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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。
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收录年代

    加筋路堤下刚性桩复合地基变形特性分析

    陈仕文唐昌意李栋
    106-113页
    查看更多>>摘要：刚性桩复合地基在珠海地区软土区道路工程中应用时常出现沉降和不均匀沉降较大的问题,进而引发沿路管线破坏和路面波浪起伏.为了解决深厚软土区刚性桩复合地基存在的沉降和差异沉降过大问题,优化复合地基设计,为防治道路病害提供参考,本研究通过数值计算方法建立了平面应变模型.将三维桩体和桩帽进行二维等效,并考虑了路堤填注和土体固结的过程,分析了基准工况和不同参数条件下加筋路堤下刚性桩复合地基变形特性.结果表明:刚性桩复合地基的变形可分为变形协调区、统一沉降区和压缩变形区,其中变形协调区主要影响差异沉降,压缩变形区主要影响总沉降,统一沉降区则因自身压缩变形小,随复合地基整体下沉,而起到减小总沉降的作用;在桩两端约束强于桩中部约束的情况下,边桩可能首先在中部发生弯曲破坏;刚性桩复合地基施工过程中出现的路堤外隆起现象会在工后逐步消失并在路堤带动下发生沉降;参数分析结果表明,持力层的强度、桩端嵌入持力层深度对路堤沉降影响最大,而桩间距、桩帽尺寸对差异沉降影响最大,场坪土的强度及砂黏性、褥垫层厚度、地下水深度对路堤沉降均有一定影响,但影响较为有限.因此,对于深厚软土区域,根据软土厚度确定桩长并合理增大桩间距和桩帽尺寸,可以控制路堤沉降并节省工程造价.

    道路工程变形特性数值计算刚性桩复合地基软基处理

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    高原山区双车道公路超车车道设置条件与参数

    邹峰张驰李超同吴成余...
    114-128页
    查看更多>>摘要：为给高原山区双车道公路超车车道的设计提供参考依据,针对高原山区双车道公路超车车道设置的几何条件、交通量条件与设置长度开展研究.通过工程实例验证了模型的有效性,进行了超车车道长度与运行速度的相关性研究.首先,结合高原山区条件的影响,从保证超车车辆驾驶人舒适度的角度出发,给出了高原山区双车道公路超车车道的最小圆曲线半径值;其次,从车辆转向安全行驶的角度出发,给出了超车车道的最大上坡和下坡坡度条件;然后,建立了双车道公路交通冲突时间与交通量、设计速度的关系模型,并给出了各设计速度下设置超车车道的交通量条件;最后,基于VISSIM仿真试验数据,利用多元非线性回归法构建了高原山区双车道公路超车车道长度模型.结果表明:在高原山区环境下,当双车道公路的设计速度分别为80,60,40 km/h时,满足设置超车车道要求路段的交通量应大于392,364,318 pcu/h;平面圆曲线半径应大于610,370,200 m;下坡方向的最大纵坡分别为-2.4％,-2.7％,-3.2％;上坡方向的最大纵坡分别为2.6％,3.0％,3.5％;在同一交通量条件下,随着双车道.公路超车车道长度的增加,小客车的平均运行速度呈现出逐渐增大的趋势,当超车车道长度达到一定值时,平均运行速度维持在80 km/h,不再发生明显变化.

    道路工程双车道公路曲面拟合超车车道超车车道设置条件

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    双参数地基横向受荷长桩参数反演方法研究

    张天宇随春娥杨文军郭奇...
    129-136页
    查看更多>>摘要：为了获取mz+C双参数地基模型下横向受荷长桩参数,基于m法原理,在地基系数等于零的位置建立坐标系,将地面以上桩身视为虚拟段.考虑剪力和弯矩共同作用时的情形,根据荷载效应等效原理,将地面处荷载简化到桩顶,建立了横向受荷长桩双参数计算模型.将桩土相对刚度和z0作为未知参数,提出了地基参数反演模型.该反演模型考虑了土抗力对荷载作用形式、地面处桩身位移和转角的影响.根据桩在地面处的位移和转角实测值反演地基参数,并结合算例通过桩身最大弯矩和地面处土抗力验证了反演方法的可行性.结果表明:本研究方法能够保证桩在地面处位移和转角理论值与实测值相符,最大弯矩及其位置误差很小;与m法相比,地面处土抗力变大对桩身弯矩影响程度沿深度先增大后减小,主要影响范围位于最大弯矩位置附近;桩身抗弯刚度与最大弯矩、地面处土体抗力均成线性关系,对二者影响较大且呈反向变化;根据最大弯矩和地面处土抗力实测值可以求得抗弯刚度的合理取值范围,考虑抗弯刚度随着桩顶荷载或位移的变化能够更好地模拟桩土的实际工作状况,可以提高mz+C双参数地基模型计算精度.

    桥梁工程地基参数反演m法双参数地基横向受荷桩

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    多跨连续刚构桥合龙顶推方案优化

    胡志坚王智康李玉生
    137-145页
    查看更多>>摘要：为了能更好地减少多跨连续刚构桥成桥后期各个桥墩墩顶的纵桥向水平位移和结构附加内力,提出由中到边合龙依次顶推的优化方案,作出了相应的计算图示且推导了相关的理论计算公式,同时根据顶推力理论计算公式的需要,推导了变截面的主梁和桥墩的抗弯惯性矩的理论计算公式,以某六跨连续刚构桥为例,建立有限元模型,通过理论计算公式和有限元模型分别计算了优化方案的顶推力数值并进行了对比分析,验证合龙优化方案顶推力理论计算公式的有效性,然后将由边到中的原合龙顶推方案和先中后边的优化合龙顶推方案作对比,验证合龙优化方案的合理性.结果表明:相较于原方案,使用优化方案虽然增加了顶推次数,但是其每次顶推力的数值较原方案中一次顶推力的数值都有大幅减少,从而能够有效地减少顶推处的局部应力水平;优化方案能更好地调控各个墩的变形,尤其是距离主梁中点较远的桥墩,因此优化方案对墩顶的纵向水平位移和墩底的弯矩改善效果更加明显;优化方案理论计算公式计算得到的顶推力数值相比于使用有限元模型推算的顶推力数值偏大,但总的来说相差不大,满足实际工程的要求;不同的顶推方案主要的影响是桥墩的变形与内力,顶推施工对成桥后主梁的收缩徐变以及线形的影响不大.

    桥梁工程顶推方案优化数值模拟连续刚构桥墩变形

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    桥梁板式橡胶支座开裂力学性能

    高小妮任红伟朱蔚涛郝朝伟...
    146-153页
    查看更多>>摘要：为了研究板式橡胶支座开裂后的力学性能,为桥梁的养护和设计提供更科学的依据,进一步明确支座开裂后裂缝宽度、深度以及裂缝深度对支座力学性能的影响;针对公路桥梁板式支座开裂的问题,利用大型有限元分析软件,建立了不同裂缝宽度、深度和不同开裂层数等多种病害工况下的有限元模型,构建了支座开裂与支座性能衰减间的关系,并对支座在不同病害程度下的力学性能进行了对比分析.结果表明:裂缝宽度较小且开裂层数较少时,开裂对支座受力性能影响很小;当裂缝宽度小于2mm,裂缝层数小于3层时,对支座竖向位移影响较小,但对支座橡胶最大拉应力和钢板应力影响较大;当裂缝宽度大于2 mm后或支座开裂层数大于3层,对支座的受力性能影响较大.建议将裂缝宽度小于0.5 mm,裂缝层数小于3层,支座病害等级定为Ⅱ级;将裂缝宽度在0.5～1 mm之间,裂缝层数小于3层,支座病害等级定为Ⅲ级;裂缝宽度在1～2mm之间,裂缝层数小于2层,支座病害等级定为Ⅳ级;裂缝宽度大于2 mm或支座开裂大于3层,支座病害等级定为V级,该分级建议可为桥梁板式橡胶支座相关评定标准修订提供参考.

    桥梁工程力学性能有限元分析板式橡胶支座裂缝

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    基于裂缝形态的混凝土桥梁承载力退化

    马智嵘邬晓光常兴科黄江...
    154-161页
    查看更多>>摘要：在役混凝土桥梁经过长时间的服役工作,其结构的完整性产生改变以及材料性能发生实质性退化,需要对桥梁结构进行评估分析.选取一座在役混凝土桥梁,通过有限元技术建立桥梁模型,采用离散模型对裂缝进行建模,做受弯模拟进行计算分析;根据受力裂缝类型以及分布位置,分别研究存在不同形态下的弯曲裂缝与剪切裂缝对混凝土桥梁结构的破坏行为以及承载力退化的影响.研究发现存在弯曲裂缝对桥梁结构的破坏行为影响较小,在不同裂缝高度与宽度下荷载-位移曲线变化较小,结构破坏前底部纵筋与开裂处箍筋受力达到屈服状态,裂缝分布均匀且从加载点向两端高度递减;剪切裂缝高度对桥梁结构的破坏行为有着显著的影响,在剪切裂缝高度较高时,荷载-位移曲线发生明显的下降,剪切裂缝宽度对桥梁结构承载力影响较小,不同宽度下荷载-位移曲线基本保持一致,结构破坏前底部纵筋并没有达到屈服状态,在剪切裂缝处开裂贯穿梁体导致结构破坏而梁体其余部分开裂高度相对较低.考虑到开裂桥梁结构产生的变形由两部分组成,由此引入结构刚度折减计算公式,依据相关标准推导出剩余承载力计算公式,并对选取桥梁进行承载力验算,偏差在5％之内.

    桥梁工程承载力退化结构破坏刚度折减剩余承载力计算

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    防松脱多向变位梳齿板伸缩装置的力学性能

    张瑞斌陈圆梦聂龙飞杨素霞...
    162-171页
    查看更多>>摘要：针对桥梁多向变位的复杂工程需求,创新性提出了一种设有纵向和横向位移箱的防松脱多向变位梳齿板伸缩装置.该伸缩装置采用高强螺栓和叠层橡胶垫块构成的弹性锚固系统,有效解决了传统梳齿板伸缩装置中常见的螺栓松脱问题.采用有限元分析方法,综合考虑了如车轮荷载、梁体横向变位以及竖向变位等工况,对比分析了防松脱多向变位梳齿板伸缩装置与其他3种类型伸缩装置(传统梳齿板伸缩装置、无纵向位移箱梳齿板伸缩装置以及无横向位移箱梳齿板伸缩装置)的力学性能.研究结果表明,防松脱多向变位梳齿板伸缩装置的位移箱设计可显著增强其在桥梁发生较大幅度变位时的稳定性和可靠性.同时,弹性锚固系统不仅有效减少了螺栓松脱的风险,还在伸缩装置使用过程中起到了降噪的作用,进一步提升了桥梁的整体运行安全性,并延长了梳齿板伸缩装置的使用寿命,在桥梁工程领域具有重要的应用前景和技术优势.

    桥梁工程梳齿板伸缩装置有限元方法力学性能分析防松脱多向变位降噪

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    无辅助墩的大边中跨比三塔PC斜拉桥结构刚度研究

    王少华刘广宇张黎明徐德志...
    172-180页
    查看更多>>摘要：为了解决无辅助墩、大边中跨比三塔PC斜拉桥结构刚度较小的问题,以西江特大桥为背景,分别选用设置辅助墩、优化结构体系、提高索塔高度、增大主梁和斜拉索刚度、加劲索体系等5种常用提高三塔斜拉桥结构刚度的方法,进行参数敏感性分析,同时结合防洪、通航、船撞和旧桥桥位等因素,综合选取有针对性的提高结构刚度措施.结果表明在边跨设置一个辅助墩对结构刚度和受力有明显的改善,但在边跨设置辅助墩受西江大堤、新旧桥墩位对齐和阻水比等的影响,不建议采用辅助墩方案提高桥梁刚度.在中塔两侧设置辅助索对边跨主梁挠度及应力改善不明显,在边塔两侧设置辅助索对主梁挠度和应力改善明显;采用中塔固结、边塔半漂浮约束体系能够有效抑制塔顶挠度,减少索塔根部弯矩效应值,提高结构刚度,中塔固结对主梁悬臂浇注施工也提高了有利条件;采用提高索塔高度仅能减少主梁挠度,对主梁应力影响有限,同时索塔提高将会带来成本的快速增长,增加施工难度,不建议采用提高索塔高度的方案.采用带翼缘板DP断面比常规DP断面受力更为合理,能够以较小代价,有效提高斜拉桥整体刚度.因此,推荐采用边塔两侧设置两对辅助索,带翼缘板DP断面主梁,中塔固结、边塔半漂浮约束体系的方案.

    桥梁工程无辅助墩大边中跨比三塔PC斜拉桥结构刚度

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    膨胀岩隧道缓冲层复合支护体系让压机理

    刘刚王皓许崇帮缪圆冰...
    181-188页
    查看更多>>摘要：为构建缓冲层复合支护体系理论模型,分析缓冲层复合支护体系让压机理,弥补当前缓冲层让压机理的局限性.利用弹性力学知识,以单层厚壁圆筒模型为基础构建3层厚壁圆筒模型,推导出缓冲层复合支护体系中支护结构受力与外荷载之间函数关系,并用数值模拟的方法验证缓冲层复合支护结构受力解析解的正确性.基于此理论模型,分析了有无缓冲层复合支护体系中二衬和初支的受力特点,总结出缓冲层让压机理:在含有缓冲层的复合支护体系中,缓冲层材料被压缩,初支能够发生更大的向内变形量,进而吸收外部荷载作用,减小二衬的受力,从而整个结构能够实现让压效果,即缓冲层复合支护通过缓冲层压缩实现让压.通过改变缓冲层厚度对让压机理进行分析.结果表明:当缓冲层厚度为5cm时,初支的形变量增加了 1.34 cm,传递到二衬上的作用力也相应减小了 71.6％;当缓冲层厚度增加至10 cm时,二衬的受力也进一步减小,对二衬结构更为有利.在让压支护体系中,随着缓冲层被压缩,初支也会发生更大的变形,初支内部应力也会增大,尤其是环向应力,即缓冲层的让压对初支受力是不利的,对二衬受力是有利的.因此,在复合让压支护体系中,当外部作用力一定时,对支护体系中缓冲层的设计要同时考虑初支和二衬的应力,即缓冲层的厚度存在一个最优值.

    隧道工程让压机理厚壁圆筒模型缓冲层膨胀岩

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    渗流条件下曲线盾构隧道开挖面稳定性分析

    宋洋徐筱锋李昂肖作明...
    189-198页
    查看更多>>摘要：为研究渗流条件下曲线盾构隧道开挖面稳定性,在筒仓理论和极限平衡法的基础上,对传统楔形体模型进行改进,建立了斜梯台-楔形棱柱体模型,推导出受渗流作用影响的浅埋曲线盾构隧道开挖面极限支护力的解析式,通过数值模拟及工程实例对模型结果进行了验证,并进行了参数影响分析.研究发现:在渗流条件作用下,渗流力构成了浅埋盾构隧道开挖面极限支护力的重要部分,本工程地质情况下,渗流力最高可占极限支护力的46％,且渗流力受地下水位的影响较大.本研究模型理论计算结果与数值模拟结果较为接近且误差在5％以内,证明本研究所提出的三维计算模型的合理性,实际施工中为保障工程安全,盾构隧道实际支护力大于极限支护力理论值,本研究公式解可为实际工程施工提供支护力参考值.曲线隧道极限支护力与土体内摩擦角、黏聚力及线路半径均呈负相关趋势,当隧道线路半径小于300 m时,隧道极限支护力波动幅度较大,而当线路半径大于600 m时,开挖面极限支护力逐渐接近直线隧道.在急曲线盾构隧道及不良地质情况下施工时需注意及时调整盾构参数来维持隧道开挖面稳定.

    隧道工程极限支护压力极限平衡法盾构隧道渗流

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