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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

    强降雨条件下多台阶黄土边坡离心模型试验研究

    徐涛魏静王振坤
    97-105页
    查看更多>>摘要：为探究强降雨条件下多台阶黄土边坡变形及稳定性,设计了离心机载降雨模拟装置,以在建吴华高速公路多台阶超高黄土边坡为原型,开展了强降雨条件下多台阶黄土边坡离心模型试验,研究了降雨条件下多台阶黄土边坡的含水率、土压力和位移的时程变化特性,对比分析了预设节理的存在对黄土边坡稳定性的影响.研究结果表明,强降雨条件下,边坡表层土体体积含水率迅速升高,形成暂态饱和区,在入渗阶段,湿润锋不断下移,土体内部孔隙水在重力作用下向边坡底部入渗,且坡脚处入渗速率最快,坡表中部最慢,其体积含水率较饱和状态减小了约6%;坡体土压力受土体含水率和表层土体冲蚀共同影响,在降雨阶段缓慢增长,而在冲蚀阶段快速降低;相较于无节理边坡,节理的存在为雨水入渗提供了优势渗流通道,加速了雨水向下入渗速率,含节理边坡更易被降雨冲蚀,其沉降增长速率更明显,土压力降低幅度更大,降雨结束时含节理边坡的坡顶沉降量较无节理边坡增加了约 20%;强降雨条件下多台阶黄土边坡整体稳定性较好,在雨水溅蚀和径流冲刷等的共同作用下,降雨诱发多台阶黄土边坡的变形破坏模式呈现为边坡冲蚀引起的溜滑破坏,且主要集中于坡脚和第一级台阶坡面处,故在实际工程中应加大对边坡坡面和坡脚处的防护.

    道路工程变形规律离心模型试验黄土边坡强降雨

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    钢渣激发剂对近海混凝土力学性能和耐久性的影响

    叶晨峰
    106-112页
    查看更多>>摘要：为提高近海混凝土的耐久性和钢渣粉在混凝土中的利用率,通过测试掺钢渣混凝土的流动度、凝结时间、力学性能、碳化深度和氯离子电通量,研究了硫酸钠、脱硫石膏、脱硫灰这 3 种激发剂以单掺或复掺方式对钢渣活性和混凝土抗氯离子能力和抗碳化性能的影响.结果表明:钢渣使水泥净浆的流动度下降,凝结时间延长,Na2SO4 作激发剂可略微缩短凝结时间,矿粉和钢渣粉可一定程度减少混凝土坍落度的经时损失,但加入一定量的激发剂后会减弱这种效果;脱硫灰、Na2SO4、脱硫石膏这 3 种激发剂对混凝土的抗折强度有显著提升,特别是 3%Na2SO4 对抗折强度的贡献较大;Na2SO4 与脱硫石膏复合激发剂对混凝土抗折强度的提升作用大于Na2SO4-脱硫灰复合激发剂和单掺激发剂;3 种激发剂单掺对钢渣-矿粉混凝土 7 d抗压强度略有改善效果,对后期抗压强度的改善效果不明显,但复合激发剂对混凝土抗压强度的提升较为显著,特别是 3%Na2SO4 和 4%脱硫石膏复合激发剂对力学性能的提升效果较为显著;Na2SO4 使混凝土的抗碳化性能和抗氯离子渗透性能分别提高了23.9%和43.7%,Na2SO4 和脱硫石膏复合激发剂对耐久性的提升效果优于单一激发剂.脱硫灰、脱硫石膏、Na2SO4 激发剂提高了钢渣的活性,进一步改善了混凝土的微结构,使得混凝土的力学性能和耐久性能提升.

    桥梁工程耐久性钢渣激发剂近海混凝土钢渣混凝土

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    高速液压夯加固台背碎石土现场试验研究

    张思峰牛立可李庆张建镇...
    113-122页
    查看更多>>摘要：为探究高速液压夯加固碎石土的动力特性及影响规律,依托潍坊至青岛高速公路某台背回填工程,开展了高速液压夯加固箱涵背侧回填碎石土的现场试验研究.试验采用预埋土压力计、应变片等监测元件的方式,监测夯击过程中碎石土及涵背的应力、应变发展规律.以动应力、残余应力、夯沉量、标准贯入击数及涵背应变作为评价指标,探究了高速液压夯的动应力传播规律,分析了夯击次数、夯击能、夯间距等因素对碎石土加固效果以及施工振动对桥涵台背的影响.结果表明:高速液压夯所产生的动应力主要沿竖向传递,有效加固深度可达 2 m,在水平向0.5 m范围内衰减速度快;由于夯击对周围土体的加固作用,对临近夯点夯击时,其动应力明显增加;增加夯击能可有效提高加固效果,使用高档位夯击时加固效果更为显著;加固效果随夯击次数的增加而增强,但每一击所产生的密实效果逐渐降低,对碎石土路基,夯击次数以小于 9 次为宜;适当减小夯间距可提高加固效果,适宜夯间距为1.5 倍夯锤直径;夯击产生的涵背结构物应变远小于规范值,对箱涵等构筑物的安全影响很小.研究成果可为类似桥涵台背路基填土夯实工程的设计及施工提供借鉴和参考.

    桥梁工程高速液压夯现场试验碎石土加固效果影响因素

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    简支蝶形腹板混凝土箱梁剪力滞效应

    张云飞焦广如陈建兵蔡新江...
    123-131页
    查看更多>>摘要：为研究蝶形腹板混凝土箱梁的剪力滞效应分布情况,从试验研究、有限元模拟和理论推导 3 个方面对蝶形腹板混凝土箱梁的剪力滞效应进行研究.通过设计、制作蝶形腹板简支箱梁模型,并进行静力加载试验,以研究剪力滞效应在箱梁实腹处与空腹处的变化;建立与试验条件一致的Abaqus有限元模型,运用有限元的数据分析处理能力,得到蝶形腹板箱梁在集中荷载与分布荷载下的剪力滞效应空间分布情况;基于截面等效原理,提出箱梁空腹处惯性矩的计算方法,结合能量变分法,建立了蝶形腹板箱梁剪力滞效应计算公式并与试验结果和有限元结果进行对比,以验证公式的准确性.结果表明:蝶形腹板箱梁顶、底板纵向应力均呈正剪力滞效应分布且蝶形腹板箱梁空腹处截面剪力滞效应大于实腹处;在不同荷载作用下,蝶形腹板箱梁剪力滞效应空间分布状态为:沿梁长方向的剪力滞效应在箱梁支点截面和跨中截面较大,沿梁宽方向的剪力滞效应在腹板与顶板相交处较大,并向两侧逐渐减小;由变分法得到的理论公式计算结果表明,集中荷载作用下,变分法纵向应力值与试验值误差在―2.4%～7.4%,均布荷载作用下,变分法纵向应力值与有限元误差在―2.7%～3.8%,验证了公式的准确性,并为蝶形腹板箱梁设计提供了理论依据.

    桥梁工程剪力滞效应能量变分法蝶形腹板有限元法

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    改扩建高速公路桥梁可用性评判与延寿准则

    赵尚传左新黛王少鹏
    132-140页
    查看更多>>摘要：针对高速公路改扩建工程中既有桥梁是否能继续使用问题,综合考虑总体技术状况、承载力状况、剩余耐久年限状况 3 个层次,创建了以桥梁构件类别的外观耐久状态为一级指标、以剩余耐久年限为二级指标的评判方法,提出了表征构件剩余耐久年限的寿命系数和可用寿命系数,建立了既有桥梁的延寿准则和延寿策略,探讨了可用寿命系数与目标使用年限、单次延寿的有效保护年限、拟采取的维护措施类型数量的相互关系.以京沪高速改扩建工程为研究背景,选取 9 座既有桥梁为典型桥梁,按 100 a目标使用年限,计算得到构件主筋和箍筋的剩余耐久年限,给出了典型桥梁主体构件剩余耐久年限.根据可用评判方法,计算得到了在相同延寿措施下的延寿年限、延寿费用及可用寿命系数,按经济最优原则提出了从A级到E级共计 5 种延寿方式.研究表明,京沪高速改扩建工程典型桥梁按箍筋计算得到构件耐久寿命比按主筋计算值低,建议构件年限按箍筋计算值取用;目标使用年限为100 a时,主梁构件可正常使用比例为 94%,墩柱单元、盖梁单元、桥台单元的可正常使用比例分别为 67%,11%,44%.实际工程表明,采用该评判方法的评判结果与结构实际状态基本相符,与工程实际采取的处置措施基本相当,验证了该方法的合理性.

    桥梁工程延寿准则评判方法主体构件耐久年限改扩建

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    混凝土小箱梁早龄期开裂风险与防控

    刘纯刘江吕毅姜磊...
    141-151页
    查看更多>>摘要：预制混凝土小箱梁在浇注期间水化热作用下产生显著里表温差,存在早龄期开裂风险,影响其安全性及耐久性.为明晰预制混凝土小箱梁早龄期开裂风险,以陕西省安康地区某混凝土小箱梁桥为依托,研究其早龄期温度作用、温度效应及开裂风险,并通过正交试验分析得到了影响预制混凝土小箱梁早龄期开裂风险的主要因素.结果表明:预制混凝土小箱梁在浇注后水化反应迅速,12～16 h后,混凝土温度达到峰值 54.9℃,温度最高位置集中于顶部梗腋处及底板,而底板位置受环境作用影响水化放热时间最长,在浇注后 72 h内混凝土小箱梁整体温度基本呈对称分布;水化反应期间小箱梁各位置抗力水平增长基本一致,但翼缘、梗腋及腹板中部应力水平较高,开裂风险较大,最大拉应力达到 2.71 MPa,最大开裂因子达到 1.2;材料属性、结构参数、环境作用对混凝土小箱梁预制期间水化热温度作用均有影响,其中材料属性影响最为显著,主要包括水泥放热量和水泥掺量,调整材料参属性及入模温度可有效降低预制混凝土小箱梁开裂风险.研究结果可以指导预制混凝土小箱梁设计及施工,降低其早龄期开裂风险,提高其安全性及耐久性.

    桥梁工程早龄期开裂风险热-力耦合分析预制混凝土小箱梁水化热温度效应

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    新型湿接缝钢筋连接构造的力学性能研究

    张育智刘俊岭文洁平梁振飞...
    152-159页
    查看更多>>摘要：为了弥补叠合梁桥面板湿接缝普通钢筋连接构造搭接长度大、绑扎或焊接难度高等缺陷,提出了L形钢筋连接构造.采用有限元软件ANSYS,对采用直钢筋、环形钢筋、弧形钢筋和L形钢筋连接构造的叠合梁桥面板湿接缝受力性能开展了数值模拟,对比研究了不同钢筋连接构造条件下湿接缝的受力特征、承载能力和施工工艺.研究结果表明:在湿接缝截面尺寸相同、配筋率相同的条件下,4 种钢筋连接构造对应的湿接缝开裂前,非搭接区的混凝土及钢筋应力均高于搭接区,开裂时湿接缝混凝土的开裂位置均位于非搭接区,且开裂荷载与钢筋混凝土轴心受拉构件的开裂荷载理论值较为接近;L形钢筋连接构造的开裂荷载与直钢筋、弧形钢筋连接构造基本一致,但比环形钢筋低 4%;4 类普通钢筋混凝土湿接缝达到受拉承载力极限状态时均对应于非搭接区纵向钢筋的受拉屈服,湿接缝的受拉极限承载力只与非搭接区普通钢筋的面积和强度的乘积有关,即湿接缝的受拉极限承载力等于非搭接区纵向钢筋屈服时承受的拉力.L形钢筋连接构造在洛溪大桥拓宽工程中的成功应用表明,该连接构造开裂荷载及承载力均与其他钢筋连接构造的湿接缝相当,且具有施工工艺简单,施工便利的优点,值得在类似工程中推广应用.

    桥梁工程L形连接钢筋有限元分析湿接缝叠合梁施工工艺力学性能

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    受空间约束时曲线钢箱梁步履式多点顶推策略

    韩慧超吕之豪朱伟庆武轶彬...
    160-171页
    查看更多>>摘要：针对曲线钢箱梁多点步履式顶推同步控制难度高、往往受到各类空间约束限制的难题,为提高顶推施工的精确性与可靠性,应充分降低曲线顶推施工过程中的多点异向和异速顶推工况次数,根据尽量使得顶推过程中曲线箱梁各点顶推方向与速度相同这一基本原则,提出了受空间约束时曲线钢箱梁以平移和纠偏为主,旋转与调整为辅的顶推策略和方法,建立了各基本工法对应的顶推数学模型,并将其成功应用于兰州市某非对称曲线斜拉桥的钢箱梁顶推施工.研究结果表明:随曲线钢箱梁顶推行进,理论计算出的梁体尾部偏差值逐渐变大、梁体所需旋转角度逐渐变小,故曲线钢箱梁顶推初期宜多次采用旋转工法减小曲线夹角,后期宜多次采用纠偏工法减小轴线偏差;调整工法可有效减少其余工法的实施次数,其计算流程独立于其他工法,只与当前曲线钢箱梁到达的临时墩所在平面位置有关;曲线钢箱梁即将穿越桥塔等空间障碍物时,梁体与障碍物碰撞风险最大,而随顶推进程的继续,梁体与障碍物碰撞风险会逐步降低;该曲线钢箱梁顶推策略与方法思路明确、可操作性高,可大幅降低对多点步履式顶推系统的要求,提高顶推施工可靠性,适用于市政桥梁的曲线钢箱梁步履式顶推施工.

    桥梁工程顶推策略数学模型曲线钢箱梁步履式顶推空间约束

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    非均匀封闭护栏钢箱梁断面绕流特性

    车鑫赵雪党嘉敏
    172-179页
    查看更多>>摘要：从绕流场的速度分布、三维旋涡结构的发展和演化及主梁表面压力分布等角度,应用大涡模拟技术探究顺桥向非均匀封闭护栏对钢箱梁断面绕流特性的影响及其抑制涡激振动的内在机制.数值模拟结果显示,由于斜腹板钢箱梁的原始断面在顺桥向方向基本一致,当流场流经上游护栏时,各护栏区域产生的旋涡结构较为一致,旋涡主要流场中旋涡结构围绕顺桥向旋转且具有明显的顺风向特征.在 5°风攻角条件下,中央防撞护栏对上游桥面板处生成的旋涡影响很小,因具有更大尺寸和能量的脱落旋涡出现在模型下游,其振幅相对于 3°风攻角的工况更大.当封闭顺桥向外侧护栏时,较大的负压区出现在上游桥面板背风侧,致使顺风向气流在顺桥向较为分散,从而降低了顺风向旋涡的能量;在桥面板负压作用下,边界层上部主流速度向主梁壁面下倾,加剧了旋涡的耗散,使得尾流中的旋涡尺寸和能量均有所下降,从而实现了对结构振动的抑制.结果表明:2 种封闭措施在抑制涡激振动的机理上存在差异,在护栏开二闭一的措施下,旋涡在顺桥向的分量较大,且表面旋涡受主流下倾的抑制作用,从而降低了尾流第一对脱落涡的顺风向尺寸及能量;而在护栏开三闭一的措施下,上游桥面板的负压区较弱且位置后移,尾流旋涡能量低且强涡范围最小,上下表面压力差减小.

    桥梁工程绕流特性大涡模拟绕流场分析钢箱梁涡激振动

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    方钢管约束超高强混凝土短柱轴压承载力试验研究

    施伯超
    180-189页
    查看更多>>摘要：为探究方钢管约束超高强混凝土(UHSC)短柱的轴压受力机理与极限承载力计算方法的准确性,以混凝土抗压强度、钢材屈服强度、含钢率为参数,开展了试验研究和有限元分析;依据约束机理提出了短柱轴压极限承载力计算方法.结果表明:套箍系数是影响方钢管约束UHSC短柱轴压破坏模式的主要因素,小于 0.83 时表现为剪切破坏,大于等于 0.83 时表现为压溃破坏;通过荷载-位移曲线与荷载-应变曲线发现,在极限荷载前钢管的环向约束能力未被充分发挥,约束作用主要表现在极限荷载后,增加含钢率可有效提高试件破坏后的受压延性,含钢率最小的试件均出现荷载突降的现象,在设计方钢管约束UHSC短柱时,需要根据混凝土抗压强度匹配合适的约束力;由于普通混凝土与UHSC压拉比不同,在核心混凝土临近极限荷载前,UHSC塑性发展程度更低,降低了与钢管之间的相互作用,所以方钢管约束UHSC短柱极限荷载提高幅度小于内填普通混凝土的试件;基于Mander模型与中国标准的计算方法无法对套箍系数大于 0.3 的内填UHSC试件做出准确的评估,中国标准的计算误差更小,依据试验与有限元分析结果,引入约束折减系数后,可将计算偏差控制在 10%以内.

    桥梁工程承载力计算试验研究钢管约束混凝土方钢管

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