基于车载LiDAR数据的公路竖向净空自动化评估

现役道路基础设施管理过程中缺乏大范围区域内不同路段的现状或实时的竖向净空数字化资料，导致部分过高车辆撞击跨线桥或其他上空构造物的事故时有发生，造成了重大财产损失与人员伤亡。针对该问题，基于车载LiDAR数据构建公路竖向净空自动化评估方法框架。通过数据重构方法将复杂道路线形的车载LiDAR点云转化为简单的直线形式，利用基于线性索引的点云数据分块方法实现重构场景下车载LiDAR数据的条形、柱形与体素单元的快速分块，建立柱形单元非平面点初步滤波、基于K-Means与体素聚类的复杂LiDAR点云环境中路面优化分割流程。在基于条形单元划分提取道路边界后，利用体素聚类将路面上方点云进行划分。以提取的路面点云作为二维插值基准面，完成不同物体的竖向净空计算，并利用江苏南京市内的2条公路LiDAR数据的对算法框架进行测试。研究结果表明：所提方法在噪音存在的复杂LiDAR环境中可以有效分割出道路上方物体并完成竖向净空的计算；通过部分算法提取与人工标注结果的对比，显示公路1与公路2的竖向净空平均绝对误差分别为0.94、1.57 cm，具有较好的可靠性；在32 GB内存、Intel® Xeon® E5-1650 v4@3.6 GHz六核处理器的计算机上完成公路1与公路2竖向净空评估的平均时间分别为6.62、7.83 s·km^-1，算法效率可满足大尺度场景下的公路竖向净空自动化计算；相比于已有研究方法，所提方法框架考虑了车载LiDAR点云环境内的路面上测量噪音的存在，对变宽度路面条件复杂场景下的公路竖向净空评估具有更好的适用性。     

钢-混凝土组合梁桥的温度梯度作用——作用模式与极值分析

为建立适用于钢-混组合梁桥的竖向温度梯度作用模式和取值方法，对一组合梁节段模型开展超过一年的长期温度测试与有限元数值模拟，以温度场分解得到的竖向线性温差和残余温度作为温度评价指标，根据指标达到极值时的竖向温度分布特征建立适用于组合梁桥的温度梯度模式体系。利用气象站23年的历史气象数据计算组合梁桥的长期温度梯度，采用基于广义帕累托分布(GP分布)的超阈值模型进行温度梯度代表值极值分析。研究结果表明：竖向线性温差和残余温度可反映温度作用在结构产生的次生效应和自生效应，是判断竖向温度梯度模式合理性的有效评价指标；考虑中梁和边梁腹板的日照条件差异，建立了适用于多主梁组合梁桥的竖向温度梯度模式体系，包括了2种升温模式和1种降温模式，对不同铺装厚度和桥面板板厚均有较好的适用性；钢梁形状对各温度梯度模式的影响并不显著，桥面板厚度、沥青铺装厚度对组合梁顶部的温差影响显著，钢表面吸收率则对升温模式1、2中钢梁部分的温差影响显著；在边梁的升温模式2中，钢梁温度渐变段高度与组合梁的悬高比(桥面板悬臂宽度与钢梁高度的比值)有直接关系，当悬高比大于1.51时，钢梁完全处于阴影之中；建立了西安组合梁桥各温度梯度中温差的GP分布模型，计算得到了各温差50年重现期的代表值，通过与中国通规和欧洲规范中的温度梯度模式对比，发现提出的3种温度梯度模式可以更好地包络住组合梁桥中梁和边梁长期运营期间产生的正负线性温差和拉压应力状态，对于中国规范组合梁桥温度作用相关条款的补充具有重要意义。     

易溶盐与盐渍土层微观结构及竖向分布关系

以察尔汗至格尔木高速公路为依托,对察尔汗盐湖盐渍土的土样进行试验研究,通过人工挖取探槽和钻探取样的方法,测定沿线10 km、8个不同测区、距地表20 m内土样的易溶盐,并分析易溶盐质量分数不同时盐渍土的微观结构。结果表明:察尔汗盐湖土样以氯盐型盐渍土为主,易溶盐的质量分数随土层深度的增加而逐渐减少并趋于稳定,表层易溶盐富集,氯离子的质量摩尔浓度随土样深度的变化规律与易溶盐的质量分数一致,硫酸根离子的质量摩尔浓度随土样深度的变化有较强的波动性,通过电镜扫描照片分析得到盐渍土微观结构的连结形式,并分析了易溶盐质量分数不同时盐渍土的微观结构特征。     

轨道交通列车车道荷载分析研究

列车竖向荷载在计算简支梁最大弯矩时，使用车道荷载能方便地利用内力影响线计算出简支梁和连续梁的内力。同时，在计算公轨两用桥梁时，同时使用车道荷载则加载模式和计算规律一致，可大幅提高计算效率。文章通过对列车竖向荷载在简支梁上的结构效应，用三分段线性拟合法拟合出列车车道荷载。     

北京新机场线高架地段双块式无砟轨道结构设计

北京新机场线是我国首条最高速度达160 km/h的地铁线,轨道结构采用双块式无砟轨道,高架地段首次采用取消底座结构设计,为了保证轨道结构的安全可靠,有必要对无砟轨道道床结构进行结构选型及配筋设计。通过建立高架地段无砟轨道结构的有限元模型,对道床板板长、板宽、板厚进行了选型分析。针对无砟轨道无底座设计方案,考虑了列车荷载、温度梯度、桥梁挠曲3种主要荷载类型,提出了荷载组合方案,研究其关键控制因素,对道床板进行了配筋设计及检算。通过参数比选,完成了道床板的尺寸参数选择;在3种荷载类型中,温度梯度在道床板中引起的弯矩值最大,在设计荷载中占据主导因素,合理减小道床截面高度可有效降低温度梯度作用;道床板配筋应以控制裂缝为原则进行设计。     

连续箱梁桥维修加固施工技术

了解连续箱梁的病害情况,针对病害情况提出相应的增加竖向预应力、张拉体外预应力、加宽腹板、裂缝注胶封闭等措施,希望通过该桥的加固施工工艺的介绍,为其它箱梁加固维修提供一些借鉴和帮助。     

单箱三室连续梁桥在横向温度梯度与汽车偏载下的空间效应分析

宽箱结构连续梁桥的空间力学效应明显.依托顶板宽度达25.4 m的某单箱三室连续梁桥实际工程,探究了单箱三室连续梁桥在横向温度梯度作用与汽车偏载下的空间效应.基于现场实测温度数据拟合得到实测横向温度梯度作用;利用midas/FEA有限元软件建立全桥实体有限元模型,分析横向温度梯度作用效应和汽车偏载效应,并将二者进行荷载效应组合.结果 表明:拟合得到的实测横向温度梯度作用特征值远大于现行规范参考值;当实测横向温度梯度作用效应与汽车偏载效应组合后,单箱三室连续梁桥中跨跨中底板处纵向应力、横向应力不再满足规范中关于作用短期效应组合下A类部分预应力混凝土结构的抗裂性要求.     

箱梁桥竖向预应力二次张拉施工控制技术

预应力混凝土连续梁桥存在的突出问题是混凝土结构开裂。纵向预应力束布置和竖向预应力的大小对箱梁桥腹板斜裂缝的控制起着主要作用．而在一些桥梁的实际调查中,常有竖向预应力筋预应力不到位的情况．甚至在施工完成以后,有的预应力筋内无预应力。同时．由于箱梁桥高度有限．对施工要求高,稍有不慎．竖向预应力可能损失过半。这对箱体的受力是极为不利的也是导致腹板斜裂缝的主要因素。     

滹沱河特大桥主拱肋的竖向转体塔架设计

以滹沱河特大桥主拱肋采取竖向转体提升施工为例,对提升塔架和拼装塔架进行受力验算,并对塔架基础进行了验算,对主拱肋的拼装进行了分析。滹沱河特大桥拱肋竖向转体成功表明该支架系统安全可靠,足以保证施工安全与工程质量。