公路涵管结构设计方法研究

结合试验结果和工程调查资料,对公路规范、铁路规范、美国公路规范的涵管结构设计方法进行了比较分析,同时提出考虑涵管与土共同作用的设计计算方法,给出涵管截面弯矩计算公式。分析表明美国公路规范、铁路规范方法和共同作用分析方法的计算结果与试验结果接近,设计方法合理;公路规范方法求得的涵管截面弯矩值相对偏小,设计偏不安全;与规范方法相比,共同作用设计计算方法,可以综合反映涵管结构因素和周围土体性质对结构受力的影响,在理论上更合理。     

横风下π型断面大跨桥上汽车气动特性风洞试验（双语出版）

准确获得车-桥系统气动力是评估强风作用下桥上车辆运行安全性和舒适性的基本前提,为此必须考虑车辆与桥梁间存在的显著气动相互干扰。以山区大跨桥梁常见的π型断面主梁和集装箱货车为研究对象,设计并制作了1：32几何缩尺比的桥梁和车辆刚性测压模型,通过风洞试验测试了典型车-桥组合工况下车辆表面的风压分布,分析了前、后车辆干扰作用、车辆横向距离和车道组合方式等对桥上汽车气动特性的影响,并进一步分析汽车表面的风压值分布,以探究汽车气动力系数变化的机理。研究结果表明：前、后车辆间的干扰、车辆横向距离的改变对汽车的侧向力系数、阻力系数和升力系数均有较大影响,但对汽车的力矩系数影响较小,且汽车的力矩系数具有一定的离散性;车道组合方式中测试车辆位置的改变对汽车气动特性的影响大于干扰车辆位置的改变对汽车气动特性的影响,且车辆组合方式的改变对汽车的力矩系数基本没有影响;受桥梁π型主梁断面的影响,汽车侧向力系数的变化趋势与Coleman规律下的变化趋势不同。     

特殊条件下隧道内设置拓宽变速车道长度研究

山区高速公路受地形影响,很多互通式立交的设置位置受到很大限制,导致隧道出口与互通式立交出口之间间距很小。根据隧道内车辆驾驶人员对隧道内标志的识别、辨识、认读,以及车辆变换车道所需距离等条件,考虑对某些处于特殊条件的隧道设置1个变速车道,以缩小隧道出口与互通式立交出口之间的距离。分析结果表明,在设计速度为80 km/h的高速公路2级服务水平下,隧道出口处拓宽变速车道的长度不宜小于309 m,一般宜大于310m。在设计速度为60 km/h的山区高速公路隧道内拓宽变速车道的最小长度为203 m,一般应大于210 m。满足以上条件时,可以在隧道出口处设置变速车道以减少隧道出口与互通式立交之间的间距。     

基于正交设计的隧道Ⅴ级围岩相似材料配比试验研究

基于正交设计方法,将雅沪高速公路某隧道围岩的粘聚力和摩擦角作为研究目标,使用粉煤灰、干河沙和机油作为原料进行拌和,较好地模拟了V级围岩。通过大量试验,确定相似材料物理参数的影响因素并进行敏感性分析,最终确定材料的合理配比,为下一步的试验研究做好准备。     

复合地层土压平衡盾构掘进参数模拟分析研究

复合地层特别是软硬交互地层的盾构掘进参数模拟与预测理论及方法研究,目前还处于薄弱阶段。基于Terzaghi松动土压力模型与CSM(科罗拉多矿业学院)模型,对广州地铁3号线大石—汉溪区间不同风化程度混合岩地层的土压平衡盾构掘进表现分别进行模拟分析,结果基本符合实际的掘进表现,但在贯入度大于20 mm/r的硬岩掘进情况下推力及扭矩模拟值与实际值存在较大正负差异。针对这种正负差异情况,分析可能产生的原因。通过对软硬交互复合地层的盾构受力分析,模拟计算在软硬地层各占50%情况下的推力与扭矩值,结果表明,总推力和扭矩的模拟值均在实际值范围内,验证了采用的综合考虑软土和硬岩模拟分析结果的复合地层掘进参数模拟分析方法的有效性。     

软土地区盾构下穿施工对铁路路基影响分析——以杭州地铁2号线某区间现场监测为例

盾构隧道下穿施工,将对既有铁路路基产生一系列不利的影响。当盾构引起的路基位移超过承载能力,将导致铁路轨道产生过大的弯曲及扭曲变形,从而影响列车运行的平顺性和安全性。结合杭州地铁2号线某区间隧道下穿既有铁路路基工程现场监测数据,分析在盾构下穿施工过程中列车轨道、路基坡脚及路肩的位移变化规律。实测结果发现： 1）监测点沉降变化与盾构的相对位置密切相关,可划分为盾构到达前、盾构穿越及盾构通过3个阶段; 2）盾构到达前,当盾构土压力大于静止侧向土压力将引起地表隆起,反之,则产生地表沉降; 3）盾构穿越过程中将导致地表隆起位移; 4）盾构通过后,地表沉降持续发展。由于碎石路基具有一定的调节作用,使路肩隆起值小于坡脚。铁路轨道隆起整体小于同一平面路肩,是因为具有一定抗弯刚度的轨道对土体位移有一定的抵抗能力。     

国内公路隧道运营期交通事故统计及伤亡状况评价

为更好地了解我国公路隧道运营期交通事故整体特征及伤亡状况,对2001-2017年国内发生的121起公路隧道交通事故开展统计分析,分别从事故发生的地理位置、事故发生时间、事故类型、事故车辆类型以及伤亡情况进行统计分析。结果表明： 1)事故发生量与该地区公路客货运输量成正相关,但西北地区和华南地区事故量占比远大于其交通运输量的占比; 2)事故类型以车辆相撞为主,且轿车发生的事故数量最多; 3)每年1、4、5月的事故发生量较多,每天16:00-18:00事故发生率最高; 4)中隧道（500 m<L≤1 000 m）的事故平均伤亡人数最高。最后结合交通事故伤亡情况等级划分,分析各因素对事故伤亡影响权重,得到造成伤亡的最不利组合为“特长隧道+货车+追尾事故”。     

大跨度自锚式悬索桥主梁钢-混结合段模型试验

为研究大跨度自锚式悬索桥主梁钢-混结合段的受力性能与传力机理,以重庆鹅公岩轨道专用桥为研究背景,设计相似比为1：3的钢-混结合段缩尺试验模型,采用自平衡加载方法施加轴向试验荷载,测试模型的应力与滑移情况,并将试验结果与有限元分析结果进行对比,验证有限元模拟方法的正确性;而后利用有限元分析结果,得到钢-混结合段在轴向荷载作用下的传力机理。研究结果表明：在试验荷载作用下,试验模型各构件的应力水平均随荷载增大呈线性趋势增长,结构整体处于弹性工作状态;结合段开孔钢板与填充混凝土之间的相对滑移量较小,最大相对滑移量仅为4.2 μm,钢-混之间的协同受力状态良好;轴向荷载首先通过结合段开孔钢板端部的面内承压作用传递至钢梁,之后PBL连接件与栓钉连接件进一步将轴力传递至钢梁,最后通过承压板的面外承压作用将剩余轴力全部传递至钢梁;其中,承压板为主要传力构件,传递61.1%的轴力,剪力连接件与开孔钢板端部传力比例分别为17.0%与21.9%,开孔钢板端部的传力作用不可忽略。研究结果可为后续类似结构的研究与设计提供参考。     

水玻璃模数对偏高岭土基地聚合物物理力学性能的影响

研究以水玻璃(即Na_2SiO_3溶液)为主的碱激发剂对偏高岭土为原料制备的地聚合物物理力学性能的影响。研究结果表明:随着水玻璃模数的逐渐提高,偏高岭土基地聚合物的抗折及抗压强度呈现先升高后下降的趋势;当水玻璃模数为1.30时,地聚合物达到最大抗折和抗压强度;地聚合物浆体流动性随水玻璃模数的增大呈现先增加后减少最后趋于平稳的趋势,模数为1.00时,浆体流动性最好;凝结时间则随模数的增大而逐渐增长。根据实际要求来选择配制激发剂的模数,达到既不浪费原材料又能满足力学性能要求的目的。此外,不同的水玻璃模数对地聚合物的密度并无明显影响。     

碳纤维布加固预应力混凝土空心板桥极限承载力全过程分析

对采用碳纤维布加固后的装配式预应力混凝土空心板桥进行极限承载力分析.采用MIDAS/FEA有限元软件建立计算模型,考虑材料的非线性,计算空心板在4种工况下的极限承载力.计算结果表明:采用碳纤维布加固空心板桥,改善了空心板的受力性能,提高了空心板的屈服荷载和极限荷载;空心板的屈服荷载和极限荷载随碳纤维布用量的增加呈非线性增大.力Ⅱ固后的空心板挠度明显减小,空心板变形得到有效的控制.