减0.248 kPa;重型汽车荷载引起的振动效应是造成下部隧道拱顶沉降的主要原因,其最大变形达0.226 mm;采用循环进尺为2 m的上下台阶法,可保证交叉段上部公路及下部隧道的安全和稳定。