课程思政视角下校企合作课程“施工组织与管理”教学改革实践

为落实全国高校思想政治工作会议精神,响应“思政教育落实到每一节课”的号召,全面推进大思政课建设的工作;在课程思政视角下,以高职院校工程类专业群中“顶层互选”的校企合作课程“施工组织与管理”为例,从课程思政元素挖掘方法、课程思政元素渗入模式、解析思政元素融入专业课程案例等方面入手,对思政元素有效融入课程教学过程进行研究和实践,实现全员全程全方位育人,保证学生的专业知识学习与思政教育同步同向同行。

土石混合体路基填料分形特性与压实破碎特征试验研究

山区高速公路土石混合体路基填料组成与来源复杂,研究其物理力学性质对路基沉降预测及边坡安全性评定具有重要意义。针对土石混合体路基填料,运用分形几何理论,进行5种不同含石量填料颗粒级配设计,分析颗粒级配评价指标与分维数的相关关系,并对击实后的填料进行破碎率与分维数变化规律研究。结果表明:评价土石混合体填料级配良好与否的两个指标可简化为分维数一个指标,填料级配良好的分维数区间为(2.22,2.631];在含石量相同的情况下,颗粒破碎率随着含水率的增大而增大,对应的分维数也随之增加;当含水率相同时,含石量高的土石混合体填料对应的破碎率更大,含石量大于50%时,填料破碎率与分维数的增加更为显著;破碎率对含水率与含石量变化较为敏感,但含石量的影响程度更大。

基于大三轴试验的土石混合体强度特性与影响因素

为更为详细地探讨山区土石混合体的力学特性,综合考虑含石量、含水量与岩石完整性等因素的影响,采用正交试验方法对土石混合体填料的大型三轴剪切试验进行设计,并运用邓肯-张模型对得到的三轴试验参数进行反演研究。结果表明:土石混合体中影响内摩擦角的因素从大到小分别为含石量、含水量、岩石完整性;试件在各围压下剪切时,开始阶段偏应力与轴向应变近似成比例关系;当轴向应变超过2%时,偏应力增长速率减小,呈现出明显的应力-应变非线性;当混合体达到最大偏应力之后,仍可以保持在增加轴向应变的同时,偏应力不减小,表明土石混合体材料的软化特性不明显;含石量对试样体应变的影响较含水量与岩石完整性更显著,在含石量较低时体现为剪缩性,含石量较高时更多体现为剪胀性;邓肯-张模型的拟合结果与大三轴试验数据的相似度较好,表明邓肯-张模型能模拟土石混合体在不同围压下的应力-应变关系。

体内体外混合预应力配束连续刚构桥力学性能对比分析

以重庆新滩大桥体内体外混合配束连续刚构桥为工程实例,运用有限元软件分析其左幅全体内预应力与右幅体内体外混合配束的受力特点,并对比左右幅桥梁相同位置处的剪应力、经济性及工程实用性,得到连续刚构桥的体内体外混合配束的特点及优势,进而探讨采用优化配置的纵向体内体外预应力钢束取代竖向预应力筋来承担混凝土的主拉应力的可行性,避免由于竖向预应力的施工质量难以保证,使成桥后主梁易出现混凝土开裂等病害。

涵洞-填土-地基共同作用的涵洞减载效应研究

为缓解高填方盖板涵顶部竖向土压力集中的状况,进行了室内填土-涵洞-地基模型试验,通过监测涵洞顶部与底部竖向土压力,验证了FLAC数值模型的精度与可靠性,然后在该数值模型的基础上,对涵底地基压缩减载、涵底地基与涵顶联合压缩减载时各工况进行了数值模拟.结果表明:在涵底地基上设置固定尺寸的地基压缩区,可在不显著增加涵洞竖向沉降的情况下,有效减小涵顶竖向土压力;当仅在涵底地基上设置压缩减载区,压缩区深度为0.5 D(D为涵洞高度),宽度为2B(B为涵洞基础宽度)时,对缓解涵洞顶部土压力集中效果最好;当为涵顶与涵底联合压缩减载时,在保证最优的涵底地基压缩减载情况下,涵顶压缩区厚度为0.6 m时对应的涵顶竖向土压力减小最显著;当涵顶上方填土高度为28 m,且在最优的联合减载情况下,涵顶竖向土压力与涵底竖向压力的最大减载率分别为61.13%和45.42%.

高填方土石混合体填料盖板涵垂直土压力计算新方法

涵洞在山区高填方高速公路中应用较为广泛,但由于涵洞上方填料组成复杂与填料-涵洞相对刚度差异大会引起涵顶垂直土压力集中,造成涵洞结构出现了一系列病害。为探明涵顶土压力系数的影响因素,在室内模型试验和FLAC数值模拟的基础上,研究了涵洞顶部填料高度、填料含石量、填料泊松比及盖板厚度等变量对上埋式盖板涵顶部垂直土压力,侧墙水平土压力及土压力系数的影响。结果表明:上述变量均会影响土压力系数值,涵顶垂直土压力分布形式为抛物线;土压力系数在涵顶中心小于1,在涵顶边缘大于1,涵顶与侧墙的土压力均呈非线性分布。对上述变量影响下的数值结果进行汇总,从而建立涵顶垂直土压力、剪力、弯矩的图表和方程,可用于评估同类型盖板涵的静止土压力数值,进行盖板涵顶部静弯矩设计。采用C#语言编写了《涵洞顶部垂直土压力值计算》程序,能快速准确地定位涵洞顶部垂直土压力,可为类似的高填方土石混合体填料-涵洞受力分析提供参考。

中小跨径空腹式拱桥腹拱病害评价方法

现有的公路桥梁技术状况评定标准没有对空腹式拱桥腹拱、立柱出现的病害进行评价,在一定程度上提高了空腹式拱桥的总体技术状况评定分数及技术状况等级,导致在桥梁维修加固时忽略对腹拱病害进行处理,达不到对桥梁进行维修加固的目的。为得到更为合理的总体技术状况评定分数及确定技术状况等级,从自重应力、脉冲激励、车辆荷载等方面对比腹拱与主拱在应力的计算结果,得到拱桥腹拱、立柱病害应扣除的比较合理的分数,并通过在实例上进行应用研究,得到更为准确的桥梁总体技术状况评定分数。

空间缆索体系对自锚式悬索桥的动特性影响研究

为了探索理想的自锚式悬索桥缆索体系以提高桥梁在地震作用下的稳定性,以吉林某自锚式悬索桥为工程实例,设计另外两种不同缆索体系的自锚式悬索桥。运用自振特性的研究方法对其自振特性进行分析;运用时程分析方法,对其在地震作用下的稳定性进行分析。结果表明:自锚式悬索桥采用内倾式空间缆索体系时,结构的侧弯及扭转频率增大,对动力特性有利;采用外倾式空间缆索体系时,结构的侧弯及扭转频率减小,对动力特性不利;在纵向地震波作用下,外倾式与平行缆索体系的结构响应更小;在横向地震波作用下,内倾式与平行缆索体系的结构响应更小。

结构参数与填料特性对盖板涵洞土涵作用影响

为精确地计算涵洞顶部竖向土压力集中系数,进行了土石混合体填料—涵洞室内模型试验。利用试验结果标定了FLAC数值模型,运用该数值模型研究了结构参数与填料性质对涵洞力学特性的影响。结果表明:在侧墙顶部以下0.35D(D为侧墙高度)处出现最大水平负弯矩,在0.67D处出现水平弯矩反弯点;含石量对侧墙上水平土压力影响显著,含石量为50%和70%时,侧墙上产生的侧向水平土压力更大;随着涵洞顶板厚度的增加,涵顶边缘竖向土压力随之增加,涵顶中心竖向土压力随之减小;随着泊松比的增加,侧墙上正负弯矩的反弯点位置逐渐下移,反弯点的位置变化区间为[0.49D,0.71D];数值模拟结果得到的涵顶边缘竖向土压力集中系数大于相关规范与研究成果的上限值,涵洞结构边缘所受竖向土压力大于理论计算得到的竖向土压力。

大跨度自锚式悬索桥的自振特性分析

运用数值积分法对自锚式悬索桥自振特性进行分析,通过改变自锚式悬索桥矢跨比、边跨与中跨比、桥面系质量、主梁刚度、主缆刚度变化、横梁数量及位置等结构参数,探讨其对自振特性的影响,结果表明,横梁数量及布置方式、矢跨比、主缆与吊杆抗拉刚度变化对自振特性的影响较大,自振频率随着桥面系质量、边跨与主跨的比值的增大而减小等自振特性规律,为大跨度自锚式悬索桥结构动力特性优化设计提供可靠的科学依据,具有重要的研究意义。

基于埋深效应与宽度效应的高填方涵洞地基承载力计算

为探明上埋式涵洞侧填土荷载对地基承载力的影响,基于普朗特尔-赖斯纳与太沙基极限承载力理论,研究了涵洞基础深度效应与宽度效应下涵洞基底粉质黏土、黏性土与砂土地基承载力变化规律与曲线特征。此外,基于涵洞地基的实际受力情况与涵洞地基承载力计算图示,修正了太沙基地基承载力计算方法,并将用修正方法计算得到的涵底地基承载力结果与数值模拟计算结果、太沙基方法计算结果进行了对比分析。结果表明:(1)涵洞基础深度效应与宽度效应对高填方涵洞地基承载力的提高作用明显,随着基础埋深系数的增加,粉质黏土、黏性土与砂土的地基承载力值随之增加,粉质黏土与黏性土地基增加的幅度较小,砂土地基增加的幅度较为显著;(2)当基础宽度系数k≥5时,黏土与砂土地基承载力增长幅度减小,而粉质黏土地基承载力增长幅度较大;(3)填土高度为6 m时,改进方法计算得到的地基承载力值比有限元法大8.78%,比太沙基计算公式法大18.72%,改进方法比太沙基方法更接近涵洞地基极限承载力值。

多层框架结构在地震作用下的静动响应分析

主要研究多层多跨框架结构在地震作用下的响应。运用底部建立法研究框架结构在地震作用下的静态响应,运用ABAQUS软件研究这一多层多跨框架结构在地震作用下的动态响应。将动态响应与静态响应结果进行对比,得出按静态方法得到的响应具有较好的精度,进行结构设计时偏于安全。

地震作用下中小跨径空腹式拱桥腹拱病害评价方法改进

现有的公路桥梁技术状况评定标准对空腹式拱桥的病害评价不够具体,对腹拱、立柱出现的病害未进行评价,提高了空腹式拱桥的总体技术状况评定分数及技术状况等级,导致在桥梁维修加固时忽略对腹拱病害进行处理,达不到对桥梁维修加固的预期。为得到更为合理的总体技术状况评定分数及确定技术状况等级,从地震荷载(横向与纵向)方面对比腹拱与主拱的应力计算结果及其比值,得到拱桥腹拱、立柱病害应扣除的更为合理的分数,为空腹式拱桥维修加固提供理论指导。

抗震设计中结构延性与地震作用关系分析

利用延性理论,研究地震作用力对高层结构的影响,从分析延性的各因素入手,构建相应的理论体系,得出相应的延性系数,对高层结构延性研究有一定的参考意义。

基于梁格理论的梁式桥计算模型简化方法

基于梁格的基本理论,归纳了适用于梁式桥梁格模型的边界条件,提出了相对于常规的板壳、实体单元分析方法的优势与不足,并从梁格网格划分和截面特性计算等方面阐述了梁格模型简化的要点,最后通过实桥算例分析与荷载试验结果的对比,验证了梁格模型分析方法的有效性和适用性。

单变量控制提高交通安全可靠度方法探讨

为探讨现有公路路段交通安全系统可靠度达不到预期要求的问题,利用事故故障树分析方法建立了道路交通安全系统模型,并以其为基础建立了交通安全系统的可靠度分配机制,通过提高少数变量可靠度的故障树方法,达到提高系统总体可靠度,并以道路交通事故发生火灾为例对可靠度进行了分配与计算,结果表明:少数子系统可靠度的提高实现了整个安全系统的可靠度提高,需要提高可靠度的子系统为整个系统中可靠性较低的子系统,在设计上,方法简单、易于操作控制,具有可行性,能够很好的在实际事故安全系统中加以运用。

万州晒网坝滑坡变形机理及稳定性规律跟踪研究

针对万州晒网坝滑坡地质勘查与长期监测滑移趋势不一致的现状,进行滑移机理跟踪,并通过物探验证跟踪结论。研究了135～175 m范围变化库水位及24 h强降水对该滑坡稳定性的影响,揭示了真实滑移面地质状况,纠正了地勘存在的不足,同时分析了滑移破坏机理。结果表明:该滑坡整体稳定、局部缓慢滑移;并提出了埋入式抗滑桩、裂隙封闭及地表排水的维护方案。

基于ABAQUS的山区高填方路基工程边坡坡比优化研究

基于ABAQUS有限元软件,采用强度折减法,分析山区高填方高速公路不同边坡坡比方案的稳定性,并对不同稳定性下边坡的结构水平位移响应进行分析。结果表明:运用强度折减法计算不同边坡坡比的高填方路基工程,得到的边坡安全系数均能满足要求,优化后方案的边坡坡比在理论上合理;对于所给土料参数,不同边坡坡比的高填方边坡优化后的边坡滑动趋势与原方案相比增大,但并不明显,其稳定性能够保证;对于高填方研究路段,优化后的方案经济效果显著;对于优化后的高填方路基工程,施工难度、安全风险均增加,但可通过施工现场更好地控制施工质量及更为合适的施工方案,并加以解决,建议采用优化后的方案。

不同抗风索措施对大跨度三主桁钢桁拱桥最大单悬臂施工状态抖振响应的影响

为保证施工人员以及桥梁结构的安全,将施工期大跨度钢桁拱桥的抖振位移降低至工程可以接受的范围内,以一座处于沿海强风区的施工期大跨度三主桁钢桁拱拱桥为工程背景,依据大桥施工期面临的不利条件选取最大单悬臂施工状态作为抗风研究工况,通过谐波合成法生成三维脉动风场,基于ANSYS建立最大单悬臂施工状态的桥梁结构有限元模型。开展三维抖振分析,并考查不同方式布置的抗风索对施工期桥梁抖振的影响。研究结果表明:大桥的竖向振动位移的均方根值和峰值显著高于横向振动位移的均方根值和峰值;在大桥双侧拱肋悬臂端之间上下交错布设6根抗风索时,大桥的竖向抖振位移显著降低,其中大桥拱肋悬臂端的竖向位移均方根值相比未采用抗风索措施时降低了65.35%,抖振控制效果十分明显,可作为推荐方案。可见研究结果可为类似钢桁拱桥施工过程中的抗风措施选取提供一定的参考依据。

基于非对称建筑荷载作用的小净距离隧道施工方案研究

为确定非对称建筑荷载作用下的小净距离隧道的合理施工方法,以某城市非对称建筑荷载作用下的公路隧道为基础,考虑预留核心土弧性导坑法、CRD法两种施工方案,通过有限元分析软件ANSYS,构建二维弹塑性模型,重点分析了隧道开挖对围岩的扰动效应,包括围岩位移以及水平应力两方面。