某道路沉降段路面有限元研究

将Abaqus有限元技术与道路沉降相结合,并根据张家口地区新建道路的现场监测试验数据以及当地地质环境条件,建立道路沉降有限元模型。数值模拟法试验表明,道路实际沉降值在检测完毕后,沉降为3.196~5.544 mm,而Abaqus有限元模拟得出的道路沉降值为2.229~4.135 mm,二者差距并不大。以此验证了Abaqus有限元模拟道路沉降技术在实际工程中的适用性。     

公路安全防护技术研究动态与趋势

主要从护栏设计法规、评价标准、护栏和护栏端头、桩基检测,控速车道设计技术几个方面,分别对目前的公路防护安全技术进行了归纳,总结了其优点和不足。最后本文重点介绍了公路防护安全技术需要进一步研究的领域,并为其合理设计与使用提供了一些建议和技术方案;重点旨在应结合当地条件,因地制宜的开发防护设施。     

两辆SUV乘用车侧碰耐撞性最差工况的判定

为了判定运动型多功能乘用车(SUV)受到同款车型以确定速度侧面碰撞时驾驶位附近车体耐撞性最差的工况,参考2018版中国新车评价规程(C-NCAP)中的相关要求,联合HyperWorks和LS-DYNA软件建立了两辆某款福特SUV侧面碰撞的有限元模型,仿真计算了撞击车在50 km/h的速度下以4种角度碰撞静止车辆侧面6个位置时被撞车驾驶位附近车体侧围构件的侵入量数据及其分布情况。结果表明:若两辆此款SUV发生侧碰且碰撞速度一定,则被撞车驾驶位附近车体侧围构件在碰撞角接近120°且碰撞位置处于法规侧碰处向前0~200 mm范围内的工况下所产生的侵入量最大,即被撞SUV驾驶位附近车体的耐撞性在这样的工况下显得最差。     

正交型立体交叉隧道的动力响应研究

随着更多复线工程的修建或者受地质条件、既有建筑物的限制以及城市地下空间综合开发的需求,不可避免的会出现许多近接或者交叉的隧道。为解决正交型立体交叉隧道结构地震动力响应特性及相互影响规律等问题,在单向El地震波作用下完成了3种地震烈度、5个工况的交叉隧道振动台试验,并分别对正交型立体交叉隧道中上跨和下穿隧道环向及轴向应变在不同加载工况下的应变峰值进行分析研究。试验结果表明: 1）地震烈度越高,隧道各特征点的地震环向应变越大,下穿隧道环向应变峰值整体大于上跨隧道;下穿隧道边墙部位向应变峰值最大,下穿隧道仰拱部分次之,其次是上跨隧道的仰拱与边墙部分应变峰值。2）当地震烈度较小时,两交叉隧道的环向应变峰值基本持平。3）当地震烈度较大时,下穿隧道的环向应变峰值远大于上跨穿隧道。下穿隧道轴向应变峰值整体大于上跨隧道,且上跨隧道仰拱轴向应变峰值最大,上跨隧道仰拱次之,上跨隧道与下穿隧道拱顶轴向应变峰值最小。最后对上跨隧道与下穿隧道的动力响应规律进行了对比分析。     

高速公路隧道洞口遮光棚亮度长度计算及经济性分析

隧道入口的长度和亮度与交通安全密切相关,根据CIE88理论推导出了满足行车安全的隧道入口遮光棚长度、亮度的计算公式,为遮光棚的设计提供了理论依据。通过案例分析表明,遮光棚的应用与传统电光照明相比不仅具有节能减排作用,还可有效降低工程造价,具有较好的经济优势。     

北京地下直径线大断面暗挖隧道衬砌施工技术

为解决复杂边界条件下大断面暗挖隧道衬砌施工方法选择的问题,针对北京站-北京西站地下直径线洞桩法隧道段和ＣＲＤ法隧道段的衬砌具体项目,从施工效率、经济性和沉降变形控制等方面进行研究。主要得出以下结论： 1）组合钢模和模板台车2种施工方法各有其适用性和局限性,应根据开挖方法、断面尺寸和作业环境等合理选用; 2）对2种施工方法在安全质量控制措施上进行了相关补充完善,可为类似工程提供参考。     

基于出租车GPS数据的城市道路拥堵判别

在回顾前人对城市道路拥堵判别的理论和实证研究的基础上,运用边界矩形法识别道路,划分拥堵标准,并根据各道路的拥堵隶属度确定其拥堵级别以及拥堵的时间段,建立了道路拥堵判别模型.此外,利用此模型,以深圳市某一地区的出租车GPS实测数据为例进行实证研究,筛选出拥堵的路段、路口以及每条道路拥堵的时段.应用模型分析的结果表明:模型可以客观分析道路交通状况,有效判别道路拥堵.     

运营地铁内空气品质的计算模型及时空变化特性分析

采用室内污染物的多箱物理模型,建立地铁内空气污染物的平衡方程,并对其可靠性进行分析。结合地铁客流量随时间的变化规律,对站台和区间隧道内CO2浓度的变化特性进行分析和评价。结果表明:在地铁的正常运营时段,站台内污染物浓度比较稳定,且空气品质较好;而区间隧道内的污染物浓度随客流量变化而变化,且空气品质较差。增加新风通入量可整体提高区间隧道内空气的品质。     

端部激励下斜拉索三维振动统一方程的精细推导

为了研究斜拉索在端部激励下的振动机理,考虑了斜拉索垂度、刚度、非线性、空间三维、端部位移等诸多因素,经过一系列精细推导,利用Galerkin多模态截断方法,建立了单自由度斜拉索三维振动的统一方程,并提出了斜拉索三维振动频率分量由各自方向上的固有频率和端部位移激励扰动项组成。斜拉索在考虑三维端部位移理想激励时,采用4~5阶龙格-库塔法编写了端部位移激励与斜拉索固有频率比值以1：1和2：1进行振动的MATLAB数值求解程序。研究表明：当频率比值以1：1振动时,位移响应规律性的拍频消失,转变为拍频叠合的效果,且其振动幅值在时间域上表现出高低起伏的趋势,其位移响应峰值、谷值均呈现出不断增大趋势。此外,斜拉索在端部很小的位移激励下便可产生较大的振动。当频率比值以2：1振动时,其位移响应表现出与一阶强迫共振同样的拍频特征。参数振动位移响应振幅正负值同样出现了偏差值,此条件下,微小的端部位移也能够激起较大的参数振动响应,因此参数振动同强迫振动一样不容忽视。斜拉索在端部位移作用下不仅有频率比为1：1的共振和2：1的参数共振,还发生了1：2的共振,即斜拉索在端部位移激励下具有3个主共振区,分别在频率比值为0.5,1,2周围,1：2共振产生的振幅明显小于1：1共振和2：1参数共振。     

富水大断面公路隧道水压模型试验及衬砌结构力学行为研究

为研究隧道衬砌在围岩压力及外水压力综合作用下的受力特征、结构安全性及破坏过程,采用自制的均匀水压模拟加载装置及隧道地层复合试验台架,实现对围岩压力及外水压力的分别控制加载,完成在深埋条件下不同外水压力作用下衬砌结构受力模型试验。运用ANSYS有限元软件分阶段计算衬砌在水土压力作用下的受力特征,计算各部分安全系数,并与试验结果对比分析。研究表明：采用抽真空的方法模拟外水压力时,外水压力值越大,试验结果越接近真实情况,当外水压力达到150 kPa时,其差值可控制在5%以内;在外水压力及围岩压力的作用下,墙脚及拱底分别受最大正弯矩及最大负弯矩作用,且安全系数较其他位置小;随着外水压力的增大,衬砌所受的轴力及弯矩持续增大,且增大速率基本呈线性,其中墙脚位置增长速率最快;随着荷载的增大衬砌结构墙脚最先发生破坏,墙脚裂缝发展导致衬砌结构应力重分布,最终引起拱底开裂;墙脚的裂缝导致墙脚处承受的正弯矩不断减小,拱底承受的负弯矩不断增大,安全系数不断减小;当墙脚的裂缝宽度发展至1.5~2.0 mm时,试验数据及数值模拟结果计算所得拱底安全系数降低至1.5左右,拱底不再满足承载要求,与试验中衬砌的开裂行为相吻合。所提出的模型试验方案可为类似模型试验提供参考,研究成果可为富水大断面公路隧道的设计及安全评估提供依据。