期刊,中国公路学报 2024年卷4期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

中国公路学报

主　　编：马建

出版周期：双月刊

国际刊号：1001-7372

电子邮箱：glxb@chd.edu.cn

电　　话：029-82334387

邮政编码：710064

地　　址：西安市南二环路中段长安大学内

中国公路学报/Journal China Journal of Highway and TransportCSCD北大核心CSTPCDEI

查看更多>>本刊是中国公路学会主办的公路交通行业最权威的学术性刊物，主要刊载道路工程、桥隧工程、筑路机械工程、汽车与汽车运输经济与工程经济等专业的应用技术及理论性文章，并适当报道有关公路交通的新技术、新材料、新工艺以及国内外重大学术活动、工程建设及科技动态信息等。

正式出版

收录年代

基于CEL法的砂土中相邻XCC桩贯入对既有XCC单桩影响的研究

周鹏夏良利刘汉龙徐长节...

141-154页

查看更多>>摘要：目前现浇X形桩(XCC桩)的研究主要集中于黏土地基,而对于砂土中XCC桩的相关研究却很少;此外,在研究XCC桩贯入问题时,主要分析的是沉桩挤土效应,而忽略了实际工程施工中挤土位移荷载会对邻近既有桩产生附加桩身响应这一关键问题.为此,利用耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)大变形数值技术,建立了相邻贯入XCC桩-砂土-既有XCC桩的整体CEL有限元数值模型,并且将数值结果与室内模型试验测量数据进行比较,验证了 CEL数值技术在分析相邻XCC桩-土体-既有XCC桩相互作用的可行性和有效性.然后,开展了一系列参数研究,探讨了贯入深度、相邻桩与既有桩的间距、既有桩桩头边界条件等因素对既有桩侧向响应的影响.最后,基于参数分析的结果,编制了一套可用于岩土工程师在设计初期阶段评估相邻XCC桩贯入引起的既有XCC桩最大侧向响应的设计图,以减轻桩基施工带来的相关风险.

关键词：

路基工程XCC桩CEL大变形数值技术砂土侧向响应设计图

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万方数据
维普

循环荷载下镍铁渣-黏土的动力特性及本构模型

尹平保邹敏贺炜杨铠波...

155-165页

查看更多>>摘要：镍铁渣为一般的工业固体废弃物,经改良后可直接用作道路路基填料,但其动力特性尚值得深入研究.首先,通过筛分试验分析了纯镍铁渣的级配特征,提出了掺加黏土的改良方法,确定了黏土掺量和最优含水量;其次,开展了镍铁渣-黏土动三轴试验,获得了不同黏土掺量、压实度和围压下的动骨干曲线、动弹性模量.然后,通过镍铁渣路基原位试验及理论计算,得到了下路堤在运营期的沉降值.结果表明:纯镍铁渣为级配不良的砾砂,黏土掺量和含水率分别为35％和9％,试样的最大干密度最大;随着黏土掺量增加,镍铁渣-黏土颗粒之间的孔隙随之减小,对应的动强度和动弹性模量则均随之先增大后减小,黏土掺量为35％时,动强度和动弹性模量均最大;围压和压实度越大,镍铁渣-黏土之间作用力越强,动强度和动弹性模量也越大.基于Hardin-Drnevich模型和负幂律函数,建立了镍铁渣-黏土动应力-动应变拟合关系式及动弹性模量衰减模型,回归得到了拟合参数与黏土掺量、压实度及围压之间的关系式,并通过试验数据验证了其合理性.运营期镍铁渣-黏土路堤的沉降较小,满足路基设计要求.

关键词：

路基工程动弹性模量动三轴试验镍铁渣动骨干曲线

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万方数据
维普

超2 000 m级悬索桥重力式锚碇抗滑安全度设计方法

熊文王仁贵汪涛魏乐永...

166-175页

查看更多>>摘要：超2 000 m级悬索桥已超过现行桥梁设计规范的适用范围,传统安全系数法仅从均值或标准值角度反映设计安全度,未能真实反映抗力小于荷载导致失效的概率或风险.基于荷载、抗力以及设计关键参数的数据统计特征与变异性,利用可靠度分析理论,对悬索桥重力式锚碇滑移构建承载能力极限状态设计方程,重点计算基于目标可靠度的抗力项分项系数合理取值,并推导目标可靠度等效的抗滑安全系数表达式.最后以主跨2 300 m世界第一跨径悬索桥为背景工程,构建超大跨径悬索桥重力式锚碇抗滑实用设计表达式,并与传统安全系数设计方法进行安全度对比分析.结果表明:利用极限状态(分项系数)设计方法,与现行规范锚碇设计方法相比,可显著降低超大跨径悬索桥重力式锚碇抗滑设计等效安全系数取值,大幅提升其安全设计的科学性与经济性,并为编制超2 000 m级悬索桥设计规范提供基础理论与技术支撑.

关键词：

桥梁工程超2000m悬索桥设计方法锚碇抗滑安全度可靠度

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万方数据

往复荷载下自复位CFST桥墩预应力工作及损失机理试验

贾俊峰刘洋邱灿星郭河...

176-187页

查看更多>>摘要：为研究预应力筋参数对自复位预制节段桥墩抗震性能的影响,进一步推动自复位预制拼装桥墩体系在强地震区的发展,设计了 5个自复位预制节段钢管混凝土(Concrete Filled Steel Tube,CFST)桥墩试件,以考虑不同的预应力筋面积、初始张拉力及预应力损失的影响,并开展了拟静力往复荷载试验.基于试验数据,分析了桥墩损伤模式、预应力损失及锚具回缩、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力和受压区高度等地震行为.研究结果表明:设计的自复位预制节段CFST桥墩表现出良好的抗震性能及自复位能力,最大水平位移荷载下残余偏移率仅为0.41％,同时未出现明显损伤现象;水平往复荷载作用下,桥墩预应力损失值在12％～25％,其中锚具回缩造成的预应力损失占比最大为70.3％,且锚具回缩值在加载位移大于历史位移时增加,建议对预应力筋采用一定超张拉以减小锚具回缩带来的损失;桥墩侧向承载力与预应力初始张拉力呈明显正相关,预应力筋面积的增加会增大屈服后刚度,建议预应力筋最低配筋率不小于0.8％;预应力筋初始张拉力及面积的改变并不会影响桥墩受压区高度,其在加载后期基本趋于定值.研究结果可为自复位预制节段CFST桥墩的结构设计和优化提供参考.

关键词：

桥梁工程钢管混凝土桥墩拟静力试验自复位抗震性能预应力筋参数

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万方数据
维普

面向低碳理念的桥梁群多目标维护决策优化研究

王磊陈瑞戴理朝涂荣辉...

188-200页

查看更多>>摘要：为解决低碳理念下路网桥梁群维护策略制定难题,提出了基于改进第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ算法)的桥梁群多目标维护决策计算框架.首先,基于碳排放因子理论提出了路网桥梁群维护阶段碳排放计算方法,该方法涵盖了加固原材料生产、车辆通行以及辅助设施三级碳排放来源.以单个桥梁和节点连通可靠度为基准,建立了融合碳排放量、综合维护费用等指标的桥梁群多目标维护优化模型.其次,通过遗传K均值聚类法产生最佳聚类中心替代原NSGA-Ⅲ的参考点,利用基于遗传参数的动态交叉变异机制增强种群的多样性,提出了改进NSGA-Ⅲ算法;同时,结合组合权重逼近理想解排序法实现考虑决策者偏好的桥梁网络多目标维护优化模型的快速、精准求解.最后,以某地区桥梁网络为背景,分析了考虑决策者偏好的维护策略,并对比了不同目标组合对维护策略的影响.研究结果表明:不同的权重分配和不同的目标组合均会导致桥梁网络维护策略产生差异;相比于侧重经济效益的策略,侧重环境影响的策略费用增加了 23.93％,但碳排放量减少了 28.74％;在桥梁网络维修决策中,细化决策目标有助于获得更均衡的维护策略.

关键词：

桥梁工程桥梁网络改进NSGA-Ⅲ算法碳排放维护决策

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万方数据
维普

天峨龙滩特大桥外包混凝土全过程性能设计与施工质量控制

陈正陈犇吴昌杰郑皆连...

201-211页

查看更多>>摘要：世界最大跨度拱桥天峨龙滩特大桥(在建)跨径长达600 m,要保障其外包混凝土质量,需对其性能与施工质量进行针对性的设计与控制.其难点在于超大跨径条件下混凝土单次泵送方量及距离增加,持续时间增长,以致混凝土工作性能控制难度增大;在浇筑完成后的硬化阶段,需解决降低外包混凝土内外温差、减少局部水化失水干燥、降低收缩应力的问题,以避免裂缝和微缺陷的形成.为解决上述工程难题,揭示了不同原材料和配合比条件下C60外包混凝土力学性能、工作性能及早期体积变化规律,提出了基于早期收缩补偿控制的抗裂混凝土配合比设计方法;根据实际施工流程明确了浇筑区间的工作性能控制指标,建立了基于浇筑区间的工作性能控制方法,全过程中通过外加剂调整技术延长了混凝土最佳施工性能保持时间,提高了施工的效率,有效保障了浇筑均匀性;通过分析计算明确了混凝土入模温度控制要求及方法,揭示了外包混凝土入模及养护施工全过程中的内部温度历程,开展了不同龄期下混凝土在纤维及膨胀剂作用下的混凝土体积变形数值模拟及实测数据对比,从外观及内部体积变形数据上证明了所采用抗裂控制措施合理有效.

关键词：

桥梁工程设计与控制方法施工控制外包混凝土工作性能体积变形

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万方数据
维普

近场爆炸作用下节段预制拼装RC桥墩的易损性评估

刘路宗周红周海飞陈振健...

212-223页

查看更多>>摘要：为了评估近场爆炸荷载作用下节段预制拼装钢筋混凝土(RC)桥墩的损伤程度,首先开展了节段预制拼装RC桥墩的野外近场爆炸试验,然后建立了节段预制拼装RC桥墩的三维有限元精确化模型,以轴向剩余承载力作为节段预制拼装RC桥墩的爆炸损伤评估指标;接着探讨了近场爆炸荷载的不确定性量化,基于TNT当量和爆心距抽样的爆炸荷载研究了节段预制拼装RC桥墩的爆炸损伤程度以及损伤系数的概率分布,对近场爆炸荷载作用下节段预制拼装RC桥墩进行了易损性评估.结果表明:近场爆炸荷载下节段预制拼装RC桥墩的底节段近爆区发生局部冲切破坏,底节段残余位移最大;爆炸数值模拟与试验结果基本吻合,重启动进行轴向加载得到的轴向剩余承载力是可行的;基于TNT当量和爆心距抽样得到了节段预制拼装RC桥墩的爆炸损伤系数,不同TNT当量下的损伤系数呈对数正态分布;基于对数正态概率密度和条件概率得到了节段预制拼装RC桥墩在近场爆炸作用下的易损性曲线,可评估节段预制拼装RC桥墩在不同TNT当量下的爆炸损伤程度.所得结论可为节段预制拼装RC桥墩的爆炸损伤快速评估提供参考.

关键词：

桥梁工程爆炸易损性评估数值模拟节段预制拼装RC桥墩近场爆炸试验

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万方数据
维普

自黏结预应力CFRP修复含缺陷钢板的疲劳性能

陈卓异刘雁王升旗严子卓...

224-238页

查看更多>>摘要：为研究预应力CFRP加固含中心缺陷和双边缘缺陷钢板的疲劳性能,基于团队自主研发的自黏结型预应力CFRP施加装置,开展了 2种缺陷类型和3种缺陷长度下预应力CFRP单面加固含缺陷钢板在拉伸循环荷载下的疲劳试验,分析了试件的两阶段预应力,讨论了有限黏结长度下试件的破坏模式、疲劳寿命以及荷载循环次数-钢板表面应变分布规律.利用ABAQUS建立有限元模型,通过计算结果分析了不同疲劳裂纹长度下钢板、CFRP和胶层的应力分布,讨论了胶层刚度的退化规律,探讨了 CFRP和预应力对裂纹尖端应力强度因子幅△K的影响,并基于裂纹闭合效应的Paris模型预测了缺陷钢板的疲劳寿命.结果表明:有限黏结长度下,自黏结预应力CFRP加固钢板具有更长的光滑断裂面,更长的疲劳裂纹稳定扩展区域,可以较好增加钢板的临界裂纹长度;预应力可以提高CFRP的加固效果,使CFRP承担更多的荷载,改善钢板和胶层应力分布,降低缺陷区域应力集中程度,延缓胶层刚度退化时间;CFRP和预应力可以有效降低裂纹尖端应力强度因子幅△K,提高钢板疲劳寿命;基于有限元计算的△K和裂纹闭合效应的Paris公式,可以准确预测缺陷钢板的疲劳寿命,预测值与试验值误差小于10％.

关键词：

桥梁工程预应力CFRP有限元分析缺陷钢板疲劳性能应力强度因子

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万方数据
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波形钢腹板组合箱梁日照非均匀温度场研究

黄石基蔡陈之邹云峰何旭辉...

239-251页

查看更多>>摘要：桥梁结构长期暴露在复杂的自然环境中,在太阳辐射、大气温度波动等多种因素的综合作用下,结构内部会产生显著的非均匀温度分布.以波形钢腹板组合箱梁为研究对象,对其日照温度场分布特点开展试验研究,揭示了波形钢腹板组合箱梁日照非均匀温度场的分布规律及时变特性.试验中测点的温度变化均以日为周期进行波动,其变化周期与变化趋势与大气温度基本一致.波形钢腹板组合箱梁表现出了明显的非均匀温度分布,箱梁北侧和南侧腹板的竖向温度梯度分别可达12.8 ℃和12.1 ℃.建立了波形钢腹板组合箱梁日照温度场三维数值仿真模型,并利用温度试验数据对该模型的准确性进行了验证.所有测点数值模拟结果与实测结果的平均误差均处于0.6℃到1.5 ℃,且最大误差不超过3.6 ℃.基于环境要素模型对波形钢腹板组合箱梁日照温度场的长期变化进行了模拟,得出组合箱梁南侧和北侧腹板的极端竖向温差分别为35.6 ℃和27.8 ℃,该温差值超出了现行组合桥梁规范给出的竖向梯度温度荷载.研究可为波形钢腹板组合箱梁的结构设计以及进一步工程应用提供一定的参考价值.

关键词：

桥梁工程非均匀温度场试验研究组合箱梁桥波形钢腹板数值模拟

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万方数据
维普

型钢开口肋-UHPC轻型组合桥面新结构静力与疲劳性能

孙璇邵旭东邹德强

252-262页

查看更多>>摘要：为解决传统正交异性钢桥面疲劳开裂、铺装层破损难题,研究团队于2010年研发成功钢-UHPC轻型组合桥面体系,并在中国的钢桥上获得了规模化的应用.鉴于UHPC层大幅度提高了钢面板的局部刚度,为简化施工和降低造价,可对传统正交异性钢桥面进一步优化.为此,提出了型钢开口肋-UHPC轻型组合桥面结构,首次应用在某大跨度拱桥主梁结构中,以实桥为背景展开了桥面方案比选和有限元计算.在此基础上,进行了型钢组合桥面关键部位负弯矩条带静力试验,对UHPC裂缝进行观测和宽度验算;对型钢组合桥面抗疲劳性能做了计算与分析,并针对桥面纵横肋重要连接焊缝开展了负弯矩条带疲劳试验.研究结果表明:负弯矩区UHPC表现出优良的受弯拉韧性,抗拉强度是实桥应力的1.4倍;型钢组合桥面通过新型的纵横肋连接构造,将所有连接焊缝均置于低应力区,将非焊接型钢母材置于高应力区,以达到提高桥面抗疲劳能力目的,型钢组合桥面包含10个钢结构疲劳细节,所有疲劳细节计算应力幅均在常幅疲劳极限以下;型钢组合桥面纵横肋新型连接焊缝在设计疲劳应力幅下等效加载4 840万次才发生疲劳破坏,疲劳强度满足实桥应用需求.综上表明,型钢组合桥面具有优良的静力与疲劳性能,加工制造简便,建设成本低,是一种具有竞争力的新型桥面方案.

关键词：

桥梁工程型钢-UHPC轻型组合桥面条带模型试验静力与疲劳性能正交异性钢桥面

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