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超薄磨耗层与旧路面复合结构的高温稳定性研究 被引量：1
1
作者 徐文军 陈宇 +4 位作者 郝金海 周献龙 黄考取 晏博智 朱传江 《公路工程》 2023年第6期138-142,共5页
试验研究结果表明:当旧路面中面层采用普通沥青时,复合芯样的变形量和变形率均明显大于中面层采用改性沥青时的情况。当中面层的沥青软化点较小、芯样复合蠕变速率较大时,其在高温条件下承载力不足,易发生塑性变形。此时由于变形不协调... 试验研究结果表明:当旧路面中面层采用普通沥青时,复合芯样的变形量和变形率均明显大于中面层采用改性沥青时的情况。当中面层的沥青软化点较小、芯样复合蠕变速率较大时,其在高温条件下承载力不足,易发生塑性变形。此时由于变形不协调,超薄磨耗层出现了明显的结构性破损。沥青路面分车道养护加铺超薄磨耗层时,应重点关注旧路面的高温稳定性。 展开更多
关键词 道路工程 超薄磨耗层 高温稳定性 加速加载试验 路面芯样
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用于夹层梁静动力及屈曲分析的新型组合结构单元
2
作者 林建平 陈昆 +2 位作者 潘剑超 王冠楠 冯倩 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期518-528,共11页
推导出新型组合结构单元,用于考虑界面滑移的3层部分作用夹层组合梁的静动力及屈曲特性分析.基于铁木辛柯梁理论,建立考虑夹层梁部分作用效应的能量原理.针对其受力特性,在节点位移、横截面转角和界面滑移插值时均采用含内部自由度的高... 推导出新型组合结构单元,用于考虑界面滑移的3层部分作用夹层组合梁的静动力及屈曲特性分析.基于铁木辛柯梁理论,建立考虑夹层梁部分作用效应的能量原理.针对其受力特性,在节点位移、横截面转角和界面滑移插值时均采用含内部自由度的高阶插值函数,以解决含界面有限元数值分析中常遇到的“滑移锁定”现象.通过变分原理得到夹层梁的刚度矩阵、质量矩阵以及几何刚度矩阵的显示表达式.基于MATLAB编译相应夹层结构的有限元程序并验证其准确性.对不同截面3层夹层组合梁进行不同荷载条件和边界条件下的静动力及屈曲特性分析,并探讨不同夹层组合梁跨高比和不同界面抗剪连接刚度下的计算结果及其误差的变化规律.所推导的显示表达式新型组合结构单元计算效率高,并便于推广应用于其他有限元程序或商业软件子程序中. 展开更多
关键词 夹层组合梁 部分作用 静动力分析 刚度矩阵 质量矩阵 铁木辛柯梁理论
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混凝土芯水泥土复合桩竖向承载特性分析方法
3
作者 张晓笛 段冰 +4 位作者 吴健 王金昌 杨仲轩 龚晓南 徐荣桥 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期173-183,共11页
基于Euler梁理论和状态空间法,建立了综合考虑非线性芯桩-水泥土-桩周土界面作用的双层叠合直梁分析模型及其状态方程,推导了成层土中不同组合形式的复合桩截面内力与变形的统一解析解,有效地考虑了复合桩分析中土与结构相互作用、结构... 基于Euler梁理论和状态空间法,建立了综合考虑非线性芯桩-水泥土-桩周土界面作用的双层叠合直梁分析模型及其状态方程,推导了成层土中不同组合形式的复合桩截面内力与变形的统一解析解,有效地考虑了复合桩分析中土与结构相互作用、结构局部参数发生变化等难点。通过与已有文献中现场试验和数值计算结果对比,验证了该方法的有效性,并讨论了桩径比、芯长比和水泥土弹性模量对桩承载特性的影响。研究结果表明:(1)桩径比增大,可提供的桩侧摩阻力和桩端阻力增大,复合桩竖向承载力基本呈线性增长;(2)芯长比增大,复合桩竖向承载力的增长幅度逐渐增大;(3)水泥土弹性模量对于桩竖向承载力影响较小。 展开更多
关键词 混凝土芯水泥土复合桩 竖向受荷 桩-土相互作用 Euler梁 状态空间法
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砂土中打入桩沉桩过程位移与应变场的三维离散元分析
4
作者 刘晗帆 郭宁 杨仲轩 《地基处理》 2024年第4期357-367,共11页
模型槽试验可用于分析打入桩沉桩过程中土体应力、位移和应变场的演化规律,对准确分析打入桩的承载特性至关重要。采用GPU加速三维离散元软件,通过轴对称模型及粒径细化方法,模拟了60°圆心角断面模型槽内砂土中的闭口桩打入过程,... 模型槽试验可用于分析打入桩沉桩过程中土体应力、位移和应变场的演化规律,对准确分析打入桩的承载特性至关重要。采用GPU加速三维离散元软件,通过轴对称模型及粒径细化方法,模拟了60°圆心角断面模型槽内砂土中的闭口桩打入过程,着重分析了桩端阻力、土体位移场与应变场的演化趋势,与文献中的试验和有限元模拟结果进行了定性与定量对比,验证了该离散元模型的有效性。主要结论如下:(1)对沉桩过程的离散元模拟,模型尺寸需满足最小槽径-桩径比和桩径-粒径比等尺寸要求,经单元试验参数标定后,可定量分析打桩过程中的土体变形模式;(2)根据沉桩过程中的位移场形态,近桩处土体可分为竖向压缩区、过渡区、径向压缩区,土体最大位移发生在过渡区;(3)桩下方土体主要受到竖向压缩且在桩端处存在应变集中,桩侧土体主要受径向压缩且在桩肩处存在应变集中。模拟结果可结合打桩过程中的土体应力场分布,为打入桩设计方法的改进和承载力计算提供依据。 展开更多
关键词 打桩过程 离散元法 粒径细化方法 位移场 应变场
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基于影响矩阵和粒子群算法的异形斜拉桥调索
5
作者 黄琮 赵文剑 +1 位作者 潘若妍 张雷 《城市道桥与防洪》 2024年第4期265-270,I0018,I0019,共8页
斜拉桥的合理成桥索力的确定是斜拉桥设计和施工中的关键环节,获取符合条件的初索力是建立桥梁的有限元模型、完成施工阶段的分析和施工索力监测的基础.异形斜拉桥的结构相对比较复杂,其受力特点不同于常规的斜拉桥,传统的迭代法或具有... 斜拉桥的合理成桥索力的确定是斜拉桥设计和施工中的关键环节,获取符合条件的初索力是建立桥梁的有限元模型、完成施工阶段的分析和施工索力监测的基础.异形斜拉桥的结构相对比较复杂,其受力特点不同于常规的斜拉桥,传统的迭代法或具有不适用性,且迭代法需要进行多次试算,过程较为繁琐.粒子群算法可以高效便捷地得到合理的成桥状态,实现索力优化的自动化和智能化.为验证结合粒子群算法的索力优化方法的可行性,以某异形斜拉桥项目为背景,建立三维有限元模型,结合影响矩阵法和粒子群算法编MATLAB程序对桥梁斜拉索的初始索力进行求解,并与传统迭代法的优化结果进行比较,验证该方法的可行性.结果表明:传统迭代法在优化结构较复杂的异形斜拉桥时具有局限性,基于影响矩阵和粒子群算法的索力优化方法能够用来自动化求解结构较为复杂的异形斜拉桥的初始索力群,优化过程简便、高效. 展开更多
关键词 桥梁工程 异形斜拉桥 影响矩阵 索力优化 粒子群算法
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基于数字孪生的隧道钻爆法智能施工关键技术
6
作者 黄夏明 杨俊华 +3 位作者 童乐 熊建荣 李铁 潘若妍 《低温建筑技术》 2024年第12期102-106,共5页
随着信息技术的飞速发展,数字孪生技术逐渐在隧道钻爆法机械化施工中得到应用,为解决传统隧道钻爆法存在的问题以及实现山岭隧道机械化、智能化施工提供可能。文中基于隧道钻爆法的发展历程,综述了目前数字孪生技术在隧道钻爆法机械化... 随着信息技术的飞速发展,数字孪生技术逐渐在隧道钻爆法机械化施工中得到应用,为解决传统隧道钻爆法存在的问题以及实现山岭隧道机械化、智能化施工提供可能。文中基于隧道钻爆法的发展历程,综述了目前数字孪生技术在隧道钻爆法机械化施工中的数据采集与处理、虚拟模型构建、实时监测与预警、施工方案优化等关键技术的研究及应用现状,展望了数字孪生技术在隧道智能化建设中的发展,旨在为相关领域的研究与实践提供参考。 展开更多
关键词 隧道钻爆法 数字孪生技术 智能建造 物联网
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基于状态空间法的阶梯型变截面水平受荷桩分析方法 被引量：2
7
作者 张晓笛 王金昌 +2 位作者 杨仲轩 龚晓南 徐荣桥 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1944-1952,共9页
为研究阶梯型变截面桩的水平承载特性,基于Timoshenko梁理论,建立了综合考虑桩基尺寸效应、剪切变形和桩基材料非线性效应的四弹簧模型及其状态方程,获得了非线性桩土相互作用下任意长细比的桩截面内力与变形解析解。通过与已有文献中... 为研究阶梯型变截面桩的水平承载特性,基于Timoshenko梁理论,建立了综合考虑桩基尺寸效应、剪切变形和桩基材料非线性效应的四弹簧模型及其状态方程,获得了非线性桩土相互作用下任意长细比的桩截面内力与变形解析解。通过与已有文献中现场试验结果对比分析,验证该方法的适用性和有效性,并讨论了变径位置、桩径比和弹性模量比对桩基受荷特性的影响。研究结果表明:(1)桩基水平承载力对三者的敏感性为:桩径比>变径位置>弹性模量比;(2)综合考虑桩承载能力和经济性,建议变径位置、桩径比和弹性模量比取0.6。 展开更多
关键词 阶梯型变截面桩 水平受荷 桩土相互作用 TIMOSHENKO梁 四弹簧模型 状态空间法
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基于粒子群算法的异形斜拉桥成桥索力优化
8
作者 邵林海 赵文剑 +1 位作者 潘若妍 张雷 《现代交通技术》 2023年第6期72-79,共8页
异形斜拉桥的结构比较复杂,受力特点与常规斜拉桥不同,传统的索力优化方法存在不适用或优化过程烦琐的问题。粒子群算法可高效、便捷地得到合理的成桥状态,实现索力优化的自动化和智能化操作。为验证结合粒子群算法的索力优化方法的可行... 异形斜拉桥的结构比较复杂,受力特点与常规斜拉桥不同,传统的索力优化方法存在不适用或优化过程烦琐的问题。粒子群算法可高效、便捷地得到合理的成桥状态,实现索力优化的自动化和智能化操作。为验证结合粒子群算法的索力优化方法的可行性,以某异形斜拉桥项目为依托,利用Midas Civil软件建立三维有限元模型,以最小势能为目标函数,结合粒子群算法自主编写MATLAB程序,对桥梁成桥阶段状态的索力进行优化,并将该方法与传统索力优化方法进行对比。结果表明:传统的索力优化方法不适用于异形斜拉桥,传统的最小弯曲能量法只减小主梁和桥塔的刚度,无法得到可行性结果,虽然添加约束条件后可得到斜拉桥的合理成桥状态,但操作过程烦琐;基于粒子群算法的索力优化方法可更大程度利用斜拉索,获得合理的成桥状态,同时优化过程也更加简便、高效。 展开更多
关键词 桥梁工程 异形斜拉桥 索力优化 粒子群优化 最小弯曲能量法
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八车道高速公路交通轴载与沥青路面使用性能指标的车道差异性
9
作者 黄考取 陈宇 +5 位作者 徐文军 郝金海 晏博智 周献龙 朱传江 谷雨 《公路》 北大核心 2024年第5期424-432,共9页
为积极响应高速公路集约化施工的思想,实现高速公路车道级精准养护,以浙江省沪杭甬公路典型八车道路段交通轴载和沥青路面使用性能指标数据为基础,分析了其交通轴载的车道差异性,并采用多种拟合模型和集度分析相结合的方法,分析了历年... 为积极响应高速公路集约化施工的思想,实现高速公路车道级精准养护,以浙江省沪杭甬公路典型八车道路段交通轴载和沥青路面使用性能指标数据为基础,分析了其交通轴载的车道差异性,并采用多种拟合模型和集度分析相结合的方法,分析了历年车辙深度RD、国际平整度指数IRI和路面破损率DR等3项使用性能指标的车道差异性,探讨了交通轴载与各使用性能指标的相关性及其车道差异性。结果表明:交通轴载和沥青路面各使用性能指标及其集度均与所在车道有关,各严重病害主要集中在第三、四车道,交通轴载与各使用性能指标的相关性分析结果在第一、二车道和第三、四车道也分别呈现不同的团聚。因此,建议在后续双向八车道高速公路养护工作中,充分考虑第一、二车道和第三、四车道的差异性。 展开更多
关键词 沥青路面 精准养护决策 车道系数 车辙深度 国际平整度指数 路面破损率 集度 拟合分析
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盾构管片开口解析分析方法及其应用
10
作者 陈张鹏 臧延伟 +5 位作者 杨仲轩 徐荣桥 龚晓南 王金昌 刘长宝 严佳佳 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期189-203,共15页
为方便隧道中人员和车辆在灾害中能就近逃生和避险,需要设置大量的地下结构联络通道,这就带来了盾构隧道管片开口问题。采用Timoshenko曲梁理论描述管片的力学行为,通过土弹簧和荷载模拟周围土体对隧道的约束和加载作用,三向弹簧模拟环... 为方便隧道中人员和车辆在灾害中能就近逃生和避险,需要设置大量的地下结构联络通道,这就带来了盾构隧道管片开口问题。采用Timoshenko曲梁理论描述管片的力学行为,通过土弹簧和荷载模拟周围土体对隧道的约束和加载作用,三向弹簧模拟环内纵缝接头,均布剪切弹簧模拟环间接头,建立了分析模型。首先采用状态空间法,推导了不考虑开口时多环衬砌传递方程。其次引入自由边界条件,调整荷载和系统矩阵,导出了考虑开口工况和错缝拼装的多环衬砌传递方程,得到了开口工况下盾构隧道的响应。最后结合之江路联络通道工程,通过数值算例,验证所提方法的同时分析了大直径盾构隧道开口工况下开口环和邻近环的变形和内力分布规律,研究了地质条件和环间连接情况对衬砌开口的影响。结果表明:开口环位移增加而内力减小,邻近环则位移和内力都增加;周围地质条件越好,隧道受开口工况的影响越小。在实际工程中,可以通过增强环间连接的方法来减小开口工况对于衬砌受力的影响。 展开更多
关键词 隧道工程 盾构隧道 状态空间法 解析方法 管片开口
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