考虑层间接触状态的路面动力响应解析解及参数反演

为了对现有路面结构FWD检测技术的改进提供相关参考，并进一步完善路面结构质量评价体系，从轴对称动力平衡方程出发，应用Hankel-Laplace积分变换，推导了考虑路面材料横观各向同性特性和路面结构层间接触状态的路面结构力学响应解析解，结合传递矩阵法提出了一种路面结构力学响应快速计算方法，并通过与ABAQUS计算结果的对比验证了所提理论推导的正确性。在此基础上，随机生成6 728组不同竖向模量、模量比、层间滑移系数以及结构层厚度的路面结构，计算其在FWD脉冲荷载作用下的表面位移响应，并应用BP神经网络以及实数编码的多种群遗传算法反演路面结构参数。研究结果表明：对BP神经网络而言，仅土基材料参数以及各结构层竖向模量的预测结果相对较为理想，其相关系数在0.75以上；较BP神经网络的预测结果，实数编码的多种群遗传算法对竖向模量的预测精度有了较大提高，相关系数基本达到0.95以上。但无论采用何种反演方法，对模量比以及层底滑移系数的预测效果均不理想。综上所述，所提出的解析解以及计算方法具有较高的计算精度以及较好的数值稳定性，能够实现路面结构力学响应的快速计算；同时，在进行路面参数反演计算时，应考虑路面结构的层间不完全连续状态以及材料的横观各向同性；而仅依靠路表弯沉数据进行参数反演的结果并不理想，有必要对现有检测技术进行相关改进。     

混凝土悬浇箱梁横向框架分析

横向分析是预应力混凝土连续箱梁及连续刚构设计过程中必不可少的计算内容。文章以某高速公路变截面预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,采用Midas/Civil有限元分析软件,建立预应力混凝土箱形截面横向框架结构模型,分析箱梁顶板在各个荷载作用下的受力情况,为设计人员进行箱梁横向配筋计算提供参考。     

路堤荷载下刚柔长短桩复合地基承载特性研究

为研究路堤荷载下刚柔长短桩复合地基的承载特性,结合某桥头过渡段带帽薄壁管桩（pre-stressed thin-wall concrete,PTC）联合水泥土搅拌桩（cement deep mixed,CDM）的软基处理工程,开展了PTC-CDM组合式长短桩复合地基承载特性现场试验,对路堤填筑过程中桩土应力比、荷载分担比以及桩土沉降差的变化规律进行了分析,并进一步采用有限元对刚柔长短桩复合地基的路堤荷载传递规律进行了数值模拟.试验与计算结果表明:CDM桩顶与桩间土应力增长缓慢,PTC桩帽上应力增长相对较快;填土达到一定高度土拱完全形成后,大量的路堤荷载转移至刚性长桩;刚性长桩和柔性短桩的桩土应力比分别达到7.5和2.1;短桩的存在减少了长桩桩顶荷载和上部桩身出现负摩阻力的深度,中性点位置上移;短桩达到一定桩长时再增加其长度,对路基总沉降影响不明显,因此,短桩桩长可根据承载力要求的临界桩长来设计.      

洞庭湖高速公路PHC管桩锤击收锤标准研究

结合洞庭湖区软土典型地质断面,通过锤击法管桩静载试验,给出了洞庭湖区典型软土地基条件下的单桩极限承载力建议值;通过大量施工数据分析,提出了合适的桩锤型号,得到了洞庭湖区高速公路软基处理的管桩锤击收锤标准。     

软土地基上高速公路双侧加宽工程的数值分析

采用有限元软件ABAQUS分析了双侧加宽时新路堤作为附加荷载对老路堤和地基的影响。分析表明，加宽荷载作用下，施工期老路堤沉降呈倒钟形分布，水平位移指向道路的外侧；加宽后新老路堤表面沉降为马鞍型分布，水平位移指向道路的内侧，并且水平位移和沉降均随加宽宽度增加而变大。另外，对超孔隙水压力的分析表明，新路堤下方软基中出现了高孔压区，最大值随新路堤加宽宽度增加而增加。最后，提出了加宽工程的控制指标。     

纤维沥青混合料防治路面裂缝机理研究

通过对裂缝形成机理的分析,以复合材料细观力学为理论基础,认为在沥青中加入纤维的沥青混合料具有较高的强度和韧性,使用它可以防止裂缝的产生。     

弯曲孔道摩阻预应力损失试验研究

预应力混凝土桥梁结构过大的预应力损失,导致桥梁结构过早的失效或破坏.预应力钢绞线与孔道壁之间的摩阻是预应力损失的主要因素.文中针对预应力混凝土结构设计中弯曲孔道引起的预应力损失问题,通过对接触正应力的理论分析,指出了现行预应力混凝土结构设计中接触正应力假设的不合理性.利用试验方法,研究了不同张拉力、不同接触面夹角θ与摩擦力矩之间的关系,说明了弯曲孔道引起的预应力损失随着外力的增加迅速增大,是引起结构预应力损失的重要因素,从而指出了现有结构设计方法的严重不足和对结构预应力损失计算所带来的偏差.     

基于桩侧土压力的桥台桩基桩土相互作用研究

分别将桩的受荷模式作为被动桩和主动桩考虑,建立了路堤荷载下软基桥台桩基桩土相互作用的计算模式。以Ito法计算被动桩侧极限土压力,并将其作为桩所承受的被动荷载;将桩视为一维结构单元,利用p-y曲线法来考虑桩后土体的非线性及成层性,从而建立了桩身位移的计算方法。采用有限差分法求解,并与现场测试结果对比分析,验证了方法的合理性。     

堆石料三维强度特性

考虑颗粒尺寸效应、破碎、分形等细观特征，结合大尺寸三轴试验结果，建立了堆石料的各向异性破坏准则。借助砂土细观组构描述方法，用组构张量描述堆石料颗粒细观特性，提出了新的各向异性状态变量；同时将该变量作为堆石料细微观演化的内变量建立了线性形式的堆石料破坏准则，构建过程既简化了表达式，又保留了现有指数形式破坏准则的优点，能够描述复杂应力条件下堆石料的强度特性。通过状态变量的变化，提出的准则能较好地描述不同各向异性条件下应力状态、路径、罗德角、主应力轴旋转等变化对堆石料强度的影响。引入正交各向异性组构，推导了随罗德角、主应力旋转角变化的各向异性状态变量表达式，给出了不同参数变化下的堆石料三维强度破坏面。用大型三轴排水试验结果确定材料破坏准则的参数，基于分形维数理论研究了不同级配的堆石料在不同围压下的强度和变形特性关系。验证表明：提出的各向异性破坏准则可以较好地描述堆石料分形维数、孔隙比和围压对其三维强度特性的影响；随分形维数及强度参数变化，该准则能较好地反映堆石料强度在细观特性下的变化关系。     

建筑垃圾再生料在路基工程中的应用综述

将建筑垃圾再生料用于道路工程建设，是发展绿色低碳交通的具体举措。然而由于再生料成分复杂，在荷载和温度湿度等外界环境的作用下，易发生颗粒破碎，导致再生料的性能不稳定。因此，再生料路基与传统路基也存在明显差异。从建筑垃圾再生料用于路基修筑时的物理力学性能，再生料路基典型工程应用，再生料路基的环保性和经济性等三方面对现有研究成果进行了回顾和梳理。发现目前关于再生料路基的服役性能预估及调控的研究还比较匮乏，少有路基体中污染物对周边环境的影响分析，建议开展此类研究，以便于推进建筑垃圾在路基工程中更为广泛和安全可靠的应用。