混凝土振弦式应变计测试技术研究

基于振弦式混凝土应变计的测试原理,在现场试验的基础上,对桥梁工程中应变测试的温度变化影响作了深入的探讨,分析了振弦式应变计的自由应变的温度影响以及约束温度应变的计算方法;提出了针对振弦式应变计的温度影响修正公式;同时对水化热影响的消除办法进行了分析探讨;提出了用测试应变反映混凝土应力的处理方法,并以荆州长江公路大桥为例介绍了这种消除办法和处理方法的应用效果。

沥青结合料紫外老化机理

为了解决现有沥青结合料路用性能评价体系中,未考虑紫外线辐射对沥青的加速老化作用问题,对热老化和紫外老化后的5种沥青进行了对比试验、DSR和BBR试验以及红外光谱分析。试验结果表明:沥青对热老化和紫外线辐射的敏感度不同,2种老化后三大指标的排序并不一致;紫外老化和热老化对沥青的影响不相同,紫外老化后沥青的流变特性变化更为显著;沥青抗紫外老化性能不同的内在原因是老化反应程度不同,胶质和芳香分是影响沥青紫外老化的主要因素。因此,沥青的热老化评价结果不能反映其抗紫外老化性能的高低,在紫外线辐射强烈的西部地区开展紫外老化研究具有重要意义。

波纹钢腹板组合箱梁的抗剪受力性能

以某跨径为40 m的波纹钢腹板预应力组合梁桥为原型,根据相似理论设计制作了缩尺模型试验梁。通过测试模型梁在静力荷载作用下的挠度和应变,研究了该桥型的抗剪受力性能。采用有限元方法研究了波纹钢腹板的整体尺寸、波纹板厚度、波折角度、波纹板高度和平板宽度等对波纹钢腹板构件非线性剪切屈曲性能的影响。另外,对Hamilton所做的波纹钢腹板剪切屈曲试验结果进行了回归分析,给出了波纹钢腹板局部屈曲强度的半经验半理论计算公式。结果表明:混凝土顶板和底板承担了大部分弯矩,波纹钢腹板主要承担剪力,且剪力沿波纹板高度方向均匀分布。

缓倾角层状高边坡变形破坏机制物理模拟研究

针对某高速公路缓倾角顺层岩质高边坡滑坡,为了研究其变形破坏机制,尤其是岩层缓倾坡内和缓倾坡外两种情况下的异同,通过野外实际调查和论证,在对该滑坡形态、结构及变形破坏特征进行详细研究的基础上,选取其主剖面,并恢复其滑动破坏前的近似坡面情形,利用物理模拟研究方法中的底摩擦试验,分岩层缓倾坡外和缓倾坡内两种情况,再现了该边坡变形破坏的全过程,并对不同阶段的变形及最终破坏机制进行了深入分析。认为岩层缓倾坡外时边坡属滑移—压致拉裂型破坏,层间错动明显;岩层缓倾坡内时边坡基本处于稳定状态,无明显层间错动。

新老路基拼接中差异沉降的数值模拟

以扩建中的沪宁高速公路为实例,运用FLAC3D程序对高速公路新老路基拼接中所产生的差异沉降问题进行了数值模拟分析,对拼接路基在荷载作用下的应力与变形特征以及差异沉降的发生过程进行了研究,讨论了路基的变形发展及应力的集中与分布情况。结果表明:新老路基的拼接部位是整个拓宽公路最薄弱的环节,水平应力和竖向应力都在拼接部位发生应力集中,最大沉降发生在新拓宽路基形心位置下方,采用台阶式拼接是一种控制新老路基差异沉降的有效方法。

排水性沥青混合料渗透系数测试研究

为了对排水性沥青混合料的透水能力进行测评,分析影响沥青混合料透水能力的各种因素,使用了自行研制的渗透系数测试仪进行测试。通过对不同空隙率、级配、沥青品质试件的测试,发现空隙率与沥青混合料的渗透系数有着良好的相关性;空隙率相同的条件下,集料粒径越大,混合料的渗透系数越大;沥青品质对混合料的渗透系数影响不大。结果表明:空隙率可以作为沥青混合料渗透系数的控制指标,集料的最大粒径、2.36mm筛孔的通过率都是影响渗透系数的重要因素;测试得出排水性沥青混合料的合理水力坡度应小于等于0.03,渗透系数大于1.5×10-2cm/s可以作为评价排水性沥青混合料渗透能力的指标。

实测沥青路面温度场分布规律的回归分析

以实际运营中的沥青混凝土道路结构为试验对象,提出了一套完整的道路结构温度场实测方案。根据大量的实测沥青路面温度数据研究了沥青路面温度场的分布规律,并利用回归分析对沥青路面温度场与气温之间的相关关系进行了探讨。考虑到升温阶段和降温阶段气温对沥青路面温度场影响的差异,分别研究了基于升温阶段和降温阶段沥青路面温度与气温的相关关系,并给出了不同温变阶段下任意深度处沥青温度的预估模型。对实测数据与预估数据的比较表明:该模型具有较好的精确性与实用性。

动荷作用下沥青路面结构的变形响应分析

应用三维有限元动力学的基本方法 ,结合 NEWMARK积分方法逐步求解运动方程 ,对动载 ( FWD荷载 )作用下多层弹性体系的响应进行了分析 ,并将计算结果和理论结果进行对比 ,表明计算模型合理 ,计算结果准确。利用上述计算模型 ,对于多种路面结构研究其在不同荷载周期下的动态反应规律。

阻燃SBS改性沥青的制备及性能

研究了SBS对沥青的燃烧性能及复合阻燃剂对SBS改性沥青的阻燃性能与物理性能的影响,并通过动态剪切流变仪和DSC-TG试验对阻燃SBS改性沥青的流变性能和阻燃机理进行了分析。试验结果表明:SBS的加入使基质沥青的氧指数降低;复合阻燃剂可显著提高SBS改性沥青的阻燃性能,并可提高改性沥青的车辙因子和热储存稳定性;当添加的阻燃剂与基质沥青的质量比为10%时,改性沥青可成为自熄性材料,并具有较好的物理性能;复合阻燃剂的加入可提高改性沥青的热分解温度和开始燃烧温度。

路基不均匀沉降对沥青路面受力变形影响的有限元分析

为了研究路基不均匀沉降对沥青路面受力变形的影响,对半填半挖路基进行弹塑性动力有限元分析,计算出在汽车荷载作用下由于路基土在力学和物理性质上的差异而产生的差异沉降。研究了两种工况(汽车荷栽作用产生的差异沉降及汽车荷载和土体固结共同作用产生的差异沉降)对沥青路面受力变形特性的影响,进而得出一种计算沥青路面破坏时临界差异沉降的方法,为实际工程设计、施工提供了理论依据。

波形钢腹板组合箱梁在对称加载作用下剪力滞效应的试验研究

按照比例尺 1∶ 1 2对一实例桥进行缩尺并经适当调整 ,制成波形钢腹板组合箱梁模型。对模型梁进行对称加载弯曲试验 ,实测箱梁翼板纵向正应力分布 ,同时进行了空间有限元数值分析和能量变分法理论分析 。

山区公路沥青路面基面层滑移破坏研究

针对山区公路沥青路面常见的基面层滑移破坏,为了提出有效的防治对策,首先,进行了现场调查和非均布荷载作用下的三维有限元计算。分析认为基面层滑移破坏的主要原因是沥青面层厚度较小、超载、高温、路线频繁的变坡以及施工质量较差;从而采用不同的层间处理措施进行了层间滑移室内模拟试验,并对不同温度下的层间抗剪强度进行了比较。结果表明:SBR乳化沥青具有较好的层间粘结能力和温度稳定性。最后,确定了层间抗剪设计指标,提出了基面层间采用SBR乳化沥青处理、进行层间抗剪验算、提高施工质量以及合理设计路线等防止基面层滑移的技术措施。

搅拌机合理转速研究

为了提高搅拌质量和效率，给出了搅拌机转速的定义和评判搅拌机转速合理与否的准则；采用理论分析和试验研究相结合的方法，分析了搅拌机转速与混凝土均匀度、搅拌装置类型、能耗和被搅拌材料的关系，给出了搅拌机设计和使用时合理转速的范围。结果表明：搅拌机的转速与多种因素有关，具有合理转速的搅拌机必须在保证新拌混凝土质量满足中国标准要求的前提下高效节能地工作，推荐目前常用的强制式搅拌机的叶片线速度取1．4～1．7m·s^-1。

波形钢腹板预应力混凝土箱梁的试验研究

为研究波形钢腹板预应力混凝土箱梁这种新型桥梁结构的力学性能,根据国外已建实桥的箱梁尺寸,设计了缩尺模型试验梁。通过测试模型梁在静力荷载作用下的挠度和应变,来分析这种箱梁结构的弯曲、扭转和畸变等力学特性。试验结果表明:在弯曲荷载作用下,波形钢腹板主要承担剪力,而弯矩仅由混凝土顶板和底板来承担,同时箱梁的挠度应计及钢腹板的剪切变形的影响。另外,波形钢腹板预应力混凝土箱梁对偏心荷载作用时产生的扭转变形和畸变的抵抗能力相对较差。波形钢腹板预应力混凝土箱梁具有区别于传统混凝土箱梁结构的的力学特性。

高速公路隧道进出口视觉震荡与行车安全研究

利用EMR-8B眼动仪，以高速公路隧道进出口驾驶员的瞳孔变化为研究对象，在大量行车试验基础上，针对明暗适应中的视觉震荡现象，选取换算视觉震荡持续时间作为驾驶员视觉舒适度评价指标，用于评价隧道进出口驾驶员视觉负荷程度及行车安全性。结果表明：当隧道进出口行车速度控制在85km·h^-1以下时，能保证驾驶员良好的视觉舒适度，并得出高速公路隧道进出口停车视距应比现行规范增加20～30m。

混凝土斜拉桥合理成桥状态确定的分步算法

在现有的最小弯曲能量法、影响矩阵法和应力平衡法等方法的基础上 ,提出了斜拉桥合理成桥状态确定的分步算法。基本思路是 :先用最小弯曲能量法初定成桥状态 ;然后以应力平衡法确定主梁合理预应力和主梁成桥恒载弯矩“可行域”;最后用影响矩阵法确定综合考虑主梁、塔和索等结构受力要求的合理成桥状态。

路堤下河滩相软土地基变形研究

为总结河南省焦作至巩义黄河公路大桥连接线路堤下河滩相软土地基变形规律 ,保证工程质量 ,该工程选取 1 4个观测断面 ,采用沉降板和测斜导管 ,对填筑期和预压期软土地基进行了两年多的变形观测 ,获取有关数据 2万多个。根据观测结果并结合该软土地基特点 ,分析了河滩相软土地基的主要变形规律 :填筑期软土地基沉降较大且与荷载为线性关系 ;预压期沉降与时间符合双曲线关系。浅层型、夹层型和深层型软土地基表现出 3种不同的水平位移规律。根据沉降规律 ,计算并得出该软土地基可以不设预压期的结论。

城市地铁小间距隧道施工性态的力学模拟与分析

针对深圳地铁大剧院站至科学馆站区间小间距隧道工程,以地表沉降作为主要控制目标,对不同的施工方案进行了优化分析,也进一步对开挖路径和不同台阶长度的施工效应进行了优化分析,在此基础上,对该工程进行了施工过程的动态仿真分析。掌握了施工过程中地下结构和围岩的响应状态,分析结果表明:既有的施工方法是合理可行的,施工期间地下结构和周围环境没有安全隐患。这为工程的顺利实施提供了依据和指导,可供类似工程参考。

物流配送点选址模型及其算法研究

首先介绍以最低送货运输费用为目标 ,借助最小二乘法推导出单物流配送点的选址模型及其迭代算法 ;在此基础上重点分析了已知物流配送点数目条件下的选址和物流服务分配问题 ,提出用二进制数的矩阵来描述物流服务分配方案 ,推导出其选址的数学模型 ,并给出交替选址迭代算法 ;

高速公路软岩隧道复合支护机理的FLAC解析

结合软弱围岩隧道工程地质和支护设计特点 ,应用有限差分方法 ( FLAC)模拟研究了软岩隧道受力变形特征和围岩收敛曲线 ,并分析了复合支护结构中一次支护和二次支护结构的作用机理及作用效果。研究结果表明 ,软岩隧道开挖和一次支护后围岩支护压力随拱顶位移增加而连续减小 ,预测的最大位移均发生在隧道拱顶。但是 ,在同样支护压力下 ,考虑软岩流变特征的收敛曲线的拱顶位移要大得多 ,必须及时设置二次支护。