多目标优化方法在公路养护中的应用

针对如制定公路养护决策等多目标优化问题难以用单一的目标优化函数求解的特点,在分析了传统数学规划优化方法的不足及遗传算法的适用性等基础上,提出了利用NSGA-II遗传算法优化公路养护决策问题,以提高公路养护决策的制定质量,合理安排养护成本,使其与收益、质量达到最优的模式。通过模拟分析得出:NSGA-II算法能很好地找出一系列最优组合,供决策者参考采纳。因此,这种算法能很好地解决公路养护等多目标优化问题。     

插槽结构装配式桥墩足尺模型拟静力试验研究

为研究插槽结构高强度装配式桥墩在地震作用下的力学性能及可靠性,制作2个桥墩足尺模型进行拟静力试验,结合Ucfyber专业抗震软件,分析该桥墩结构受震时的破坏形式、刚度、承载能力及延性系数。结果表明:在地震作用下,插槽结构装配式桥墩承台位置以上80cm高度范围内的墩柱为主要破坏区,150cm高度范围内的墩柱为主要开裂区域,结构呈现塑性破坏特征。插槽结构并未破坏,说明其可以有效传递荷载。在拟静力加载过程中桥墩结构刚度持续降低,在破坏过程中有明显的屈服阶段,承载力随施加水平位移加大而缓慢下降。该插槽结构装配式桥墩承载能力和延性系数理论值及试验值均满足规范设计要求,说明其具有较好的抗震性能。     

望东长江大桥超大悬臂混凝土塔柱关键技术研究

望东长江公路大桥桥塔为钻石型桥塔,塔高217m,下横梁与下塔柱结合部位采取圆弧过渡,为外挑7.15m的大悬臂结构,该大悬臂则承受着桥塔和斜拉索收集的主梁重量;中塔柱弯折点在下横梁上8.8m,亦为一竖直悬臂,为中塔柱的反弯点。2个大悬臂组成的空间悬臂构造成为了本桥钻石型桥塔的最关键受力部位,在大跨度斜拉桥索塔中此类型结构属首例。     

大跨度斜拉桥斜置阻尼约束体系参数设计

芜湖长江公路二桥主桥为主跨806m的双塔四索面斜拉桥。为改善桥梁横桥向与顺桥向抗震性能,该桥采用斜置阻尼约束体系。采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,采用非线性规划法优化粘滞阻尼器的力学性能参数;根据该桥在温度作用、汽车荷载、汽车制动力、风荷载、地震作用等荷载及荷载组合作用下的结构响应,确定粘滞阻尼器的极限变位状态,并根据该极限变位状态计算粘滞阻尼器的极限位移参数。该桥斜置阻尼约束体系的设计参数分别为:阻尼器速度指数α=0.25、阻尼系数C=3 000kN/(m/s)0.25、最大阻尼力Fmax=2 200kN,行程±550mm、水平转角±15°、竖向转角±5°。     

新场特长公路隧道双洞互补式通风方案设计

新场隧道为特长公路隧道，采用单向坡，左、右线需风量差异明显。针对新场隧道右线通风负荷过大的情况，提出双洞互补式通风方案，即增设横向换气风道，将左、右线隧道形成网络通风系统，利用左线中富余的新鲜风稀释右线中的污染空气，使左、右线隧道内空气质量均满足规范标准。根据新场隧道工程情况，通过方案比选，对双洞互补式通风方案的可行性与合理性进行研究，并对新场隧道双洞互补式通风方案进行设计。结果表明： 新场隧道采用双洞互补式通风方案可以在保证隧道内通风需求的前提下，取消斜竖井以及地下风机房等设施的设置，以较小的初期投资和后期运营管理费用，完善通风系统功能并提高行车舒适性和安全性，具有显著的社会经济效益。     

柱式塔同向回转斜拉-悬索体系桥梁设计关键技术

安徽某跨江通道方案设计中,提出主桥采用主跨1620 m的斜拉-悬索协作体系桥梁。为解决该体系刚度低、主梁压力间断、边吊杆应力幅大等传统疑问,以及因不能设置辅助墩而引起的边跨刚度小、尾索应力幅高的特殊问题,设计采用单柱式桥塔、空间化悬索构建整体结构,并对结构的合理性、可行性进行理论和计算验证。设计针对体系形成的主要过程,提出边孔悬吊辅助跨构造,采用四索面斜拉索和空间双悬索四索面吊索。借助四索面拉吊融合方式在横向转换的便利、同向回转拉索对不对称布索的支持,使调整在更大空间内进行,实现两种体系更加平顺的融合。采用斜置阻尼约束系统使结构纵、横向动力性能满足规范要求。     

池州长江公路大桥护栏方案比选

基于池州长江公路大桥项目,对全线桥梁护栏方案选取进行论述。从安全、美观、经济、养护、施工、桥梁荷载、经济等多方面论述安徽省常用的几种护栏形式的优缺点,最后根据项目特点选取最优方案。     

流固耦合效应下的渡槽结构动力特性分析

由于携带大量水体,渡槽槽身的运动会导致槽内水体晃动,而另一方面槽内水体的晃动又会反过来影响槽身的运动,这种流体与固体相互影响的现象称为“流固耦合”现象,对采用考虑流固耦合等效模型的渡槽结构进行动力特性分析.     

公路网状吊杆拱桥拱脚局部受力研究

为明确公路网状吊杆拱桥拱脚局部空间受力状态,研究其关键受力特性,以G40江淮运河大桥为背景工程,采用通用有限元软件Ansys建立了中拱脚精细化分析模型,对拱脚局部受力状况进行了研究.结果 表明,各工况下局部应力分布趋势略有不同,但总体应力水平相近,拱脚区域最大等效应力约为245 MPa,未超过材料设计强度,拱脚受力满足相关要求.本研究论述了公路网状吊杆拱桥的拱脚受力特性,保障其结构安全耐久,为公路网状吊杆拱桥的推广应用提供了依据与参考.     

隧道排水诱发地下水位下降对地表植被影响的TSPAC分析方法

山岭隧道建设可能会改变周边地下水渗流场，严重时会疏干地下水，威胁地表植被生存。针对现有研究难以定量分析隧道排水对地表植被影响的问题，提出以土壤水基质势作为植被生存状态指标，建立隧道-土壤-植被-大气连续体（tunnel-soil-plant-atmosphere continuum, TSPAC）分析模型。通过Richards方程描述植被根系区的土壤水分运移，将大气、地下水渗流模型作为上下边界输入方程，计算植被根系区基质势分布，据此衡量植被凋萎过程并判断其生存状态。将该分析方法应用于大别山区明堂山隧道工程，分析隧道建设对地表植被的影响，结果表明： 1）植被根系区土壤水基质势对地下水位和大气变化的响应存在滞后性和非均匀性，植被凋萎是渐进、动态的过程； 2）大气条件在该区域对植被生存起控制性作用； 3）隧道建设引起的地下水位变化对周边地表植被影响较小，且对不同植被类型影响程度不一。TSPAC分析方法的创新性在于： 提出了物理概念明确、易于工程使用的植被生态危险状态判断指标与依据，在SPAC分析模型基础上引入隧道地下水渗流模型，将隧道排水的工程因素与环境因素相结合，分析隧道排水—地下水位下降—地表植被影响的整体过程，并在实际工程中进行应用，可为隧道建设的环境保护提供一种新思路。