高速公路封道施工路段交通流特性及通行能力分析——以杭州湾大桥内侧两条车道封道情形为例

基于交通流实测数据,针对三车道高速公路杭州湾大桥路段内侧两条车道因施工而封闭时的情形,建立元胞自动机交通流模型.根据公路养护安全作业规程和车辆行驶特点,细致划分了施工路段各区域,采用不同的换道规则来模拟不同区域中车辆的换道行为,区分车型和司机性格差异,模拟结果与实测数据吻合良好,验证了模型的有效性.通过数值模拟,研究发现封道时流量和速度随着进车率增加均有不同程度的下降,并且流量还会因施工区域长度的增加而下降.此外,通过分析封道时的道路服务水平评价指标与交通流特征值之间的关系,得出在三级服务水平以上时,道路通行能力能得到基本的保证,以此推荐了极限流量值,可为高速公路封道时的交通管理提供理论依据.

杭州湾跨海大桥“两区一州”发展策略研究

杭州湾跨海大桥南北两岸的环境发展变化,要求"二区一州"在服务种类、品质上不断提升、拓展。本文在"二区一州"发展现状的基础上,分析影响"二区一州"发展的周边区域经济和地理环境,提出了发展策略。为了适应新的环境发展,"二区一州"应该打造南北两岸景区化服务区,创建南岸、北岸服务区物流中心和开发独具文化特色的"海天一州"旅游服务项目。

杭州湾跨海大桥道路交通流的建模与模拟

在杭州湾跨海大桥道路交通流实测数据统计分析的基础上,提出了开放式边界的单向三车道元胞自动机交通流模型,考虑了小车和大车的不同运动性能,并区分激进型司机与谨慎型司机的不同驾驶特征,根据杭州湾跨海大桥不同时段的实测车流量,对模型中开放式边界的进车率进行了识别.依据提出的模型模拟得到杭州湾跨海大桥路段不同密度时的车流量,经与实测数据比较,两者吻合良好,表明本文提出的交通流模型符合杭州湾跨海大桥交通流的实际情况.同时,通过展示车辆的时空演化图,从微观的角度分析了杭州湾跨海大桥路面交通流所表现出的宏观特征,有望为杭州湾跨海大桥的交通优化与管理提供理论依据.

杭州湾跨海大桥暴露试验站建设、维护与利用

杭州湾跨海大桥处于典型的海洋腐蚀环境,混凝土结构耐久性跟踪检测对评估大桥耐久性具有重要作用。为评估杭州湾跨海大桥的混凝土耐久性,在杭州湾跨海大桥建造时同步建设了杭州湾跨海大桥混凝土结构耐久性暴露试验站,迄今暴露试验站已采集了大量数据用于评估杭州湾跨海大桥混凝土耐久性。文章综述了该暴露试验站的建设和维护经验,并介绍了暴露试验站的信息化建设与管理对评估大桥耐久性的作用。

杭州湾跨海大桥海中平台区海床冲刷特性

杭州湾跨海大桥海中平台位于杭州湾大桥中间位置,海中平台下部群桩结构与平台上游各系列匝道墩、大桥主墩形成了复杂的墩群结构,受其影响,海中平台区域海床冲刷较为剧烈。为深入了解海中平台区海床冲刷特性,应用多年实测地形测量资料,对海中平台区的海床地形特征、建桥前后海床冲淤变化规律进行了分析,研究各匝道墩最低冲刷高程分布,并应用数值计算模型分析了海中平台区的水动力分布特征,揭示了匝道墩海床冲刷机理。研究发现,与建桥前相比,海中平台区大桥轴线上游500 m~下游1000 m范围内海床发生整体一般冲刷,在海中平台南北两侧,受局部绕流影响,产生明显的局部冲刷,最大冲刷达14 m。平台南北两侧向上游延伸的局部冲刷槽影响到平台上游的匝道墩,导致部分匝道墩附近海床高程普遍较低。整体来看,位于桥轴线上游的ZB和ZC系列匝道墩因受到海中平台绕流及主墩绕流的叠加影响,导致其最低海床高程明显低于位于桥轴线下游的ZD和ZE系列匝道墩,各匝道墩最低海床高程与涨潮流流速大小具有一定的相关性。

杭州湾跨海大桥运营管理模式的经验与启示

作为我国特大型交通基础设施之一,杭州湾跨海大桥工程规模大,施工难度大,技术含量高,经过近10年运营管理探索,已经获得了一系列重大荣誉。如全国首批公路养护最高荣誉“中国公路养护工程奖”、浙江省高速公路养护管理考核“八连冠”、浙江省首个“五星级文明服务区”、全国交通系统“企业文化优秀单位”、宁波市企业文化“五个一工程”样板单位等。

杭州湾大桥下部结构腐蚀控制方案及其检测、维护技术

本文介绍了国内海域腐蚀环境及国内港工结构目前主要采用的腐蚀控制技术。以杭州湾大桥为例,介绍了该项目下部结构联合采用的腐蚀控制措施、防腐蚀检测方案、腐蚀控制措施劣化评估分级及其处理要求等。最后,对大桥下部结构采用的腐蚀控制措施进行了整体评估,并对其后续维护提出了建议。

PPK无验潮技术在杭州湾跨海大桥河势断面观测中的应用

采用常规的RTK定位技术结合单频测深对杭州湾跨海大桥进行河势断面监测时,常因丢失RTK差分信号链接而导致定位精度严重下降,无法满足RTK三维水深测量要求。介绍载波相位差分的工作原理、工作流程并分析PPK的定位精度,研究PPK技术在杭州湾跨海大桥河势断面观测中的应用。结果表明,该方法能较好地解决由于差分信号链接丢失而导致的定位精度严重下降问题。

杭州湾跨海大桥车道级主动交通管控系统

本文以智慧高速中主动管控策略及场景为研究对象,梳理和归纳了主动交通管控策略的发展过程,介绍了主动管控系统的功能,分析了5个主动交通管控策略,及主动管控系统在设计过程中需要考虑的支持和操作环境、基础设施设计、数据需求以及维护情况。并以杭州湾跨海大桥车道级主动交通管控系统为例,介绍了其主动交通管控策略和典型管控场景设计,描述了大桥基于数字孪生平台搭建的主动管控系统应用实现。

杭州湾跨海大桥车辆荷载研究

为确定杭州湾跨海大桥车辆荷载分布特性,使用动态称重系统采集了为期一年的监测数据。依据车轴数对所有车辆进行了分类,研究了杭州湾跨海大桥交通流分布特性、车重极值以及车辆疲劳荷载谱,以期为大桥交通运营、养护与加固设计以及疲劳车辆荷载模型研究提供参考。研究表明,杭州湾跨海大桥整体交通运营状况良好,外推车重极值远高于D60规范中的车辆荷载取值。

杭州湾跨海大桥社会效益分析

杭州湾大桥的建成与开通,缩短了杭州湾南北两岸之间的运输距离,降低了运输车辆的能源消耗,节约了两岸之间的运输时间,减少了二氧化碳排放量。利用数理统计和量化模型,测算杭州湾跨海大桥开通以来,对周边区域社会和生态效益,评估杭州湾跨海大桥的效益贡献具有重要意义。

杭州湾跨海大桥对周边区域的经济贡献研究

杭州湾跨海大桥打通上海南翼、开拓宁波北大门,于2008年5月1日正式通车,至今运营十年周年。通车十年来,本文对杭州湾跨海大桥对周边区域的经济贡献进行研究,研究结果表明:杭州湾跨海大桥减少了社会能耗成本、节约了社会运输时间、加强了区域间经济联系,促进区域经济发展具有重要作用。

杭州湾跨海大桥智慧化云控平台建设应用

本文依托杭州湾跨海大桥,考虑大交通量下的拥堵、事故、管控等众多复杂交通场景,将数据资源管理平台、数据资源共享交换平台、大数据分析平台以及智慧高速应用平台整合并优化,构建并开发了杭州湾跨海大桥智慧化云控平台管理系统,以提升杭州湾跨海大桥通行能力,降低交通事故率。

钢箱梁顶板-U肋疲劳裂纹钢板加固参数与效果分析

为研究钢板加固钢箱梁顶板-U肋疲劳裂纹的具体加固参数与加固效果,以加固件长度与厚度、是否设置加劲肋为变化参数,建立局部有限元分析模型,通过分析顶板-U肋焊趾处应力,评估受损构件的钢板加固效果,并提取裂纹尖端应力强度因子,研究不同参数对于加固效果的影响规律。结果表明:采用钢板加固顶板-U肋焊缝细节,可使模型中焊趾应力峰值降低约40%;胶层破坏时通常从顶板处开始破坏,现场加固时应确保顶板处胶层粘贴紧固;当钢板长度大于裂纹长度时,钢板长度对裂纹尖端应力水平影响较小,加固时保证钢板能够完全覆盖裂纹即可;当钢板板厚达母材板厚的1/2时加固效果趋于稳定,实桥加固时可取板厚为母材板厚的一半;与未加固裂纹相比,采用带加劲肋钢板可将裂纹尖端应力强度因子降低约50%,建议在加固时采用带加劲肋钢板,进一步提升加固效果。

环氧涂层钢筋混凝土梁的涂层破损检测及疲劳寿命研究

为提升海洋工程结构的抗腐蚀性能,大量环氧钢筋混凝土结构被应用于大型涉海工程。针对环氧钢筋混凝土结构在疲劳荷载作用下检测及疲劳寿命预测困难问题,开展疲劳试验、电化学检测试验,基于阻抗变化特征建立钢筋环氧涂层开裂的无损检测方法,研究疲劳作用下环氧涂层的开裂特征及环氧钢筋梁的疲劳寿命。研究发现,文中建立的涂层开裂检测方法可以准确识别涂层破损;钢筋环氧涂层首次开裂位置为钢筋锚固端;钢筋环氧涂层首次开裂的疲劳次数占疲劳寿命的40%;梁疲劳破坏后,环氧钢筋上有多处疲劳破损,破损主要发生于主筋与箍筋相互连接的位置及钢筋锚固端。

跨海大桥钢管桩腐蚀模拟试验及耐久性跟踪研究

通过模拟试验,研究了3种不同类型的钢管桩样片在杭州湾海域5种环境分区中的腐蚀形态和电信号反馈。实验结果表明,涂敷环氧粉末涂层的钢管桩样片表面基本没有腐蚀,涂层完好无损,而其他钢管桩样片则出现不同程度腐蚀,其中浪溅区腐蚀最严重,泥下区腐蚀较轻微;腐蚀电位逐渐变负,随后出现稳态,最后趋向于零;浪溅区腐蚀电位最负,泥下区腐蚀电位最正;相同环境中,涂敷环氧涂层的样片腐蚀电位比其他样片更正,有焊缝样片腐蚀电位比无焊缝样片稍负。

大桥防撞拦截体系模型试验

针对非通航孔桥墩的结构强度通常较弱,自身承载的抗撞力不足,目前国内非通航孔采用的防撞装置难以阻挡大型船舶的撞击的状况,采用拦截防撞体系对非通航孔桥墩加以保护。结合某大型跨海大桥提出小水线面浮式拦截系统,该系统由小水线面浮体、系泊锚链、拦截索和消能锚碇组成。通过拦截体系波浪力试验和船撞效果试验,逐步验证该系统的环境适应性和防撞效果,为今后非通航孔桥墩防大型船舶的防撞方案设计提供一定的参考。

智能检测长大桥梁

在特殊结构桥梁（如斜拉桥、悬索桥、钢管混凝土拱桥等）或者大跨高墩桥梁的检测过程中,常规检测手段存在局限性,存在检查盲区,而盲区检测效率低、难度大、危险系数高,而且检测精细度远远不够。因此,采用先进的无人智能检测技术开展养护检测工作变得越来越有必要。文章介绍了四种在长大桥梁检测中的无人智能检测技术,包括无人机、高清摄像、缆索机器人、水下机器人。桥梁检测主要是对桥梁外观和结构性能进行检查评定,通常对结构性能的检查是通过一系列的力学试验完成,

杭州湾跨海大桥沉降监测方法研究

杭州湾跨海大桥是目前世界上已建成的最长跨海大桥之一,大桥主体工程于2003年顺利开工建设,2008年5月1日建成通车。为了大桥在运营期间的健康运行,采用了分段沉降监测方法对大桥进行了沉降观测。结合杭州湾跨海大桥的特点,设计了沉降监测路线,提出了监测技术要求,对监测设备、监测标志、标志安放方式和数据处理方法提出了要求。

钢箱梁横隔板-U肋连接焊缝疲劳裂纹钻孔止裂维修效果分析

针对横隔板-U肋焊缝细节疲劳裂纹的钻孔止裂维修方法,建立有限元模型分析不同长度裂纹下止裂孔的孔边应力及横隔板-U肋焊缝应力.设计局部足尺模型试验,分别针对四种孔径和两种孔位下的止裂效果及未钻孔侧的裂纹扩展速率进行研究,监测实桥横隔板-U肋焊缝裂纹在钻孔前后的应力,评估钻孔止裂对于延缓裂纹扩展、改善疲劳性能的作用.结果表明:在裂纹尖端钻孔会显著增大同侧横隔板-U肋焊缝的应力,削弱其疲劳性能;相对较大的止裂孔孔径对于延缓裂纹扩展的作用更为显著,且孔径小幅增大不会影响未钻孔侧裂纹的扩展速率及疲劳寿命;在裂纹尖端钻孔能显著减小高应力幅的循环次数,降低疲劳损伤累积,改善其疲劳性能.