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公路工程
公路工程

龚赛群

双月刊

1674-0610

glgczz@163.com

0731-85221546

410015

湖南省长沙市芙蓉中路三段472号

公路工程/Journal Highway Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>《公路工程》（原《中南公路工程》）于1975年创刊，是中国公路行业综合技术类科学技术期刊。同时也是“公路运输类中文核心期刊”、“中国科技论文统计源期刊”和“中南公路科技情报网网刊”。专门刊载道路、桥梁及交通工程的理论研究与工程应用文章。包括公路、桥梁、结构理论、路面、路基、人工结构物、线路勘测设计、计算机应用等内容。可供从事交通研究、施工、监理、管理的工程技术人员、管理人员和大专院校、中专师生阅读，亦可供市政、水利、建筑、铁道建筑等土木工程技术人员参考。
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    桥梁健康监测数据的质量评估方法研究

    殷鹏程龙清春单德山曹阳梅...
    1-6,45页
    查看更多>>摘要：桥梁健康监测数据的挖掘和分析工作只有在整体数据质量符合基本要求的有效数据基础上进行,才能保障如模态参数识别、损伤识别和状态评估等后续工作的准确性.因此,基于量化改进的探索性分析方法(Exploratory Data Analysis,EDA)和相关性分析从数据完整性、准确性和一致性的角度建立了桥梁健康监测静、动态数据的质量评估方法.对某大跨度斜拉桥健康监测系统的静、动态数据进行质量评估,通过对比分析了不同评估质量的温度数据、静挠度数据和不同评估质量的主梁竖向加速度动力信号的模态参数识别的稳定图,验证了所提方法的正确性.结果表明,所提评估方法能够快速有效地判断数据质量的好坏,进而确保桥梁结构的服役性能评估和预测的准确性,有利于提高健康监测数据的可用性和效能.

    健康监测数据质量评估探索性数据分析模态参数识别

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    基于长期监测数据的全寿命周期内桥梁温致挠度极值的预测

    毕朝阳周金王高新
    7-13页
    查看更多>>摘要：挠度是检验桥梁健康状态的重要参数之一,精准评估桥梁挠度在全寿命周期内是否超限具有重要工程意义.基于某桥挠度和温度场的长期监测数据,分析了桥梁上、下游挠度的时变监测规律,考察了挠度和季节温度之间的相关性监测规律,并通过研究桥梁挠度累积概率特性及其最佳累积分布函数,提出了同时考虑季节温度变化和日变化随机特性影响的桥梁挠度全寿命周期预测方法.结果表明:桥梁挠度具有良好的季节变化特征,且与温度之间具有良好的相关性,因此在预测全寿命周期挠度值时需要充分考虑季节温度的影响;每天内的挠度极大值呈现出平稳随机特征,因此在挠度预测时还需要充分考虑挠度极大值的随机特性影响;挠度极大值的平稳随机特征可采用概率统计特性描述,相较于Normal和Weibull分布函数,GEV分布函数可以较好地描述挠度极大值的概率统计特性;提出了挠度全寿命周期预测方法,挠度在全寿命周期内的预测值由两部分组成,即由季节温度引起的挠度值和极值随机特性引起的挠度值,其中季节温度占主要影响;计算出了桥梁挠度在全寿命周期内的预测值为190.14 mm.研究成果可为桥梁结构服役安全评估提供参考.

    桥梁结构挠度全寿命周期概率统计特性极值预测

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    波形腹板组合梁桥大节段异步浇筑施工分析

    张英才奉思东贺君甘波...
    14-21页
    查看更多>>摘要：波形腹板组合梁桥异步浇筑施工以波形钢腹板作为挂篮主要承重构件,将节段顶、底板混凝土与腹板划分成多个独立工作面,是一种新型高效的施工方法.为研究悬臂大节段波形腹板在挂篮异步施工过程中的安全、可靠性,通过实际工程——北京达摩沟大桥,利用Midas Civil建立全桥模型,对施工全过程进行整体分析,并结合该桥大节段长悬臂腹板支撑挂篮受力的特点,利用ABAQUS建立关键工况局部模型,研究腹板节段长度对异步浇筑线形控制的影响,推导节段变形计算公式.结果表明:施工全过程结构受力安全,腹板悬臂长度对浇筑前后所在节段的变形影响较大,异步浇筑过程结构呈现悬臂根部至N-1节段、N节段、N+1节段3个区域不同的受力模式,提出的变形计算公式理论值与施工实际下挠值吻合较好,可为该类桥型的异步浇筑施工提供参考.

    组合梁波形钢腹板异步浇筑节段长度实桥分析

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    公路T梁桥建设碳排放特征与规律分析

    吴智豪翁辉黄山倩柳昱洵...
    22-30,53页
    查看更多>>摘要：桥梁工程是公路建设碳排放的主要环节,T梁桥作为公路项目标准化制造的重要结构形式,掌握其碳排放特征和规律,有助于公路低碳建设和管理.研究采用排放因子法对23座典型T梁桥进行碳排放测算,划定了公路T梁桥建设边界范围,确定了碳排放测算功能单位,测算了各工程部位的碳排放强度,开展了参数敏感性分析和相关性分析,并提出了基于桥梁长度的桥梁主要结构碳排放估算模型.通过测算结果可知,公路T 梁桥建设碳排放强度为 8 927.13 t CO2e/(km·lane),变化区间为 4 002.64～9 871.74 t CO2e/(km·lane),其中间接碳排放占比为98.28％～99.13％,而直接碳排放为6 820.99 t CO2e.桥梁建设约86％碳排放主要集中在预应力T梁和桩基础,碳排放强度分别为1.23 t CO2e/m3、0.68 t CO2e/m3;约95％来源于水泥、钢材、回旋钻机和交流电弧焊机.敏感性分析表明,当水泥、钢材、电力、化石燃料碳排放因子变化±(10％～30％)时,碳排放变化分别为±(4.77％～14.32％)、±(4.24％～12.74％)、±(0.57％～1.72％)、±(0.14％～0.43％).相关性分析表明,桥梁主要工程部位的碳排放受桥梁规模影响较大,可基于桥梁长度快速估算T梁桥整体和各工程部位的碳排放.对此,项目管理者可通过低碳采购等方式降低间接碳排放;可通过优化加工工艺和施工方案等方式,在工程活动中节约材料、降低能耗;可通过降低用量和碳排放因子多种组合方式,对主要材料和能源进行综合减碳.相关结果可为公路建设项目的低碳管理及相关研究提供详实的数据支持和节能降碳措施建议.

    节能降碳碳排放排放因子法桥梁建设T梁桥

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    基于改进NSGA-Ⅱ和IGA-BP神经网络的索梁锚固区结构优化研究

    胡翌刚何博文袁庆尹俊宇...
    31-38,115页
    查看更多>>摘要：为实现大跨度斜拉桥索梁锚固区钢锚箱的结构优化,依托某大跨度斜拉桥索梁锚固区结构实际工程,提出了一种基于NSGA-Ⅱ算法与IGA-BP神经网络模型的结构参数优化方法.首先基于BP神经网络确定了钢锚箱响应数据预测的拓扑结构,采用自适应交叉变异改进的遗传算法对钢锚箱结构响应神经网络预测模型的权值阈值调参,得到满足拟合精度要求的IGA-BP神经网络预测模型.然后建立考虑结构平均应力和主要板件上峰值应力的数学优化模型,采用改进交叉、变异算子的NSGA-Ⅱ算法设计了钢锚箱结构参数优化流程.最后联合改进NSGA-Ⅱ算法和IGA-BP模型实现了钢锚箱结构参数的优化求解.结果表明:自适应遗传算法对BP神经网络权值与阈值调参的效果良好,相较于标准BP神经网络,IGA-BP神经网络的拟合精度和训练效率均更高;改进NSGA-Ⅱ算法可以实现对钢锚箱结构参数的寻优求解,根据Pareto协调最优解的结果,钢锚箱支撑板与承压板厚度有一定增加,加劲板和锚垫板厚度略微降低;优化后的结构上平均应力降幅约为2.7％,其中承压板应力峰值由200.9 MPa降低至178.1 MPa,降幅约为11.3％,支撑板应力峰值由199.6 MPa下降至179.5 MPa,降幅约为10.07％.优化后结构高应力区域峰值应力明显降低,中等应力区域分布较优化前更大,一定程度上改善了结构应力集中现象,验证了该方法的可行性.

    索梁锚固区钢锚箱结构优化BP神经网络非支配排序遗传算法

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    富水岩溶隧道注浆处理及工艺优化

    张瑞平邱伟超唐宇巫山...
    39-45页
    查看更多>>摘要：为了提高隧道富水岩溶区的注浆加固效果,依托某隧道工程,采用多种超前探测手段对隧道富水岩溶区进行全面探测.在此基础上,采用数值模拟方法,分析不同注浆厚度下隧道位移变化和涌水的变化规律,并采用3种注浆技术相结合的方法对隧道富水岩溶区进行了注浆加固.研究结果表明:帷幕注浆厚度主要体现在减少涌水量上,当注浆厚度超过5 m以后,隧道的止水效果几乎不再增长;选择5 m的注浆厚度和25 m的注浆长度作为工程的注浆范围.在注浆过程中,3种注浆技术相结合,可以有效解决高水位涌动和成孔困难的问题.勘探和注浆结合的方法,可为后续注浆方案提供动态反馈和优化.注浆结束后,现场施工情况表明,注浆效果良好.

    隧道工程注浆参数现场试验帷幕注浆数值模拟

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    高海拔寒区隧道衬砌背后积水冻胀分析

    谭书平卢锋
    46-53页
    查看更多>>摘要：高海拔寒区隧道围岩内部裂隙水的冻结膨胀会对隧道结构的安全产生重要影响.基于寒区隧道衬砌背后积水冻胀理论建立高海拔寒区公路隧道地层结构模型,研究了隧道衬砌背后积水冻胀过程中围岩与支护结构相互作用关系演变,分析了不同冻胀率下空洞储水冻胀对衬砌应力分布和结构变形的影响.研究结果表明:衬砌最大主应力随冻胀率的增大而增加,在冻胀率为6％时达到峰值;冻胀率低于5％时,冻胀对结构的最小主应力的影响不大,结构开裂后冻胀对结构最小主应力的影响显著;V级围岩隧道储水空洞向围岩侧的冻胀变形大于向衬砌侧的变形,且冻胀率越小,向围岩侧变形量的占比越大.在寒区隧道的设计和施工中要充分重视衬砌背后空洞的处置,衬砌和围岩紧密贴合可有效减弱衬砌背后积水冻胀压力.

    寒区隧道积水冻胀冻胀率受力特征

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    基于多目标进化算法的高速公路线路选线优化设计研究

    王海波张戎令
    54-60,130页
    查看更多>>摘要：随着经济社会的发展,我国交通网络建设布局不断完善.在高速公路规划建设中,面对复杂的线路布设条件及影响因素,如何选出最优的路线设计成为亟待解决的难题.研究了在考虑高速公路建设费用、生态损失费用和交通安全等因素的基础上,构建高速公路线路选线优化模型,通过左右拥挤度指标和动态拥挤度排序改进非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm Ⅱ,NSGA-Ⅱ),利用改进NSGA-Ⅱ算法对该模型进行求解.结果表明,改进NSGA-Ⅱ算法的世代距离值和空间评价值最低分别是0.025 4和0.231 2,具有较好的分布性和收敛性能.在对具体高速公路线路选线优化中,该方法所需建设费用最低接近3亿元,并且所得线路与地形的匹配度可达80％以上.说明研究提出的方法能够对高速公路线路进行有效优化,可以为同类高速公路选线优化提供参考.

    多目标进化NSGA-Ⅱ算法高速公路选线优化模型求解

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    地震荷载作用下非饱和土边坡三维极限承载力研究

    易舜陈光辉
    61-68页
    查看更多>>摘要：研究旨在对地震荷载作用下非饱和土边坡稳定性进行分析.为了考虑地震荷载时间效应、边坡放大效应及土体阻尼特性的影响,采用修正拟动力法对边坡动力响应进行描述.采用考虑基质吸力影响下非饱和土广义黏聚力和饱和土摩擦角定义非饱和土剪切强度参数.基于三维离散破坏模型,采用极限分析上限法构建了地震荷载作用下非饱和土边坡三维极限承载力分析模型,通过已发表文献结果验证了所提出模型的有效性.最后,提供了非饱和土边坡三维极限承载力设计图表.研究结果表明:①与二维破坏模型相比较,所提出三维破坏模型能实现对边坡稳定性更为准确的评估;②忽略非饱和土剪切强度参数影响往往导致边坡稳定性评估结果偏于保守.

    地震荷载非饱和土边坡三维极限承载力三维离散破坏模型极限分析上限法

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    建设期路堑高边坡地震稳定性评价方法及应用

    杨兴洪王红星李德荣李侠...
    69-75页
    查看更多>>摘要：路堑边坡除了在完成支护措施后需要满足工程稳定性要求以外,在建设过程中也不能发生大的失稳变形破坏.为了综合评价建设期路堑高边坡修筑过程的稳定性,提出一种地震稳定性综合评价方法,分别分析整个施工过程中边坡的动力稳定性、塑性变形和框格梁破坏,并对典型边坡案例的实际施工次序和推荐施工次序进行了计算.结果表明"一坡到底"的施工方法在高烈度区更容易受到地震影响,发生大的滑动可能性显著增加.而采用"开挖一级,加固一级"的方法发生滑动概率更小,框格梁的完整性能得到较好的保存.能为建设期路堑高边坡地震稳定性评价提供重要的指导意义.

    地震边坡建设期极限平衡永久位移加固措施

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