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。

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。

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。

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。

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。

基于行车平稳性的大跨度铁路桥梁成桥线形评价方法研究

超大跨度铁路桥梁成桥线形较设计线形易出现较大偏差,导致原轨面设计线形无法实现,通常需基于成桥线形变更轨面线形设计。为保障铺出的轨面线形满足行车性能的要求,在铺轨前合理评价大跨度铁路桥梁成桥线形尤为重要。基于实测成桥线形的特征分析,结合桥上有砟道床的可调整能力,提出一种基于行车平稳性的大跨度铁路桥梁成桥线形评价方法,并将车体敏感波长范围的成桥线形幅值作为评价指标。以线路随机不平顺、桥梁受载附加变形及轨面线形引起的车体垂向加速度不超Ⅰ级管理标准为评价原则,确定车体敏感波长范围轨面线形的加速度容许值;研究车体加速度与弦测幅值、弦测幅值与线形幅值的相关性,确定车体敏感波长范围轨面线形的幅值限值;通过推导车体敏感波长范围轨面线形和成桥线形的幅值对应关系,最终制定评价指标限值。结合国内某千米级悬索桥的工程实例,确定评价指标限值为58 mm,该桥车体敏感波长范围实测成桥线形幅值最大值为36 mm,未超限值,表明成桥线形控制效果良好,在满足桥上道床厚度要求的前提下,基于成桥线形能够铺出满足行车平稳性的轨面线形。

自主研制四极杆-线形离子阱质谱仪测定血清中甲氨蝶呤

本研究基于自主研制的QLIT-6610MD液相色谱-四极杆-线形离子阱-质谱联用仪,建立了准确测量血清中甲氨蝶呤的同位素稀释质谱法。采用甲醇沉淀血清样品的蛋白后测定上清液。通过基质匹配标准曲线定量,在10~5000μg/L浓度范围内,甲氨蝶呤的线性系数R^(2)>0.9990,定量限为10μg/L,质控品精密度优于6.94%,血清样本添加回收率为86.39%~97.84%,变异系数(CV)≤8.04%。应用QLIT-6610MD与AB QTRAP 6500+液相色谱-质谱联用仪同时测定70例临床血清样本,并采用Pearson系数与BLand-ALtman法进行比较。结果表明,2台仪器所测结果一致,QLIT-6610MD可达到三重四极杆质谱仪定量测定血清中甲氨蝶呤的水平,能够满足临床诊断需求,为临床质谱分析提供了一种新的国产仪器选择。此外,本研究还初步探讨了多级碎裂技术(MSn)测定血清中甲氨蝶呤的可能性,为后续研究奠定基础。

线形布置双矩形柱的平均气动力特性试验研究

为研究线形布置双矩形柱的平均气动力特性,采用刚性模型测压风洞试验测试并分析了宽高比为1∶4的双矩形柱在不同风向角和不同间距比下的平均阻力系数和平均升力系数,并与单矩形柱的试验结果进行了对比分析。在此基础上,通过分析平均风压分布进一步揭示了线形布置双矩形柱平均气动力系数的干扰机理。风向角α的变化范围为0°~90°,间距比P/B(双矩形柱的中心距与矩形柱宽度之比)的变化范围为1.2~8.0。研究结果表明:双矩形柱的平均阻力系数可分为0°≤α≤30°和30°<α≤90°两类;上游矩形柱的平均升力系数可分为0°≤α≤75°和75°<α≤90°两类;下游矩形柱的平均升力系数可分为0°≤α≤20°和20°<α≤90°两类。平均气动力系数的放大效应主要体现在上游矩形柱,平均阻力系数最大为单矩形柱的1.5倍,平均升力系数最大为单矩形柱的2.1倍。

津潍黄河桥静态线形平顺性及车-线-桥耦合动力学特性研究

为确保新建高速铁路大跨度桥梁建成投入运营后的安全性和舒适性,有必要提前开展大跨桥静动力学仿真研究。以主跨600 m的津潍铁路东营黄河公铁大桥为研究对象,基于车-线-桥动力相互作用原理构建了车-线-桥耦合系统动力学模型,分析了温度荷载、公铁路车辆荷载、混凝土收缩徐变作用下的大跨桥线形变化特点,从桥梁轨面线形曲率半径和车-线-桥系统动力响应两方面综合评估了大跨桥线路平顺性。研究结果表明:公铁路车辆荷载作用下桥面变形量最大达到596 mm,计算挠跨比为1/1006,满足规范中1/500设计挠跨比的要求;拉索降温15℃工况下桥梁轨面线形最小曲率半径为23784 m,满足规范中350 km/h车速下23630 m的理论最小竖曲线半径限值要求;单线或双线列车行驶通过对桥梁竖向动力性能的影响差异显著,对列车运行安全性影响差异较小,但会对行车舒适性有一定影响差异;随着列车运行速度从200 km/h提高至350 km/h,车-线-桥系统动力响应会显著增大,桥梁竖向位移、桥梁竖向加速度、轮轨垂向力、脱轨系数、轮重减载率、车体垂向加速度、垂向ISO 2631指标、UIC 513指标的增量尤为显著,但各指标均满足规范要求;温度荷载引起的附加变形会显著提高轮轨垂向力和轮重减载率指标,使列车运行安全性及舒适性有所降低,并会使桥梁动力响应有所提高,但各指标仍满足规范要求。

基于温度变形的五峰山长江大桥轨道线形调控方法

合理的线形设计、精准的线形调整是高速列车高平顺性运行的基础。为解决大跨度桥梁轨道线形受温度影响发生较大垂向变形而导致不宜实施平顺性调控的问题,结合我国五峰山长江大桥轨道线形实测数据,首先分析变坡点位置、坡段坡度和竖曲线半径随温度的变化规律。其次,提出温度每变化7℃需要设置一条基准线,该温度梯度内线形变化平缓,60 m高低不平顺相关性高。最后,提出基于基准线的组合弦调控方法,对10 m中点弦测值、30 m矢距差和60 m中点弦测值施加控制条件,并应用该方法制定五峰山长江大桥轨道线形调控方案。研究结果表明:五峰山长江大桥每7℃设置一条轨道基准线达到了以温度划分轨道线形类别的合理精度,相应基准线可为对应温度下±3.5℃范围内的实测线形提供平顺性调控依据。温度升高条件下,基准线的跨中变坡点里程始终稳定在K318+881,竖曲线半径由21600 m增大至29100 m,两侧坡段坡度逐渐降低,坡度代数差逐渐减小,整体线形发展趋势逐渐平缓。应用调控方案对五峰山长江大桥轨道线形进行模拟调整后,10 m中点弦测值、30 m矢距差和60 m中点弦测值改善率达到79%以上,列车运行安全性能改善率达到60%以上,可有效提升五峰山长江大桥运营期桥上线路平顺性。研究结果可为其他存在显著温度变形特征的大跨度桥上轨道线形调控提供参考。

基于无应力状态法的异形钢箱拱塔施工过程线形控制

为进一步优化异形钢箱拱塔施工及安装方法,以某异形斜拉桥中采用的双肢非一致倾斜拱形桥塔为工程案例,考虑支架对结构线形的影响,分析了桥塔施工过程线形变化。针对钢箱桥塔内部板件变化复杂且规律性低、传统建模方法效率低下的问题,使用插值原理生成坐标并对号入座到节点逻辑编号,节点逻辑编号中自带单元信息,单元可以通过循环快速生成,形成了复杂钢箱结构快速建模方法;针对传统正装法在计算闭环结构时常发生的单元畸变导致算法不收敛现象,将无应力状态法与正装法相结合,解释了传统正装方法失效的原理,提出一种改进的闭环结构施工过程模拟的分析方法——无应力正装法,运用该方法分析了支架上的闭环结构施工过程中的3种线形方案,以合龙为目标精确计算了主塔结构在施工过程中的三向控制线形,顺桥向、横桥向和竖向最大变形分别为16,2 cm和9 cm,两肢间三向线形偏差分别为5,3.5,5 cm,同时计算了桥塔节段的安装线形,作为实际桥塔施工安装的重要定位依据,安装线形最大矢量位移值为2.8 cm,最终节段安装线形恰好落在零位置处,实现了合龙段的零偏差安装。无应力状态法在异形钢箱拱塔施工过程线形控制中的应用展示了其在保证施工精度和效率方面的优势,给桥塔安装提供了重要的定位基准。

基于行车舒适度的大跨连续刚构桥桥面线形调整研究

基于MATLAB/Simulink环境建立车辆-路面系统模型,以车辆座椅竖向加权加速度均方根作为行车舒适度评价指标,分析边跨3L/8、中跨跨中位置预抛高及边墩墩顶混凝土铺装层厚度与车辆座椅竖向加权加速度均方根之间的关系。根据分析结果,提出通过调整边跨3L/8、中跨跨中位置预抛高及边墩墩顶混凝土铺装层(调平层)厚度改善桥面线形平顺性的措施,提高行车舒适度。在桥面铺装阶段,应根据原有预设成桥线形进行铺装线形拟合,同时兼顾行车舒适度。

非对称部分斜拉桥线形控制影响因素对比分析

为研究非对称部分斜拉桥施工过程中的变形影响因素,建立非对称部分斜拉桥的有限元模型,选取斜拉桥施工的成桥阶段作为研究对象,在原设计参数的基础上分别增大以及减小5%和10%,然后分析各参数对累计位移的影响,主要分析容重、弹性模量、预应力管道摩擦系数、张拉控制应力等参数对主梁变形的影响规律。研究结果表明,混凝土容重对主梁线形影响显著,其余参数相对影响较小。

阜溧高速软基区现浇混凝土曲线梁线形控制

软基区域的现浇混凝土曲线梁在施工时面临着地基承载力弱、不可控因素多、成桥线形控制难度大等问题。以阜溧高速公路大纵湖互通C匝道桥现浇混凝土曲线梁工程为依托,提出了桥梁施工区域软基的加固措施,采用有限元软件Midas Civil建立了曲线梁模型,分析了曲线梁竖向和径向位移的变化规律和影响因素,提出了曲线梁线形控制的施工措施。结果表明:收缩徐变、预应力、恒载引起的预应力连续箱梁最大挠度值分别为2、13、12.5 mm,在混凝土弹性模量、容重和预应力改变时,预应力改变对挠度影响最大;曲线梁平面径向位移对温度作用较敏感,系统升温引起的径向位移达到了14.11 mm。对箱梁开展监测,结果表明该混凝土箱梁高程偏差满足规范要求,且监测结果与有限元模拟值较吻合,研究结果可为类似工程提供借鉴。

基于多源传感数据的千米级公铁两用桥梁线形自动化监测技术

线形监测是保障大跨度公铁两用桥梁安全运营的有效措施。基于大地测量的桥梁变形监测周期长、工作量大,受监测频次限制难以实时监测。鉴于此,本文提出了一种以GNSS(Global Navigation Satellite System)为核心的多源传感数据的桥梁线形自动化监测技术,并应用于千米级跨度的沪苏通公铁两用长江大桥。结果表明监测方案合理可行,精度可达到厘米级(水平±15 mm,高程±30 mm),具有全天候实时监测的优点,可实现瞬时极值监测及报警,为日常养护提供技术支持。

钢箱梁大节段整孔吊装线形控制技术

某跨海大桥部分连续钢箱梁采用大节段整孔吊装。钢箱梁大节段由小节段接长而成,在制造阶段考虑钢箱梁预拱度设置;为确保接长后钢箱梁制造误差满足要求,钢箱梁小节段出胎前进行预拼装,检查几何尺寸,并设置线形控制点;大节段组拼时通过线形控制点定位,并对焊接完成后的几何尺寸及线形进行复核。在架设阶段,建立大节段线形调整流程,将大节段调整到指定位置确定环切量;针对大节段架设存在梁端夹角的问题,利用墩顶千斤顶顶落大节段做刚体旋转调整其夹角,使得钢梁顺接。钢箱梁大节段安装成联后,高程和平面线形偏差总体均在10 mm以内,线形控制效果总体良好。

互通立交线形设计与数据处理技术的探究

为解决公路交通过于拥堵问题,保证有限土地能够得到高效率使用,通过设置互通立交的方法,切实提升公路运输能力,确保公路作用能够发挥到最大。当完成互通立交建设之后,交叉车辆可以进行转弯行驶,能够有效消除冲突问题,减少各方向行车之间的相互干扰。在进行互通立交的设计过程中,需要做好线形设计以及数据处理,通过对各项数据的合理应用,确保能够通过不断优化互通立交设计,有效提高公共交通整体作用。通过对实际互通立交设计工程的分析和研究,对互通立交线形设计方式方法展开深度探讨,并会就数据处理技术及其应用进行详细分析,旨在提升互通立交线形设计水平,促进我国交通事业稳定性发展。

多重响应性线形-树枝状嵌段共聚物的合成及应用

多重响应性线形-树枝状嵌段共聚物(LDBCs)具有可调控的线形链、树枝状结构和多种环境刺激响应性,可作为多种疏水性药物的纳米递送载体,在药物靶向递送领域具有广阔的应用展前景。文章简要地归纳总结了多重响应性LDBCs的合成方法和应用,展望了多重响应性LDBCs未来的研究方向和发展前景。

线形聚(ε-己内酯)和星形聚(ε-己内酯)的合成及表征

以辛酸亚锡Sn(Oct)2为催化剂,分别通过苯甲醇和季戊四醇引发ε-己内酯(CL)的开环聚合(ROP),制备了线形聚(ε-己内酯)(PCL)和四臂星形聚(ε-己内酯)(S-(PCL)4)。用核磁共振氢谱(1H NMR)表征了聚合物的结构,用凝胶渗透色谱(GPC)测定了它们的相对分子质量。线形聚(ε-己内酯)(PCL)和四臂星形聚(ε-己内酯)(S-(PCL)4)可用后续制备基于聚己内酯的两亲性嵌段共聚物,为可生物降解药物输送载体的开发和应用打下基础。