寒冷地区冰压力作用下桥梁垮塌结构分析

针对目前桥梁工程领域有关冰压力作用形态及对水下基础结构设计与施工影响的系统性研究较少的现状,结合我国北方寒冷地区混凝土桥梁实际应用存在的问题,从冰压力作用性能、作用状态的分类入手,对我国桥梁设计规范和国外,尤其是前苏联设计规范关于冰压力的计算分析进行了论述分析.寒冷地区有凌汛河流上的桥梁,基于冰压力作用下结构分析结果,可以推导出,冰压力荷载计算控制着桥墩基础的设计,必备的结构配筋是冰压力作用下保证结构安全的有效措施.     

计算春季流冰对桥墩动压力日冰温取值的试验研究

通过在河冰内预埋温度传感器,在流冰前连续72 h实测冰温沿冰厚的分布规律.研究了黑龙江省Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区流冰时冰温沿冰厚的分布规律,运用数学优化分析综合工具软件包1stOpt,采用准牛顿法和通用全局优化算法,建立黑龙江省Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区流冰期气温、水温与冰温的三维数学模型.得出如下结论:流冰期冰温沿冰厚分布呈两端高中间低的分布特征;流冰时黑龙江省三个分区的加权冰温均低于0℃,且随着纬度的增大,由南向北冰温呈降低趋势.对于黑龙江省河流,冰压力计算时冰的抗压强度标准值取0℃时的冰抗压强度是不适宜的,计算的冰压力偏小.研究结果为计算冰压力时冰的抗压强度标准值的确定提供了参考.     

冰压力计算的若干问题

新颁布的《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-85)(以下简称新规范),除对冰荷载的属类及其组合进行了修改和调整外,又对冰压力的计算问题增加了某些新的内容和要求。本文就新规范中有关冰压力的计算问题,结合国内外有关资料作一简述,供参考。一、冰压力计算基本资料的确定进行冰压力计算之前,应具备如下基本资     

跨海桥梁基础冰荷载计算探讨

总结了海冰与桥梁基础的作用形式,分析了几种冰荷载计算公式的适用性,提出了跨海桥梁基础冰荷载计算需要考虑的因素,最后结合某跨海桥梁基础给出了冰荷载计算算例。     

春季流冰对桥墩产生动冰压力时冰抗压强度取值探讨

通过对黑龙江省Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区6座桥梁桥位处河冰抗压强度与河冰温度、加载速率试验数据的分析,建立了Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区河冰强度与河冰温度、加载速率的数学关系模型,依据模型探讨了流动河冰抗压强度的取值问题,并通过撞击力试验结果验证了河冰抗压强度取值的合理性。研究结果为计算冰压力时冰的抗压强度标准值的确定提供了参考。     

计算春季流冰对桥墩动压力时冰温取值的试验研究

通过在河冰内预埋温度传感器,在流冰前连续72 h实测冰温沿冰厚的分布规律。研究了黑龙江省Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区流冰时冰温沿冰厚的分布规律,运用数学优化分析综合工具软件包1stOpt,采用准牛顿法和通用全局优化算法,建立黑龙江省Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区流冰期气温、水温与冰温的三维数学模型。得出如下结论:流冰期冰温沿冰厚分布呈两端高中间低的分布特征;流冰时黑龙江省三个分区的加权冰温均低于0℃,且随着纬度的增大,由南向北冰温呈降低趋势。对于黑龙江省河流,冰压力计算时冰的抗压强度标准值取0℃时的冰抗压强度是不适宜的,计算的冰压力偏小。研究结果为计算冰压力时冰的抗压强度标准值的确定提供了参考。     

抗暗冰填料应用性能研究

化学类抑制冻结铺装技术是国外提出来的一种抵抗冬季暗冰的一种新技术手段,并取得了良好的应用效果。我国大部分地区冬季气候湿冷,易产生暗冰,并导致交通事故发生率的逐年增长,抗暗冰材料的研发对提高我国冬季交通安全和填补我国抗暗冰技术的空白有非常重大的社会和经济意义。该文对国内自主研发的一款新型抗暗冰填料的应用性能研究作了介绍,可供同行参考。     

混凝土路面碳纤维发热线融雪化冰研究

采用有限元法分析了布置碳纤维发热线的混凝土路面融雪化冰的性能.利用ANSYS热分析模块,建立了布置碳纤维发热线的混凝土路面的有限元分析模型,通过与室内、室外混凝土板的升温试验结果对比,验证了模型和计算方法的正确性.在此基础上,根据实际气象情况,计算了在不同环境温度和风力等级下,不同发热线布置间距、不同输入功率下混凝土路面的温度-时间曲线,进而得到了不同厚度的冰层完全融化所需要的时间,可以为工程设计提供参考.     

空调系统中天然冰雪的利用分析

分析我国东北地区独特的寒冷气候环境,提出将天然的冰雪利用到空调系统中,实现天然冰雪"冬储夏用"的构想。介绍天然冰空调系统,并与常规空调系统和普通冰蓄冷系统进行对比,体现天然冰系统的独特性。对天然冰蓄冰槽及其工作原理、两种储冰技术进行介绍,并总结天然冰系统的综合效益。     

氯盐对水泥混凝土强度与防冰效率的试验研究

以盐溶液外部浸泡模拟混凝土表面防冰,以内部掺加盐分模拟混凝土内部防冰. 通过抗压与弯拉试验分析了2种氯盐施加方式对混凝土强度的影响；又通过室内冻结试验分析了氯盐施加方式对防冰效率的影响.结果表明:内部防冰对混凝土强度的损伤程度要大于外部防冰；两种方式在初始冻结时同上几乎无明显差异,在完全冻结时间上内部防冰的延迟效果显著弱于表面防冰.由此可判断,强度损伤主要来源于内部,防冰效率则来源于表层.因此,防冰涂层与防渗层组合具有应用前景.     

道路融雪地能利用热循环基本性能模拟分析

针对道路集热蓄能融雪化冰过程进行分析,建立地能利用热泵循环道路融雪化冰基本过程模型,开展数值计算分析.重点探讨降雪和融雪过程地源热泵运行和地下换热过程的基本性能,以及降雪量、气候环境温度、地下初始温度的影响规律.分析表明,常规降雪量的道路融雪平均热耗率为250 W/m<'2>左右,热泵系统性能指数COP维持在4以上.地下初始温度增加将对地能利用热泵循环效率带来显著的提升空间,表明太阳能路面集热和季节性地下蓄能技术具有巨大潜力.     

极地冰区船舶航运的发展动态与展望——POAC 2017国际会议综述

近年来,极地冰区航运成为关注热点,第24届北极条件下港口和海洋工程国际会议(The 24th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions)的召开旨在为广大极地航运的专家学者提供相互交流学习的平台.从北极冰区港口和海洋工程安全保障技术角度,对本次国际会议的报告内容进行介绍和分析,并从多角度详细阐述了北极海冰遥感监测技术、北极冰区冰载荷分析、极地规则与法律和极地船舶航行风险评估等研究的发展前沿,对当今世界上极地研究的核心脉络进行梳理和把握.针对极地冰区船舶航行及安全保障的研究热点,展望了极地冰区航运研究的发展趋势,并对未来极地冰区船舶航行的研究重点提出建议,旨在抓住极地船舶航行的发展机遇.      

流冰区桥梁防撞研究达国际先进水平

<正>日前,"西部地区流冰荷载撞击力计算及桥梁防撞措施的研究"项目成功通过西部交通建设科技项目管理中心鉴定委员会鉴定。该项目是我国首次对流冰严重地区河冰撞击力计算及桥梁防撞措施进行系统研究,由黑龙江省交通运输厅公路勘察设计院承担。项目在流冰期气温、水温与冰温的相关关系,冰温、应变速率     

流冰区桥梁防撞研究达国际先进水平

<正>日前,"西部地区流冰荷载撞击力计算及桥梁防撞措施的研究"项目成功通过西部交通建设科技项目管理中心鉴定委员会鉴定。该项目是我国首次对流冰严重地区河冰撞击力计算及桥梁防撞措施进行系统研究,由黑龙江省交通运输厅公路勘察设计院承担。项目在流冰期气温、水温与冰温的相关关系,冰温、应变速率对河冰力学性能的     

碳纤维发热桥面融雪化冰性能预测模型

采用内置碳纤维发热线加热方法进行桥面融雪化冰室内试验,并构建内置碳纤维发热线桥面有限元模型对融雪化冰过程进行数值模拟。结果表明:碳纤维发热线布设方式和外界环境均对桥面铺装融雪化冰效率造成一定程度的影响,其中发热线布设间距、环境温度和风速对融雪化冰效率影响较大;通过模拟结果与室内试验结果对比分析验证,建立的有限元模型能够准确地预测碳纤维发热桥面融雪化冰性能。     

冰冻河道桥墩防船撞技术应用研究

以我国北方某桥梁防护项目为依托,结合冰冻河道防冰及防船撞的项目特点,通过理论计算、试验及数值仿真方法对该项目船舶及冰排撞击力、桥梁自身抗撞能力及防撞设施设防效果进行研究,为柔性防撞技术在工程项目中的成功应用提供理论依据。     

固定自动喷淋冰雪抑制技术在北美和欧洲的应用

为解决道路和桥面因雨雪冻结引起的交通难题,介绍了一种国外防冰技术——固定自动喷淋技术（Fixed automated spray technology,以下简称FAST）。总结了FAST系统的组成、工作流程、优缺点和维护问题,并分析了FAST系统在北美和欧洲的应用实践情况。FAST系统是关键位置防冰的一种重要方法,能够针对性地对冰雪来临之前的潜在的问题进行预防,促使道路和桥面冬季防雪化冰模式从被动向主动转变,为我国道路和桥面防冰技术的研究与今后国内类似的工程项目提供参考。     

接地面部分溶化条件下冰面轮胎摩擦力的研究

综合运用流体动力润滑理论的能量守恒定律，提出了接地面部分溶化条件下冰面上汽车轮胎的摩擦力或牵引力的理论计算模型。证明了正常工作条件下，接地面上冰产生溶化的可能。对不同制动和驱动条件下轮胎摩擦力进行了计算，取得了同试验数据吻合很好的预测结果。并同已有预测模型进行了比较，比较结果表明：本文依据严格的润滑理论所推导出的冰面轮胎牵引力模型比其它已有理论模型更接近试验结果。     

基于蓄能的道路热融雪化冰技术及其分析

道路蓄能融雪化冰是未来能源交通领域可持续发展的重要措施。近年来,迫于化学融雪剂的巨大危害,国际上许多国家开展新型道路热融雪技术研究和示范应用。热融雪技术主要包括导电混凝土/沥青、加热电缆和循环热流体等三种方式。其中,循环热流体融雪化冰技术可以实现可再生能源利用和蓄能技术,达到更高的能源利用效率和环保效能,被国际公认为最具发展前景和可持续发展的绿色生态技术。本文着重论述国内外热融雪化冰技术的发展状况,阐述存在的基本问题,推动我国融雪化冰技术的迅速崛起和发展。     

自发热机场沥青混凝土道面融雪化冰试验研究

通过对铺装了导电体的自发热机场沥青混凝土道面进行化冰试验与融雪试验（初始温度为-10 ℃、导体控制温度为50 ℃、设置和不设置隔热层），得出了融雪化冰所需时间和设置隔热层能够提高能量利用率的结论。运用有限元软件融雪化冰分析，与试验结果对比，验证了试验结果的正确性。并对下一步研究工作提出了建议。