模糊数学在山区公路建设初设阶段方案比选中的应用研究

在山区公路建设中,初步设计阶段常遇到多方案比选问题。由于影响方案取舍的因素较多,定量分析难度大。基于模糊数学的方案比选法是一种半定量评价法,该法将多种因素对方案影响的不确定性转换为确定性,可克服多因素的模糊性影响,并在项目建设中或建成后对比选结果进行量化验证。以新普公路与成雅高速公路交叉工程为例,应用模糊数学对该项目进行方案比选研究。

基于三维动态模型的桥梁与公路视觉安全协调性评价研究

近年来,随着我国交通事业的快速发展,交通安全问题越来越受到人们的关注。公路和桥梁是交通系统中的重要部分,应保证其使用的安全性。为了评价桥梁与公路系统视觉安全方面的协调性,保障交通安全,从道路使用者的视觉特性入手,深入分析桥梁与公路视觉安全协调性的各组成要素并建立三维动态仿真模型。在三维模型的基础上,研究桥梁与公路视觉安全协调性构成的要素,确定桥梁与公路视觉安全协调性影响评价的指标体系及其评价因子,提出以桥梁和公路视觉安全为评价尺度的桥梁与公路视觉安全协调性评价体系。

重庆某填方边坡稳定性评价及处治

重庆某住宅小区5号楼、10号楼和11号楼按设计标高回填后,形成高填方边坡。该边坡由杂填土组成,结构松散,均匀性差,在天然状态下处于极限平衡状态。拟采用预应力锚索桩板式挡墙对该边坡进行支挡。预应力锚索桩板式挡墙在受力状态、受力机制上较传统的抗滑桩更加合理,在经济性、安全性等方面优点明显。

基于影像及小波变换的桥梁损伤识别

桥梁损伤定位和定量分析是桥梁健康监测的难点,为提高桥梁结构损伤位置识别的精度及准确性,利用位移模态对结构局部损伤的敏感特性,提出基于影像和小波变换的桥梁损伤识别新方法,通过工业相机获取悬臂梁振动形态,利用模版匹配方法提取结构动态位移响应及模态参数,对位移模态进行小波变换,建立小波系数平方差的损伤指标识别结构损伤位置。通过室内悬臂竖梁振动实验,对全域测点的振动衰减信号快速傅里叶变换成功获取了结构的模态振型,与数值模拟结果比较表明试验获得一阶固有频率最大误差为2.202%,二阶固有频率最大误差为3.182%,表明所提方法用于结构位移测量的可行性以及测量精度的可靠性;在此基础上利用小波系数平方差的明显突峰特性可准确识别结构单损伤、多损伤的存在,并能准确定位损伤位置。研究表明,所提方法可以准确识别不同位置、不同程度的单损伤和多损伤,具有远距离、非接触、高精度、高效快捷、可多点监测提升振型空间分辨率等优点,为桥梁结构全域损伤识别提供了一种新方法。

设加劲肋钢管混凝土轴压短柱试验研究及有限元分析

为了进一步研究内设加劲肋钢管柱填充混凝土后的力学性能,参照某桥上、下弦杆截面,进行了内设加劲肋钢管混凝土柱的轴压短柱试验,得到了试件的极限承载力和破坏模式,并与内设加劲肋空钢管柱进行了对比。试验研究结果表明:内设加劲肋钢管混凝土柱力学特征存在明显三阶段破坏,破坏模式与设直肋薄壁钢管混凝土柱有所同,发生"半波"、"双波"破坏不及薄壁钢管混凝土柱明显。同时,采用大型通用有限元程序ANSYS建立了三维有限元模型,对试件的承载力和荷载应变曲线进行了分析,分析结果与试验结果吻合良好,在此基础上进一步分析了宽厚比对设加劲肋钢管混凝土柱受力性能的影响。

冲击回波在预应力混凝土桥梁孔道压浆质量检测中的应用

介绍了冲击回波法的基本原理及其在预应力混凝土桥梁孔道压浆密实度检测中的应用,结合实际工程,采用冲击回波法对箱梁预应力束孔管道的压浆质量进行检测,并采用钻孔法进行有效验证。在密实的混凝土位置(即无波纹管位置)进行测试,获得混凝土内部压浆密实和无预应力管道时的冲击回波标定声时,作为与测点检测结果进行对比的基础,根据反射声时的分析结果可以预测孔道内的压浆质量,判断孔道中是否有空洞存在。检测结果表明,冲击回波法可以用于预应力孔道压浆质量的检测。

钢-混组合结构剪力连接件及承载力计算方法

钢-混组合结构因能够充分发挥钢材与混凝土两种材料的特性,在桥梁工程中得到了广泛应用。为了进一步研究钢-混组合结构中剪力连接件的类型及设计方法,在现有常用剪力连接件的基础上,总结了剪力连接件的类型、作用及设计要求,并参考国内外相关规范,总结了栓钉和PBL剪力连接件的承载力计算方法,为此种剪力连接件在桥梁工程中的应用提供了参考依据。

干旱大温差地区混凝土桥梁裂缝产生机理及防治措施

针对干旱大温差地区混凝土桥梁裂缝问题,从桥梁结构设计、施工、运营及养护三个方面分析了裂缝产生的原因及机理,并从这三个方面提出了具体的裂缝防治措施,为干旱大温差地区混凝土桥梁裂缝的防治提供了参考。

基于PNN的斜腿刚构桥安全性评价

在研究现有桥梁状态评估方法的基础上,把模糊理论和神经网络结合起来应用于斜腿刚构桥梁的安全性评估,采用BP算法建立了四输入单输出、模糊规则数为5的五层模糊神经网络模型,通过样本学习对网络训练,获取评估专家的经验知识及直觉思维,将训练好的网络用于斜腿刚构桥的安全评估,最终确定了该桥的安全性等级,为在役桥梁的后期养护管理及安全性评价提供了科学依据。

施工顺序对钢筋混凝土拱桥力学性能的影响

为了进一步研究不同施工顺序对钢筋混凝土拱桥受力性能的影响,参照某钢筋混凝土拱桥,通过建立有限元计算模型,分析了两种不同施工顺序下主拱圈及侧墙板的受力情况,得到了不同的施工顺序对改善拱圈受力状态效果不明显、对改善侧墙受力状态效果显著的结论。此外本文还分析了整体升降温对钢筋混凝土拱桥施工力学性能的影响,计算结果显示,温度对钢筋混凝土拱桥受力影响显著。

侧部溶洞对隧道围岩稳定性影响分析

以纳溪高速公路叙岭关隧道为背景,以方形溶洞为例,运用三维有限元方法分析隧道侧部溶洞对隧道围岩稳定性的影响。研究结果表明:随着隧道的不断推进,右拱脚附近竖向位移和最大主应力有较明显的增加;拱顶、拱底围岩变形有朝溶洞方向位移的趋势;侧部溶洞对围岩的影响范围大约是2倍隧道洞径,对1倍隧道洞径内的围岩及侧部溶洞应及时处理。隧道围岩位移、应力的变化规律可为岩溶处理、支护时机提供依据。

双壁钢围堰加固设计与分析

针对受损严重的钢围堰提出加固设计方案,并运用有限元对其进行全面的受力分析来验证该加固方案的可行性。计算结果表明钢围堰修复加固过程中在各工况下构件的应力及桁架和内撑的稳定性均能满足要求,钢围堰的功能得到恢复。

水泥用量对泡沫沥青冷再生混合料性能的影响

通过室内试验和理论分析,研究水泥掺量的变化对泡沫沥青冷再生混合料的物理力学性能、水稳定性、抗剪切性能及高温稳定性的影响规律。研究结果表明,由于水泥既可作为优质的细集料,又是一种碱性水硬材料,能够与沥青反应生成黏度和强度更高的物质,因而能有效改善泡沫沥青冷再生混合料的性能;当水泥掺量由0增加到3%时,混合料的孔隙率降低了1.2%,残留强度比则增加了22.15%,养护7d后的动稳定度提高了65%左右,而作为黏结层时,与面层及基层的黏结力分别提高了0.88MPa和0.54MPa。

探究BIM技术在桥梁工程全生命周期的实施路径

针对当前的桥梁工程建设项目,对BIM技术在桥梁全寿命周期中的实施进行深入分析,提出BIM技术在不同阶段和环节的实施路径,如设计阶段采用BIM技术实现协同设计、施工阶段利用BIM技术实现可视化施工和运营管理阶段利用BIM技术实现动态监测,为运营管理和维修养护决策提供可靠参考依据。

独塔双跨双索面斜拉桥荷载试验研究

独塔双跨双索面斜拉桥结构形式新颖、受力复杂,为了明确大桥的受力,确保大桥安全运营,有必要进行荷载试验研究。为了进一步研究独塔双跨双索面斜拉桥结构的受力性能,文章在现有检测规程的基础上,对大桥进行了荷载试验研究。试验研究结果表明:大桥受力明确,应力、挠度等受力指标满足规范要求,动静载荷载试验表明大桥能够安全运营。

基于有限元方法对半刚性基层沥青路面设计指标敏感性分析

由于沥青路面在现行的组合设计中没有太重视,本文基于内蒙古自治区高速公路半刚性基层沥青路面的结构设计参数进行调查,利用ANSYS有限元软件,采用正交试验的方法建立模型,分析了面层厚度、层间接触状况、基层厚度以及路基模量这4个因素对沥青路面的路表弯沉和半刚性基层层底拉应力的敏感性。为以后的沥青路面结构组合设计提供理论基础。

基于FPGA的双目视觉滑坡位移监测系统

针对一般视觉系统在野外滑坡场景中监测实时性低、功耗高等问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)设计的双目视觉滑坡位移监测系统。首先对传统半全局匹配(SGM)算法误匹配率高、计算效率低的缺点进行优化;然后采用Zynq-7000平台搭建双目系统,并根据FPGA并行运算和流水线处理的特点对各功能模块进行设计;最后在室内进行模拟实验,对6个安装在不同滑坡模型表面区域的标志物进行位移测量。改进的SGM算法分别在PC与FPGA上通过Middlebury数据集进行测试,经验证有效地降低了算法的误匹配率并提升了匹配速率。实验结果表明,在室内模拟场景中该系统测量滑坡表面位移的平均误差为1.42 mm,具有实时性强、低功耗的特点。

基于综合测试法的预应力混凝土桥梁孔道压浆质量检测

预应力混凝土桥梁孔道内注浆是否密实,严重影响桥梁结构的使用寿命。为了进一步研究预应力混凝土桥梁孔道注浆是否密实,本文在现有检测方法的基础上,首次提出采用综合测试分析法进行检测。通过预制板,人工设置孔道注浆缺陷,进行了室内试验研究,试验研究结果表明:综合采用定性分析、定位分析和钻孔验证的方式可以极大的提高检测结果的准确率,为此种方法在工程实际中检测提供了重要的参考依据。