市政道路施工线形及细部定位测设方法论析

市政道路工程施工涉及绝大多数工程部位或部件的空间定位,需要以满足相应精度要求为前提来选定具体测设方法。该文首先阐述了测量控制流程、基本测设方法及其注意要点,然后分析了测设内业准备、现状调查测量、结构施工测量、管网施工测量和路基路面施工测量这五方面的诸多测设方法设计及实施细则,最后总结了施工线形及细部定位测设方法的关键设计思路,即线形控制为目标基础、细部计算有分析验证、方法集成及灵活应用。

桥梁预拱度对行车舒适性的影响及桥面线形调整

为研究成桥预拱度对连续刚构桥行车舒适性的影响,以多座主跨跨径为110~200 m的连续刚构桥为研究对象,首先,采用滤波白噪声法建立桥面时域模型,并与按余弦曲线设置的成桥线形叠加模拟成桥后的桥面不平度;其次,采用MATLAB/Simlink搭建车辆-桥面系统模型,以加速度均方根值(RMS)作为桥梁边跨、中跨桥面的行车舒适性评价指标,以最大瞬态振动值(MTVV)作为边跨峰值处短时内的行车舒适性评价指标;最后,分析采取经验法按照余弦曲线设置成桥预拱度的桥梁其跨径和设计时速对边、中跨RMS值的影响,以及成桥预拱度取值对边跨3L/8处MTVV值的影响。研究结果表明:在边跨、中跨处RMS值均小于0.315 m/s^(2),说明采取经验法按照余弦曲线设置成桥预拱度并不影响中跨处的行车舒适性;在边跨3L/8处MTVV值在短时内存在大于0.345 m/s^(2)的情况,说明在边跨峰值处短时内会产生一定不舒适感。提出了一种基于桥面铺装层施工优化边跨3L/8处和边墩墩顶桥面线形的方法,改善了边跨的行车舒适性。

部分斜拉桥线形控制及无砟轨道铺设技术研究

针对高速铁路无砟轨道静态铺设精度要求高、大跨桥梁线形控制难度大的问题,本文以池黄(池州—黄山)高速铁路太平湖特大桥主跨2×228 m三塔部分斜拉桥为研究对象,建立有限元模型分析主梁刚度、斜拉索二次张拉次序、铺轨基准温度等设计参数对主梁线形的影响,提出主梁线形控制方案。结合现场条件全过程追踪无砟轨道铺设施工过程,逐级优化理论设计参数及主梁线形。轨道铺设完成后,实测轨顶标高与设计标高偏差值及轨道静态高低不平顺均满足无砟轨道静态铺设精度要求。

山区公路平面线形设计方法适宜性探讨

重点分析了现今公路平面线形设计采用的直线形设计方法和曲线形设计方法,提出了曲线形设计方法运用于山区公路平面线形设计的具体设计思路和设计步骤,通过对二者的设计原理和设计思路等进行分析比较,得出直线形设计方法所存在的缺陷以及曲线形设计方法的优越性,从而为设计人员在进行山区公路平面线形设计时如何采用合适的设计方法提供了选择依据。

大跨度拱桥无砟轨道线形控制及调整技术

一座跨越通航河流的主跨180 m铁路连续梁拱桥,由于锁定轨枕标高后再浇筑道床板、后浇部分三墙工程,以及底座板施工后梁面CPⅢ测点未复测,使得最终轨面线形低于设计值。为解决揭板重新铺设轨道费用高、产生废弃工程、污染环境、整治施工工期较长等问题,提出一种通过调整吊杆内力来调整轨面线形的方法,这种方法弥补了重铺轨道的缺点。该方法技术难度大,实施中结合现场实际情况,精确计算桥梁梁体线形与吊杆力的线性关系,对结构的受力进行分析,并利用磁通量传感器、千斤顶等设备开展现场监测和控制,在保证结构安全的基础上实现对轨面线形的精确调控。

基于点云切片算法的铁路钢桁拱桥线形分析

铁路桥梁线形测量对于桥梁健康检测与确保铁路安全运营具有重要作用。为提高运营铁路钢桁拱桥线形测量效率,以某3跨钢桁拱桥为例,运用地面激光扫描(TLS)技术对桥梁杆件进行整体化扫描,从桥梁线形测量精度、扫描完整性、点云个数等3方面,分析出最佳的桥梁扫描测站数为10个。运用3DNDT点云配准算法将各测站一一配准,桥梁点云配准精度为2 mm,将桥梁点云投影至xoy平面,用半径滤波器进行噪声点的去除,得到完整“纯净”的桥梁点云模型。提出点云等距切片与点云平面切片算法提取桥梁线形,并将线形点云数据导出在AutoCAD中拾取坐标。将点云切片法提取的TLS测量值、全站仪法测量结果与原始成桥线形做比较分析,结果表明:在桥面线形分析中,两方法均在跨中处A5点测量出最大变形,分别为12.69 mm、10.29 mm,两方法的最大相互较差R为2.4 mm,相关系数优于99.93%;在拱轴线线形分析中,点云切片法与全站仪法在主桁上弦跨中B4点位测量的最大变形为6.2 mm、3.9 mm,在主桁下弦跨中B10点位测量的最大变形为5.9 mm、3.5 mm,两方法的最大互相较差R为3.2 mm,相关系数优于99.87%,验证了点云切片算法的有效性与TLS测量的高精度性。拱轴线横向线形未出现明显侧移,点云等距切片得到的19个吊杆垂直度保持良好,未发生扭转与偏移。该成果对于运营铁路钢桁拱桥的线形分析与点云处理方法可提供相应的思路和参考,具有重要的实用价值。

公路转弯段线形指标对混凝土护栏安全性能的影响

公路转弯段的线形设计指标对护栏的安全性能有重要影响。文中基于路侧安全领域广泛使用的有限元软件LS-DYNA,通过模拟和实车试验对比验证模型的有效性,建立货车与混凝土护栏复杂碰撞试验模型,模拟计算得到车辆碰撞护栏的详细动画,作为平曲线路段上护栏安全性能的直观感受,将行车道半径、路面超高、车辆速度作为变量,研究和量化主要线形指标对混凝土护栏安全性能的影响。结果表明:道路半径接近与设计速度对应的极限最小半径时,车辆的翻滚角增大,车辆易碰撞护栏发生侧翻;行车道路面超高6%为混凝土护栏安全性能的临界点,采用大于6%的超高会使车辆沿护栏迎撞面爬坡跃升的高度增加,车辆更容易发生侧翻,设计时应避免大超高(6%以上)和小半径极值的组合;在曲线路段,碰撞速度对护栏安全性能的影响明显,整体式货车车速达90 km/h后,发生侧翻的风险明显增加。文中研究成果可为道路曲线路段路侧的线形安全设计提供理论基础。

公路平面线形设计

公路线形是指公路平面线形、纵断面线形及其二者相结合的三维空间线形的总称。公路线形设计就是确定路线的空间位置、几何形状及尺寸的工作。公路的线形构成了公路的主骨架，是其他组成部分（如路基、路面、桥涵构造物等）设计、施工全过程的基础。公路平面线形设计是公路线形设计的核心，其优劣决定着公路建成后所能发挥的安全性、舒适性、经济性的程度，同时也是影响公路沿线开发利用程度的主要因素。因此，公路路线平面线形设计的优劣是该路段的总体设计和使用效能的主要评价指标。

适应不同轨迹数据场景的道路线形组合优化提取方法

车辆轨迹数据是当前城市导航路网地图动态更新的一种重要数据源,从杂乱无序的轨迹点或轨迹线中提取并拟合道路几何形态,进而生成结构化的道路矢量地图是基于轨迹数据进行道路网地图构建与更新的关键步骤。现有的道路中心线提取方法主要采用单一的线形拟合算法进行轨迹数据拟合,然而真实道路的几何形态复杂多样和车辆轨迹数据质量参差不齐,导致单一的道路线形拟合算法只能在某些特定的数据场景下适用,无法针对不同的数据场景自适应的拟合出理想的道路中心线。此外,相比于专业测量方式采集的高频轨迹数据,出租车等采集的低频轨迹数据存在轨迹点稀疏、噪声多、定位误差大等问题,这使得从低频轨迹数据中提取理想的道路中心线仍具有挑战,尤其是针对复杂的交叉口区域。为此,本文基于分治策略的思想,提出了一种适应不同轨迹数据场景的道路线形组合优化提取方法。该方法在轨迹数据预处理的基础上,根据轨迹数据的分布特点对数据进行场景分类;进而,针对不同的数据场景匹配最优的线形拟合算法,通过组合优化策略生成理想的道路中心线。本文方法融合不同拟合算法的互补优势,可以有效解决数据分布稀疏、道路结构复杂(如自相交立交桥)等不同数据场景下的道路线形拟合问题。采用北京市出租车轨迹数据进行试验与对比分析,本文方法生成道路的平均位置精度为1.24 m,显著优于现有代表性方法。

高速公路线形设计研究

高速公路线形设计是高速公路建设中的关键环节,其设计质量直接关系到道路的安全性、舒适性和经济性。论文阐述了高速公路线形设计的基本理论,包括高速公路线形设计基本概念、基本原则及影响因素,讨论了高速公路线形设计要点,包括平面线形、纵断面和平纵面设计。

波形钢腹板连续梁施工控制及成桥线形敏感性研究

随着波形钢腹板桥梁技术的发展,合龙时的成桥线形和施工关键技术也被日益关注。文章以某在建的波形钢腹板连续梁为研究对象,采用自适应控制法监控该桥梁的施工过程。建立了该桥梁的三维精细化有限元模型,对影响成桥线形的影响开展参数分析,重点分析了结构自重、主梁刚度、预应力损失对成桥时主梁线形的影响。研究结果显示,预应力损失和结构自重对成桥线形的影响较为显著,主梁刚度对成桥线形的影响相对较小。此外,结构自重、主梁刚度、预应力损失对成桥状态的截面应力状态影响较小。

复杂组合线形钢桁梁顶推轨迹线拟合技术研究

顶推法施工属于异位安装,即钢桁梁安装位置与成桥位置不同,在顶推施工过程中,需将钢桁梁整体抬高,沿着合适的顶推轨迹线进行顶推,最后整体落梁至成桥线形。合适的顶推轨迹线对顶推施工至关重要。以浙江永宁大桥项目为工程背景,针对该项目大纵坡+复杂竖曲线的组合线形,通过采用抛物线、椭圆曲线、圆曲线三种形式进行顶推轨迹线线形拟合,最终确定顶推轨迹线为半径15670 m的单圆曲线,将顶推施工由刚性转动+平动转变为绕固定的圆心转动旋转,有效地降低了施工难度和风险,为后续复杂组合曲线顶推施工提供相关经验。

公路线形设计的探讨

公路线形设计包括平面线形、纵断面线形和平、纵线形组合的优化设计。介绍了公路平面线形、纵断面线形和平、纵组合设计中线形指标的控制及优化公路线形设计的方法。

铁路既有线平面和竖面线形精确分段方法研究

研究目的:铁路既有线复测实测线形的分段是复测计算的首要步骤,其线形分段的结果将影响后续的线形拟合以及优化。针对传统铁路既有线的线形分段过程中存在的分段精度不高等问题,提出一种线形分段新方法,即首先进行线形的概略分段,找到分段点的概略位置,然后通过拟合迭代的方法进行精确分段。研究结论:(1)基于相邻弦方位角变化的平面实测线形概略分段原理,能够对多种不同圆曲线半径的实测数据进行概略分段,分段结果满足拟合迭代的要求;(2)基于平面线形精确分段方法,对比实测数据与设计信息的分段结果,验证这种精确分段方法具有较高的分段精度;(3)基于概略分段、拟合、迭代的纵断面实测线形精确分段原理,对比实测数据与设计信息的分段结果,验证了这种纵断面线形分段的可行性及其高精度。(4)研究结果可应用于既有铁路复测计算,对铁路既有线的整正具有实际的参考意义。

公路线形设计对交通安全的影响分析

在公路设计中,最为关键的要素就是其中的安全指标,通过改进线形结构能够显著提升车辆行驶的安全性。与此同时,在进行线形设计时保证足够的科学性和合理性也是汽车行驶安全的基本前提。在最初的公路设计阶段,需要对线形结构的安全设计给予足够的重视。

高危路段线形设计研究

随着交通网络的日益完善,因道路线形问题而导致的交通事故逐渐增加,尤其是在高危道路路段,线形设计不合理或设计指标应用不当极易引发交通事故。为探究高危路段线形设计对道路安全的影响,文章深入研究了高危路段的线形特征和线形设计要点,从改善弯道陡坡路段线形、线形视距控制设计、纵坡坡度和坡长设计三方面提出改进对策,以减少高危路段的安全隐患。

改扩建公路线形拟合设计研究

为了提高改扩建公路路线设计水平,本文首先分析了改扩建公路的原始线形数据获取方法及控制误差,随后,分析了平面线形和纵断面线形的拟合原则和拟合方法。同时,从直线长度、平曲线偏角和半径、纵坡坡度、坡长、竖曲线半径等方面阐述了改扩建公路平纵线形拟合需注意的问题。最后,以高速公路为研究对象,阐述了其线形拟合误差及存在的问题,研究成果可为类似项目线形拟合提供理论指导。

基于支座位置拼装误差的无应力线形修正分析

对于采用顶推施工的桥梁,梁段拼装过程中产生的误差可能导致梁体落梁时在支座位置处产生较大的强迫位移,因此提出一种考虑支座位置的拼装误差计算方法并采用传递矩阵法进行误差的传递与修正。该方法以矩阵形式对顶推施工各个工况下的线形进行描述,以梁段两端控制点与支座位置的理论相对高差和实际相对高差之间的差值为拼装误差,并考虑已拼梁段拼装误差、温度变形和焊缝收缩的影响,建立各误差的矩阵表达式,在各线形之间的递推关系中考虑误差的影响,最终对传递矩阵进行实时动态修正;进而以某在建钢混组合梁桥为背景,采用该方法控制梁段的拼装。结果表明,梁段控制点误差均小于10 mm,梁体支座位置控制点误差小于10 mm,成桥线形与目标线形吻合良好。

错觉及其在公路线形设计中的应用

讨论了与公路几何结构设计密切相关的有关错觉方面的问题。通过对一些错觉方面的图例进行分析后 ,提出 :在进行公路几何结构设计的过程中 ,除了应考虑其它方面的影响因素之外 ,还应注意错觉对公路使用者所产生的影响。特别是在确定与视觉效果密切相关的公路路线几何技术指标时 ,更应该注意这一点。为此 ,对目前中华人民共和国交通部公布的《公路路线设计规范》中有关确定同向曲线间直线段最小长度的条款提出了具体的补充修改建议 ,并对公路路线纵断面设计中一直困扰公路使用者的错觉问题 ,提出了科学、合理、具体。

Al等离子体特征辐射时间分辨谱线线形分析

用Nd :YAG脉冲激光烧蚀Al靶获得Al等离子体 ,利用时 空分辨技术采集Al等离子体的辐射信息 ,记录了 10～ 10 0 0 0ns延迟范围内Al等离子体辐射的时间分辨谱 ,通过分析 ,获得了Al等离子体特征谱线AlⅠ 396 15和AlⅠ 394 4 0nm的时间分辨谱。分析了 80 0～ 10 0 0 0ns延迟范围内的谱线线形 ,并分别对两条特征谱线进行了Lorentz函数和Gauss函数拟合。结果发现 ,10 0 0ns延迟以后的谱线是非常规则的Lorentz线形 ;而 10 0 0ns以前的也是Lorentz线形 ,但不十分规则 ;在该延迟范围内 ,所有时间分辨特征谱线与Gauss拟合曲线相差很大 ,说明谱线不是Gauss线形的。参照Lorentz函数拟合结果 ,测量了这两条谱线的半高全宽 ,并与谱线的自然线宽理论值比较。结果发现 。