基于数字孪生的船撞桥梁抢险施工风险分析

船撞桥梁抢险施工风险控制研究较少,本文依托某船撞桥梁抢险施工,首先分析发生上部结构连续垮塌二次事故风险,接着分析抢险施工振动和地震作用等风险;建立基于数字孪生的船撞桥梁抢险施工风险控制平台,结合桥墩、盖梁水平位移与沉降监测结果进行预测分析。结果表明:船舶撞击力远大于立柱抗剪承载力1717.9 kN,立柱底出现塑性铰,当立柱顶沉降达2.6 cm时将存在上部结构滑落风险,亟须加固并进行动态监测;抢险施工插打钢管桩振动速度远小于《爆破安全规程》规定的振动速度,施工振动对立柱影响较少,但墩柱受损后抗震性能显著降低,当地震波峰值达11.148 GAL或以上时,立柱底部产生的最大轴力均大于轴向受压承载力11027.78 kN,存在严重安全隐患;通过改进小波去噪的灰色LSTM(long short-term memory)组合模型进行预测,得到未来3、5、7 d沉降变化预测结果,相对误差均在15%之内,与实测监测结果基本一致;采用人工干预可以实现物理实体和虚拟孪生体的双向交互,确保抢险施工安全。

某墩梁固结独柱墩曲线匝道桥倾覆安全性评估

目前对于墩梁固结独柱墩桥梁横向倾覆安全性评估的研究较少,验算加固等方面存在争议。以某建成年代较久远墩梁固结独柱墩曲线匝道桥为例,利用Midas有限元软件建立桥梁计算模型,考虑新旧公路桥梁规范,组合6种不同荷载工况进行抗倾覆验算。结果表明,匝道桥的两端内侧支座在不利工况作用下存在脱空风险;旧规范下匝道桥横向抗倾覆稳定系数不仅大于当时规定的安全限值1.3,也大于新规范规定的安全限值2.5;6种工况下固结墩柱均满足弯压承载力要求;汽车荷载效应分项系数取3.4526时,匝道桥的3#墩先达到抗弯承载力限值,桥梁整体将失稳发生倾覆;内侧支座、墩顶最大位移均未超过位移容许值;现有抗倾覆系数计算公式仍有改进空间,建议对于墩梁固结桥梁,抗倾覆系数可在某些条件下非优先考虑;最后综合工程实际、经济性和合理性,提出增设一种高强度抗拉拔装置的加固方案,支座不再出现脱空,横向倾覆安全性得到提高。研究成果可为后续规范改进、墩梁固结独柱墩桥梁倾覆安全性验算加固提供参考借鉴。

面向工程教育的道路安全设计类课程案例教学设计与实践

工程教育专业认证强调以学生为中心,坚持产出式教育。道路安全设计类课程是道路与桥梁工程专业的重要课程,也是相关专业硕士研究生的选修课程。在工程教育理念下,项目组根据安全工程专业实践性强的特点,对不同的教学对象进行精心设计,重新组织课堂教学内容,处理好教学内容与相关标准规范的关系。在理论教学的基础上,项目组通过采用案例教学实践模式,对道路安全工程配套案例进行分析和讨论,加深学生对理论知识的理解,培养学生学习兴趣和自主自学能力,开展道路安全风险分析仿真实验。同时,项目组结合线下和线上先进的教学方法,进行教学设计和实践改革措施研究,并及时根据应用效果调整策略,以提高教学质量。

新时代视域下高校思政教研室组织建设的探索——以广州华立学院思政教研室为例

习近平总书记对思政课建设进行了总结,在深刻认识的基础上提出了“八个相统一”思想。该思想不仅是思 政课建设的改革创新方法论,更是新时代思政课教学改革的纲领,为推进新时代思政课程建设指明了方向。思政教研室 的建设是思政课程建设的基础,思政教研室的功能与管理方式等会影响思政课程建设、改革。如今,随着思政课教学改 革的不断深入,思政教研室的功能与管理方式等应重新审视,推动其创新改革,不断完善。本文立足于传统高校思政教 研室职能的不足,对新时代高校思政教研室的构建进行研究,主要在思政教研室改革必要性与改革途径两方面,以此优 化思政教研室的功能与管理方式等,为推动新时代思政课程建设与改革提供借鉴。

基于GPS的高耸结构动态特性监测

在土木工程领域,GPS作为一种新的结构振动健康监测方法正受到广泛关注。以在建的广州新电视塔(塔高610 m)为研究背景,利用RTK-GPS测量技术对其在台风以及一般风荷载作用下的动态特性进行了监测试验,获得了电视塔核心筒顶部一个测点沿其短轴和长轴方向的动位移时程曲线,位移曲线的谱分析结果表明,利用动态GPS观测能精确地识别出高耸结构物的低阶振动频率,其识别结果同加速度计识别结果以及有限元模型分析结果吻合很好。研究结果表明,在高耸结构施工监控和健康监测中,应用动态GPS技术进行环境激励动态特性监控是一种有效的方法。

景观生态学在公路景观环境评价中的应用

公路景观环境评价研究是我国公路建设中的新课题,景观生态学的发展为公路景观环境评价研究提供了新理论、方法和技术手段。分析了景观生态学研究内容、方法特点,提出了从景观生态价值、美学质量、视觉容量和景观安全格局4个方面对公路景观环境进行评价,并探讨了具体评价过程,该思想对公路战略环境评价和环境影响后评价也具有启示意义。

高速公路隧道安全性的综合评价

根据某高速公路隧道的全面检测结果,借助数学中的多级模糊综合评价方法,通过建立隧道结构构件安全状况与隧道整体结果评价之间的线性代换关系,对高速公路隧道的安全性进行评价.工程应用实践表明,该评价方法以量化的形式给出评价结果,能客观反映隧道安全现状,可供同类工程项目借鉴参考.

模数式桥梁伸缩缝疲劳寿命的分析

桥梁伸缩缝受车辆荷载的长期冲击易发生疲劳破坏,且维修更换困难,目前关于模数式伸缩缝尤其是中梁钢焊接点疲劳损伤寿命的研究较少.文中以某大桥SD-160模数式伸缩缝损坏更换为例,通过车辆荷载调查分析,建立了5种简化车辆荷载频值谱;采用ANSYS有限元软件结合Miner疲劳累积损伤理论估算SD-160型模数式伸缩缝锚固区混凝土、锚固钢筋与预埋钢筋焊接点以及伸缩缝中梁钢的疲劳寿命.结果表明:锚固区混凝土使用寿命为7.7年,中梁钢在只考虑车辆载荷作用时的使用寿命为29.3年,预埋钢筋焊接点为10.7年;支撑横梁间距越大,中梁钢的使用寿命越小;锚固区混凝土强度增大,混凝土本身和预埋钢筋焊接点的使用寿命都随之增大;弹性树脂混凝土的使用寿命约为C50混凝土的2倍;按大桥SD-160伸缩缝更换方案,中梁钢焊接点估算使用寿命为6.2年,建议方案Ⅰ为7.7年,方案Ⅱ为20.8年.文中研究成果可供类似伸缩缝的设计和维修更换借鉴.

隧道工程中基坑的施工监测技术

对开挖长度达 1km的广州市黄埔大道隧道工程 ,尝试使用全站仪进行监测 ,获得了理想的结果 .通过对全站仪变形监测的精度分析 。

城市地区深基坑信息化施工监测系统初探

目前,城市地区深、大基坑的施工项目越来越多,对基坑施工实现信息化的要求也越来越迫切。深基坑工程的信息化施工,不但能检验基坑设计理论和方法的正确性,而且可为其发展创造有利条件。本文结合城市地区某地铁深基坑的监测,运用设计软件对基坑变形的实测数据进行了分析与反分析预测计算,提出了该方法的可行性及其不足;初步探讨了城市地区深基坑监测系统的结构组成及工况信息交流平台的构建理念,以期对深基坑信息化施工参考借鉴.

γ-TiAl金属间化合物表面改性技术研究现状

γ-TiAl基金属间化合物具有良好的高温力学性能,密度仅为目前广泛应用的镍基高温合金的1/2左右,因而是很有应用前景的航空材料。γ-TiAl的主要弱点之一是抗高温氧化能力差,特别是在800℃以上,氧化更为严重。此外,γ-TiAl的硬度较低,摩擦学性能较差。解决这些问题的有效途径是表面改性处理。介绍了目前针对γ-TiAl的表面改性技术研究现状,结合改性效果及机理评述了各类技术的优势与局限。

3S技术在公路景观环境评价中的应用初探

公路景观环境设计与评价是我国公路建设中的新课题,3S技术在公路交通建设领域具有广阔的应用前景。介绍公路景观的视觉特征,探讨3S技术在景观评价数据采集、管理、分析、模型建立以及公众参与等方面的应用功能及发展趋势,旨在促进3S技术在公路景观环境评价中的应用,实现公路景观建设的可持续发展。

桥侧大面积堆土对桥梁安全性的影响

针对软土地区桥侧大面积堆土致使桥梁安全事故频发现状,文中依托某高速公路匝道桥桥侧大面积堆载后安全性评估工程,利用有限元软件ABAQUS建立了桥梁-地基土-堆载土的计算模型,选取不同桥梁结构形式、堆土维度等变量建立多组研究工况,模拟分析堆载土挤土效应、地基土层变形、桥梁桩土耦合关系以及桥梁整体结构位移和内力的变化过程,以评估堆载后桥梁的安全状态;根据堆载后地基土的变形规律,探讨了堆土维度差异对桥梁结构的影响;最后对比分析不同桥梁结构形式非对称堆载下的安全状态。结果表明:桥侧大面积堆土后,匝道桥基础弯矩增加177.7%,基础轴力增加27.3%,主墩及上部结构内力无明显变化,处于安全状态;桥梁桩基变形、变矩与侧向位移等特征均与前人研究结论一致;堆载造成地基土侧向位移主要发生在软弱土层中,在较大堆载作用下,桥梁基础位移可能超出规范允许值;降低堆土高度和增大堆载间距均能有效控制地基土变形,降低桥梁结构的位移大小;堆土宽度对地基土侧向位移的影响显著,对沉降的影响较小,清理堆土能有效控制桩基挠曲变形和桥梁水平位移;相对墩梁固结形式桥梁,设置伸缩缝和支座后,桥侧大面积堆土容易产生更大的结构变形,桥梁线形曲率和堆载位置对伸缩缝变形量也有影响。

基于BP神经网络的深基坑变形预测

结合某深基坑工程,以桩体水平位移实际监测数据为样本,建立BP神经网络时间窗口预测模型,采用Matlab平台编写程序,采用Sim函数对网络进行仿真,采用Plot函数进行仿真误差分析,预测围护结构桩体的水平位移.结果表明,预测值同监测值、设计计算值吻合,表明了该预测方法的可行性.

大跨度桥梁强震动数字监测系统的研制

对桥梁进行强震动观测,实时监测桥梁结构的受震动情况,可以达到减轻地震灾害的最终目标.文中基于悬索桥的地震响应分析,探讨了特大桥梁强震动数字监测系统的方案,包括监测断面选择、系统主要技术指标、桥梁强震动预警系统、强震动观测数据处理和报告提交等.该系统可为震后的抗震救灾及各类建筑结构的抗震设计规范等提供准确、定量的地面加速度数据,从而为桥梁的地震灾害预防、工作状态诊断和病害处治提供有效途径.

等离子镍铬表面合金化合金元素利用率研究

采用双层辉光离子渗金属技术在２０ 钢上进行镍铬共渗处理，对合金元素的溅射和吸收这两个渗金属过程，从放电及溅射等理论角度并结合试验结果进行了分析讨论。结果表明，放电条件对渗层形成效率有很大影响，合金元素的利用率在不同的放电参数下会有悬殊的变化。溅射量决定于溅射电压与气压，利用率则受工件偏压、气压、极间距的共同控制。在一定的溅射量下，利用率的高低决定了渗层质量及形成效率。提高合金元素的利用率是工艺参数选择的最重要目标。

RTK-GPS在广州新电视塔变形监测中的应用研究

高耸结构在强风、地震和温度变化作用下,容易产生过大的变形,从而危及结构安全。日照变形是超高层结构常见的变形形式之一,是评价结构健康状况的重要参数,在施工和运营阶段均需进行变形监测。本文以在建的广州新电视塔(塔高610m)为研究背景,利用RTK-GPS测量技术和高精度全站仪对其施工进行了全程日照变形监测。分析表明,当一天内的环境温度变化较大时,塔体的水平位移明显增大;随着电视塔高度的增加,塔体变形也相应增大;核心筒和钢结构的位移变形趋势基本一致等。观测结果验证了监测方案的合理性,对超高层建筑施工安全、施工验收和相应规范的改进具有重要的参考指导作用。

CBMS在高速公路桥涵养护管理中的应用

中国公路桥梁管理系统(CBMS)为交通部"八五"计划项目,目前在公路交通系统正得到广泛推广应用,该系统对实现中国公路桥梁涵洞科学化、标准化和智能化管理具有很大的促进作用。论文简要介绍CBMS的结构层次,结合CBMS2007版在广东某高速公路桥梁涵洞养护管理中的应用实践,探讨了系统应用的不足之处,并提出了改进建议。

基于ANSYS的等截面连续箱梁桥腹板裂缝分析

腹板裂缝是预应力混凝土连续箱梁桥的主要病害之一,但目前相关的研究较少,为此,文中依据某等截面预应力混凝土连续箱梁桥的病害检测结果,采用有限元软件ANSYS对比了不同厚度的梁桥腹板的主拉应力,分析裂缝产生的原因,并采用外贴钢板、环氧树脂封闭等加固措施对连续箱梁桥进行加固和跟踪检测.结果表明:腹板裂缝的出现与腹板厚度及腹板所配腹筋有关,这进一步验证了腹板厚度应大于60 cm的观点;加固后腹板裂缝的宽度和长度均未出现扩展和新增现象,表明该加固方法可有效控制腹板斜裂缝的扩展,该加固方案是可行和有效的.

桥梁预应力损失和刚度变化预测方法研究

预应力混凝土桥梁在使用年限增加和车辆荷载长期作用下会出现预应力损失和刚度变化,从而影响桥梁结构的健康状态。已有研究成果多数根据结构弹性模量的变化判定桥梁健康状态,该文采用小波神经网络方法进行预应力混凝土梁桥的预应力损失和刚度变化预测。预应力损失预测结果表明：成桥后1~8年,预应力预测值由初始预应力的88.54%降为87.1%,根据JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》所给公式计算的预应力值由初始预应力的88.25%降为86.3%,最大误差为0.8%。刚度损失预测结果表明：小波神经网络方法预测出的弹性模量损失规律与清华大学李秀芬公式和北京交通大学钟铭公式计算的弹性模量损失规律一致,而且该方法可以同时考虑预应力和疲劳两个因素对桥梁弹性模量的影响,较为符合桥梁实际状态。