摘要：研究目的:铁路、机场、公路等路基填方中的土石混合料在一定应力条件下会发生颗粒破碎,从而造成相应的填方工程产生变形和稳定性问题。已有研究大多关注剪切破坏后的颗粒破碎特征,而对剪切过程中的颗粒破碎演化规律研究较少。针对该问题,本文采用配备声发射采集系统的大型直剪试验机分别对6种含石量和3种块石强度的土石混合料开展6种法向压力下的剪切试验研究。研究结论:(1)剪切完成后的AE总计数与颗粒相对破碎率呈线性增长关系,证明声发射技术在土石混合料颗粒破碎演化规律的研究中是可行的;(2)土石混合料在剪切过程中的颗粒破碎先后经历无破碎阶段、初始破碎阶段、破碎增长阶段、破碎稳定阶段、残余破碎阶段5个典型演化阶段,相应的应力应变状态分别进入弹性阶段、弹塑性过渡阶段、弹塑性阶段、峰值强度阶段和塑性破坏阶段;(3)当法向压力增大、或含石量升高、或块石强度降低时,无破碎阶段和残余破碎阶段持续时间越短,初始破碎阶段、破碎增长阶段、破碎稳定阶段总持续时间越长;(4)土石混合料和岩体在剪切过程中的声发射特征差别显著,根本原因是物质组成的连续性不同;(5)本研究结果可为土石混合料颗粒破碎问题的研究提供新思路。

摘要：为了解决斜拉桥低矮边墩的横向抗震难题,提出了采用X形钢挡块+活动球钢支座的准隔震约束体系。首先采用实体有限元对X形钢挡块的力学性能进行了仿真分析,并将试验和解析结果进行对比验证,为准隔震约束体系的参数优化奠定了基础;然后根据推倒分析提出了低矮边墩的位移损伤指标;最后基于非线性时程分析,对比研究了固定、活动和准隔震3种体系对斜拉桥横向抗震性能的影响,并对X形钢挡块进行了参数优化。研究表明:低矮排架墩的位移延性能力介于1.0~2.0之间,宜作为弹性构件进行抗震设计;横向固定体系会导致低矮边墩出现3.0以上的位移延性需求,横向活动体系则会导致支座因位移超限而损坏,而准隔震约束体系可将边墩位移延性需求降至1.0以下,将支座位移控制在安全范围内,还可大幅降低主塔内力响应(降幅超过38%)。为了使准隔震约束体系发挥最佳抗震效果,X形钢挡块的强度和刚度应在合理范围内取值,文中桥例的X形钢挡块建议按8片钢板来进行设计。

摘要：由于采空区地层的非连续特征,下穿隧道衬砌往往处在偏心受压的不利状态,后期运营病害相对严重。为了查清不同采空区条件下的衬砌结构受力特性,采用室内物理模型试验和基于连续非连续耦合数值模拟相结合的方法,开展了相关研究。结果表明:(1)采空区的存在会使二衬结构受到偏压荷载,远离采空区侧总体受力大于近侧,且倾角越大偏压越严重;(2)采煤层厚度、冒落带与初支距离的增大会引起围岩压力的降低,二衬内力减小,安全性提升,当采煤层厚度大于1.8 m时或冒落带与初支间距大于0.8倍隧道洞跨后,采空区对二衬安全性的影响很小;(3)喷层厚度的增加阻碍了围岩变形,引起围岩压力增加,不利于二衬受力和安全性。研究结论对于完善采空区隧道围岩压力计算理论和支护结构设计方法具有理论指导意义。

摘要：基于气动外形优化的传统被动气动措施难以满足跨度不断增大带来的抗风性能新挑战,主动气动措施被寄予期望。结合现实需求,基于主动翼板提出新型桥梁颤振控制方法,设计并制作主梁-主动翼板缩尺检验模型。在箱梁两侧设置一对水平翼板,通过传感器感知主梁的运动行为,对其施加相对主梁振幅的特定放大倍数(增益系数)的反制运动,借助翼板的运动来影响主梁周围的流场,从而提高主梁的颤振稳定性,实现完整的闭环反馈控制系统。在均匀流条件下,通过调整翼板运动函数中的增益系数和翼板与主梁的相位差组合,揭示颤振临界风速的变化规律。研究发现,两侧翼板的相位差组合与增益系数均显著影响系统的颤振性能,当迎风侧翼板与主梁的运动保持相位差180°~360°,背风侧翼板与主梁的运动保持相位差0°~180°时,可以提高系统的颤振性能。当增益系数介于1~9时,过小的增益系数对系统颤振性能改善有限,过大的增益系数会恶化系统的颤振性能,当增益系数介于3~4时存在最佳控制效果。

摘要：为研究UHPC加固锈蚀后钢筋混凝土柱的力学性能、承载能力提升幅度以及破坏形态,本文设计了8根试件,通过电化学方式对所有试件进行锈蚀处理,再采用UHPC对部分试件加固,最后采用控制变量法分别对锈蚀率为10%、20%、30%的试验柱进行轴压破坏试验,采用DIC技术观测试件全场应变变化,对比分析了应变云图、极限承载力、峰值应变等参数。试验结果表明:未加固试件破坏形态随着锈蚀率的增加破坏更接近于脆性破坏,加固后试验柱破坏形态主要表现为UHPC加固层劈裂破坏;加固后试件极限承载能力提高幅度约为119%~128%,加固后试件破坏时只有一条主裂缝,整体性和抗裂性得到提高;加固后DIC应变云图更均匀,应变集中出现较早,更利于裂缝发展预测。

摘要：为探讨汽车荷载作用下跨径、桥宽对装配式预应力混凝土简支T梁桥汽车荷载效应的影响,以交通部2008年《公路桥梁结构上部构造系列通用设计图》为背景,利用实体有限元模型对比分析了25、30、35 m三种跨径和9.0、11.25、13.5、15.75、18 m五种桥宽下的竖/横向位移、竖/横向弯矩、纵向应力和扭转角,并与T梁桥实用空间解析解进行了对比分析。通过分析发现:汽车荷载作用下装配式T梁会同时出现竖向和横向挠曲变形,竖向荷载效应随桥梁宽度的增加而近似线性减小,但其横向形变效应会受桥梁跨径、宽度、布载形式等多种因素影响;当装配式T梁桥的所有T梁均使用边梁的设计活载效应时,T梁最大应力的解析结果能包络T梁的活载横向挠曲效应,但当跨径超过30 m后,中梁活载应力最大值可能会超过刚性横梁法的计算结果;T梁的侧向弯曲会显著增加截面中性轴附近的拉应力,且随着跨径的增大梁体侧向弯曲引起的中性轴位置处应力越大,T梁腹板外侧的分布钢筋最好能按照T梁腹板承受的横向弯矩大小设计为受力钢筋,并减小钢筋间距以更好地防止T梁腹板的竖向开裂。

摘要：由于中外现行设计规范缺乏针对钢-混组合连续弯梁桥桥面板有效宽度的规定,以小半径双工字钢-混组合连续弯梁桥为研究背景,首先对比分析了中外典型规范对钢-混组合连续直梁桥有效宽度的计算结果,然后基于数值模拟,分析研究了小半径双工字钢-混组合连续弯梁桥的剪力滞效应和有效宽度,探讨了曲率半径和布载方式的影响规律,最后考虑内、外侧主梁对应的桥面板剪力滞差异,提出了有效宽度的简化计算方法。研究结果表明:桥面板横断面正应力分布受弯扭耦合效应的影响较大,导致内、外侧主梁对应的桥面板正应力分布失去对称性,曲率半径越小,这种不对称性也越大,而车道外偏布置也会导致这种不对称性变大,工程设计计算中宜分别计算内、外侧主梁所对应的桥面板有效宽度;本文所提的简化计算方法能较好地包络有限元分析结果,且计算结果偏保守,可为同类桥梁的设计计算提供参考。

摘要：洞外亮度L_(20)(S)作为公路隧道入口段照明的基本参数,影响着过渡段的照明设计,其值受到多种因素的共同作用。洞外亮度测量影响因素较多,文章从洞外天空率、洞门型式以及洞外路面面层颜色等3种因素进行分析,开展各因素对洞外亮度L_(20)(S)值的影响研究。调研重庆主城范围内的相应公路隧道,并选择符合要求的隧道为研究对象,结合理论分析与现场测试验证,得出各个指标参数对隧道洞外亮度L_(20)(S)的影响规律,提出基于现场亮度测试方法的公路隧道洞外亮度指标。研究结果表明:(1)秋冬季节的洞外亮度L_(20)(S)推荐值至少为实际测试亮度值的1倍及以上;(2)路面亮度值与RGB值所呈现规律一致;(3)端墙式洞门的洞外亮度小于削竹式洞门。

摘要：隧道衬砌背后空洞现象是隧道建设与运营中主要病害之一,这会改变隧道衬砌与围岩的相互作用关系,引起隧道结构应力集中而破坏。采用物理模型试验方法,模拟了隧道衬砌背后无空洞、单空洞、多空洞等3种工况。通过对比分析这3种工况在上覆荷载的作用下围岩压力、衬砌轴力及弯矩变化规律,获得了以下主要结论:①隧道无空洞时,衬砌与围岩接触良好,围岩压力、衬砌轴力及弯矩均随上覆荷载的增加而增大;②隧道衬砌背后存在空洞时,空洞范围内围岩压力无法传递到衬砌结构上,导致围岩压力、衬砌轴力及弯矩均随上覆荷载增加而减小,但衬砌结构因偏心距增大容易发生开裂破坏;③衬砌背后空洞对衬砌拱顶安全系数的影响最大,空洞数量越多安全系数降低越明显,但未改变安全系数在隧道横断面内的分布规律。

摘要：随着我国公路隧道里程急剧增加,运营过程中照明能耗大、质量低、交通事故频发等问题日趋突出。笔者结合当前公路隧道照明设计和运营现状,从驾驶员视觉“静态空间视野感知”和“动态视亮度适应”这2个角度开展公路隧道光环境室内仿真,以基于反应时间的视觉功效定量表征公路隧道照明光环境参量如相对光谱能量分布、环境相对色温等对被测样本视觉状态的影响。实验结果表明:在公路隧道(尤其是长、特长隧道)中间段,被测人员的视觉功效随视野感知域内光环境相对光谱能量分布SPD1、SPD2、SPD3依次升高,随环境相对色温的升高而升高,亮度梯度降低时刻视觉目标所对应的视觉功效显著低于其它目标对应的视觉功效,动态暗适应下短暂的适应时间有助于提升被测样本在亮度梯度降低过程中的视觉功效;动态暗适应下驾驶员视觉系统光谱灵敏度最大值逐渐向短波方向过渡。