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期刊信息/Journal information
公路交通科技
公路交通科技

陈国靖

月刊

1002-0268

gljtkj@vip.sina.com

010-62077751/9198转1031 62031106转813、

100088

北京市西土城路8号

公路交通科技/Journal Journal of Highway and Transportation Research and DevelopmentCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中央一级学术性期刊,由中华人民共和国交通部主管,交通部公路科学研究所主办,国内外公开发行。刊物主要刊登道路工程、桥梁工程、汽车运用与维修工程、汽车节能、筑路机械、交通工程、公路运输经济与管理、环境污染与防治等方面的科技成果与学术论文,以及设计施工、产品开发、科技信息等内容。
正式出版
收录年代

    支盘桩外轮廓跨孔超声波检测现场试验研究

    张黎明贵宁李国维周洋...
    93-100页
    查看更多>>摘要:目前有关定量评价支盘桩支盘/星支外轮廓检测方法局限于可行性研究,未有系统的、考虑实际工况的现场试验研究,无法为建立标准的支盘桩外轮廓检测提供有力支持.本研究开展支盘桩现场检测试验和理论研究,建立超声波透射法检测的技术工艺.首先,二次利用桩芯钻孔和打设桩周测斜管建立检测通道,通过地表管口建立直角坐标系并利用测斜数据进行测管定位以消除测管误差.其次,在混凝土内及桩周土内分别进行透射试验,测得超声波在混凝土和桩周土中的传递速度;利用跨孔超声波获得桩体超声波首波图,建立首波到达时间与桩身轮廓尺寸关系式,假设声波直线传播路径推导支盘轮廓尺寸.最后,考虑超声波在不同介质中的折射现象,依据Snell定律建立超声波透射法检测数据修正方法,并利用支盘桩几何关系计算出实际轮廓尺寸,形成支盘桩外轮廓跨孔超声波检测技术.研究表明超声波在桩身内传递的平均速度为4.24~4.36 km/s,与现场桩芯的平均速度4.27 km/s吻合;超声波在桩周土中传递速度随土层在1.65~1.8 km/s之间,与实际吻合.依据波列图计算的支盘位置和大体轮廓与设计相符,轮廓图显示桩身存在变形,基于Snell定律的修正算法可以更合理地计算支盘的实际轮廓尺寸.

    桥梁工程超声波透射支盘桩检测法支盘桩现场试验

    摩擦型高强螺栓连接抗剪滑移行为研究

    马志贵冀伟武维宏
    101-109页
    查看更多>>摘要:为研究摩擦型高强螺栓抗剪连接的滑移行为,分析了钢结构全过程的受力和变形性能.采用简化的螺栓滑移数值计算方法,使用COMBIN39弹簧单元模拟了螺栓与盖板、芯板之间的摩擦行为以及螺杆与螺栓孔壁之间的接触挤压行为.通过ANSYS有限元软件模拟了单行四列螺栓连接抗剪滑移过程并采用试验加以验证.建模分析了三行六列螺栓群在摩擦阶段、滑移阶段和弹塑性变形阶段的连接抗剪滑移过程,总结出各行螺栓在各个阶段的传力比和芯板、盖板的应力分布规律.根据三阶段滑移过程,提出了螺栓群总滑移量的计算公式.以孔壁变形特点为依据,采用分段函数拟合出孔壁的变形-荷载曲线,并将拟合的曲线与芯板和盖板各螺栓孔壁变形平均值有限元结果进行了比对.结果表明:有限元计算的荷载-位移曲线与实测的荷载-位移曲线吻合良好,验证了有限元模型的正确性;拟合的变形-荷载曲线与有限元模拟值吻合良好;当外荷载为375 kN时,传力比最大的第1列螺栓首先开始松动,之后便出现微小滑移;当外荷载增加至905 kN时,第1列螺栓芯板位置处出现大面积塑性变形区并发生孔壁挤压破坏,可以认为芯板已经达到极限承载能力状态,但此时盖板的Von Mises应力仅为231.1 MPa,说明盖板没有进入屈服状态.研究结果可为摩擦型高强螺栓群的研究和设计提供参考.

    桥梁工程滑移有限元分析高强螺栓群孔壁变形简化数值模型

    缆上柔性轨道负载走行架梁设备横向抗倾覆稳定性研究

    胡伟宋向荣李冕彭成明...
    110-117页
    查看更多>>摘要:针对设备在负载行走过程中存在的倾覆风险,建立了缆上柔性轨道负载走行架梁设备的基本力学模型,从设备一般受力状态、横向抗倾覆稳定性分析方法、稳定性影响因素、结构优化、姿态调控措施等方面开展了深入研究.首先,将容许最大不平衡吊点力作为设备横向稳定性的评估指标,分析了7种稳定性影响因素与2种失稳方式,推导出了简化的稳定性计算公式,并给出了数值计算方法,计算误差在2%左右;然后,通过参数敏感性分析提取出设备稳定性的关键影响因素,9个敏感参数中,行走小车结构尺寸对设备横向稳定性的影响最大,风荷载、吊点荷载及行走承重索张拉力次之,行走小车自重、行走承重索张拉力不均匀系数的影响最小,并以此为基础对设备结构形态与质量进行了优化设计,将设备的横向抗倾覆稳定性提高了9.4%;最后,制订了4种典型工况下的设备姿态控制标准,为保证设备运行安全,负载时应控制设备与猫道不发生碰撞,空载时控制横向偏转角度不超过5.39°,并结合参数敏感性分析结果,提出了2条设备横向姿态控制措施,可及时有效地修正设备姿态,使其始终保持在最佳的行走姿态.

    桥梁工程负载走行架梁设备参数敏感性分析抗倾覆稳定性优化设计

    基于无应力状态法的异形钢箱拱塔施工过程线形控制

    杨小波韩旭
    118-125页
    查看更多>>摘要:为进一步优化异形钢箱拱塔施工及安装方法,以某异形斜拉桥中采用的双肢非一致倾斜拱形桥塔为工程案例,考虑支架对结构线形的影响,分析了桥塔施工过程线形变化.针对钢箱桥塔内部板件变化复杂且规律性低、传统建模方法效率低下的问题,使用插值原理生成坐标并对号入座到节点逻辑编号,节点逻辑编号中自带单元信息,单元可以通过循环快速生成,形成了复杂钢箱结构快速建模方法;针对传统正装法在计算闭环结构时常发生的单元畸变导致算法不收敛现象,将无应力状态法与正装法相结合,解释了传统正装方法失效的原理,提出一种改进的闭环结构施工过程模拟的分析方法——无应力正装法,运用该方法分析了支架上的闭环结构施工过程中的3种线形方案,以合龙为目标精确计算了主塔结构在施工过程中的三向控制线形,顺桥向、横桥向和竖向最大变形分别为16,2 cm和9 cm,两肢间三向线形偏差分别为5,3.5,5 cm,同时计算了桥塔节段的安装线形,作为实际桥塔施工安装的重要定位依据,安装线形最大矢量位移值为2.8 cm,最终节段安装线形恰好落在零位置处,实现了合龙段的零偏差安装.无应力状态法在异形钢箱拱塔施工过程线形控制中的应用展示了其在保证施工精度和效率方面的优势,给桥塔安装提供了重要的定位基准.

    桥梁工程施工过程模拟线形分析无应力状态闭环结构快速建模

    浅埋偏压黄土隧道地表旋喷桩加固工艺参数研究

    王志超李伟黎盼赵博涛...
    126-133页
    查看更多>>摘要:在黄土隧道修建过程中,其洞口段因浅埋偏压、围岩软弱破碎等通常需要进行加固处理.地表旋喷桩法具有适用范围广、加固效果好等优点,被广泛应用于隧道浅埋偏压段软弱围岩地表加固工程.以浅埋偏压黄土隧道进口段初期支护侵限为研究背景,介绍了现场地表旋喷桩加固的施工过程;建立了侵限段三维加固模型并分析了地表旋喷桩加固前后的变形控制效果,说明了处治措施的合理性;对比分析了现场监控量测结果,验证了数值模拟的准确性;开展了地表旋喷桩的工艺设计参数优化分析.结果表明:由于偏压作用,地表最大沉降值偏离隧道中心线,且拱顶中心线处沉降>右拱肩处沉降>左拱肩处沉降;施加地表旋喷桩对于减小地表沉降十分有效,地表最大沉降值减小了45.5%;采用地表旋喷桩加固处理后,拱顶处加固效果最为显著,较加固前沉降减小了57.9%,同时加固后左、右拱肩沉降差值减小了17.4%;建议隧道浅埋偏压段地表旋喷桩加固工艺设计参数:桩直径为0.4~0.6 m、桩间距为1.2 m、横向加固范围为1.5~2倍洞径、竖向加固范围为洞身两侧旋喷桩与隧道拱底平齐.

    隧道工程地表加固数值模拟高压旋喷桩浅埋偏压

    大直径盾构隧道施工期渗漏分析及控制研究

    李金贺创波许超崔庆龙...
    134-141页
    查看更多>>摘要:盾构隧道防水设计指标余量较大但隧道施工期渗漏频发,为了提升隧道防水质量,依托某大直径盾构隧道工程,通过数值计算及室内试验开展管片接头防水能力研究,分析影响密封垫防水的主要因素,梳理施工期隧道渗漏规律及渗漏原因,提出施工期隧道渗漏控制措施及建议,结果表明:张开量对密封垫防水能力影响较大,随着张开量增加密封垫防水能力急剧降低,错位量对密封垫防水能力影响相对较小,错位量增加时密封垫有效防水路径减小,但未错位部分密封垫仍能维持一定的应力水平,保持一定的防水能力;角部渗漏是管片接头渗漏的主要方式,由于拼装间隙,密封垫粘贴等因素影响,拼装过程中密封垫易出现堆积,造成角部密封垫难以压缩到位,压缩量不足防水能力降低出现渗漏;现场测量管片拼缝张开错位量满足设计要求,但接头仍可能出现渗漏,主要原因是管片拼装过程密封垫受力复杂多变,无法像实验室设计工况一样理想压缩,加上接缝测量位置难以反应密封垫实际压缩状态,导致管片拼装时密封垫拼装质量控制难度大,而拼装后密封垫的压缩状态决定了隧道接头的防水能力,因而盾构施工过程中,应从防水设计优化、防水材料施工,管片拼装、壁后注浆等全过程控制,提升隧道防水能力.

    隧道工程渗漏分析及控制试验数模防水施工渗漏规律

    加固用喷射型工程水泥基复合材料循环冲击动力学特性

    韩辰悦胡时庞建勇
    142-152页
    查看更多>>摘要:传统工程水泥基复合材料(ECC)存在成本高、收缩大等问题,且缺乏关于加固用喷射型水泥基复合材料(SECC)循环冲击动力学特性的研究.基于此,采用霍普金森压杆对加固用SECC进行了压缩和劈裂两种方式下的循环冲击试验,系统分析了应力-应变曲线、变形和能量演化特征、疲劳损伤破坏特征,详细探究了各物理量的变化规律,并建立了力学特性预测模型.结果表明:循环压缩下,反射能转化率持续上升,而吸收能、透射能转化率持续下降;相比第1次冲击,最终破坏时吸收能转化率降低了63.94%.循环劈裂下,反射能转化率维持上升趋势,而透射能、吸收能转化率保持下降趋势;3次循环劈裂后,相比第1次冲击,最终破坏时吸收能转化率降低了0.72%;试件的变形损伤和能量损伤均随循环冲击次数的增加而增加,基于能量特征的损伤变量普遍高于变形特征下的损伤变量.两种循环冲击试验破坏时,能量损伤变量分别提高了913.19%和222.89%;SECC有助于为待加固层在冲击应力下提供所需要的柔性变形空间,也为动力能量释放提供了柔性缓冲空间.

    隧道工程动力学特性循环冲击喷射型水泥基复合材料疲劳损伤

    强风化花岗混合岩上硬下软地层公路隧道施工优化

    袁刚徐金峰李守仁石州...
    153-162页
    查看更多>>摘要:针对临云高速公路特长隧道全、强风化花岗混合岩上硬下软地层的特殊地质情况,采用原开挖支护方案施工过程中围岩变形收敛较大并可能发生局部坍塌、冒顶等问题,结合隧道变形监测结果,针对性提出缩短隧道台阶长度+锚杆长度及布置的优化方案,并通过有限差分数值模拟软件对不同开挖支护工况的围岩压力、隧道变形、锚杆轴力和塑性区深度等进行对比分析.结果表明:隧道采用台阶法施工时,开挖至硬、软岩层交界处附近,由于拱脚下围岩性质软弱,无法形成可靠的支撑,上覆岩土体会挤压衬砌使其产生较大的沉降和收敛变形,且该交界位置的围岩压力最小;上硬下软地层隧道开挖过程中,中台阶开挖支护对隧道变形收敛影响最大,随着中台阶长度的缩短,隧道变形收敛逐渐减小,围岩压力逐渐增大;短锚杆对围岩的变形控制作用较弱,增长锚杆长度可以更好发挥锚杆的悬吊增强作用,充分利用了围岩的承载能力,减小了开挖支护后隧道的变形;采用上台阶、中台阶、下台阶、仰拱长度分别为4,6,2,2 m,锚杆长度分别为4.5,6.0,6.0,4.5 m的开挖支护方案既可以满足隧道变形收敛要求,也可以方便实际施工,保证了隧道的安全、快速掘进.

    隧道工程施工优化数值模拟台阶长度锚杆布置上硬下软地层

    新建公路隧道上跨既有铁路隧道稳定性影响研究

    王朝红袁金秀运凯安辰亮...
    163-171页
    查看更多>>摘要:为明确新建隧道施工及夹层岩土体厚度、围岩级别等不同因素对既有隧道结构稳定性的影响作用,以新建公路隧道上跨既有铁路隧道工程为依托,采用数值计算的研究方法,探讨了不同夹层岩土体厚度及围岩等级下近接隧道施工对既有隧道结构受力和变形的影响规律,并利用现场试验验证了计算模型的准确性,同时通过检算隧道结构各部位的安全系数,对近接隧道施工安全性进行了评价.结果表明:(1)新建公路隧道与既有铁路隧道夹层厚度对既有铁路隧道拱顶和轨道面的受力和变形影响显著.当夹层土厚度在0~16 m时,既有结构的受力和变形受新建隧道施工影响较大,当厚度大于31 m时,基本不受影响.既有结构变形随夹土层厚度增加逐渐减小;(2)既有铁路隧道结构应力随着围岩级别的降低而增大,但非线性关系,Ⅵ级和Ⅴ级围岩条件下较Ⅳ级围岩应力分别增长了12.3%和36.8%;(3)现场监测数据表明既有隧道拱顶和轨面处的竖向位移曲线均呈倒"W"形,变形量实测值与数值计算值偏差在20%以内,验证了计算模型的可靠性;(4)既有隧道结构承载力受新建隧道的影响较小,未出现衬砌结构的拉压破坏,满足相关规范的安全评估要求.

    隧道工程稳定性数值计算近接承载能力

    超高速公路设计标准研究综述与展望

    周建李雨璇李欣周荣贵...
    172-184页
    查看更多>>摘要:从超高速公路概念与分级、驾驶适应性与人因、几何线形设计标准、沿线设施设计标准、交通组织与管理等方面的研究现状进行归纳和综述.结果表明:超高速公路最高设计速度取140~160 km/h时,通过提速改造或新建的方式满足当前普通小客车的思路,更适合当前的交通发展现状;超高速驾驶适应性、人因与驾驶行为方面的研究还未系统开展;几何线形设计标准方面相关研究普遍基于车辆动力学理论推荐,但结果存在一定的差异;缺少基于驾驶人和车辆超高速行驶适应性和稳定性的验证研究,缺少交通流基础规律和适应交通量标准研究;缺少互通式立交、隧道、服务设施、安全设施、路面条件等设施方面的研究,应进一步结合人因与驾驶行为、车辆动力学特性系统开展相关研究;缺少交通流组织与管理方式方面的研究,当前条件下,如何从空间上分离不同特性的车辆、降低干扰、保证超高速功能的发挥,需要从驾驶行为规则、限速管理、车道管理、车型管理等方面开展研究;应加强不良天气管理、应急救援管理、日常养护管理等方面的研究,确保超高速公路功能正常发挥;研究手段方面,考虑到驾驶人和车辆超高速行驶适应性、规律性和稳定性方面的问题,应该大量补充基于实车试验、驾驶模拟试验等手段的研究.

    交通工程超高速公路综述自然驾驶人因几何线形沿线设施公路管理