- 赵辉龙;
采用有限元方法分析福建省典型沥青路面结构(半刚性基层、倒装型沥青路面)在车辆荷载作用下的各向应力应变分布规律。基于福建国省干线公路的交通量统计数据,将福建省的交通等级划分为6个等级,并利用好路网的沥青路面结构分析(APAD)程序验算不同交通等级下的沥青路面结构。结果表明,不同路面结构的表面竖向压应力的最大值均位于轮迹中心,并向两侧快速降低;竖向变形最大值均出现在中面层,最大变形值随基层模量的增大而减小,剪应力峰值位于中面层;当上层模量与下层模量差值最大时,出现底层最大拉应力并位于上层层底;进一步基于福建省细化交通分级,推荐合适的半刚性基层沥青路面和倒装型基层沥青路面结构。
2024年10期 No.223 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K] - 刘旷达;蔡亦来;龙胜;
评估四种不同组分的生物油与热解炭黑复合改性沥青混合料的自愈合性能,并探究热解炭黑对不同生物油沥青混合料的影响。基于红外测点与微波诱导加热技术,采用低温弯曲试验对混合料的升温特性与自愈合性能进行评估,结果表明:热解炭黑对胶质含量较高的过滤食用油及动物粪便液化油沥青混合料的高温性能改善效果最好;同时,饱和分可显著提升混合料的升温效率;而对于重组分含量较多的沥青混合料,早期诱导功率的影响较小,但随着循环次数增加,诱导功率与愈合率之间呈正相关趋势。
2024年10期 No.223 8-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K] - 王爱爱;邹国峰;莫志鹏;黄楚涵;
为探究不同振动压实参数下路基内部颗粒的运动规律,采用离散元法对填石路基振动压实过程进行模拟,分析激振力、振动频率对路基内部颗粒的受力及运动的影响。结果表明:粒径小于40 mm颗粒的平均竖向位移量随着激振力的增加而增加;粒径40~160 mm颗粒在190~300 kN范围内激振力的改变对其竖向位移量的影响较小,360 kN激振力下颗粒系统骨架遭到破坏,颗粒竖向运动量明显发生改变;不同粒径颗粒的最大竖向位移量对应的振动频率不同,其中28 Hz振动频率对填石路基的压实效果影响最大。
2024年10期 No.223 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1797K] - 王静;
为探究水泥基固废固化剂固化流态黄土在路基工程应用中的可能性,采用水泥(OPC)、钢渣微粉(SS)、赤泥(RM)为固化剂原材料,脱硫石膏(FGD)为外加剂制备流态固化黄土。通过室内试验,以极差法分析各原材料掺量对流态固化黄土工作力学性能及水稳定性的影响,并利用XRD微观试验分析其水化反应机理。试验结果表明:流动扩展度随OPC、SS掺量增加而减小,随RM掺量增加而增大。无侧限抗压强度随OPC、SS掺量增加而增大,随RM掺量增加而减小。综合工作力学性能、经济性考虑,提出流态固化黄土施工建议配合比;流态固化黄土试件水化产物主要为水化硅铝酸钙(C-S-(A)-H)、钙矾石,试件龄期增长、OPC与SS掺量增加、RM掺量减小可使水化产物数量增多,试件结构更密实,强度越高。
2024年10期 No.223 18-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1058K] - 刘伟;
为了评估降雨条件下排水性沥青路面的排水性能,基于计算流体力学等的理论知识,建立了降雨条件下排水性沥青路面水流动态的物理模型和数学模型,为确保模拟的准确性,设定了降雨前稳态的初始条件和降雨后非稳态的边界条件。利用Fluent软件进行数值模拟,计算出不同时刻雨水在排水路面内部的流动速度,并分析比较不同降雨强度、表层连通空隙率条件下的水的体积分数和扩散范围。结果表明:雨水的扩散范围和速率与降雨时间、强度以及排水层的空隙率有一定的关系;据此预估路面排水量、排水层含水率大小,有助于分析沥青路面的排水效果,缓解城市内涝和提高城市道路的安全水平。
2024年10期 No.223 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1077K] - 张江;
依托有限元仿真用混凝土塑性损伤原理模拟混凝土二维三相模型,以python语言为基础,根据蒙特卡洛和瓦拉文-富勒级配确定骨料的比例和投放位置,分析了不同骨料类型及不同骨料投放比例对混凝土整体性能的影响。结果表明:骨料的类型、分布位置、比例都对混凝土性能损伤的发展路径有很大的影响,同时影响着应力-应变曲线极值应力。骨料所占比例过大会出现由于初始损伤过多产生大范围损伤,比例过小则会因刚度不足而难以有效发挥骨架作用;骨料边界较为突出的情况下容易出现应力集中现象,损伤过早出现,降低整体的稳定性。进而针对这一结果给出了合理可行的实操建议。
2024年10期 No.223 28-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 2389K] - 刘艺艺;
为实现旧水泥混凝土的循环利用和道路建设的可持续发展,探讨了全深式反击碎石化就地再生技术在乳化沥青再生混合料中的应用,研究了乳化沥青再生混合料的最佳沥青用量、水稳性能、高温性能和疲劳性能。结果表明:优化后的乳化沥青含量和骨料级配表现出良好的水稳定性、高温抗车辙性能和抗疲劳性能。70%矿料间隙率和5.3%乳化沥青用量的条件下,再生混合料均满足了高交通荷载需求。采用全深式反击移动破碎机处理废旧混凝土,实现了废旧材料的100%循环利用,并成功制备出性能优异的乳化沥青再生混合料。
2024年10期 No.223 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1242K] - 陈家志;
城市的持续发展与扩张日益加重了医院周边道路交通系统的负担,为解决医院周边常见的交通拥堵问题,以三明市第一医院新城分院周边的道路交通设施为例,分析其交通现状、存在的问题和需求,提出重新配置落客区、改善医院出入口、提供非机动车停车区、增强急救车辆通行条件、调整公共交通站点等优化措施,这些措施的实施能提高周边区域的交通效率和安全性。
2024年10期 No.223 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1383K] - 郑筠彬;
山区公路多依山傍水、临崖修筑,受地形限制,路线转弯半径小、行车视距条件差,各项技术指标仅满足相关规范标准的极限值,易发生交通事故。以福建省山区公路安全设施精细化提升项目实例为背景,以较小的投入尽可能改善公路通行环境,改造后持续开展交通事故跟踪评估,改造24个月后交通事故率、伤亡率同比下降了91.2%,预防和降低道路交通事故发生成效明显,进一步总结了山区公路安全设施精细化提升的对策和建议,“小投入”实现“大改善”。
2024年10期 No.223 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1156K]
- 陈永锋;
为探究混凝土碳化对桥墩抗震性能的影响,基于某桥梁桥墩混凝土碳化的检测数据,采用2种碳化混凝土的本构模型,通过OpenSees软件分析了不同碳化率对桥墩抗震性能的影响,分别采用Pushover和时程分析法,分析了桥墩的累计耗能性能、位移延性的变化规律。结果表明:碳化混凝土与未碳化混凝土相比,碳化后混凝土的延性和耗能性能随碳化率的升高而降低,延性退化明显;当保护层混凝土完全碳化时,位移延性降低21.69%。
2024年10期 No.223 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2378K] - 王冰;王皓伟;谷潇;刘子涵;
以南京惠民大道综合改造工程为研究背景,采用MIDAS GTS NX数值模拟软件对超深异形基坑支撑的变形特征以及优化布置进行分析,同时探究支护结构的混凝土强度等级、内支撑数量及布置方式等因素对内支撑轴力、地下连续墙水平位移的影响规律。结果表明:最大沉降位置距离基坑边缘12 m,相对误差为17%,吻合度较高;增大内支撑数量可有效降低其支撑轴力和地下连续墙的水平位移,采用间隔布置内支撑方式,有效降低了内支撑的轴力。最终设计出钢—混凝土组合支撑结构的优化方法。
2024年10期 No.223 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1100K] - 孙修乾;
土石坝的渗流分析一直是岩土工程和水文地质领域的重要研究课题,为探索非饱和土石坝内水文状态变量的具体分布,采用有限元法对饱和-非饱和土石坝全域进行求解,并结合Signorini条件处理溢出边界,引入van Genuchten方法修正非饱和区渗透系数。结合实际土石坝工程需求,综合考虑了含地基、心墙、排水沟及防渗墙等辅助结构土石坝模型的全域渗流模拟,并与SEEP/W计算结果比较,验证了方法的有效性和准确性。结果显示,渗漏异常和坝体辅助结构对水文状态变量的重分布有显著影响,辅助结构能有效降低下游坝段渗流聚集,渗漏异常会导致坝体及辅助结构失稳。
2024年10期 No.223 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2239K] - 郑志东;
以实际工程中的大跨度预应力混凝土盖梁门架墩为研究对象,对不同盖梁与墩柱约束条件的门架墩进行受力分析,结果表明:盖梁一端与墩柱采用铰接或滑动等方式,能够显著减少墩柱的弯矩,避免墩柱截面过大或配筋过多,且不会使盖梁的弯矩显著变化,但其会增大盖梁的挠度,使超静定的上部结构产生更大的结构效应;施工时盖梁与墩柱铰接、成桥后再固接的方式,亦能显著减少墩柱的弯矩,且后期无需更换支座。
2024年10期 No.223 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1785K] - 戴文萱;
为研究芜湖地区1座双塔双索面钢箱梁斜拉桥在损伤拉索装置下,对桥梁结构稳定性影响的变化,采用了几何非线性变形等效方法,探讨了不同区域位置损伤拉索装置对桥梁结构整体力学特性影响。结果表明:损伤拉索在不同区域位置时,拉索索力在J2~J20区域内具有递增、递减的差异性。损伤拉索在J10、A2下,对桥梁结构变形影响较小,而在A1、J20、J1、A19时,主梁挠度变化趋势、影响幅度最显著。当损伤拉索更换位置时,从塔顶至塔底,主塔水平位移变化趋势发生逆转性改变,其中损伤拉索A1、A5、J4、J15下,主塔水平位移最高。损伤拉索在J20、J10、A19、A2时,桥梁动力响应特性影响较小,而在A1、A5、J4、J15时,自振频率会在第13阶次出现陡增。
2024年10期 No.223 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K] - 陈晶;谭毅龙;朱洲洲;
混凝土桥面板负弯矩区易受拉开裂,出现破损现象,影响桥面板的安全及耐久性。为超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)加固现役桥面板的设计提供参考,分析UHPC加固混凝土桥面板负弯矩区的受力,探讨了UHPC加固层厚度、配筋率以及钢纤维掺量3个关键因素对于加固效果的具体影响。结果表明:UHPC加固层厚度对初裂荷载影响较大,对极限承载力影响不大,加固层厚度从60 mm提高至100 mm,开裂荷载、屈服荷载和极限荷载分别提升了42.5%、8.6%和14.9%。UHPC加固层配筋率对开裂荷载无明显影响,但能显著延缓开裂后抗弯刚度退化,加固层配筋率从1.41%提高至3.93%时,屈服荷载和极限荷载分别提升了64.7%和25.1%。UHPC钢纤维掺量对开裂荷载有显著影响,钢纤维体积掺量从1.5%增加至2%、3%,开裂荷载分别提升了10.9%和38.0%,对屈服荷载和极限荷载影响较小。进一步提出了UHPC加固RC桥面板合理构造建议、开裂弯矩与抗弯承载力计算公式。
2024年10期 No.223 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1528K] - 徐健巍;
为满足现代化的交通需求,双曲拱桥的承载力及耐久性亟需通过有效的加固方法进行提升,以某双曲拱桥的结构特点为例,通过比选不同加固方案的适用性,采用增大截面法的方案,通过有限元模型,分析双曲拱桥加固前后的受力变化。结果表明:结合案例双曲拱桥的结构特点,相比于原桥梁汽-15荷载作用,采用增大截面法对原桥进行加固后所施加的公路Ⅱ级荷载,主拱圈最大竖向变形量相对于原桥的竖向变形降低了18.07%,最大应力绝对值降低19.21%,刚度改善较为明显,加固效果较为显著。
2024年10期 No.223 90-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1202K] - 罗莹;
针对水运工程施工的特殊环境和风险特点,探究施工安全监测与预警技术,以为水运工程结构的安全性合理评定提供参考。依托具体工程案例,通过分析运营环境、交通荷载、结构特点等风险因素,明确了监测类型及主要监测内容;介绍了适用于本水运工程项目的监测技术,重点探讨了传感器布设、数据采集、实时监控等关键技术环节;构建了基于监测数据的预警模型,该模型通过分析施工过程中的数据,实现对潜在安全风险的早期识别和预警;验证了监测与预警技术的有效性和实用性,结果表明该技术能够显著提高施工安全管理水平,有效预防和减少安全事故的发生。
2024年10期 No.223 95-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1596K] - 缪锋;
电磁感应法是检测实体钢筋保护层厚度的一种间接手段,检测精度影响因素较多,主要对与实体钢筋配置相关的影响因素进行测试分析,对某钢筋检测仪建立了测试结果偏差率与主要影响因素的函数关系,利用线性叠加法得到考虑各主要因素影响的综合修正值,并通过试验验证了该修正方法的可行性。
2024年10期 No.223 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 901K] - 郑致展;
分析隧道开挖过程中围岩的变形规律对于评估洞距的合理性至关重要,以桃坪亭隧道与发电站引水隧洞近接施工为背景,通过有限元软件Midas-GTS对该近接施工区间进行三维有限元模拟分析,预测和控制开挖阶段围岩的变形及塑性区的发展规律,发现隧道与引水隧洞净距7.11 m,开挖过程中围岩变形得到有效控制,交叉段引水隧洞拱腰侧向变形较小,拱顶竖向变形最大为1.07 mm,表明处于微风化碎斑熔岩的IV级围岩中,隧道开挖对无衬砌支护结构的引水隧洞变形影响微乎其微。
2024年10期 No.223 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1227K] - 石磊;
双肢薄壁墩混合梁刚构桥作为一种新型桥梁结构逐步得到应用和研究,目前大量研究成果主要集中在混合梁上部结构。依托某混合梁刚构桥,通过Midas杆系有限元模型对不同边主跨比值进行分析,了解双肢薄壁墩在施工过程中轴力复杂变化情况和成桥阶段产生大轴力差原因,并提出优化建议。
2024年10期 No.223 113-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1238K] - 张士金;
借助FLAC3D有限差分软件构建二维数值模型,通过监测支护结构侧向位移、周边地表沉降和坑底隆起及内支撑轴力,论述钻孔灌注桩与地下连续墙等支护类型对明挖隧道基坑稳定性的影响。结果表明:随基坑逐步开挖,距开挖面越远的支护侧向位移与地表沉降越小,靠近基坑中心的坑底隆起越显著,内支撑轴力随开挖进程逐渐减小;钻孔灌注桩、地下连续墙等支护均可确保基坑施工稳定性;“地下连续墙+一道砼撑+一道钢管撑”支护在是基坑施工稳定性方面表现更优。
2024年10期 No.223 118-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1498K] - 吴治国;
采用有限元建立模型分析不同因素对陡坡地段桥梁桩基础承载特性的影响,结果表明:陡坡坡度越大,桩基础承载力越低,桩长越长,桩基础承载力越大,桩径越大,桩基础承载力越大,但桩基超过1.8 m后增幅下降。因此,桩长和桩径应根据实际情况选择,以满足施工的经济性,并重点考虑陡坡坡度的影响。
2024年10期 No.223 123-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1060K]
- 陈泽同;王浩;翁硕;李鹏勋;林鸿燕;谢皓南;
为解决传统航道人工巡检异物检测方法精度低、速度慢、成本高等问题,采用无人机航拍获取航道及异物图片;首先提出一种基于改进YOLOv5s(You Only Look Once version5 small)的检测模型对五类航道异物进行识别,该改进算法添加了SE注意力机制以提高模型对重要特征的关注权重,同时采用Focal-EIOU Loss替换原有损失函数,改进后模型的精准率、召回率、mAP分别提高了3.8、6.3、5.8个百分点;其次为实现异物精准定位,提出一种算法结合图片信息和YOLOv5识别定位数据,并通过坐标变换以得出航道异物的坐标信息,与实际测量结果误差在±5 m范围内;最后利用改进的检测模型与定位算法对福建宁德地区闽江河段的航拍图片进行识别、定位,结果表明模型对航道异物有较好的识别效果,定位较为精准。
2024年10期 No.223 127-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1527K] - 许代言;彭文彬;谭素平;
以跨度为32 m的铁路双线箱型简支梁为研究对象,采用有限元-边界元法计算箱梁噪声,基于Box-Behnken试验设计,以场点最大声压级为目标函数,选取铁路箱梁腹板、翼缘、顶板、底板等4个不同板件的厚度作为设计变量,建立以箱梁一阶模态频率、梁体质量为约束函数的截面参数优化模型,采用最小二乘法拟合得到二次多项式响应面表达式,基于响应面表达式进行优化计算,求解最低声压辐射时的箱梁板厚组合参数。结果表明:32 m箱型梁顶板、底板、腹板和翼缘板厚度分别取0.48 m、0.40 m、0.28 m、0.28 m时,梁下结构噪声辐射水平优化结果超过6 d B,降噪效果较好;用响应面表达式代替多自由度的有限元-边界元数值仿真模型,提高了寻找最优设计变量的效率,优化计算结果具有较好的可靠性。
2024年10期 No.223 134-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 853K] - 黄庆程;
针对公路交通量预测中的非线性和复杂性问题,提出了一种基于遗传算法(GA)优化广义回归神经网络(GRNN)的交通量预测模型。传统的GRNN模型在处理非线性问题时表现出色,但其性能在很大程度上依赖于参数的选择。因此引入GA算法对GRNN的光滑因子进行自动寻优,从而提高模型的预测精度和泛化能力。通过GA-GRNN模型对闽侯县某站点历史交通流量数据进行分析,并与其他常用的预测模型(RBF、BPNN和GRNN模型)进行比较。结果表明:GA-GRNN模型在多种交通模式下均能实现更高的预测精度和更强的鲁棒性,特别是在处理具有高波动性和非线性特征的交通流量数据时表现尤为突出。该模型能够有效应对交通流量数据的非线性和不确定性,为公路交通管理和实时调度提供了有力的技术支持和决策依据。
2024年10期 No.223 139-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 846K] - 程仁慧;赵凛;
为了有效研究和分析轮胎路面噪声,以205/55 R16轮胎为研究对象,采用稳态-瞬态的有限元分析方法与声学分析的边界元方法相结合,建立声学分析模型。结果表明:基于轮胎与路面的碰撞试验数据证明了声学分析模型的有效性,最大误差为1.7 d B;基于车辆通过减速带试验数据,对比了2种轮胎滚动噪声模拟方法(路面运动,带动轮胎进行转动;路面不动,轮胎自身滚动),结果显示路面不动,轮胎自身滚动的模拟方法有较好的准确性,但是模拟所用时间较长,对不同复杂程度的模型选用不同的模拟方法能更快更准确地实现计算。
2024年10期 No.223 143-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1853K] - 洪茂枝;
针对福建省山区农村公路弯道交通事故多发的问题,提出一套提高山区农村公路安全警示系统的设计方案,详细阐述了储能发光的交通标志新材料、弯道警示系统各功能模块性能指标、预警信号及传递方式、系统安全可靠保障、管理平台的主要功能,并成功应用于福建省福清市渔溪、安溪亲水岩、宁德市霞浦东海一号、福州晋安区等公路弯道项目,有效降低交通事故,该系统可有效提高福建省山区农村公路弯道行车安全水平,减少交通事故的发生,保障人民群众的出行安全。
2024年10期 No.223 151-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 857K] - 蔡文;
为探讨沿海地区桥上风屏障腐蚀成因分析及后续处理办法,提高桥梁结构的耐久性和安全性,通过对福建沿海某大桥风屏障腐蚀现状的调查,结合现有的防腐技术和修复方法,提出针对风屏障表面处理与清洗、防腐涂层修复、局部更换与加固以及热浸镀锌防腐处理技术等后续处理措施,以提升桥梁的耐久性和安全性。通过后续处理方法的实施,可以有效地减缓桥上风屏障的腐蚀速度,提高结构的稳定性和安全性。
2024年10期 No.223 155-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1195K] - 蔡君毅;
分析LoRa在高速公路隧道传输的特性,构建可实现的基于LoRa技术的无线通信网络。基于LoRa技术的高速公路隧道无线监测系统采用改进HED图像边缘检测算法提取目标轮廓,分析隧道车辆通行情况。针对隧道监测目标种类和数量众多,系统结合监测目标特性及无线传输信道情况自适应调整采样频率,降低信息冗余,进而提出在高速公路运营管理中隧道监控系统的环境监测、综合预警及应急联动措施。
2024年10期 No.223 160-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 959K] - 陈曦;
针对福建省某高速公路服务区现有污水处理设施存在处理能力不足、设备老旧损坏和污水出水水质无法满足排放标准等问题,基于该服务区污水水量变化量大和污水水质碳氮比低的特点,结合现有污水处理工艺及MBBR工艺的特点,拟在利用原有构筑物和部分设施的前提下,充分发挥一体化MBBR工艺优势对该服务区污水处理设施进行扩容改造。经改造后污水处理系统能够持续稳定运转,处理后的出水水质能达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级标准。该方案具有容积负荷高,耐冲击性强,处理能力可增加1.5~2倍,碳源添加量少,系统运行管理方便,经济效益较好等优势,适用于旧有污水设施升级改造,具有较高的推广应用价值。
2024年10期 No.223 164-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 754K]