三股线高架桥病害成因分析与加固研究

三股线高架桥运营后出现了斜截面开裂、顶板纵向裂缝、主梁跨中下挠现象,严重影响结构的耐久性和运营安全。通过对三股线高架桥病害现状进行详细分析,得出结构开裂和下挠主要原因,并对症下药,提出了两种可行的加固设计方案,对两个方案的工期、是否影响交通等方面进行了比较分析,得出了体外预应力综合加固技术较为适合该桥梁。     

基于支持向量机的多年冻土路基融沉变形预测

多年冻土路基热稳定性差,工后沉降量大,路基病害较为严重。如果能够准确预测该类路基的工后融沉值,就可为工程建设提供重要的参考依据,从而提高该类路基的路用性能。为此,在对现有预测模型应用效果分析的基础上,首次将支持向量机应用于多年冻土路基融沉变形的预测中,提出了一种有效可行的新型预测方法,并以实际工程为依托,构建了基于支持向量机原理的多年冻土路基融沉变形预测模型。通过与实测值及其它预测模型的对比分析表明：该模型在预测过程中有效的避免了“过拟合”及“维数灾难”,人为干预较少,具有预测精度高,泛化能力强,预测结果稳定的特点,成功的解决了多年冻土路基影响因素多,样本数量少等带来的预测难题。     

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公路桥梁常年在正温—负温环境循环变化影响下,其各构件组成材料的物理、力学性质均受到不同程度的影响。这时对该地区的旧桥实际性态和承载能力做出客观的评定,即可以获得对应于各种桥梁设计参数的现实值,也可以为后续的维修、加固提供科学的依据。本文在充分分析了寒区桥梁承载能力影响因素的基础上,给出了其组成构件损伤度的评定方法,并提出了利用系统模糊理论建立从构件到分部结构再到旧桥整体承载能力的三级综合评判体系。该评定方法不仅考虑寒区旧桥结构的重要构件,并兼顾次要构件,简化了错综复杂的旧桥评估工作,科学、简捷而又实用。     

退化性岛状冻土路基位移场地温响应研究

退化性岛状冻土连续性差,退融速率快,冻土路基病害较为严重。掌握该类路基随地温变化的变形规律,就可从根本上解决其热稳定性问题。为此,建立了该类冻土路基位移场的理论分析模型和有限元模型,并以实际工程为依托,通过对工后1 a内路基地温场、位移场的数值模拟及实测分析,提出了退化性岛状冻土路基位移场的周期性地温响应规律及"热缩"效应。研究结果表明:在一个周期内,该类冻土路基位移场的地温响应过程可分为冻胀、压缩及融沉3个阶段。其中冻胀与压缩阶段,地温变化对路基热稳定性影响较小,而融沉阶段产生的融沉位移对路基稳定性影响较大,且较地温变化有一定的滞后时间,当地温环境由升温状态向降温状态转变时发生,在此期间应加强对路基冻土的保护和监测。     

岛状多年冻土路基年周期性侧向位移试验研究

在岛状多年冻土区,冻土路基的自适应侧向变形季节性特征较明显,当变形过大时,极易诱发纵裂、滑坡等严重的路基病害,因此准确掌握该类路基侧向位移的规律特征,是提高公路设计质量、保障公路安全通行的关键。因此,以实际工程为依托,选取代表性路基试验断面,通过对工后一年内路基土体侧向位移的试验观测,发现岛状多年冻土路基年周期性侧向位移具有明显的阶段性特点。其中,由于水分迁移导致的位移累积曲线近似呈S状,年周期内路基侧向变形最大位置一般位于路基活动层附近;根据试验结果的对比分析,揭示了冻土上限覆土厚度、含水率对路基侧向位移的影响作用。