摘要：为了优化节段预制波形钢腹板组合箱梁桥节段划分、存放及吊装方案,以南京长江五桥引桥——立新路跨线桥为研究背景,采用数值模拟方法对波形钢腹板组合箱梁桥节段进行合理划分长度,分析标准节段梁存放及吊装期的应力变化及变形特征,并提出合理的控制措施.结果表明:节段长度为240~400 cm时,对梁体抗弯承载力影响较小,波形钢腹板组合箱梁桥节段长度的合理划分取决于吊装及运输条件;节段梁存放层数不宜超过2层,如采用双层存放,需在波形钢腹板节段梁混凝土顶板与底板之间设置临时刚性支撑;节段梁吊装宜采用四吊点方案,即在靠近腹板处设置4个吊点,且起吊时在顶板与底板之间设置临时刚性支撑,以避免顶板变形过大,增加现场拼装控制的难度.

摘要：为解决铁路列车运行引发的路基与地基振害问题,基于阻尼耗能原理设计一种新型橡胶颗粒改良流态粉煤灰(FAR)路基。通过室内配合比试验,制备满足工程路用性能要求的FAR路基材料;采用瞬态激振方法测试FAR路基材料的阻尼比,分析橡胶颗粒掺量对FAR路基材料阻尼特性的影响规律,揭示FAR路基的阻尼耗能机理;采用COMSOL有限元软件建立轨道-路基-地基三维耦合数值模型,对比研究普通路基与橡胶颗粒掺量为5%、10%和15%的FAR路基动应力和振动加速度的传播规律,分析验证FAR路基的隔振性能。研究结果表明:橡胶颗粒的掺入降低了FAR路基材料的强度和干密度,掺量不超过固体混合料质量的15%时,路基基本物理力学性能可满足铁路工程应用要求。橡胶颗粒的黏弹特性使FAR路基内部动应力发生损耗或衰减,路基阻尼比随橡胶颗粒掺量增加而增大,且橡胶颗粒掺量相同时,橡胶颗粒粒径越小FAR路基的阻尼比越大,推荐采用150目橡胶颗粒。相比普通路基,FAR路基基床底层、路基土体和地基土体的动应力均有减小,衰减幅值为10%~30%,可有效避免路基动弹变形、地基振陷等灾害发生;FAR路基振动主频范围内地面振动加速度级减小2~6 dB,最高达到83 dB,验证了新型FAR路基的良好隔振性能。研究结果可为铁路FAR路基的隔振设计与铁路路基的安全运营提供参考。

摘要：耐候钢通过改变合金元素以在其表面形成致密保护性防锈层因而具备良好的耐大气腐蚀性能,因此其在免涂装使用中为带锈工作,应用于公路和铁路桥梁中时可能存在腐蚀和疲劳耦合损伤问题。基于潍莱铁路线一座全焊接免涂装耐候钢桥开展列车动力作用下的关键构件和焊接节点疲劳损伤分析,并进行考虑腐蚀劣化影响下的疲劳寿命评估。基于列车-轨道-桥梁耦合系统模型研究在高速列车动力荷载下桥梁主桁关键构件动力响应并得到结构中最不利构件位置,分析关键构件在列车通行振动效应下的疲劳损伤度;结合考虑局部节点板精细化的多尺度耦合有限元模型,考虑轨道不平顺和列车运行速度的影响,得到桥梁节点板在不同速度下的疲劳损伤度;考虑环境腐蚀对桥梁疲劳寿命的影响,结合桥梁列车年运营量进行腐蚀环境下桥梁关键杆件和节点的疲劳使用寿命评估。研究结果表明:铁路钢桁梁桥在列车动力作用下不同构件的疲劳损伤不同,刚度较小以及应力响应影响线较短的构件疲劳损伤度更大,其中疲劳损伤度由大到小依次为节点横梁、腹杆、下弦杆、上弦杆。轨道不平顺和列车运行速度对桥梁节点板应力响应最大值影响并不显著,列车运行速度为120 km/h时与所分析桥梁共振更明显。环境腐蚀会降低铁路桥梁疲劳寿命,且对桥梁不同构件寿命影响程度不同。研究成果可为同类型铁路钢桁梁桥在腐蚀环境下的疲劳寿命评估和设计提供参考。

摘要：为了揭示装配式桥墩连接形式的抗震性能,系统回顾和分析了相关研究进展.根据力学行为将装配式桥墩体系区分为等同现浇体系和非等同现浇体系,对相应的连接形式、性能、施工特点、工程实例进行了介绍,总结了常用的抗震性能提升手段和研究方法.结果表明:等同现浇体系与现浇体系接近,耗能能力强,应用广泛,非等同现浇体系具有自复位功能,但实现较为复杂;应用高强材料、新装置和混合体系能够有效避免接缝处过早破坏,提高抗震性能;理论分析、模型试验和数值模拟均能有效反映装配式桥墩的力学行为.最后,提出了推广装配式桥墩应用所面临的新挑战,阐述了体系层面分析、全寿命周期设计、韧性抗震3个方面的发展前景,为新的研究方向提供参考.

摘要：为研究SBS改性沥青混合料在饱水过程中的力学强度演化过程,提出了一种基于圆孔孔边应力集中效应的力学模型,分别计算了非饱水和饱水孔隙的孔边应力.对不同沥青含量的SBS改性沥青混合料试件进行水敏感性试验(MIST)和恒温浸水试验,采用间接拉伸强度(ITS)和拉伸强度比(TSR)来表征沥青混合料的强度演化过程,分析孔隙水压循环次数、水浴时间、孔隙水压力和温度对沥青混合料强度的影响.结果表明:在劈裂荷载作用下,孔隙水压抗力消散了薄弱孔隙的应力集中;随着孔隙水压循环次数或恒温水浴时间的增加,试件的ITS先减小后增大,TSR持续增大;沥青混合料在饱水过程中的强度增加,实际上采集到的是沥青混合料自身强度与孔隙水压力的加和;温度对沥青混合料强度的影响比孔隙水压力的影响更加显著.

摘要：小型水下机器人(ROV)具有运动灵活、可靠性高等优点,在水下探测作业领域得到了广泛应用,但水下机器人工作环境复杂多变,自身运动具有强非线性与强耦合性,导致其稳定性降低。根据自行设计的ROV结构特点与水下运动规律建立了ROV运动控制模型,推导了转艏与定深运动控制传递函数,在此基础上设计了基于PID控制与模糊控制模糊PID控制器。通过仿真分析与水下试验对模糊PID控制器性能进行验证,转艏运动试验过程中,ROV稳定后保持稳态误差±3°内浮动;定深运动试验过程中,ROV稳定后保持稳态误差±3cm内浮动。结果表明设计的模糊PID控制器具有系统超调量小、调整时间快与抗干扰能力强等优点,可精准控制ROV完成设定运动。

摘要：针对目前隧道照明控制常采用分段控制方式,存在过度照明、浪费电力的问题,为降低隧道照明能耗,在LED(Light Emitting Diode)灯具以及无极控制的基础上,依据人眼视觉特性以及交通流状态参数,进行隧道照明设计,并在车辆达到驶离数据的基础上,从行车安全性与节能两方面考虑,采用“车进灯亮,车走灯灭”的控制策略设计了灯具启灭控制方法。经实验验证,所设计的隧道照明连续逐渐变化,更适应于人眼的视觉特性,且该方法可依据交通流数据对隧道灯具进行合理的启灭控制,在保证隧道行车安全的同时降低能耗。

摘要：基于前期研究及《预应力混凝土结构设计规范》（JGJ 369—2016）的编制,主要介绍了后张有粘结预应力型钢混凝土框架梁的抗弯承载力、刚度、裂缝计算方法、规范中计算公式的来源以及基于延性控制的竖向抗震设计方法。在塑性及延性性能基础上给出了型钢、预应力筋及受力筋配置量的参考值,对于该结构基于性能的优化设计具有参考作用。最后对该结构形式的不足与发展提出建议,以期对其推广起到积极作用。

摘要：为解决隧道侧壁给交通流带来的压迫以及阻滞效应,造成隧道交通流偏离车道,运行速度下降或发生碰撞的问题,对隧道侧壁效应下的交通流运行特性与隧道断面优化间的关系进行了研究。首先分析了隧道侧壁效应对交通流的影响,其次结合流体力学知识对隧道交通流粘滞特性理论建模,最后分别分析了车道宽度、交通流密度与粘滞系数的关系,以及交通流速度、侧壁间距与粘滞力的关系,并以单向多车道隧道为例进行了交通流常规粘滞力标定。实验结果直观表达了交通流粘滞系数与车道宽度和交通流密度的关系以及交通流粘滞力与侧壁间距和交通流速度的关系,可作为单向三车道隧道断面优化的理论基础。

摘要：为研究新型岩溶管道注浆材料(WIS新型注浆材料)在动水条件下的扩散规律,从注浆材料自身的物理化学性质出发,通过流变性能试验研究WIS新型注浆材料的浆液流型,建立基于黏度时空分布的函数方程,阐述混合物浆液在管道内运移的动态演化过程;借助COMSOL Multiphysics数值模拟软件计算在不同注浆速率、管道直径、浆液粒径参数下浆液扩散形态随时间的变化特征,对比分析模拟试验中管道内速度场的演化规律。结果表明:WIS新型注浆材料为黏度时空变化型浆液;黏度时空分布状态下浆液的扩散运移过程中质点黏度不断增大,每相邻两个浆液质点的黏度随注浆扩散均各不相同,浆液质点的间距不断减小,扩散距离也不断减小;数值模拟计算结果显示:WIS新型注浆材料的扩散过程具有明显的非对称性,顺水扩散距离均随注浆扩散时间增大而增大,扩散距离与注浆速率成负相关关系,与管道直径、浆液粒径成正相关关系;注浆口下游管路流速与注浆扩散时间存在显著的负相关关系;数值模拟计算结果与模拟试验结果的速度场演化规律具有一致性,同时验证了在误差允许的范围内数值模拟规律的合理性。研究成果可为岩溶管道突涌水环境下的注浆参数设计提供可靠的理论依据及参考价值。