期刊简介
期刊名称： 公路工程
创办日期： CreateDate
主管部门： masterDepart
主办单位： masterUnit
刊期： 双月
电话： 0731-85221546
Email： glgczz@163.com
国内统一刊号(CN)： 43-1481/U
国际标准刊号(ISSN)：1674-0610
钢-混混合梁连续刚构桥先中跨后边跨合龙方案研究
宋超;杨名智;张玉平;潘治力;储永豪;在地形、地质和水文条件限制下，钢-混混合梁连续刚构桥先边跨后中跨合龙施工方案可能并非最优方案。为此，以某钢-混混合梁连续刚构桥为例，建立了施工全过程的有限元模型，论证了先中跨后边跨合龙方案的可行性，分析了关键参数对其跨中合龙口竖向挠度和纵向变形的影响。结果表明：两方案相比，主梁应力变化有限，最大变化为跨中钢主梁的3.3 MPa,主墩应力、墩顶位移及过渡墩支反力等变化较小；考虑施工全过程的主梁恒载累计位移有一定差别，但可通过反向预拱抵消，因此两种方案均为可行方案，通过技术论证与现场施工实际情况确定了最优方案。钢梁自重和主梁混凝土弹性模量是影响合龙口竖向挠度的主要参数，前者变化5%、后者变化10%时挠度影响值分别为7 mm和6 mm;环境温度对合龙口纵向变形影响较大，13℃的温度变化可导致约20 mm变形；明确了该桥施工主要控制参数后便可指导主梁施工。左幅桥面铺装后标高和应力实测与计算数据的对比分析表明，先中跨后边跨合龙施工方案是安全可靠的。
基于保角变换的隧道渗流解析方法与工程应用
史晓琼;胡楚维;张鹏;王木群;傅鹤林;隧道建设设计过程中渗流的影响不可忽略，不合理的渗流分析将会导致隧道出现严重的渗漏水危害。目前对于隧道渗流场的求解追求准确和效率，相应的解析分析方法亟待提出。基于复变函数保角变换理论和分离变量方法推导隧道渗流解析解，包括二次衬砌背后水压和涌水量公式，依托一隧道案例对计算结果进行实例验证，并对设计过程中防排水设计的敏感性参数开展讨论，以期指导隧道的防排水系统设计。结果表明：(1)推导的渗流解析公式具有一定的精确度，理论数据与实际监测数据相比，计算误差为4%～17%;(2)围岩渗透系数、注浆圈渗透系数和初支渗透系数的增加会使水量和二次衬砌背后水压增加后稳定，转折点为合理的取值参数；(3)注浆圈厚度和初支厚度的增加使水量和二次衬砌背后水压减小，但也趋于稳定；(4)敏感性参数分析结合隧道限排与水压标准的优化反演，可以实现隧道防排水设计的动态优化。
活载扰动对拼宽桥梁UHPC接缝弯曲性能影响研究
张鑫敏;马林;吴朝源;邱弘宇;鲁飞;冷景晨;邹杨;桥梁拓宽通常需要在不中断交通的情况下进行，这导致拼宽接缝处浇筑的混凝土在具备一定强度和变形能力前会受到行车活载扰动的影响。为明晰硬化阶段活载扰动对接缝试件弯曲力学性能的影响，设计了一种新型扰动试验装置，能够模拟硬化阶段拼宽桥梁接缝混凝土实际所受的活载扰动。通过对硬化阶段扰动后的UHPC接缝试件进行四点抗弯试验，从扰动幅值、扰动频率两个因素对各组试件的荷载位移曲线、抗弯承载能力、刚度、钢筋应变等多方面进行了分析。结果表明：UHPC接缝试件破坏时接缝区域基本未出现裂缝或破坏现象；预制段的纯弯区段内出现初始裂缝和主裂缝且靠近顶部混凝土被压碎，预制段和接缝黏结面部分或全部分离；活载扰动频率控制在1.5Hz时可以提高接缝试件的抗弯极限荷载；低幅值的活载扰动(≤1 mm)会提升接缝试件的抗弯强度，高幅值的活载扰动(≥5 mm)会降低接缝试件的抗弯强度，可为今后桥梁改扩建接缝设计提供参考。
大跨度后张预应力梁管道摩阻损失足尺试验
孙一星;魏巍;段元锋;王昌将;余茂峰;管道摩阻损失作为主要的短期预应力损失，直接影响到预应力混凝土梁的张拉质量。现阶段预应力管道摩阻损失计算方法主要应用于中小跨径预应力混凝土梁，在大跨度后张梁的适用性需要得到进一步验证及评估。为此，研究设计并建造了80 m足尺矩形试验梁，用以研究大跨度后张梁的管道摩阻损失。设置了多个预应力管道线型工况，搭建了电磁弹预应力监测系统并进行现场摩阻试验。利用电磁弹传感器完成了体内预应力钢束各级张拉力的采集，计算了金属波纹管内预应力钢束的摩阻损失并分析了管道线型对摩阻损失的影响。摩阻试验结果表明，利用电磁弹传感器可以完成预应力钢束各测点处的张拉力采集，大跨度后张梁的预应力管道实测的摩阻损失低于现行规范的理论值，且摩阻损失率并非定值；预应力管道弯曲段占比越大，摩阻损失提高越显著。需要根据实测张拉力值进一步完善适用于大跨度后张梁的摩阻损失系数取值及计算方法。
荷载及箍筋对钢筋混凝土构件腐蚀特性的影响
刘博;左宇欢;周颖欣;刘天志;杨建宇;为研究荷载形式及箍筋布置对钢筋混凝土梁腐蚀劣化特性的影响，进行了无荷载、单轴压荷载和双轴压荷载条件下的恒流加速腐蚀试验，并以无箍筋试件为对照组，分析了不同荷载作用下梁顶部的膨胀应变及保护层剥落特性。研究表明，具有正常箍筋的试件膨胀应变显著高于无箍筋试件；单轴压荷载条件下，膨胀应变相较无荷载试件有所降低，而双轴15%抗压强度荷载下膨胀应变最小，表明荷载压实效应对裂缝扩展具有一定抑制作用。此外，双轴荷载条件下，当荷载水平提高时，泊松效应导致混凝土垂直方向的拉伸变形加剧，裂缝迅速贯通，保护层剥落范围和深度显著增加，表现出更严重的劣化特征。研究结果为钢筋混凝土结构在实际服役环境中的耐久性评估和维护策略制定提供了重要的理论依据，有助于推动基础设施工程的可持续发展。
修复方式对大豆脲酶诱导碳酸钙沉淀修复水泥混凝土路面裂缝的效果对比
张君静;王钰轲;陈灿;万愉快;李杨;马宝;为优化大豆脲酶诱导碳酸钙沉淀（SICP）技术修复水泥混凝土路面裂缝的关键工艺，本研究系统探讨了不同修复方式下SICP技术对裂缝修复效果的对比。针对宽度为0.1～2.0 mm的裂缝，分别采用注射法、浸泡法以及填充法进行修复，评估了混凝土裂缝的表观修复效果、抗压强度恢复率及抗氯离子渗透性能恢复率。结果表明：注射法适用于修复宽度为0.1～0.5 mm的裂缝，试块抗压强度影响率最高达19.1%，抗氯离子恢复率达84.6%；河砂填充法对宽度为1.0～2.0 mm的裂缝修复效果最佳，强度影响率最高为16%，抗氯离子恢复率介于64.8%～78%；浸泡法修复的裂缝试块因长期液浸导致强度下降，修复效果不佳；玄武岩纤维填充法的修复效果与注射法相当，但随裂缝宽度增大而减弱。SICP技术结合适宜的修复方式可有效提升裂缝区域的力学性能与耐久性，具备良好的工程应用潜力。
UV光固化冷补料设计及其光固化行为响应研究
李艺铭;靳光辉;程培峰;马睿;为改善传统溶剂型冷补沥青混合料（cold patch asphalt mixture，CPAM）存在溶剂挥发污染环境、成型速度慢且成型强度不足等问题，研究采用正交试验设计，提出了1种基于紫外光(ultraviolet，UV)固化的冷补液（cold mix asphalt，CPA）组成。首先，通过黏滞性、黏附性、挥发性及储存稳定性对CPA的性能进行了分析。其次，利用温度扫描试验、红外光谱分析仪、荧光显微镜探究了CPA的光响应行为。最后，通过浸水马歇尔、冻融劈裂、车辙以及和易性试验等研究了CPAM的路用性能表现。结果表明，采用柠檬烯替代传统柴油作为沥青稀释剂是可行且环保的；柠檬烯含量是影响CPA物理性能的主要因素之一。CPA中的光敏组分在紫外光激发下可发生快速交联反应，在分子层面构建稳定的三维网络结构，从而显著促进CPAM的早期强度发展。固化后CPAM具有良好的路用性能表现，且其固化过程受光照时间影响显著，经UV固化后CPAM的马歇尔稳定度可提高约30%。
超浅覆土盾构掘进换填粉煤灰混凝土力学特性研究
邵晓明;付款峰;徐润泽;刘鑫;在对超浅覆土层进行盾构掘进时，往往需对土层进行换填加固，盾构刀盘在对换填加固后的混凝土掘进时会产生切削荷载、冲击荷载、摩阻力荷载、侧向挤压力。冲击荷载是混凝土脆性断裂或刀具撞击骨料时产生的瞬时冲击力，荷载峰值高、作用时间短，易导致加固体损伤。粉煤灰凭借粒度小、富含活性氧化物的特性，能让混凝土在保持低水化热、高密实度的同时，显著提升硬度与结构稳定性，兼具资源循环利用价值，因此成为盾构掘进换填加固的优选材料。为探究粉煤灰混凝土在冲击荷载下的力学特性，采用了分离式霍普金森压杆试验装置(SHPB)对不同粉煤灰掺量、不同水胶比以及不同冲击压力下的粉煤灰混凝土进行了冲击压缩试验，主要研究粉煤灰混凝土的动态抗压强度以及峰值冲击韧性的变化规律。试验结果表明，粉煤灰混凝土的动态抗压强度以及峰值冲击韧性随粉煤灰掺量增加先增大后减小，在粉煤灰掺量为10%达到最高，在掺量为15%～20%时低于普通混凝土性能。随着冲击压力的增加，粉煤灰混凝土的性能整体提高，呈现应变率增强效果。水胶比的增大会整体降低粉煤灰混凝土的力学性能，但可以更充分的发挥粉煤灰的掺入对混凝土性能的改善作用。
纳米蒙脱土-蔗渣纤维复合改性沥青混合料路面碳排放分析
刘明浩;杜荣耀;李健;姚胜彪;为定量评估纳米蒙脱土-蔗渣纤维改性沥青混合料在碳减排方面的环境效益，建立了以“材料生产–施工–运营期养护”为系统边界的沥青路面生命周期碳排放分析方法，选取基质沥青、橡胶改性沥青和纳米蒙脱土-蔗渣纤维改性沥青三种典型路面材料作为研究对象，系统量化材料生产、施工、运输及各类养护环节的碳排放。研究表明：纳米蒙脱土-蔗渣纤维沥青混合料在建设期碳排放仅略高于基质沥青，较橡胶改性沥青低约13.1%；在运营期凭借优异的路用性能显著降低养护频率和碳排放总量；在上述生命周期核算边界内，其碳排放总量相较基质沥青路面下降12.23%，相较橡胶改性沥青下降9.18%。该研究可为绿色低碳型道路材料的推广应用提供了理论支持和决策参考。
厂拌热再生沥青混合料拌合率影响因素分析
束景晓;李俊;王红磊;马金戈;万晨光;为探究厂拌热再生沥青混合料中RAP（废旧沥青路面回收材料）拌合率的影响因素，采用间断级配试验设计，通过动态剪切流变仪开展多重应力蠕变恢复试验、线形振幅扫描试验与疲劳因子试验，获取沥青胶结料的不可恢复蠕变柔量、抗疲劳损伤参数及疲劳因子等力学指标，并基于修正后的拌合率公式量化RAP拌合率。系统研究了RAP掺量、RAP种类及拌合条件（温度、时间与新沥青加热温度）对拌合率的影响规律。结果表明：RAP掺量为40%时拌合率最高；RAP老化程度显著影响拌合率，轻度老化的2#RAP拌合率明显高于深度老化的1#RAP；正交试验与方差分析显示，拌合温度对拌合率影响最为显著，拌合时间次之，新沥青加热温度影响不显著。研究结果可为实际工程中厂拌热再生沥青混合料拌合工艺的优化提供依据。
计算箱形梁桥剪力滞效应的比拟杆法
程翔云,汤康恩本文应用航空结构力学中的加劲板理论来分析箱形梁桥的剪力滞效应问题,并对文献[4]中若干公式作了改进,使之更带有一般性,适用于常用带双悬臂翼缘箱截面梁的分析。在求解高阶微分方程组时,采用了样条(Spline)函数逼近法,并把计算结果与用有限条法及变分法的分析结果进行了比照,均符合较好。
由沉降量控制桩竖向极限承载力的分析
房卫民,赵明华,苏检来通过对基桩承载机理的理论分析及部分工程实测Ｐ－Ｓ曲线的分析，提出三折线桩侧阻荷载传递函数模型，在此基础上，导得了基桩受力过程中荷载－沉降曲线的理论解。提出了由沉降量确定基桩竖向极限承载力的计算公式。工程实测结果表明，本方法具有较好的实用性
既有桥梁可靠性的综合评估方法
禹智涛,韩大建对既有桥梁可靠性进行全面合理的评估 ,可以为桥梁的管理和维修加固决策提供科学的依据。研究了既有桥梁可靠性的多级模糊综合评判方法 ,建立了综合评判的基本框架 ,并提出了对评判中的有关参数进行修正的方法。利用本文的方法对一座既有钢筋混凝土桥梁的可靠性进行了综合评估
考虑土拱效应的抗滑桩合理桩间距分析
赵明华;陈炳初;刘建华;桩间距是抗滑桩设计的一个重要指标,现行的工程设计计算中尚未考虑土拱效应的影响。在分析了土拱效应形成机理的基础上,引入了拱轴线成抛物线的假定,依据抗滑桩被动受力的特点,假设拱轴线起点切线的倾角β=π/4+/2,综合考虑土拱静力平衡条件和强度条件,建立出合理的桩间距计算方法,得出了一个符合工程实际的半经验公式,使设计计算更为合理。
高速公路饱和路段动态应急车道开放决策模型研究
杨阳;刘强;石英杰;随着全国经济水平的提升，高速公路交通通行流量不断增加，节假日高峰期间，交通大流量已呈现常态化，由于流量增加导致的高速公路拥堵现象也日益频繁。动态应急车道借用(Hard Shoulder Running)已成为国内外缓解具备饱和流量瓶颈服务水平骤降的重要途径，目前国际上对该技术主要是静态分时段、分车型来完成的，并非为最佳控制箱。因此从沪宁高速大流量路段现状交通流运行的时空特征出发，首先对交通拥挤状态进行分级并以此提出了动态应急车道开放决策模型；构建交通流中断概率模型，利用历史数据分析法对沪宁高速大流量路段一整年车流运行数据进行统计分析，并以此确定动态应急车道开放决策阈值，包括速度与交通流量阈值；最后通过沪宁高速智慧管控系统平台的应用验证了决策模型的有效性。
高速公路收费站通行能力分析
廖固;高等级公路收费站的通行能力直接影响着路段通行能力,从而在总体上制约着公路的交通运行状况。因此提高高等级公路收费站的通行能力和服务水平,是改善高等级公路通行能力及服务水平的有效方法。本文根据高等级公路收费站交通流特性的分析,建立了收费站的排队模型,计算出了同一条车道在不同比例下的ETC车辆条件下和多车道情况下不同条数ETC车道的收费站的通行能力。
再生混凝土研究现状及研究建议
朱红兵;赵耀;雷学文;阳桥;再生混凝土是利用废弃混凝土加工成的再生骨料配制成的混凝土,它可以实现废弃混凝土的资源化和减量化的处理原则,能起到保护环境和节约资源的作用,该技术的推广应用具有明显的社会效益。通过研读一定量的国内外文献,对近年来再生骨料混凝土技术的研究进展进行对比分析。主要包括再生骨料的生产工艺、使用性能、配合比、变形性能、耐久性、早期强度、结构性能等。研究表明,再生混凝土能够从技术上根本解决废弃混凝土的出路,再生混凝土与普通混凝土存在的差异需要进行深入研究。针对再生混凝土技术问题,分析提出再生混凝土进一步研究所面临的问题。
高速公路收费广场收费车道配置研究
吴春雷;常玉林;为建设合理规模的高速公路收费车道提供科学的理论依据,运用流体力学模拟理论和排队论建立了车辆通过收费广场的延误时间模型。以车辆通过收费广场的总延误时间作为目标函数,总延误时间最小即收费车道个数最优。在进入过渡段和离开过渡段将车流比拟为流体,通过交通流量、交通流速、交通流密度三者间关系宏观描述车流聚集和消散的过程。对应于第2阶段,依据排队论的基本原理,建立关于收费车道个数的模型。然后建立总延误时间关于收费车道个数n的函数,通过表格和图形直观地得到最优的收费车道设置个数。流体力学理论建立的延误时间模型为收费广场收费车道配置提供了计算依据。
基于ABAQUS的修正Burgers蠕变模型二次开发
付凯敏;黄晓明;通过蠕变有限元理论及实现方法研究,借助ABAQUS提供的用户材料子程序UMAT,二次开发出修正Burgers蠕变模型子程序。之后对单轴蠕变试验进行数值模拟,对比分析了ABAQUS自带时间硬化蠕变模型和自编修正Burgers蠕变模型的优劣。研究证明本次编写的修正burgers蠕变UMAT子程序能够正确区分沥青混合料的粘弹性变形,弥补了ABAQUS自带蠕变模型的不足。
