• 2020年第36卷第4期文章目次
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    • >道路与铁道工程
    • 表层嵌贴碳纤维板混凝土试件疲劳性能研究

      2020, 36(4):1-9.

      摘要 (34) HTML (0) PDF 10.81 M (269) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析表层嵌贴碳纤维板加固钢筋混凝土结构的界面疲劳性能,设计制作了 5 个表层嵌贴碳纤维板?混 凝土试件,采用单剪拔出的方法,研究不同荷载幅值和黏结长度参数对试件界面应变分布、界面滞回性能和界面 疲劳耗散能的影响规律。研究结果表明:达到设计疲劳次数的试件,界面剥离过程仅有快速传力阶段和界面稳定 传力阶段。而未达到设计疲劳次数的试件有完整的快速传力阶段、界面稳定传力阶段和失稳传力阶段。距加载端 14 cm 处的板条界面疲劳滞回性能呈现出与静力试验滑移?黏结应力曲线相似性质。同一测点相同疲劳加载次数 时,试验荷载幅值由 32%增加至 40%的过程中,界面损伤程度增大,界面耗散能最大值增大;黏结长度由 200 mm 增加至 280 mm 的过程中,界面损伤程度越小,界面耗散能最大值越大。

    • 香根草根系对膨胀土渗透性影响试验研究

      2020, 36(4):10-16.

      摘要 (30) HTML (0) PDF 2.76 M (316) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究植被根系对弱膨胀土渗透性的影响,通过不同含根量密度的弱膨胀土试样的变水头渗透试验,分 析弱膨胀土试样渗透性随含根量变化的规律,并应用 SEEP/W 软件对降雨引起的边坡不同位置处的体积含水量进 行分析。研究结果表明:香根草根系含根量密度越大,试样在标准温度下的渗透系数也越大;降雨阶段,体积含 水量的升高幅度与含根量和高程成正比;降雨停止后,体积含水量的降低速度与含根量成反比,降低幅度与高程 成正比。

    • 软土地层路基工后沉降预测及控制研究

      2020, 36(4):17-21.

      摘要 (29) HTML (0) PDF 10.10 M (268) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某城市在软土地层上修建的市政道路为依托,通过有限元数值模拟与 Asaoka 法 2 种计算结果的相互 验证,预测了典型剖面现状路面最终稳定沉降量,探讨了采用普通路基填土材料和轻质混凝土材料回填路基等方 案对路基工后沉降的影响。研究结果表明:现状路面沉降基本稳定,若采用轻质混凝土材料回填,可有效减小路 基新增工后沉降量,减小幅度可达 34.3%。

    • 高速公路 CFG 桩复合地基振动成型法试验研究

      2020, 36(4):22-27.

      摘要 (35) HTML (0) PDF 12.04 M (289) 评论 (0) 收藏

      摘要:为证实 CFG 桩加固软土路基的有效性,以某实际工程为依托,通过室内试验和现场试验,对 CFG 桩振 动加固软土地基时的施工参数进行研究,确定最有利的施工参数。试验结果表明:在室内振动实验时,当单次振 动时间在 160~200 s 时,干密度可达到较大值,与现场试验获得的干密度相差约 0.054 g/cm3 ;在现场经过 5~6 次碾压之后,可获得较大的最大干密度约为 2.385 g/cm3 ;在经历 160 s 的振动和 5~6 次碾压后,复合地基的含水 率基本不变,维持在 5%左右。可为类似工程施工提供参考。

    • >桥梁与隧道工程
    • 钢-超高性能混凝土胶接组合板受弯的界面性能

      2020, 36(4):28-35.

      摘要 (108) HTML (0) PDF 16.00 M (304) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过胶粘组成的组合桥面系,可解决正交异性桥面板疲劳开裂和桥面铺装层易损坏等难题。为研究钢- 超高性能混凝土胶结组合桥面系的横向受弯性能,采用 2 种方案,对 20 块钢-超高性能混凝土胶接组合板进行了 静力正/负弯矩加载试验,分析不同参数对其界面与承载性能的影响。研究结果表明:负弯矩作用下,保证胶黏层 界面性能的前提下,适当提高配筋率,可提高该组合板面系的横向抗弯拉性能;现浇板纯弯段裂纹分布较密集, 配筋率越高裂纹越密,而预制板裂纹较稀疏。正弯矩作用下的弹性极限与开裂荷载较负弯矩作用下的更大。因超 高性能混凝土和钢板组合板之间的界面黏结强度较大,在 2 种界面处理方式下,组合板达到屈服时,其界面仍未 脱离。组合板的开裂强度为 8.9~22.2 MPa,整体大于 6.41 MPa,可满足实际工程要求。

    • 不同纳米材料对水泥浆液基本性能的影响

      2020, 36(4):36-42.

      摘要 (36) HTML (0) PDF 6.16 M (470) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究纳米 SiO2 和纳米 CaCO3 对水泥浆液的改性效果,进行了不同纳米掺量水泥浆液的正交试验和电 镜扫描试验,分析了不同因素对水泥浆液性能的影响和纳米材料对水泥浆液改性的作用机理。研究结果表明:水 灰比对浆液的相对体积质量和凝结时间的影响程度最大,其次为纳米 CaCO3,最小为纳米 SiO2。同时,对浆液流 动度和析水率的影响程度,最大为水灰比,次之为纳米 SiO2,纳米 CaCO3 最小。两种纳米材料对水泥浆液的相 对体积质量、凝结时间的影响规律无较大差异;而对其析水率、流动度的影响。纳米 CaCO3 存在一个适宜掺量 (0.5%),超过该掺量时,水泥浆液的析水率增大,流动减小。该成果可为实际工程选择水泥浆液水灰比、纳米改 性材料的掺量等提供试验依据。

    • 隧道衬砌裂缝对结构受力的影响规律研究

      2020, 36(4):43-53.

      摘要 (40) HTML (0) PDF 20.63 M (393) 评论 (0) 收藏

      摘要:以深圳某区间隧道为研究背景,采用结构-荷载模型,研究了裂缝位置、裂缝深度及裂缝宽度对衬砌结 构受力的影响。研究结果表明:隧道衬砌裂缝的产生使结构出现了应力重新分布的现象。当裂缝发生在拱顶位置 时,隧道衬砌弯矩、剪力分别呈对称和反对称分布;当裂缝发生在拱肩、中墙或墙脚位置时,随着裂缝深度的增 加,衬砌结构弯矩由近似对称向不对称变化,最大弯矩值由仰拱向拱顶部位扩散,左墙脚处出现最大负剪力值, 右拱脚或左拱肩处出现最大正剪力值。随着裂缝宽度的增加,衬砌典型位置处弯矩和剪力均减小,当裂缝宽度由 5 mm 扩大到 10 mm 时,对单元受力结构影响最明显。随着裂缝深度和宽度的变化,隧道衬砌最危险截面的位置 也发生了变化,需要对隧道不同部位加强监测,判断裂缝的发展状况,以保证人员、设备的安全,可为实际工程 安全施工和健康运营提供指导。

    • 考虑边坡渐进破坏的分区计算模型

      2020, 36(4):54-60.

      摘要 (41) HTML (0) PDF 2.34 M (306) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了弥补传统条分法对边坡各处土体的抗剪强度均采用极限应力状态计算方法的不足。根据边坡渐进破 坏的机理,提出了分区计算的条分模型。该模型依据力学分析搜索边坡的失稳区、临界区、稳定区。针对各区域 真实应力状态,计算相应的抗剪强度,分析边坡的稳定性。本研究基于分区计算模型,开发了相应的稳定性分析 软件。通过理论分析和案例计算表明:分区计算比传统条分法更贴合工程实际。当边坡存在失稳区时,分区计算 所得安全系数偏小;当边坡都处于稳定区时,分区计算所得安全系数与瑞典条分法一致,且该模型通过对边坡分 区可更经济、有效地指导边坡加固。

    • 大断面小净距隧道围岩压力的数值模拟研究

      2020, 36(4):69-75.

      摘要 (32) HTML (0) PDF 2.29 M (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:以龙兴岭隧道为工程背景,采用 FLAC3D 软件对四洞小净距隧道的分步开挖进行了数值模拟,分析了初 期支护上的围岩压力分布。研究结果表明:主洞或辅洞开挖时,其围岩压力分布受开挖方式的影响很大。开挖辅 洞采用单侧壁导坑法,临时支撑使作用在初支上的竖向围岩压力和水平围岩压力均呈“单峰折线型”分布;开挖 主洞采用双侧壁导坑法,临时支撑使作用在初支上的竖向围岩压力和水平围岩压力均呈“双峰折线型”分布。同 时,与常规分离式隧道相比,左、右主洞开挖使得临近隧洞初支的围岩压力显著增长,尤其是邻洞小净距侧的增 幅最高可达 50%。研究成果可为多孔大断面小净距隧道的设计和施工提供借鉴和参考。

    • 减水剂影响下湿磨黏土水泥灌浆材料性能研究

      2020, 36(4):76-80.

      摘要 (88) HTML (0) PDF 3.48 M (578) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究湿磨黏土水泥浆液在外加剂作用下的性能和结石体的性能,选用苯系和聚羧酸盐 2 种高效减水剂 为添加剂,取不同掺量的减水剂和水固比等因素进行试验,以获得浆液的密度、析水率、流动度、漏斗黏度、初 凝时间和 7,14,28 d 的结石体抗压强度与影响因素之间的变化规律。研究结果表明:浆液析水率、流动度和初凝时 间均随减水剂掺量的增加而增大;浆液漏斗黏度和结石体抗压强度则随其增加而减小;浆液密度主要受水固比影 响较大,随水固比增大而减小;减水剂的掺入能提高浆液的可泵性,且减水剂最适掺量不超过 1%。该研究成果 可为类似水泥灌浆材料的设计与施工提供借鉴。

    • 木寨岭高应力软岩隧道三台阶法数值模拟

      2020, 36(4):81-87.

      摘要 (47) HTML (0) PDF 14.05 M (283) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决木寨岭隧道的高应力软岩大变形的施工难题,对现场三台阶法施工进行了数值模拟。分析了开挖 后的围岩变形特征及围岩应力状态。研究结果表明:围岩变形以预收敛变形为主,掌子面变形较大。施工过程中, 加大围岩超前支护,控制掌子面变形和围岩预收敛变形的发生。该结果可为类似软岩大变形隧道施工提供借鉴。

    • 桥墩防撞等级评估方法及其应用

      2020, 36(4):88-93.

      摘要 (40) HTML (0) PDF 1.94 M (494) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评估现有桥梁的防撞等级,设置防撞措施,降低船撞桥事故的风险概率。以雅瑶大桥为工程背景,通 过 Midas 有限元软件,建立桥墩受力模型;结合混凝土强度破坏理论,计算桥墩承载力;利用船撞力计算公式, 计算船舶撞击力;依据 Aashto 提出的计算方法,计算桥梁的倒塌概率。计算结果表明:雅瑶大桥通航孔的 9#和 10# 桥墩均为低风险,该方法评估船桥碰撞风险可行,可为其他桥梁的设计和船舶安全通航提供依据。

    • 考虑剪力滞效应和附加轴力的箱梁自振分析

      2020, 36(4):94-100.

      摘要 (36) HTML (0) PDF 1.33 M (257) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究箱梁在纵向静力平衡和剪力滞效应共同影响下的自由振动特性,根据能量变分原理,推导出简 支梁自由振动微分方程和边界条件。利用 Matlab 软件编程进行求解,并将其求解值与初等梁理论、ANSYS 有限 元方法、考虑剪力滞效应的计算结果进行对比分析。研究结果表明:推导公式与有限元方法等的计算结果一致, 精度可靠,但纵向附加轴力会使得简支箱梁相对刚度减小,导致结构的自振频率降低,剪力滞效应对自振频率的 影响随着振型阶数的升高和跨宽比的减小逐渐增加。

    • 落墩中央分隔带施工安全风险评估研究

      2020, 36(4):101-106.

      摘要 (81) HTML (0) PDF 2.05 M (402) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的桥梁施工安全风险评估方法在易用性和系统性方面存在缺陷,而且忽视了动态交通带来的风险。 以新建常祁高速公路 G72 分离桥为依托,通过量化施工风险指标和交通风险指标,对传统 LEC 评价法进行改进; 运用作业分解结构?风险分解结构和层次分析法对该桥进行风险评估。研究结果表明:该桥可分解为 4 个分项工 程和 18 个单位作业,按照 HSE 风险管理模式,确定了 17 个风险指标;将作业指标和风险指标形成耦合矩阵, 确定了 192 处风险源,Ⅲ级以上风险源 14 处;通过层次分析法得到了Ⅲ级以上风险的单位作业 7 处和分项工程 1 处,该桥梁总的风险度为 171.8,属于Ⅲ级风险;并从交通组织与安全防护两方面提出落墩中分带上跨高速公路 项目的施工风险管控措施,可为类似的工程提供了理论和实践借鉴。

    • >交通规划与智能交通
    • 基于 ArcGIS 和 FME 的兴趣点数据处理技术研究

      2020, 36(4):107-112.

      摘要 (27) HTML (0) PDF 11.39 M (274) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对各类兴趣点扒取时区域过大而造成兴趣点数据丢失的问题,本研究通过 FME 对研究区域进行格网 划分,采用 Geosharp 软件按照格网经纬度从高德地图中分区获取格网小区兴趣点,并基于 ArcGIS 构建了分区导 出模型和量化处理。研究结果表明:格网坐标提取模型和分区导出模型能够较好地自动处理导出各类兴趣点数据, 提高数据扒取和处理效率,比原有裁剪导出更节约时间,能够为交通规划提供前期的基础数据支撑。

    • 基于相位相序调整的双向绿波设置方法

      2020, 36(4):113-118.

      摘要 (81) HTML (0) PDF 3.18 M (629) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高干线协调信号控制的双向绿波带带宽,提出一种基于相位相序调整的绿波带带宽的设置方法。分 析当两两交叉口的绿波带中心线交点水平之间的距离之差与理想交叉口的间距的余数之和为最小时,交叉口对应 的相位相序可得到理想的绿波带带宽。结合时间?距离图,提出提高双向绿波控制中绿波带带宽的相位相序调整 方法,并给出了具体步骤。以某一干道连续 7 个交叉口为例,对相位相序调整前、后的绿波控制结果进行了对比 分析。研究结果表明:采用相位相序调整的绿波设计方法,能够有效提高双向绿波带的带宽;经 VISSIM 仿真试 验验证,实施相位相序调整的绿波设计方法,可使上、下行方向车辆的平均行程时间、延误及停车次数均有不同 程度的降低。

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