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  • 1  钢绞线局部锈断混凝土梁疲劳性能试验研究
    于明浩,苏小超,王磊
    2021(2):41-46.
    [摘要](33) [HTML](0) [PDF 18.97 M](274)
    摘要:
    针对预应力混凝土桥梁中钢绞线局部锈蚀造成疲劳性能退化问题,制作了 6 根预应力混凝土梁,对其中 4 根不同钢绞线锈断位置的试验梁进行电化学加速锈蚀试验、静力加载和疲劳加载试验,研究了钢绞线断裂后预 应力混凝土梁的疲劳性能退化机理和力学性能退化规律,分析了混凝土表面裂缝扩展、荷载?挠度关系及疲劳寿 命。研究结果表明:L/4 锈断位置处的试验梁刚度退化和裂缝扩展规律,与未锈蚀梁和端部锈蚀梁的差异明显; 不同锈断位置的预应力混凝土梁的静载和疲劳性能均有不同程度降低;当锈断位置处于梁端时,钢绞线与混凝土 形成二次锚固效应,对梁的刚度保证具有积极作用。
    2  群钉连接组合轨道梁刚度调整系数研究
    周帅,于鹏,聂建国,罗桂军,张胥,张欢
    2022, 38(1):1-7.
    [摘要](143) [HTML](0) [PDF 1.58 M](226)
    摘要:
    针对预应力混凝土轨道梁线形精度控制难度大,全钢结构轨道梁运营噪声振动等问题,研发了新型群钉连接装配式钢-混凝土组合轨道梁,下部钢梁和上部混凝土板分开预制,通过群钉装配形成组合梁。按1:3几何缩尺比,制作了试验梁模型,对装配前后的钢梁、组合梁固有频率、荷载-挠度曲线、截面高度-应变曲线进行了有限元计算和实测试验,并与界面无滑移钢-混凝土组合等效刚度理论结果进行了对比,获取了不同工况下的刚度调整系数,并验证了其准确性和适用性。研究结果表明:实测荷载-刚度调整系数曲线呈非线性;随试验荷载的增大,刚度调整系数先增大后减小;钢混组合截面不完全符合平截面假定,大幅荷载下混凝土板非线性特性更为明显;基于刚度调整系数对理论值和有限元计算值分别进行修正,得到群钉连接组合梁频率与实测值的误差为 2.2%~4.0%,应力误差为 8.0%~23.8%,在实际工程中,采用该系数可指导并简化该类结构的计算和设计。
    3  基于集对分析的响应型接驳公交服务质量评价
    付康林,高愿,姜宁宇,程向昕
    2022, 38(1):115-122.
    [摘要](74) [HTML](0) [PDF 1.11 M](216)
    摘要:
    针对响应型接驳公交服务质量评价研究不足的问题,设计了一种综合评价方法。通过响应型接驳公交与其他公交模式的比较分析,并参考其他公交模式系统评价的研究成果,考虑响应性、方便性、可靠性、高效性、协调性5个因素,构建了响应型接驳公交服务质量评价的指标体系,并进行了量化分析。将集对分析引入服务质量评价中,构建了基于集对分析的服务质量综合评价模型,其中指标值与评价等级间的关联程度、差异度系数、权重系数分别采用四元联系数、灰色关联法、熵值修正G1法来确定。研究结果表明:试验案例验证了评价方法的有效性,优化目标导致运行方案及其服务质量发生了显著变化,可为响应型接驳公交的运营管理提供决策依据。
    4  混凝土相场断裂模拟——影响裂纹宽度的因素
    潘军,王鸿,赵冰,徐亚星,李涛峰,龙承运
    2022, 38(1):8-14.
    [摘要](73) [HTML](0) [PDF 1.46 M](204)
    摘要:
    混凝土的断裂特性对工程安全起着关键作用。相场断裂法能方便地模拟出裂纹的动态扩展过程,利用 UEL和UMAT子程序,实现混凝土相场断裂的Abaqus二次开发,分析了单元尺寸和长度尺度参数对三点弯曲混凝土梁裂纹扩展宽度的影响。研究结果表明:当单元尺寸足够小时,裂纹宽度将不再受单元尺寸的影响,裂纹宽度随长度尺度参数减小而减小。
    5  大理某大跨度贯木拱桥仿真分析
    赵聪,陶忠,戴金沙,戴必辉,杨克文,孙俊,刘芳莲
    2022, 38(1):63-69.
    [摘要](28) [HTML](0) [PDF 1.61 M](157)
    摘要:
    新建的大理某大跨度人行木桥为采用传统榫卯节点连接的三跨贯木拱结构体系,为验证该拱桥的结构安全性和舒适性,利用SAP2000有限元软件对该结构进行了模态分析、静力分析,对最不利荷载组合情况下的主要受压构件进行验算。研究结果表明:在地震荷载和风荷载作用下,人行桥具有良好舒适性,避开了人行荷载谐波的基频范围,不易发生明显的人致共振现象。风荷载不是控制结构安全性的主要因素。加支撑后的拱桥整体强度应力处于安全状态,最大应力发生在拱脚附近区域。最不利荷载组合作用下,主要构件承载能力满足要求。本工程的设计可供同类工程参考。
    6  碳纤维加固二次受力混凝土梁理论计算方法
    钟正强,陈敬智,刘卓泽
    2022, 38(1):21-26.
    [摘要](38) [HTML](0) [PDF 1.40 M](156)
    摘要:
    为研究二次受力影响下碳纤维网格-聚合物砂浆复合加固梁的抗弯性能,完善其抗弯极限承载力和挠度的计算理论,基于受压区混凝土本构关系,推导出不同破坏模式下碳纤维加固梁的极限抗弯承载力公式,并提出识别加固梁破坏模式的计算判据。按刚度解析法,推导出二次受力下碳纤维加固梁短期刚度计算公式。采用插值拟合法对M-xn、M-β1等二元方程进行处理,应用于不同荷载等级下加固梁的挠度控制验算,规避参数取值问题带来的求解误差。针对不同预载幅值下4根碳纤维网格加固梁进行了抗弯试验,将理论计算值与试验值进行对比。研究结果表明:碳纤维网格加固梁理论计算值和试验值较为吻合,相关计算方法对指导实际工程设计具有一定参考价值。
    7  基于Hoek-Brown准则岩溶区地下硐室开挖跨度研究
    蒋震,黄阜,于进泉,葛飞
    2022, 38(1):55-62.
    [摘要](43) [HTML](0) [PDF 2.30 M](142)
    摘要:
    为研究岩溶地区深埋地下硐室围岩稳定性,基于极限分析上限定理构建顶部存在溶洞的深埋矩形硐室塌落破坏机制,将广义Hoek-Brown破坏准则引入上限计算的虚功率方程中,通过变分计算,得到了硐室顶部围岩塌落曲线解析方程与隧道极限开挖跨度的解析解,并进行了参数的影响性分析。以乐百高速公路五指山隧道为工程背景,采用数值模拟技术模拟了隧道顶部围岩的塌落范围,并将所得结果与本研究计算得到的上限解进行对比。研究结果表明:硐室顶部围岩塌落范围与极限开挖宽度受到围岩参数的影响,极限开挖跨度随地质强度指标的增大而增大,数值解与上限解吻合。
    8  浅埋小净距隧道围岩压力的极限分析
    晏莉,文胜,喻少华,杨海涛,吕超慧
    2022, 38(1):37-42.
    [摘要](30) [HTML](0) [PDF 1.06 M](132)
    摘要:
    基于 Mohr-Coulomb强度准则,利用极限分析上限定理,推导出浅埋小净距隧道围岩压力计算新公式。 采用 MATLAB数值模拟软件中的 fmincon函数进行最优化计算,求解该破坏模式下围岩压力的上限解,并将该计算值与规范法计算结果进行了对比。研究结果表明:该计算值与规范法计算结果比较接近,验证了该计算方法可行;随着系数 m的增大,浅埋小净距隧道两侧破坏土体的范围逐渐增大,围岩压力也逐渐增大且增长率呈递减的趋势。
    9  圆形地连墙空间效应影响因素分析
    张军,吴仁辉,张志超
    2022, 38(1):27-36.
    [摘要](21) [HTML](0) [PDF 1.95 M](124)
    摘要:
    针对圆形地连墙的空间受力特点,通过理论分析和数值计算,研究了圆形地连墙空间效应的影响因素和影响规律,将圆柱壳有矩理论应用到圆形地连墙中,得到了圆形地连墙内力和变形的解析解。通过Midas GTS 软件建立了圆形地连墙计算模型;通过改变开挖半径、墙体厚度、嵌固深度、内衬厚度和土层参数等因素,对其受力及变形规律进行分析。研究结果表明:开挖半径及墙厚对空间效应影响较大,嵌固深度、内衬厚度和土层的影响均较小,可为类似工程研究提供借鉴。
    10  钢−超高性能混凝土组合板连接件的抗剪性能
    肖亚鑫,鲁乃唯,陈方怀
    2020(1):44-49.
    [摘要](26) [HTML](0) [PDF 11.52 M](119)
    摘要:
    为研究钢?超高性能混凝土组合桥面板栓钉连接件的抗剪承载力,采用 ABAQUS 有限元软件进行了推出 试件试验过程的非线性数值模拟。通过荷载?相对滑移曲线,分析验证了该数值模拟方法的有效性,研究了推出 试件中超高性能混凝土强度、栓钉直径和长度等参数对栓钉连接件的抗剪承载力的影响。研究结果表明:栓钉连 接件的极限抗剪承载力随着超高性能混凝土强度的提高、栓钉直径和长度的增加而增加,栓钉连接件的极限抗剪 承载力与栓钉直径呈现线性近似关系。相比栓钉直径和长度,超高性能混凝土抗压强度的提高对栓钉连接件抗剪 承载力的影响相对较小。
    11  安平隧道顶端溶洞对其围岩稳定性的影响
    邓衍 ,刘辉 ,刘耀坤 ,刘昶
    2020(1):82-86.
    [摘要](21) [HTML](0) [PDF 7.40 M](117)
    摘要:
    以湖南省龙塘至琅塘高速公路中安平隧道的具体设计、施工及地质情况为背景,采用 Abaqus CAE 2016 有限元软件,模拟安平隧道的施工过程。通过对比隧道顶部不同尺寸的溶洞对隧道拱顶、拱侧的围岩应力和位移 的影响,绘制了不同尺寸的溶洞引起的隧道围岩应力场和位移场的变化图,分析了岩溶区隧道中溶洞引起的隧道 周围围岩变化规律。研究结果表明:在一定范围内,既有顶部隐伏溶洞尺寸的增加将引起隧道位移的增加和隧道 围岩拉应力的增加。该结果可为岩溶区的隧道建设安全提供技术支持。
    12  40 t 无砟重载铁路隧底结构设计参数研究
    苗德海 ,王克金 ,高建国 ,余俊 ,周涛
    2020(2):104-110.
    [摘要](20) [HTML](0) [PDF 8.53 M](117)
    摘要:
    针对隧底围岩损伤的数值模拟,因采用理想状态下的弹塑性模型仅对强度参数进行折减,而循环荷载作 用下围岩的累积损伤及隧底积水的反复冲刷作用均未考虑在内,使得计算结果与现场实测值相差较大的问题。本 研究基于隧底围岩的累积损伤机理与隧底混凝土结构的损伤塑性特性,利用 ABAQUS 有限元软件建立隧道-围岩 耦合二维计算模型,对重载列车荷载作用下,单线无砟隧道隧底衬砌结构的主要设计参数进行分析。研究结果表 明:随着列车轴重的增加,隧道底部围岩逐渐出现损伤,当轴重为 40 t 时,隧底结构出现明显的损伤效果;改变 矢跨比对仰拱竖向位移影响不大,当矢跨比大于 1:7,仰拱结构拉应力增大趋势变缓;改变填充厚度对仰拱竖向 位移影响不大,当填充层厚度大于 1.1 m 时,这种减小的趋势逐渐变缓。
    13  隧道超低频噪音消音原理及消音装置研究
    高有湖 ,耿哲 ,陈元培 ,李树忱 ,冯现大
    2020(1):76-81.
    [摘要](9) [HTML](0) [PDF 1.64 M](115)
    摘要:
    城市隧道工程施工过程中产生的噪音会对附近居民造成严重的影响。由于超低频音的穿透力很强,隔音 门和隔音壁等常规消音措施无法有效消除超低频噪音的影响。针对 0~20 Hz 的超低频噪音,分析其在管道中的传 播规律和声波特性,发现:在管道中安设空心长管可以对超低频声波进行 2 次消音处理。第一次消音是利用入射 声波和反射声波相互干涉、抵消的原理,并根据管道声波的连续性条件使超低频声波在长管管口发生短路,阻碍 其继续向外传播;第二次消音是利用声波在变截面管道中传播发生能量衰减的原理,降低超低频噪音的能量。根 据该消音原理,设计出了一种可移动、抽拉式的超低频噪音消音装置,可有效消除隧道施工过程中产生的超低频 噪音。
    14  基于节线法的地锚式悬索桥缆形计算分析
    董福民,宁晓骏,熊云睿,周兴林
    2020(1):56-62.
    [摘要](37) [HTML](0) [PDF 1.77 M](106)
    摘要:
    分别介绍了抛物线法、分段悬链线法及节线法等 3 种计算理论。并用这 3 种方法分别计算了地锚式悬索 桥成桥坐标和空缆坐标。以分段悬链线法的计算结果作为验算标准,分析了基于 Midas/Civil2019 软件的节线法在 地锚式悬索桥线形分析过程中的优、缺点。研究结果表明:基于节线法的主缆线形计算是以节点平衡为依据进行 数值迭代的近似计算,其结果符合工程实际,对于设计和施工都具有借鉴意义。
    15  交通量持续增长下既有拱桥车载效应极值概率
    余浩然,鲁乃唯,刘扬
    2020(1):50-55.
    [摘要](54) [HTML](0) [PDF 5.33 M](103)
    摘要:
    为了准确评定交通量持续增长下既有桥梁的运营安全水平,提出基于“时间划分?极值概率累加”的改 进广义极值分布,捕捉到了车载效应的时变特征,并经典型算例验证了该方法的适用性。基于 WIM 实测车流数 据,预测了交通量增长和超载率限制下某拱桥的最大弯矩。研究结果表明:交通量的增长会导致桥梁车载效应极 值显著增大。当年交通增长率为 2%~4%时,既有拱桥弯矩的最大值增加 10%~15%;当年交通量增长率为 4%时, 该拱桥弯矩的最大值将大于其设计标准值,应对桥梁车流量进行交通管制。超载率限制对桥梁车载效应极值有显 著影响。当超载率上限为 50%~200%时,该拱桥弯矩的最大值减小至 70%~82%。
    16  基于离散元法的道砟胶固化道床力学特性模拟
    魏明鉴 ,许平 ,周陶勇 ,郑瑶 ,王磊
    2020(2):92-97.
    [摘要](20) [HTML](0) [PDF 9.39 M](102)
    摘要:
    针对有砟轨道稳定性差的问题。在铁路的养护维修工作中,对道砟进行胶固化处理,形成了一种较稳定 的新型道床形式-胶固化道床。根据道砟胶固化道床的特点,分别选择了道砟颗粒级配和聚氨酯粘结剂中 A 组多 异氰酸酯、B 组聚合物多元醇的使用配比作为变量,对 2 种不同级配和 3 种不同配比的道砟胶固化道床的力学特 性进行了研究;采用三视图立体重建的方法对道砟颗粒的几何形状进行基础重建,获得了较为真实的道砟颗粒结 构;在离散元仿真计算中,通过粘结模型建立的道砟胶固化道床模型进行仿真模拟。研究结果表明:在道砟胶固 化道床中,采用宽级配和 A:B=3:2 的道砟胶配比更有利于提高道床的力学特性。
    17  求解推移式滑坡的一种改进条分方法
    丁博,陈文胜,潘峰
    2020(2):22-28.
    [摘要](37) [HTML](0) [PDF 6.72 M](101)
    摘要:
    为解决传统条分法在推移式滑坡的边坡稳定性分析计算中存在的不足,基于推移式滑坡的破坏机制,对 传统的条分法模型进行了改进,建立了一种简便的适应推移式滑坡的边坡稳定性分析模型,定义了其安全系数, 并推导出了相应的稳定性安全系数计算公式,开发出了推移式滑坡的边坡稳定性分析软件。该软件能准确识别推 移式滑坡形式、滑坡的最薄弱条块或条块群,工程师们可针对薄弱部位采取更合理、准确及经济的加固措施。通 过计算案例的对比与分析,考虑推移破坏模式下,其所得的安全系数通常较传统法小。因此,对于推移式滑坡在 评估和加固时,推荐采用推移式计算方法得到安全系数。
    18  减水剂影响下湿磨黏土水泥灌浆材料性能研究
    唐皇,阳逸鸣
    2020(4):76-80.
    [摘要](20) [HTML](0) [PDF 3.48 M](100)
    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。
    19  风屏障对平层公铁桥上列车防风效果分析
    刘叶 ,王方立 ,韩艳 ,胡朋
    2021(1):51-59.
    [摘要](35) [HTML](0) [PDF 3.15 M](100)
    摘要:
    为探讨风屏障的防风效果,对侧风作用下平层公铁桥梁?列车?风屏障系统气动特性进行了风洞试验研究, 针对两类风屏障的不同透风率和高度对不同风偏角下桥上中间列车的三分力系数进行测试,研究了风屏障在不同 风偏角下的倾覆力矩系数的折减系数。研究结果表明:风屏障在桥面上安装位置不同,对列车气动力特性影响有 明显区别;设置风屏障能够有效减小作用在车辆上的三分力系数,给桥上列车提供更有利的行驶环境;风屏障的 透风率比高度对列车气动特性的影响要大。无风屏障作用时,侧风下单车上游时列车的倾覆力矩系数最大,受风 荷载影响最显著。由于上游车的挡风作用,双车交会时下游列车三分力系数较小,受风屏障和风偏角影响也较小。 风偏角在 0°~15°时,风屏障透风率和高度对风屏障防风效果影响不明显;风偏角 60°≤β≤90°时,设置风屏障 A 的风速折减率要大于设置风屏障 B 的,防风效果更佳。
    20  粗集料棱角性对水泥稳定碎石强度的影响
    张燕红,徐龙,方俊杰
    2022, 38(1):15-20.
    [摘要](49) [HTML](0) [PDF 1.29 M](98)
    摘要:
    为研究粗集料棱角性对水泥稳定碎石强度的影响,基于数字图像处理技术,采用等效椭圆法评价粗集料的棱角性对石灰岩碎石与破碎鹅卵石的棱角性进行了对比分析,且对不同棱角性集料的工况组合水泥稳定碎石的强度性能进行了室内正交试验。研究结果表明:不考虑水泥因素的影响,无侧限抗压强度与棱角性正性相关;替换率相同条件下,19.0~26.5 mm的棱角性对无侧限抗压强度的影响小于9.5~19.0 mm的;棱角明显的粗集料和浑圆状的粗集料进行组合,可以提高水泥稳定碎石基层的劈裂强度。

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