为提高高黏改性沥青性能及优化材料加工设计,以黏弹理论为基础,利用动态力学分析方法,对基于时温等效的模量主曲线、vGP图和Han图改性沥青相容性评价方法开展了研究和评价,并在此基础上,应用CAM黏弹特征函数研究了模量主曲线,利用分数阶导数Maxwell模型建立了沥青的本构关系。结果表明:模量主曲线、vGP图可定性评价高黏改性沥青相容性,Han图可定量进行评价,结果趋势均与荧光显微试验观测一致:高黏改性剂的加入降低了沥青的相容性;通过CAM模型参数与Han图斜率值对比,改性剂掺量从0%提高到18%,对于相容性有略微的降低,但能提高沥青的流动抗变形能力;建立高黏改性沥青的本构模型并与相容性评价指标对比,r值可较好评价沥青黏弹性能,其随相容性评价指标变化并存在峰值,且受温度影响,5℃下高黏改性剂掺量为2.7%,其相容性评价指标为1.097,高黏改性沥青的黏性比例最高。基于黏弹理论的评价方法对于高黏改性沥青相容性评价准确、敏锐,同时可建立相容性与黏弹性能的关系,后期可用于评价不同改性剂、不同源沥青、不同制备方法等改性沥青的相容性,为改进改性沥青的生产加工提供更好的理论技术参考。
陕西省铜川市某2×20 m简支空心板桥单侧引道在114 m处下挖形成通道后与在建铁路形成立体交叉,导致桥头引道纵坡过大,形成视觉盲区,易引发交通事故。采用一种断柱调坡改造技术,通过在墩台处搭设临时支架转移上部荷载,墩桩顶局部凿除混凝土,拆除外露箍筋,交错截断纵筋,利用PLC同步顶升控制系统等比例降低单侧桥台及桥墩高度,重连截断钢筋后在截断部位外包钢板,浇筑自密实混凝土,将断柱重新连接。改造后该桥纵坡由-3.608%调整为0.503%,满足了现行规范对于行车视距的要求。从施工周期、精度控制、结构受力这3个方面阐述了所实施落梁方案的可行性。针对涉水桥墩改造施工中常规临时支架存在的不足,提出一种双抱箍组合支架,并通过有限元分析论证其可靠性,供类似工程参考。
国省干线公路养护期间的碳排放问题值得重视。结合西安市国省干线历史养护数据,建立了实施预防性养护、中修和大修3类养护措施后的路面状况指数衰变模型,结合养护实践拟定了11种养护情景,提出了干线公路养护工程的碳效用指标。在相同养护效果下,对不同养护情景的碳排放量和养护效益进行了计算,综合考虑了养护效益和环境效益,优选出了最佳养护方案组合。研究表明,养护方案的不同组合对路面使用性能和碳排放量有显著影响,合理规划养护措施的时机和频次,可在维持相同路况服务水平的同时,显著减少碳排放,优化经济和环境效益。研究结果为干线公路养护的综合评价提供了新视角,助力环保型养护实践的推进。
<正>双月刊(ISSN 1674-0610)/(CN 43-1481/U)中国科技核心期刊RCCSE中国核心学术期刊CACJ中国应用型核心期刊《公路工程》(原《中南公路工程》)1975年创刊,是中国公路行业综合技术类科学技术期刊。专业刊载道路、桥梁及交通工程的理论研究与工程应用文章。包括公路、桥梁、结构理论、路面、路基、人工结构物、线路勘测设计、计算机应用等内容。可供从事交通研究、施工、监理、管理的工程技术人员、管理人员和大专院校、中专师生阅读,亦可供市政、水利、建筑、铁道建筑等土木工程技术人员参考。
针对传统桥梁设计方案存在的设计单调、创新性欠缺、力学性能欠佳及材料利用不合理等问题,研究提出了一种基于条件生成对抗网络(CGAN)的桥梁结构拓扑优化生成方法,为桥梁结构设计提供了一种高效且可靠的解决方案。研究中,采用双向渐进结构优化法(BESO)构建训练数据集,进而利用数据集训练条件生成对抗网络神经网络模型,最终通过训练后的模型生成结构新颖、多样的桥梁设计方案。结果表明:所生成的方案在创新性和多样性方面表现优异,能有效降低结构承受应力,同时有效减少了材料用量,提高了材料利用率,优化了材料分布,进而实现了更佳的结构性能。
为探究多孔沥青(Porous Asphalt, PA)混合料在压实中的骨架强度和空隙的演变规律,采用工业CT扫描获取了压实过程中沥青混合料的切片图像,基于数字图像处理技术(Digital Image Processing)分析了压实过程中PA混合料集料接触和空隙的发展规律,结果表明:4.75~9.5 mm和9.5~13.2 mm这两档集料是PA混合料接触点的主要来源,13.2~16 mm这一档集料构成PA混合料的主骨架。集料的接触长度变化趋势表明,PA混合料在压实后期,集料会发生转动来获得更加稳定的骨架结构。空隙率的变化情况表明:在PA混合料压实过程中,试件中部位置最先被压实,各个压实阶段下,试件的断层空隙率都表现出“两端高,中间低”的规律,随着压实次数的增加,PA混合料内部的封闭空隙体积逐渐增加,但体积最大占比不超过10%。
采用水泥、粉煤灰、减水剂作为外掺剂开展了基于高液限红黏土的流态固化土配合比试验,并对不同配比条件下流态固化土的流动度及无侧限抗压强度进行了对比分析,确定了流态固化土的最优配合比及强度分布规律。试验结果表明:减水剂含量在0.26%后不影响固化土的流动度,流动度随液固比(水与土、水泥、粉煤灰、减水剂的比值)的增大而增大;灰土比(水泥、粉煤灰与土的比值)在达到27.5%后,随着粉煤灰掺量增大,流动度减小;固化土无侧限抗压强度随着粉煤灰掺量的增大成正比增长,最大无侧限抗压强度可达1 MPa;综合不同配比条件下流态固化土的流动度及抗压强度值,高液限黏土∶粉煤灰∶水泥∶减水剂∶水配合比为200∶15∶40∶3∶130时为最优配合比。
为提高预制箱梁外观尺寸质量的评估效率,基于三维激光扫描法研究了预制混凝土箱梁外观尺寸质量快速评估方法。以黄茅海通道标准跨预制混凝土箱梁为研究对象,采集点云数据并与设计模型比对,获取了顶板宽度、底板宽度、节段长度和节段高度4项关键外观尺寸指标的偏差数据;通过与经纬仪测量结果对比,验证了激光扫描技术获取构件尺寸的可行性和准确性。结果表明:预制箱梁各项指标偏差基本服从正态分布,平均值略小于设计值,可能与混凝土的收缩徐变特性有关;通过分级评定预制构件的外观尺寸质量,得知大多数梁体的各项尺寸指标制作精度达到了优良或合格水平。三维激光扫描技术应用于预制混凝土节段箱梁外观尺寸质量管控,可显著提升检测效率和数据准确性,为推动预制构件生产管理的精细化与数字化提供了有效手段。
以某七跨预应力混凝土连续刚构桥为研究对象,针对102 m双肢薄壁高墩的0号块,采用Midas Civil和ANSYS软件建立全桥和局部精细化有限元模型,并结合现场实测数据对模型进行了验证。计算结果表明,在成桥状态下,0号块的顶板、底板、腹板及横隔板的纵向主应力均满足规范要求,而底板与横隔板交界处的横向主拉应力最大值为1.57 MPa,接近混凝土轴心抗拉强度设计值,安全储备不足。此外,顶板和底板与腹板交界部位的最大主拉应力分别为2.33 MPa和2.46 MPa,超过设计值,存在开裂风险。基于应力分析结果,提出了0号块优化设计建议,优化后关键部位应力集中降低,应力均满足规范要求,提高了结构安全性和耐久性。