电气化公路技术研究

交通是能源消纳的重要领域，其对社会能源结构的调整和节能减排具有重要的影响和带动作用。在陆路交通方面，轨道交通和小型客运车辆的电气化发展方向相对清晰，而公路货运尚无明确的技术路线。为充分利用清洁能源，减少化石能源在交通领域中的使用，发展并推广电气化公路技术，对重载卡车的蓄电池、燃料电池、混合动力3种电气化方案进行对比分析，结合卡车负载的特点，对不同电气化方案进行评估。研究融合新能源发电及并网、混合动力技术、智能驾驶技术的电气化公路技术，从车辆动力技术、供电线路、受电弓与计费、新能源并网、编组智能驾驶运行5个方面对电气化公路方案进行介绍，可以实现公路货运系统的绿色、安全、高效运行。以10公里线路电气化为例，进行规划和成本估算，构建单车和区域（或路段）电气化的运营成本计算模型，基于燃油消耗和阻力分析2种方法进行计算。对车辆购置及改装、基础设施建设、可再生能源发电、系统环保效益等4个方面进行技术分析与成本测算。从供能技术变革、商业模式和推广路线3个角度对电气化公路技术的未来推广进行论证展望。研究结果表明：电气化公路技术的应用与规模化能够带来巨大的经济与环境收益，其中的混合动力方案与架空线输电方案为面对未来可能的储能技术变革与无线输电普及打下重要的基础，提供了拓展空间，也是重载货车实现智能驾驶的重要步骤；与燃油驱动相比，电驱动百公里成本减少96元，单一重卡年运营成本减少18.8万元，百公里污染物（如：碳氧化物、氮氧化物等）均减少50%以上。     

圆形钢筋混凝土桩局部破除后抗弯能力计算及应用

深基坑工程中常常出现围护桩成桩垂直度偏差以致侵入主体结构限界的现象,为保证后续主体结构尺寸符合要求,需要对侵限部位进行凿除,进而导致其抗弯承载能力下降。针对圆截面桩体局部凿除后的抗弯承载能力计算问题,基于二次逼近法,建立圆形钢筋混凝土桩局部破除后正截面抗弯承载能力计算方法,结合实际工程分析围护桩局部破除后对基坑围护结构体系的安全性影响。结果表明： 桩身局部破除后,纵向受力钢筋切断和桩身截面面积的减小将导致桩身正截面抗弯能力快速下降;依托工程中800 mm 的围护桩,凿除18 cm 厚度（含切断6根主筋）后,其正截面抗弯能力下降至原设计值的55%,剩余承载力已不能满足安全支护的要求,需进行加固处理。     

基于计算模型运用Civil3D实现路网场地整体优化的设计方法

提出基于条件极值的场地标高计算模型,采用该模型进行场地设计可实现地块与地块之间、地块与道路之间的土石方总体最优。通过工程实例介绍应用Civil3D实现该模型的场地设计方法,该方法效率较高,适用面较广,适合各种情况下的园区场地设计。     

观音沙特大桥上部构造设计验算与长期跟踪监测

介绍了观音沙特大桥上部构造T构设计。采用新、旧规范对T构进行验算,并在营运期长期跟踪桥梁病害及挠度变化,力图从结构设计及营运期产生的病害中找到相关性,从根本上对病害进行处治,也对设计成果跟踪反馈,为同类桥型深化设计提供经验。     

波纹钢管廊结构设计关键技术分析与问题探讨

波纹钢管廊结构具有受力性能优、施工时间短、造价低、环保性能好等优点。为深入了解波纹钢管廊结构的承载机制、破坏特征及装配化技术、规范化断面形式、土体加固方法及措施等关键设计方法,对美国、加拿大、澳大利亚等公路、铁路工程中的排水沟、地下通道、立交工程中波纹钢管道结构的应用情况进行介绍,分析梳理波纹钢管道在国外的工程应用、规范编制、技术特征和设计施工方法,并对波纹钢管结构的荷载计算、强度验算、设计流程和方法进行详细分析。结合国内波纹钢管廊建设技术的发展需要,从建设环境、结构断面形式、装配化、围护土体加固、最小埋置深度等方面探讨波纹钢管廊建设中存在的问题及发展趋势,提出对波纹钢管廊建设关键技术的研究建议。     

微型桩-香根草协同护坡试验与计算研究

单一的香根草护坡或微型桩护坡在边坡加固与防护工程中均得到了广泛应用,但针对两者协同护坡的研究和相关工程应用相对较少。边坡安全系数作为评判边坡稳定性的重要依据之一,其计算分析结果的准确程度高,可提升滑坡灾害的预测水平,从而降低损失。通过室外大比例尺模型试验,采用坡顶分级堆载对植被与微型桩协同护坡的效果进行试验,并对采用多种理论与数值方法求得的边坡安全系数进行了比较,分析了香根草及微型桩对边坡安全系数的影响。试验与计算结果表明：采用三维有限元分析得到的安全系数略高于二维有限元分析;相比于素土边坡,微型桩-香根草协同护坡能极大地提高边坡安全系数,有效提高坡体稳定性,而且能够提高边坡承受荷载能力,研究结果可为生态防护与工程加固措施协同护坡工程设计提供理论依据。     

天津海河隧道泡沫-水喷雾系统保温措施升级及改造

海河隧道泡沫-水喷雾系统在冬季寒冷条件下运行时,个别雨淋阀组出现局部结冰的现象,对隧道的安全运行造成一定影响。针对这一运营难题,通过现场实测温度及数据分析,对箱体保温进行散热量计算并实测加热功率,对隧道内不同部位的雨淋阀组制定不同的保温措施。得出如下结论： 1）寒冷地区隧道的泡沫-水喷雾系统雨淋阀组应考虑保温。 2）雨淋阀组的保温措施应结合实际情况,根据箱外温度,制定对应的保温措施。 3）洞口位置的雨淋阀组应设置电加热器保温。 4）设置电加热器的雨淋阀箱体,其热量损失与隧道内温度成反比;温度越低,散热量越大,能耗越大。     

钢-混凝土组合弯梁桥设计计算实例

简要介绍了2孔33 m钢-混凝土组合梁桥桥型及截面特点。同时针对目前尚无专门用于分析钢-混凝土组合弯梁桥的计算软件,在采用桥梁博士程序3.1.0版按照直梁桥进行结构的精确计算分析的同时,空间分析采用3D-BSA2006弯坡斜桥空间分析程序进行校核,对内外侧支座反力进行对比分析。     

连续梁桥跨河施工支架研究

主要研究了采用装配式公路钢桥桁架(通常称为贝雷架)做为支架进行连续梁桥现浇箱梁混凝土的施工方法;研究了跨河施工支架的技术方案,特别是施工支架在桥墩上的刚性斜撑,同时结合现场试验研究了施工支架的分析计算方法及变形。研究表明,采用装配式公路钢桥桁架解决跨河预应力混凝土连续梁现浇混凝土施工支架问题是有效的。     

柱式钢筋混凝土桥墩的弹塑性抗震简化计算

在强震作用下柱式钢筋混凝土桥墩会进入塑性状态,采用考虑有刚度退化的武田三线型模型(弯矩-曲率关系),对一典型的双柱式桥墩进行了弹塑性有限元抗震分析,通过引入等效塑性铰长度的概念将其简化为两自由度结构模型,采用考虑有刚度退化的武田三线型模型(力-位移关系)进行计算。研究结果表明,墩顶位移结果及滞回曲线形状均吻合较好,为柱式桥墩的弹塑性抗震计算提供了一种简单可靠的计算途径。