平衡点位置理论上是确定且唯一的,但实际项目中,平衡点的位置很难与理想状况一致。选取7个自平衡试桩项目,对其平衡点位置进行研究。经统计,7个项目共有30根自平衡试桩,且均为摩擦桩型钻孔灌注桩。研究结果表明:平衡点位置设置在桩身长度的1/7～3/8处(距桩端)是合适的,满足自平衡试桩的预期目标,即超过设计极限承载力。其中,平衡点位置设置在桩身长度1/3处(距桩端)的试桩占比40%,平衡点位置设置在桩身长度1/5处(距桩端)的试桩占比27%,二者所占比重较大。因此,平衡点位置设置在桩身长度的1/5～1/3处(距桩端),能够提高自平衡试桩的成功率。

根据渗流力学、弹塑性力学以及多场耦合理论,构建隧道开挖流固耦合模型。以湖南省湘西州古丈县张吉怀铁路毛坪村隧道施工为例,选取典型断面,采用COMSOL模拟耦合作用下隧道开挖引起的围岩渗流场及塑性区变化规律,并将拱顶沉降值与现场实际观测结果进行对比。结果表明:隧道开挖扰动原岩发生应力重分布,使拱腰和拱底附近塑性区范围发生显著变化;对比不考虑流固耦合作用和考虑流固耦合作用下的模拟结果可知,流固耦合作用下隧道拱腰和拱底处围岩的应力值相对较高,高出的应力值最大可达0. 2 MPa,且流固耦合作用下隧道围岩变形稳定后,拱顶沉降值可达55 mm。采取喷砼支护措施后,隧道拱腰和拱底处的应力集中区范围显著减小,隧道拱顶沉降值可降低至26 mm。由此可见,流固耦合

为研究半飘浮体系下独塔斜拉桥的抗震性能,以某全长415 m的两跨组合梁斜拉桥为例,采用大型有限元分析软件Midas Civil,建立动力有限元模型,分别对其进行自振特性、反应谱和非线性时程分析,并评价其抗震性能。结果表明:仅设置竖向支撑的飘浮体系独塔斜拉桥一阶振型为塔梁纵飘,应在其纵桥向设置粘滞阻尼器以限制主梁位移;横桥向设置抗风支座的传统硬抗体系已经难以适应较大的地震烈度,必须采取有效的减隔震方案,以适当降低控制截面的地震响应。根据案例桥梁的结构特点,综合考虑各控制截面的地震响应,选取合适的阻尼参数,在桥塔和主梁间布置横向独立钢阻尼装置,并在过渡墩和主梁间布置弹塑性钢阻尼支座,该布置方式对大桥的减震效果最佳,证明此减隔震设计方案合理可靠。

四川省成都市锦江人行天桥主桥为桅杆式斜拉景观桥,根据该桥的建设需求和结构特点,开展桥梁抗震性能专题研究。依据现行城市人行桥相关规范要求,考虑地震作用,采用空间杆系单元建模,运用反应谱法和时程分析法,尝试采用横向双固定支座和设置减隔震支座两条路径进行抗震设计,最终决定选用新型拉索减震支座进行减隔震设计。拉索减震支座调整了地震力的分布,激发出结构的冗余强度,优化抗震控制构件的受力特性,进而提高全结构的抗震性能。

以新建徐盐铁路京杭运河特大桥450#、451#主墩承台深基坑工程为例,探讨双排钢板桩深基坑在临堤桥梁承台施工中的应用。通过支护方式比选、结构总体布置、工序分析、稳定分析、桩长验算及整体结构分析,求出最不利工况下的构件应力及变形情况。同时,对双排钢板桩、单排钢板桩以及CO锁扣钢管桩3种支护桩的单因素置换进行对比分析。结果表明,双排钢板桩在受力、造价以及工效上均具有一定优势,双排钢板桩深基坑比较适用于临堤桥梁承台施工,值得进一步推广。

分析南京市公路与城市道路衔接在节点型式、横断面设计等方面的问题,从网络布局、横断面设计、节点衔接转换设计、标志衔接设计等方面提出了一体化指引方案。该方案填补了现行规范中衔接段设计指引的空白,对南京市公路网和城市道路网两张网的融合,公路、城市道路和交叉工程的建设、改造工作具有指导意义。

为减少由车辆阻塞或碰撞桥洞引起的交通事故,设计了适应不同路况需求的智能限高警报系统。采用激光技术对车辆高度进行超高检测,将光信号转换为电信号,通过单片机对检测信号集中处理并无线传输,超高车辆接收警报信号后改变路线避免事故。智能限高警报器有效警示驾驶员注意货车高度,大幅度减少卡桥、撞桥交通安全事故。

为提高城市交通精细化管理,方便居民出行,采集车辆出行过程中的射频识别(RFID)数据,利用大数据算法实现城市路网中关键路段的识别,提出了一种基于Apriori算法的城市关键路段识别方法。该方法通过计算支持度,计算出1 d内城市道路的频繁程度以确定城市路网中的关键路段。本文对判定城市路网中的关键路段提供了新思路,为制定关键路段交通拥堵管理措施、引导部分交通流出行路径或通行权提供了重要依据。并对关键路段的交通流来源进行分析,回溯每条关键路段交通流的产生源头,进而指导城市交通规划和基础设施建设。

粤港澳大湾区融合发展背景下,中山面临构建珠江西岸综合交通枢纽城市的战略机遇。通过分析中山的城市发展与交通需求特征,剖析现阶段中山交通发展存在的问题,研究综合交通基础设施发展的思路。在分析外部重大交通设施和对外综合运输通道的基础上,从区域重大交通设施共建共享、综合运输通道扩容和网络一体化衔接等方面提出交通基础设施发展的策略。

明挖深基坑容易受到屈服位移的影响,导致边坡失稳。通过计算施工过程参数,构建边坡失稳特征提取模型,提取失稳特征并分析边坡失稳动态,对明挖深基坑地铁施工时的边坡稳定性进行分析。根据动态分析结果,计算明挖深基坑地铁施工边坡的承压范围,得到屈服位移的输出状态参数与安全系数的联合分布函数,利用有限元模型完成明挖深基坑地铁施工的边坡稳定性分析。研究结果表明,该方法能够准确地求出块体的滑移时间步数,提升分析结果的可靠性。

结合某轨道交通工程预制U形梁工程实例,采用一联多片式长线法,整体单端先张拉多根预应力钢绞线,一次张拉长度超过78 m,研究不同施工阶段梁体预应力的损失情况。研究结果表明:逐根单端先张拉预应力钢绞线至设计应力的15%,而后整体单端先张拉预应力钢绞线至设计应力的100%,混凝土浇筑60 d后,梁体预应力平均损失≤5%,应力及伸长值符合设计要求。根据研究结果,一联多片式长线先张法预制U形梁施工中,采用先逐根再整体的单端先张拉技术是稳定可行的。

结合江西省赣州市赣州西站预留地铁车站深基坑工程,对红砂岩地层深基坑桩锚支护的桩顶水平位移、深层水平位移、锚索轴力和地表沉降进行现场监测分析。结果表明:桩顶水平位移、深层水平位移、锚索轴力和地表沉降时空效应显著,基坑中部变形大于坑角,长边大于短边,且从中部向坑角逐渐减小;桩体水平位移曲线呈两头小、中间大的"弓"形,最大位移出现在桩体埋深1/2～2/3处,与锚索最大轴力所在位置的深度一致;锚索轴力随基坑深度变化呈类抛物线形分布,轴力损失和增长主要发生在基坑开挖阶段;坑外的地表沉降主要呈凹槽形分布,最大沉降发生在距坑边8.5 m左右处;基坑周围地表最大沉降值与深层最大水平位移之间存在着较为明显的线性关系。

针对目前有关路面加热型灌缝胶关键指标黏度、黏结力研究较少等问题,采用Brookfield旋转、弯曲蠕变劲度、直接黏结力试验方法对HY、SC和KLF 3种热灌型灌缝胶关键路用性能指标进行对比分析。研究结果表明:灌缝胶黏度决定其施工和易性,温度是影响黏度的关键因素,黏度顺序依次为KLF>SC>HY,温度敏感性顺序依次为SC>HY>KLF;弯曲蠕变劲度试验可以有效、直观地评价灌缝胶的低温拉伸性能,低温流变性能依次为HY>SC>KLF;灌缝胶的黏结力敏感性随着温度的升高而减小,黏结力依次为KLF>HY>SC。

苏锡常南部高速公路设计过程中,为充分利用太湖隧道开挖土,对素土进行改性处理,使其满足规范设计要求,以用作新建高速公路路基材料。对开挖土进行分类,通过室内试验研究了素土在不同石灰、水泥掺量情况下的改性效果,利用击实试验分析了改性前后土体的击实特性,并在承载比(CBR)试验基础上评价了处理效果。结果显示,太湖隧道开挖的A、B、D类素土经过掺石灰或水泥改性后均能满足路用性能。本文在传统的掺加石灰或水泥改性土试验的基础上,考虑了石灰与水泥共同作用的改性方法,为苏锡常南部高速公路提供了完整的对比方案,为工程实施提供了理论参考和科学依据。

滑坡突发性和破坏性强,对公路的正常运营影响较大,目前主要的治理措施为放缓边坡+坡面防护和支挡加固。本文针对甘肃天巉公路K1530+300处隧道口滑坡,提出抗滑明洞+放缓边坡和抗滑桩+放缓边坡两种方案。在治理效果方面,抗滑明洞方案可以彻底治理滑坡,而抗滑桩方案治理效果稍差;施工工艺方面,抗滑明洞施工方案需要预制场,对吊装技术要求较高,抗滑桩方案人工挖孔安全风险较高;环境方面,抗滑明洞方案能够做到土方平衡,抗滑桩方案需要弃方3.2万m3,对环境影响较大;保通需求方面,抗滑明洞方案需要在拱圈吊装时管制交通,对公路运营有一定的影响,抗滑桩方案施工位于公路边坡上,对交通影响小;工程造价方面,抗滑明洞方案造价较抗滑柱方案低。因此,选取抗滑明洞+放缓边坡方案作为本滑坡的治理方案。

随着拱桥跨径的不断增大,其非线性效应愈加显著,因此,等效静力风荷载作用下钢拱桥的极限承载力分析引起了广泛的关注。以主跨450m的广东省肇庆西江大桥为例,利用ANSYS有限元软件研究结构极限承载力分析中的非线性效应、静风失稳风速以及等效静力风荷载作用下拱桥的极限承载力。结果表明:与几何非线性相比,材料非线性对拱桥极限承载力的影响较大;静力风荷载会对拱桥的活载稳定系数产生较大的影响。在风速较大区域设计建造大跨度钢拱桥时,应兼顾考虑几何非线性和材料非线性对拱桥极限承载力的影响。

隧道的合理支护时机与预留变形量是制约施工工期和工程造价的重要因素。以湖北省宜巴高速公路峡口隧道为例,采用数值模拟方法,对隧道围岩的时空变形规律进行分析,研究高地应力软岩隧道的合理支护时机与预留变形量。结果表明:高地应力软岩隧道开挖过程中,围岩变形以与时间相关的蠕变变形为主,拱顶下沉蠕变变形量占总变形量的78%,水平收敛蠕变变形量占总变形量的71%。拱顶下沉量在15 d后即可达到其总变形量的90%,水平收敛量在12 d后达到其总变形量的90%。按照极限位移准则,二次衬砌的支护时间为隧道开挖15 d后;按照变形速率准则,二次衬砌的支护时间为隧道开挖25 d后;合理的支护时机应在隧道开挖后15～25 d。基于研究结果,峡口隧道设置的预留变形量设计为35cm,通过对二次衬砌进行长期稳定性分析,验证了该预留变形量是合理的。

旅游景观公路作为独特而重要的公共空间,景观设计应具有独特性。以旅游景观公路定义为出发点,分析旅游景观公路设计的瓶颈为落脚点,提出滨水旅游景观公路设计的三大策略,通过苏州环太湖公路(度假区段)景观工程设计实例,阐述滨水景观旅游公路设计景观的自然生态性、地域文化性及场地的人性化设计。

公路钢桁梁桥的横梁一般设置在桁架节点处,桥面系上的荷载主要通过横梁传递给桁架。横梁的纵向间距达到10～15 m,车辆荷载的纵向布置形式对横梁受力的影响较大,由于加载情况比较特殊,现行规范未明确规定计算横梁受力的车辆荷载参数。以上海大叶公路的金汇港桥为例,参考桥梁规范关于车队布置的相关规定和车距调查文献,考虑车队标准间距和极端堵塞间距两种工况,研究3类车辆荷载作用下的横梁受力状况。结果表明:标准间距下,横梁在重车-标准车车队、全重车车队加载下的正应力比单辆重车加载下的正应力分别高约12.8%和17.0%;横梁在重车-标准车车队、全重车车队极端堵塞情况下的正应力比标准间距情况下的正应力分别高约35.8%和40.0%。此外,两片桁架之间横撑的设置方式、桁架外侧人非桥面结构对横梁正应力的影响分别约为9%和5.5%,设计时应予以考虑。

由于预制拼装混凝土箱涵节段之间的连接较弱,容易受地基条件的影响产生不均匀沉降,尤其在软土地基处更为显著。以江苏省海启高速公路预制拼装混凝土箱涵为例,建立三维空间有限元模型,针对软土地基的弹性模量、宽度、深度以及回填土厚度等因素,分析其对预制拼装箱梁不均匀沉降的影响。研究结果表明:软土层弹性模量、深度及回填土厚度对涵洞不均匀沉降的影响较大;软土层的宽度在8m范围内时,承插口对涵洞不均匀沉降具有很好的抑制作用,当软土层的宽度增大时,承插口的抑制作用减小。