摘要：为促进道路基础设施的智能化,实现道路铺装结构的智能感知功能,综述了融合感知特性的道路铺装结构设计体系的研究进展和发展趋势。首先归纳了道路铺装感知信息组成,包括路域环境感知、车辆荷载感知、路表功能感知和结构响应感知,在此基础上,提出了道路铺装结构分级感知设计思想;针对目前道路铺装感知设计不完善的问题,初步构建了融合智能感知特性的道路铺装结构设计体系;最后提出了融合智能感知特性的道路铺装结构设计和应用中存在的问题,并对其发展和应用前景进行了展望。研究结果表明:道路铺装结构的感知设计应综合考虑道路等级、区域环境、服务需求、工程造价和发展趋势等因素,依据“安全优先、分层递进”的思想进行分级设计,融合智能感知特性的道路铺装结构设计体系应涵盖感知系统、材料设计、布设组合、感知性能保持、计算理论和设计指标及要求等内容;在融合智能感知特性的道路铺装结构设计和应用过程中,存在着感知特性的设计内涵不明确、感知技术的实施标准不统一、感知铺面结构的性能保持技术不健全和感知数据处理与应用不标准等问题,未来其在公路长期性能观测科学网的建设、道路科学合理养护决策的制定和适用于中国的长寿命路面设计方法的研发等方面具有广阔的应用前景。

摘要：为避免船舶与桥梁相撞时两者出现较大损伤,提出了一种设置在桥塔下塔柱处的新型自浮式钢箱-软体多级耗能防船撞装置。为验证该新型防船撞装置的可靠性,参照实际工程,设计、制作缩尺比为1∶10的新型防船撞装置模型、钢箱防船撞装置模型及无防护的刚性墙模型进行水平撞击试验,结合有限元计算,对比分析各模型破坏模式、动力时程响应及撞击过程中的能量耗散情况。结果表明:相比于钢箱防船撞模型及无防护的刚性墙模型,新型防船撞装置模型受到撞击后,软体能够有效保护船艏;新型防船撞装置对船撞力峰值削减幅度达31.88%。新型防船撞装置可较好削力、削能,可有效减轻撞击过程中船舶、桥墩、防撞设施损伤程度。

摘要：针对混凝土围堰水上与水下两部分结构设计与施工工艺,以艳洲枢纽工程一期纵向混凝土围堰为例,通过对多种围堰水上部分结构设计及水下部分施工工艺进行比选分析,水上部分优选重力式设计方案,水下部分优选预制套箱工艺。理论计算结果及现场实践表明:重力式方案在可靠性、结构稳定性、施工难易程度等方面更具优势。与传统钢套箱工艺相比,采用预制套箱工艺,施工周期可缩短22 d,规避钢套箱周转环节,施工总成本节约183万元。研究成果为同类型工程的围堰设计及施工提供参考。

摘要：碍航特性分析对于枢纽上游水位变动区的急弯航道设计尤为关键。针对浯溪枢纽上游马头岭急弯复杂的水流条件,采用平面二维水流数学模型与船模相结合的技术手段,进行不同水位组合下弯道河流碍航特性研究,在分析航道水深、航道流速的基础上提出优化方案。结果表明,枢纽上游水位变动区的通航设计水位受枢纽运行调度方案的影响较大,急弯航道航线调整是优化通航条件的有效思路,可为类似项目建设提供借鉴。

摘要：为研究大跨度四连拱隧道围岩压力作用模式以及计算方法,依托观音岩不等跨四连拱隧道工程,基于太沙基理论及其活动门试验相关结果,分析了四连拱隧道围岩压力的作用模式,明确了不同埋深情况下四连拱隧道的荷载计算体系,推导了四连拱隧道围岩压力的计算公式,其次通过现场实测数据与有限元计算结果对围岩压力计算公式进行了验证。最后结合现有工程以及研究成果,提出了四连拱隧道施工指导意见。结果表明:推导的四连拱隧道围岩压力计算公式结果与现场实测及数值模拟结果吻合较好,表明该公式可作为计算四连拱隧道围岩压力的有效方法;在深埋条件下,四连拱隧道围岩压力作用模式主要受中隔墙顶部岩体承载能力影响,相对于两侧中隔墙,中间中隔墙因受多洞室交叉施工扰动次数和程度最大,其顶部岩体承载能力下降程度决定四连拱隧道承载拱的分布特征;在浅埋条件下,四连拱隧道无法形成完整的极限承载拱,围岩压力主要受埋深范围内太沙基土压力影响;不等跨条件下,各开挖洞室围岩压力具有明显差异,施工过程中应针对不同跨度的开挖洞室进行针对性支护设计。研究结果可为类似的四连拱隧道设计施工提供参考意见。

摘要：研究目的:粉砂土分布地区路基在干湿循环及行车荷载往复作用下累积变形特性更加复杂,影响路基在服役期间的耐久性。本文通过室内GDS动三轴试验测试围压、含水率、动应力幅值、压实度以及干湿循环次数对粉砂土在动载作用下的累积变形特性规律,并基于Monismith模型对试验结果进行回归,分析粉砂土在不同因素影响下累积塑性应变模型的参数值变化规律。研究结论:(1)粉砂土累积塑性应变与荷载振动次数呈现非线性关系,均表现出先快速增长后缓慢增长,最终趋于稳定;(2)累积塑性应变的大小与压实度、围压呈负相关性,而与动应力幅值、干湿循环次数呈正相关性,随着含水率的增长,累积塑性应变先减小后增大;(3)试样经过1次干湿循环后,其累积塑性应变增长幅度最为显著;(4)根据Monismith模型得到的预测值与试验值拟合度较高,模型参数a/c值大小在一定程度上可以反映不同因素影响下粉砂土累积塑性应变变化规律;(5)本研究结论可为粉砂土地区路基在动载和干湿循环作用下的动力特性研究提供参考和借鉴。

摘要：土拱效应被用以描述土中应力转移的现象,在路基工程领域应用广泛。目前土拱计算模型中侧土压力的取值大都采用经验方法,且认为侧土压力系数随深度的变化是一个定值。并根据不同的情况取不同的值,如取为主动土压力系数K_(a)、静止土压力系数K_(0)、常数1、被动土压力系数K_(p)等。但试验表明,土体中任一点的侧土压力系数都不相同。为解决上述问题,从太沙基活动门试验出发,将极限应力状态下的侧土压力系数定义为平均水平应力与平均竖向应力之比,并假定潜在滑动面与主应力偏转迹线均为抛物线,获得了土中各点侧土压力系数竖直方向与水平方向的变化规律,从理论上确定了各点的侧向土压力。对理论结果与模型试验数据进行对比,发现两者规律大致相同,验证了侧土压力系数理论表达式的合理性。

摘要：接头是装配式隧道建设和运营阶段最为薄弱和关键的部位,其设计及力学性能评估是一项必要的研究工作。为评估圆形和方形钢榫接头的抗弯性能,开展了大尺寸接头抗弯试验,研究了接头在荷载作用下的竖向挠度、接缝张开量及应变变化规律,探讨了其接头旋转角、延性、断裂韧性及破坏模式。研究结果表明:圆形钢榫接头的承载能力弱于方形钢榫接头,极限荷载及其对应的挠度分别比方形钢榫接头小77.71 kN和6.797 mm;同一荷载水平下,方形钢榫接头的张开量和旋转角更小,其抗变形能力强于圆形钢榫接头;2种钢榫接头的混凝土和钢筋应变响应规律在整体上相似,但方形钢榫接头的最大压应变仅为圆形钢榫接头的15%;圆形钢榫接头表现出渐进失效行为,其挠度延性指数和旋转延性指数分别是方形钢榫接头的2.28倍和1.98倍,且最终旋转角和单位荷载下旋转角增量均小于方形钢榫接头;2种钢榫接头受压弯曲时,圆形钢柱将荷载传递至接头底部,使混凝土受拉区破坏过大,主要表现出拉弯破坏模式,而方形钢柱联合更多承压区混凝土受荷,使承压区混凝土破损面积为圆形钢榫接头的3倍左右,主要表现出压弯破坏模式。研究结果可为装配式矩形隧道的接头设计提供参考。

摘要：群桩等刚度设计中因“加筋遮帘效应”会导致各基桩间轴向内力出现差异,造成上部结构开裂、倾斜,严重影响上部建筑结构的安全和使用。为减小群桩各基桩间轴向内力差,通过开展群桩变刚度调平优化设计研究,以进一步提高群桩的承载性能。基于变刚度调平设计理念,采用三维有限元分析软件ABAQUS对竖向受荷群桩的沉降特性及基桩轴向内力分布特征进行分析。重点选取粉质黏土、砂层土和淤泥质土等典型软弱土层,通过改变桩长、桩径和桩间距3个关键参数的调节方式以调平基桩刚度,使基桩轴向内力分配均衡化,据此提出3种典型土层中基桩变刚度调节优化设计方案。研究结果表明:粉质黏土、砂层土和淤泥质土中,各基桩轴向内力差异与中心桩内力值比例分别高达90.5%,51.3%和51.8%,且不同调节方式对不同土层中基桩刚度调节效果影响程度不同;3种典型土层中,变桩长、桩径的方式可显著降低各基桩间内力差值,但淤泥质土和砂层土中变桩间距对降低内力差的效果较小。不同土层中基桩刚度调节效果影响程度的不同与土层力学特性、桩土相互作用和荷载承担比例直接相关,故群桩变刚度调平设计应针对不同典型桩侧土层组合采取合适的调节方式。

摘要：为探讨负弯矩区栓钉类型和横梁设置形式对钢板组合连续梁桥荷载横向分布的影响规律,以城市快速路高架桥(30+45+30)m钢板组合连续梁桥为背景,建立桥梁有限元模型,分析了边、中跨各主梁的横向影响线分布规律.针对2种栓钉类型(抗拔不抗剪栓钉和普通栓钉)和3种横梁形式(满布、间断设置和不设置),以荷载横向分布系数为指标,对比研究了近支点和跨中位置的荷载横向分布.结果表明:采用抗拔不抗剪栓钉时,桥梁近支点位置的荷载横向分布系数减小5%;不同横梁设置形式桥梁在近支点位置的横向分布系数差异达20%以上,当采用设置间断横梁时横向分布系数最小.采用抗拔不抗剪栓钉或间断横梁形式,可有效减小横向分布系数最大值.