风屏障破坏所致风载突变对桥梁列车行车安全影响研究

为研究桥上风屏障局部破坏对桥梁列车行车安全性的影响,以某四塔公铁两用斜拉桥为背景,进行列车动力响应和行车安全性影响参数分析。推导列车通过风屏障破坏段时车辆和桥梁的风荷载,并通过桥梁和列车节段模型风洞试验,测得计算所需气动力系数;在此基础上建立风-车-轨-桥耦合振动模型,研究了风屏障破坏段长度、平均风速和列车车速对列车动力响应及行车安全的影响。结果表明：突风效应会导致列车横向位移达到最大值,遮风效应会使列车横向加速度达到最大值;随风屏障破坏段长度、平均风速和列车车速的增加,列车动力响应随之增加;风屏障破坏会增加列车的轮重减载率和脱轨系数,并且高风速下各节车辆在风屏障破坏段的脱轨系数差异较大;仅在风速不大于10 m/s时,列车可以180 km/h的车速安全通过风屏障破坏段。     

基于机器学习预测微生物加固钙质砂统一动强度

为探究不同微生物加固程度、有效围压和相对密实度与微生物加固钙质砂的动强度系数之间的相对重要性大小,并建立相应的统一动强度准则,用以预测微生物加固钙质砂的动强度,依据86组微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术加固钙质砂的不排水三轴试验数据建立数据集,利用反向传播神经网络(BPNN)和多元自适应回归样条(MARS)方法对数据集进行训练和预测。结果表明：微生物加固程度对动强度系数的影响程度最大,有效围压的影响稍逊之,相对密实度的影响相对较小,其相对重要性大小均值分别是100%、94%与68%,基于机器学习方法对微生物加固钙质砂的动强度系数进行预测的效果优于传统方法建立的统一动强度准则所获得的结果,其中BPNN模型的预测结果更准确,MARS模型的计算效率更高。     

三江口大桥扩大基础设计及施工

依托三江口大桥扩大基础的设计和施工,论述了采用扩大基础的大桥在扩基构造、埋置深度、参数取值和基坑回填等方面的细节,提供了相关经验。结果表明,扩大基础造价相对较低,施工周期较短,且施工风险较低。从经济、施工工期和风险控制角度看,在地质条件好的地区,大桥采用扩大基础比其他基础形式更具优势。     

高大温差对水泥混凝土力学性能的影响

为减少高温、大温差环境下水泥混凝土的早期裂缝产生,在高温循环、高温基准以及常温基准3种养护条件下,测试了混凝土的强度、动弹性模量与超声声速,以评价其在极端条件下的力学性能影响。结果表明：大温差混凝土的临界破坏时间大致与终凝时间相同;在临界破坏时间以前,混凝土内部的温差应力大于30%的极限抗拉强度应力,此时混凝土处于“易损期”,内部易产生塑性裂缝;C60混凝土的临界破坏时间最短(8 h),同时“易损期”较短,因而受高温、大温差养护环境的影响小,具有较好的抗裂性。     

基于通行能力系数优化的道路交叉口单点动态控制研究

为提升城市交叉口在动态交通条件下的通行效率,提出一种单点控制方法。首先依据交叉口及相邻上下游路口信息计算真实交通需求及相关时长约束,并依据交通需求进行相序选择,依据过车信息更新饱和车头时距及饱和流量;然后结合相关约束构建模型求解路口通行能力系数,依据通行能力系数区分不同交通状态,并依据所取的状态采用相应策略进行信号控制;最后通过仿真实验和真实应用对该方法的有效性进行验证。     

降雨条件下红砂岩边坡生态防护试验研究

根据降雨作用于坡面的实际情况,采用人工喷水来模拟自然降雨,通过控制喷水速度来模拟不同降雨强度;自制了模拟边坡的试验装置,该装置可以旋转来模拟不同坡率的边坡;利用该装置比较各草种的生长适应性和抗冲刷能力,研究各草种在不同边坡坡度、不同固土方式下性能的优劣以及不同固土结构的固土性能,分析了红砂岩边坡降雨条件下的边坡冲刷特点.试验方案能够有效地模拟边坡在降雨冲刷条件下的实际情况.     

基于静载试验的刚架拱桥荷载横向分布系数分析

以一座刚架拱桥——团结桥为背景,利用有限元软件建立空间模型,对其荷载横向分布系数进行分析,并与弹性支承连续梁法的计算值、实桥静载测试结果相比较,分析刚架拱桥荷载横向分布系数的变化规律,为刚架拱桥的检测与设计提供参考.     

拓宽方式对旧T梁荷载横向分布的影响研究

为研究拼接拓宽的不同方式对旧桥活载受力的影响,以某T梁桥为背景,建立了12种拓宽方式的三维实体有限元模型,计算了每种方式中旧梁的荷载横向分布系数,并进行对比分析.结果表明:增加新旧梁刚度比、设置新旧梁横隔板及提高横隔板高度能较大幅度减小旧梁的荷载横向分布系数;此外,相对于单侧拓宽,对称拓宽下旧梁的荷载横向分布系数更小.因此,为减小拓宽后旧桥的活载受力,在其他条件允许的前提下,建议适当增加新旧梁刚度比,并在新旧梁间设置横隔板及增加横隔板高度,具体取值应结合实际工程确定.     

风浪和水流冲刷作用下湖区路基石笼护坡设计研究

湖区浸水路基受风浪和水流冲刷双重作用,影响石笼护坡的稳定性。按照水利相关规范,通过对湖区风浪要素等的计算,确定石笼护坡的防护范围和厚度,以确保风浪作用下石笼护坡的稳定,并通过计算近岸的冲刷深度,确定石笼基础的埋深和宽度,使水流冲刷作用下石笼基础保持稳定。此外,当软土较厚时,需进行石笼基础的抗滑移、抗倾覆和地基承载力验算和边坡整体稳定性验算,如抗滑移验算和地基承载力不满足,可采取增大基础宽度或基底下抛填块石方式处理。     

表面损伤斜拉索雷诺数临界区气动力与流场分析

斜拉索由于具有自身质量轻、结构刚度差、结构阻尼小和自身长细比大的特点,极容易发生风（雨）致振动,对桥梁结构的安全性能产生很大的影响,而斜拉索作为斜拉桥的重要受力构件,准确掌握其风荷载对于桥梁抗风设计具有重要意义,特别是斜拉索在生产、运输和安装过程中表面可能受到损伤,该斜拉索在临界雷诺数区的气动力特性和流场特性更是值得研究的问题。针对此种状况,通过同步测力风洞试验,对表面无损伤斜拉索模型和表面损伤斜拉索模型在不同风攻角下的升力系数进行时程分析,得到边界层转捩的3个区域;将升力系数时程进行快速傅里叶变换计算得到升力时程频谱图,并通过频谱图分析随机信号的频域特征;对比从雷诺数亚临界、临界到超临界区表面无损伤和表面损伤斜拉索的流场变化,并从周围流场变化的角度分析雷诺数临界区斜拉索气动稳定性及可能的机理。研究结果表明：表面无损伤和表面损伤模型的升力系数随雷诺数的变化规律基本一致,二者的升力时程在TrBL0向TrBL1阶段和TrBL1向TrBL2阶段过渡过程中会出现双稳态现象,损伤会影响斜拉索尾流区旋涡脱落的情况,进而对不同雷诺数下的Strouhal数值变化产生一定的影响。