基于视频图像检测裂缝是当前路面病害检测的主要手段.为解决路面裂缝检测系统在不同光照条件下裂缝识别可靠性问题,研究了一种基于图像自动匀光的路面裂缝图像分析方法.首先对基于面阵CCD相机图像裂缝检测存在的问题进行分析,提出采用图像自动匀光技术解决不同光照条件下图像一致性输入问题;其次,设计了一种基于自动电子印相机原理的路面图像快速匀光算法,提出了一种实用的路面裂缝图像处理策略并设计了路面裂缝图像处理流程;最后,对一组由面阵CCD相机获取的路面图像按照该方法进行路面裂缝检测试验.验证了基于图像自动匀光的路面裂缝图像分析技术的合理性和实用性.
基于视频图像检测裂缝是当前路面病害检测的主要手段。为解决路面裂缝检测系统在不同光照条件下裂缝识别可靠性问题,研究了一种基于图像自动匀光的路面裂缝图像分析方法。首先对基于面阵CCD相机图像裂缝检测存在的问题进行分析,提出采用图像自动匀光技术解决不同光照条件下图像一致性输入问题;其次,设计了一种基于自动电子印相机原理的路面图像快速匀光算法,提出了一种实用的路面裂缝图像处理策略并设计了路面裂缝图像处理流程;最后,对一组由面阵CCD相机获取的路面图像按照该方法进行路面裂缝检测试验,验证了基于图像自动匀光的路面裂缝图像分析技术的合理性和实用性。
通过室内试验研究各因素对水泥稳定碎石强度影响规律。结果表明:振动法试验结果更具有代表性,振动法成型试件强度平均为芯样强度的1.19倍,而静压法成型试件为0.55倍;水泥剂量对初始强度影响效果不明显,水泥剂量小于5%时对水泥稳定碎石极限强度影响显著,水泥剂量超过5%时,水泥剂量增加1%时极限强度提高不超过10%;成型方法对试件结构尤其是矿料级配及矿料排列影响很大,振动法成型试件28 d后强度接近于静压法的2.54倍;骨架密实型水泥稳定碎石比悬浮密实型初始强度约大19%、后期强度约大10%;试件密度提高1%,水泥稳定碎石强度至少提高11%;龄期28 d前水泥稳定碎石强度增长较为显著,达到28 d时水泥稳定碎石强度可达极限强度的75%以上。
通过室内试验研究各因素对水泥稳定碎石强度影响规律.结果表明:振动法试验结果更具有代表性,振动法成型试件强度平均为芯样强度的1.19倍,而静压法成型试件为0.55倍;水泥剂量对初始强度影响效果不明显,水泥剂量小于5%时对水泥稳定碎石极限强度影响显著,水泥剂量超过5%时,水泥剂量增加1%时极限强度提高不超过10%;成型方法对试件结构尤其是矿料级配及矿料排列影响很大,振动法成型试件28 d后强度接近于静压法的2.54倍;骨架密实型水泥稳定碎石比悬浮密实型初始强度约大19%、后期强度约大10%;试件密度提高1%,水泥稳定碎石强度至少提高11%;龄期28 d前水泥稳定碎石强度增长较为显著,达到28 d时水泥稳定碎石强度可达极限强度的75%以上.
首先以铺装层与含加劲肋和纵横隔板的正交异性钢桥面局部梁段作为计算对象,进行有限元分析,发现随铺装下层模量的增大,铺装层与钢桥面板复合效应增强,使铺装层总体受力也越有利,故有必要研制模量较大的水泥基铺装过渡层,以改善正交异性钢桥面板与铺装层之间的受力状态。其次,鉴于轻质混凝土与聚合物改性水泥混凝土的优越性,开展合理选材与配合比设计研究,研制同时具备这2种混凝土优点且适用于钢桥面过渡层的轻质聚合物水泥砂浆(LPCM)。然后,对所研制的轻质聚合物水泥砂浆进行抗压强度、抗折强度、疲劳性能、应力应变曲线特点和改性机理等进行了分析。研究发现:所研制的砂浆密度约1 800 kg/m3,为轻质砂浆;丙烯酸乳液的掺入有利于降低轻质砂浆水灰比、改善浆体工作性、增大轻质砂浆的柔韧性与抗裂性,但存在一个最佳掺量问题;具有高抗拉强度的聚合物膜是显著改善其抗折强度、压折比、弯曲韧性和疲劳性能等一系列力学性能的根本原因。轻质聚合物砂浆是一种性能优异的柔韧性水泥基材料,建议使用在对厚度、自重和柔韧性有一定要求的钢桥面铺装过渡层。
首先以铺装层与含加劲肋和纵横隔板的正交异性钢桥面局部梁段作为计算对象,进行有限元分析,发现随铺装下层模量的增大.铺装层与钢桥面板复合效应增强,使铺装层总体受力也越有利,故有必要研制模量较大的水泥基铺装过渡层.以改善正交异性钢桥面板与铺装层之间的受力状态.其次,鉴于轻质混凝土与聚合物改性水泥混凝土的优越性.开展合理选材与配合比设计研究,研制同时具备这2种混凝土优点且适用于钢桥面过渡层的轻质聚合物水泥砂浆(LPCM).然后.对所研制的轻质聚合物水泥砂浆进行抗压强度、抗折强度、疲劳性能、应力应变曲线特点和改性机理等进行了分析.研究发现:所研制的砂浆密度约1 800 kg/m~3,为轻质砂浆;丙烯酸乳液的掺入有利于降低轻质砂浆水灰比、改善浆体工作性、增大轻质砂浆的柔韧性与抗裂性,但存在一个最佳掺量问题;具有高抗拉强度的聚合物膜是显著改善其抗折强度、压折比、弯曲韧性和疲劳性能等一系列力学性能的根本原因.轻质聚合物砂浆是一种性能优异的柔韧性水泥基材料,建议使用在对厚度、自重和柔韧性有一定要求的钢桥面铺装过渡层.
为研究在强动载冲击下、径向碳纤维布约束条件下的混凝土动态力学性能,采用SHPB(分离式霍普金森杆)技术对C40混凝土试件及碳纤维布包裹的C40混凝土试件进行累计冲击压缩试验,测试出试件在不同冲击加载条件下的平均应变率、破坏应力、破坏应变等.同时采用表面直透法对试件进行损伤检测,并用多次冲击有效试验来讨论累计损伤特性.通过对两者特性对比分析,得出混凝土在碳纤维包裹下延性和强度均得到提高,且延性增加的更为明显,同时得出D值与破坏形态的对应关系.对比素混凝土,证明碳纤维布能提高混凝土抗冲击能力.
为研究在强动载冲击下、径向碳纤维布约束条件下的混凝土动态力学性能,采用SHPB(分离式霍普金森杆)技术对C40混凝土试件及碳纤维布包裹的C40混凝土试件进行累计冲击压缩试验,测试出试件在不同冲击加载条件下的平均应变率、破坏应力、破坏应变等。同时采用表面直透法对试件进行损伤检测,并用多次冲击有效试验来讨论累计损伤特性。通过对两者特性对比分析,得出混凝土在碳纤维包裹下延性和强度均得到提高,且延性增加的更为明显,同时得出D值与破坏形态的对应关系。对比素混凝土,证明碳纤维布能提高混凝土抗冲击能力。
针对目前沥青混合料用细集料的砂当量和亚甲蓝技术指标存在的问题,开展细集料砂当量、亚甲蓝技术指标试验研究.分析了不同规格细集料的砂当量的指标差异性、亚甲蓝的指标差异性和砂当量、亚甲蓝指标的相关性,并在大量细集料试验基础上提出了细集料的技术指标和评价原则.试验数据表明亚甲蓝或砂当量试验在检验细集料时有可能将合格的细集料判断为不合格,因此有必要将两个指标结合使用;不同规格的砂当量和亚甲蓝试验结果是有差异的,技术指标与细集料的规格必须一致;目前施工技术规范中细集料的亚甲蓝技术指标偏低,需要调整.
针对目前沥青混合料用细集料的砂当量和亚甲蓝技术指标存在的问题,开展细集料砂当量、亚甲蓝技术指标试验研究。分析了不同规格细集料的砂当量的指标差异性、亚甲蓝的指标差异性和砂当量、亚甲蓝指标的相关性,并在大量细集料试验基础上提出了细集料的技术指标和评价原则。试验数据表明亚甲蓝或砂当量试验在检验细集料时有可能将合格的细集料判断为不合格,因此有必要将两个指标结合使用;不同规格的砂当量和亚甲蓝试验结果是有差异的,技术指标与细集料的规格必须一致;目前施工技术规范中细集料的亚甲蓝技术指标偏低,需要调整。
为将准静荷载试验法中动态荷载-沉降曲线转换为静态荷载-沉降曲线,并尽量与工程实际相接近,对已有分析方法进行了适用性探讨和分析比较,在原有理论基础上提出了新的C模型分析方法,将整个试验过程中桩-土系统的阻尼系数按照理论前提随时间变化分为3段,各段分别计算,最后组合成随时间变化的阻尼系数曲线。然后根据单质点模型的平衡方程计算出静态P-S曲线。借助大型计算软件MATLAB,对具体工程实例分别采用已有方法与C模型法分别进行编程计算。计算结果表明:C模型法计算出的静态P-S曲线处于由卸载点法和起始刚度法得出的静态曲线之间,该方法能较合理地分析准静载荷试验法的荷载-沉降曲线。
为将准静荷载试验法中动态荷载-沉降曲线转换为静态荷载-沉降曲线,并尽量与工程实际相接近,对已有分析方法进行了适用性探讨和分析比较,在原有理论基础上提出了新的C模型分析方法,将整个试验过程中桩-土系统的阻尼系数按照理论前提随时间变化分为3段.各段分别计算,最后组合成随时间变化的阻尼系数曲线.然后根据单质点模型的平衡方程计算出静态P-S曲线.借助大型计算软件MATLAB,对具体工程实例分别采用已有方法与C模型法分别进行编程计算.计算结果表明:C模型法计算出的静态P-S曲线处于由卸栽点法和起始刚度法得出的静态曲线之间,该方法能较合理地分析准静载荷试验法的荷载-沉降曲线.
在地震荷载作用下,钢筋混凝土桥墩是最易破坏的桥梁构件,如何较可靠地模拟钢筋混凝土桥墩在循环荷载作用下的非线性滞回反应是桥梁结构抗震研究的重要内容。以呈弯曲破坏形态的钢筋混凝土桥墩的拟静力试验结果为依据,基于OpenSees中的Beamwith Hinges Element单元,分别建立了圆形墩和矩形墩的滞回分析纤维单元模型。由计算结果与试验结果对比可知,所建立的纤维单元模型对桥墩的骨架曲线及滞回曲线都有良好的模拟效果,且能体现桥墩在反复加载过程中刚度、强度退化现象。
在地震荷载作用下,钢筋混凝土桥墩是最易破坏的桥梁构件,如何较可靠地模拟钢筋混凝土桥墩在循环荷栽作用下的非线性滞回反应是桥梁结构抗震研究的重要内容.以呈弯曲破坏形态的钢筋混凝土桥墩的拟静力试验结果为依据,基于OpenSees中的BeamwithHingesElement单元,分别建立了圆形墩和矩形墩的滞回分析纤维单元模型.由计算结果与试验结果对比可知,所建立的纤维单元模型对桥墩的骨架曲线及滞回曲线都有良好的模拟效果,且能体现桥墩在反复加载过程中刚度、强度退化现象.
以一座墩塔梁固结体系的独塔预应力混凝土斜拉宽桥--福建泉州晋江大桥为对象,根据实桥环境脉动试验和空间杆系有限元模型进行了主梁-主塔基本动力性能分析;采用振动法进行了斜拉索的固有频率和索力测试,并进行了拉索安全性能评价;根据实桥车辆强迫振动试验和考虑了路面平整度的桥梁与车辆相互作用的计算模型,分析了在移动车辆荷载作用下桥梁的动力特性,包括振动加速度计算和舒适性评价.研究结果表明,采用墩塔梁固结体系的晋江大桥面内振动频率较高,主跨或边跨均出现相互独立或影响较小的振动模态;斜拉索索力分布均匀,安全系数符合规范规定;在移动车辆荷载作用下,主梁竖向振动加速度较小,在设计行车速度下可保持较好的行车舒适性.
以一座墩塔梁固结体系的独塔预应力混凝土斜拉宽桥——福建泉州晋江大桥为对象,根据实桥环境脉动试验和空间杆系有限元模型进行了主梁-主塔基本动力性能分析;采用振动法进行了斜拉索的固有频率和索力测试,并进行了拉索安全性能评价;根据实桥车辆强迫振动试验和考虑了路面平整度的桥梁与车辆相互作用的计算模型,分析了在移动车辆荷载作用下桥梁的动力特性,包括振动加速度计算和舒适性评价。研究结果表明,采用墩塔梁固结体系的晋江大桥面内振动频率较高,主跨或边跨均出现相互独立或影响较小的振动模态;斜拉索索力分布均匀,安全系数符合规范规定;在移动车辆荷载作用下,主梁竖向振动加速度较小,在设计行车速度下可保持较好的行车舒适性。
基于Abaqus平台建立了泰州3塔悬索桥三维有限元计算模型,采用Lanczos特征值求解方法分析了该桥的动力特征,研究了加劲梁竖向、横向和扭转刚度以及塔梁间设置弹性约束对大跨度3塔悬索桥动力特性的影响。研究结果表明,加劲梁竖向刚度、横向刚度、扭转刚度的变化均对相应方向上的振动频率有影响,对其他方向上振动频率影响甚小;中塔梁间的弹性拉索刚度仅影响竖向振动频率,当其刚度超过设计刚度后影响甚小;不设置弹性约束时,结构会出现纵飘振型;塔梁间的弹性约束对动力特性的影响大于缆梁间中央扣对动力特性的影响。
基于Abaqus平台建立了泰州3塔悬索桥三维有限元计算模型,采用Lanczos特征值求解方法分析了该桥的动力特征,研究了加劲梁竖向、横向和扭转刚度以及塔梁间设置弹性约束对大跨度3塔悬索桥动力特性的影响.研究结果表明,加劲梁竖向刚度、横向刚度、扭转刚度的变化均对相应方向上的振动频率有影响,对其他方向上振动频率影响甚小;中塔梁间的弹性拉索刚度仅影响竖向振动频率,当其刚度超过设计刚度后影响甚小;不设置弹性约束时,结构会出现纵飘振型;塔梁间的弹性约束对动力特性的影响大于缆梁间中央扣对动力特性的影响.
在研究模糊有限元分析基本理论以及借鉴前人研究成果的基础上,采用模糊变量表达结构参量的不确定性;并基于区间运算和区间有限元理论,提出了用于求解模糊有限元自由振动方程的l阶泰勒级数展开算法.该算法避免了由于2阶泰勒展开所造成的区间扩张问题,在保证精度的前提下大大减小了计算量;随后又基于APDL语言用大型有限元软件ANSYS进行了二次开发,通过参数化语言的方式实现了该算法.最后以某大跨拱桥为例,在对其刚度和质量进行模糊化的条件下,基于ANsYs软件的二次开发功能采用该算法对算例中拱桥的动力特性进行了模糊有限元计算,从而验证了该算法在实际结构动力设计中的可行性和有效性.
在研究模糊有限元分析基本理论以及借鉴前人研究成果的基础上,采用模糊变量表达结构参量的不确定性;并基于区间运算和区间有限元理论,提出了用于求解模糊有限元自由振动方程的1阶泰勒级数展开算法。该算法避免了由于2阶泰勒展开所造成的区间扩张问题,在保证精度的前提下大大减小了计算量;随后又基于APDL语言用大型有限元软件ANSYS进行了二次开发,通过参数化语言的方式实现了该算法。最后以某大跨拱桥为例,在对其刚度和质量进行模糊化的条件下,基于ANSYS软件的二次开发功能采用该算法对算例中拱桥的动力特性进行了模糊有限元计算,从而验证了该算法在实际结构动力设计中的可行性和有效性。
为计算和分析一种新型的钢-混凝土组合结构——钢箱-混凝土组合构件,研究钢箱-混凝土组合构件中钢箱与钢筋共同约束下的混凝土本构关系模型,进行了一组钢箱-混凝土组合压弯构件试验,分析了在不对称约束条件下各部分混凝土的约束效应,根据各部分约束效应,将混凝土分成了强约束区、弱约束区及无约束区。对约束混凝土采用非均匀材料的直接均匀化理论,提出了析钢箱-混凝土组合构件中约束混凝土的匀质化材料本构模型,使用试验实测数据确定了本构模型中的参数。采用该本构模型的纤维模型法全过程分析结果表明,应用该本构关系计算所得的M-N曲线及荷载-应变曲线的分析结果与试验实测结果吻合良好。
为计算和分析一种新型的钢-混凝土组合结构--钢箱-混凝土组合构件,研究钢箱-混凝土组合构件中钢箱与钢筋共同约束下的混凝土本构关系模型,进行了一组钢箱-混凝土组合压弯构件试验,分析了在不对称约束条件下各部分混凝土的约束效应,根据各部分约束效应,将混凝土分成了强约束区、弱约束区及无约束区.对约束混凝土采用非均匀材料的直接均匀化理论,提出了析钢箱一混凝土组合构件中约束混凝土的匀质化材料本构模型,使用试验实测数据确定了本构模型中的参数.采用该本构模型的纤维模型法全过程分析结果表明,应用该本构关系计算所得的M-N曲线及荷载-应变曲线的分析结果与试验实测结果吻合良好.
对填充型环氧涂层钢绞线锚固单元的锚固过程和锚固机理进行分析,利用ANSYS软件进行有限元建模和分析。分析结果显示,夹片外锥角为11°~13°,夹片内丝牙螺距为1.5~2 mm,齿高为0.7~0.9 mm,牙型角为60°~70°,夹片锥角比锚板孔锥角大10'~20'时,不出现切口效应,锚固效率系数大于95%。通过静载试验和疲劳试验验证其锚固性能,试验结果表明,在填充型环氧涂层钢绞线施工过程的低应力和使用过程中的高应力状态下,该锚具均具有可靠的锚固性能。
对填充型环氧涂层钢绞线锚固单元的锚固过程和锚固机理进行分析,利用ANsYs软件进行有限元建模和分析.分析结果显示,夹片外锥角为11°～13°,夹片内丝牙螺距为1.5～2 mm,齿高为0.7～0.9 mm,牙型角为60°～70°,夹片锥角比锚板孔锥角大10'～20'时,不出现切口效应,锚固效率系数大于95%.通过静载试验和疲劳试验验证其锚固性能,试验结果表明,在填充型环氧涂层钢绞线施工过程的低应力和使用过程中的高应力状态下,该锚具均具有可靠的锚固性能.
研究了荷载作用下索道桥的竖向变位太大的问题.依据虚拟恒载同样能增加承重索的重力刚度、从而提高索道桥竖向刚度的基本原理.提出了虚拟恒载法控制竖向挠度的方法和初始预张力的确定方法,并给出了虚拟恒载的施加方法,即在主索因全部恒载作用而形成初始线形之后、承受活载之前,对其进行预拉.并运用小垂度柔索的索力转换方程,推导出了虚拟恒载的计算公式和初始垂度的确定方程,并考虑了温度变化和索道桥两支点高程差异的影响.通过对算例的计算结果分析,得出了活载挠跨比较合理的取值区间;虚拟恒载法控制竖向刚度的措施比较经济,且效果十分明显.
研究了荷载作用下索道桥的竖向变位太大的问题。依据虚拟恒载同样能增加承重索的重力刚度、从而提高索道桥竖向刚度的基本原理。提出了虚拟恒载法控制竖向挠度的方法和初始预张力的确定方法,并给出了虚拟恒载的施加方法,即在主索因全部恒载作用而形成初始线形之后、承受活载之前,对其进行预拉。并运用小垂度柔索的索力转换方程,推导出了虚拟恒载的计算公式和初始垂度的确定方程,并考虑了温度变化和索道桥两支点高程差异的影响。通过对算例的计算结果分析,得出了活载挠跨比较合理的取值区间;虚拟恒载法控制竖向刚度的措施比较经济,且效果十分明显。
为建立基于可靠性的在役T形截面简支粱桥抗剪承载力临界寿命曲线,并提出相应的受剪承载力剩余寿命实用预测方法,以设计目标可靠指标降低0.5为受弯构件抗剪承载能力最低可靠指标.在引入抗力简单随机过程模型的基础上,通过计算不同评估基准期与最低可靠指标时应的构件抗力相对折减系数限值,建立了基于抗力折减系数限值的受弯构件抗剪承栽能力临界寿命曲线和预测方法.最后,以某20 m简支T形梁桥为例进行抗剪承载力寿命预测,计算结果表明,本文提出的抗剪承载力寿命预测方法简单实用,与基于可靠度的在役桥梁承载能力剩余寿命预测方法是等效的,避免了寿命预测中复杂的可靠指标计算过程,可用于在役桥梁受弯构件抗剪承载力寿命预测.
为建立基于可靠性的在役T形截面简支梁桥抗剪承载力临界寿命曲线,并提出相应的受剪承载力剩余寿命实用预测方法,以设计目标可靠指标降低0.5为受弯构件抗剪承载能力最低可靠指标。在引入抗力简单随机过程模型的基础上,通过计算不同评估基准期与最低可靠指标对应的构件抗力相对折减系数限值,建立了基于抗力折减系数限值的受弯构件抗剪承载能力临界寿命曲线和预测方法。最后,以某20 m简支T形梁桥为例进行抗剪承载力寿命预测,计算结果表明,本文提出的抗剪承载力寿命预测方法简单实用,与基于可靠度的在役桥梁承载能力剩余寿命预测方法是等效的,避免了寿命预测中复杂的可靠指标计算过程,可用于在役桥梁受弯构件抗剪承载力寿命预测。
考虑车桥耦合振动计算了汽车通过曲线连续梁桥时车辆和桥梁的振动。把车辆和曲线连续梁桥视作两个分离子体系,分别应用广义虚功原理和有限元法推导了两者的各自振动方程组,通过位移协调方程及车桥相互作用联系方程把车辆和曲线连续梁桥振动耦合起来,建立了车桥耦合振动方程,给出了采用有限元通用分析软件ANSYS实现公路曲线连续梁桥车桥耦合振动的计算方法。数值算例表明,该计算方法仅经3次迭代即可获得较高精度及可靠的数值结果,并与连续梁按规范给定的基频估算值计算的冲击系数进行对比,在平整桥面情况下,两者基本吻合,在桥面不平度等级为C级时,两者相差较大,这说明按现有规范计算曲线连续梁桥的冲击系数,在某些特定的条件下,有可能是不安全的。从而为公路曲线连续梁桥动力性能评价寻求了一种方便可靠的数值分析方法。
考虑车桥耦合振动计算了汽车通过曲线连续梁桥时车辆和桥梁的振动.把车辆和曲线连续梁桥视作两个分离子体系,分别应用广义虚功原理和有限元法推导了两者的各自振动方程组,通过位移协调方程及车桥相互作用联系方程把车辆和曲线连续梁桥振动耦合起来,建立了车桥耦合振动方程,给出了采用有限元通用分析软件ANSYS实现公路曲线连续梁桥车桥耦合振动的计算方法.数值算例表明,该计算方法仅经3次迭代即可获得较高精度及可靠的数值结果,并与连续梁按规范给定的基频估算值计算的冲击系数进行对比,在平整桥面情况下,两者基本吻合,在桥面不平度等级为C级时,两者相差较大,这说明按现有规范计算曲线连续梁桥的冲击系数,在某些特定的条件下,有可能是不安全的.从而为公路曲线连续梁桥动力性能评价寻求了一种方便可靠的数值分析方法.
为获得苏通大桥连续刚构桥主梁所用C60高强高性能混凝土的徐变规律,在自然环境条件下开展了不同加载龄期配筋混凝土的徐变试验。对短期徐变试验数据分析得出,5 d和7 d加载龄期的徐变发展较快,当条件许可时,建议推迟实桥节段张拉龄期,以减小早期徐变,从而减小预应力损失。长期试验结果表明,配筋高强高性能混凝土的徐变小于现行桥梁规范公式计算值,徐变发展进程也与现行桥梁规范不同。根据大量的试验结果,采用非线性回归方法对现行桥梁规范徐变计算公式进行了修正,得出实桥所用混凝土的徐变预测公式。利用该公式对分批加载的试验试件进行了计算,计算结果与试验结果符合较好。徐变试验结果和修正的徐变预测公式可为实桥的设计和施工提供参考。
为获得苏通大桥连续刚构桥主梁所用C60高强高性能混凝土的徐变规律,在自然环境条件下开展了不同加载龄期配筋混凝土的徐变试验.对短期徐变试验数据分析得出,5 d和7 d加栽龄期的徐变发展较快,当条件许可时,建议推迟实桥节段张拉龄期,以减小早期徐变,从而减小预应力损失.长期试验结果表明,配筋高强高性能混凝土的徐变小于现行桥梁规范公式计算值.徐变发展进程也与现行桥梁规范不同.根据大量的试验结果,采用非线性回归方法对现行桥梁规范徐变计算公式进行了修正,得出实桥所用混凝土的徐变预测公式.利用该公式对分批加载的试验试件进行了计算,计算结果与试验结果符合较好.徐变试验结果和修正的徐变预测公式可为实桥的设计和施工提供参考.
岩溶地区修建公路隧道时,把溶洞的处理和施工监测工作放在首要位置,准确掌握围岩沉降、收敛规律以及支护压力的变化,便于及时调整支护和施工参数。针对隧道穿过特大溶洞边墙的情况,采取上下台阶法施工并施做了支顶结构和临时支撑墙确保在隧道开挖过程中围岩的稳定性及施工安全。通过对白须公特大溶洞隧道的溶洞支顶结构的应力应变以及老虎嘴处临时支撑结构承受上部围岩压力在施工过程时间变化特性分析,探讨不同的隧道开挖方式对围岩的扰动影响,并分析了地下附属结构物的回应。通过对结构物的监测分析可以看出:溶洞对支顶结构的影响主要表现为水平推力,竖直压力较小;老虎嘴上部岩层中软弱夹层对围岩整体稳定影响较小,没有产生过大松动压力。
岩溶地区修建公路隧道时,把溶洞的处理和施工监测工作放在首要位置,准确掌握围岩沉降、收敛规律以及支护压力的变化,便于及时调整支护和施工参数.针对隧道穿过特大溶洞边墙的情况,采取上下台阶法施工并施做了支顶结构和临时支撑墙确保在隧道开挖过程中围岩的稳定性及施工安全.通过对白须公特大溶洞隧道的溶洞支顶结构的应力应变以及老虎嘴处临时支撑结构承受上部围岩压力在施工过程时间变化特性分析,探讨不同的隧道开挖方式对围岩的扰动影响,并分析了地下附属结构物的回应.通过对结构物的监测分析可以看出:溶洞对支顶结构的影响主要表现为水平推力,竖直压力较小;老虎嘴上部岩层中软弱夹层对围岩整体稳定影响较小,没有产生过大松动压力.
收集了12组盾构法隧道施工引起的深层土体沉降实测数据,研究深层土体沉降槽宽度系数i(z)随着地层深度z增加产生的变化规律。研究结果表明:i(z)随着z的增加而逐渐减小;i(z)/i(z=0)与(1-z/h)(h为隧道轴线埋深)之比在黏性土中基本呈幂函数关系,砂土中基本呈线性关系。对姜忻良计算公式进行了修正,使其具有更广泛的适用性。通过回归分析,提出一个新的i(z)经验计算公式。通过反分析以及与解析解进行比较,给出这两个公式计算参数的取值范围。算例分析表明,这两个公式均能较好的拟合实测值,可考虑不同土质条件,包括黏性土和砂类土,适用范围较广。
收集了12组盾构法隧道施工引起的深层土体沉降实测数据,研究深层土体沉降槽宽度系数i(z)随着地层深度z增加产生的变化规律.研究结果表明:i(z)随着z的增加而逐渐减小;i(z)/i(z=0)与(1-z/h)(h为隧道轴线埋深)之比在黏性土中基本呈幂函数关系,砂土中基本呈线性关系.对姜忻良计算公式进行了修正,使其具有更广泛的适用性.通过回归分析,提出一个新的i(z)经验计算公式.通过反分析以及与解析解进行比较,给出这两个公式计算参数的取值范围.算例分析表明,这两个公式均能较好的拟合实测值,可考虑不同土质条件,包括黏性土和砂类土,适用范围较广.
以轿车白车身为研究对象,基于前处理软件Hypermesh和有限元分析软件MSC.Nastran,应用有限元分析理论,建立了白车身有限元模型.通过有限元模态分析和试验模态分析的方法,分别得到白车身的固有频率、相应的振型等模态参数.将试验结果与理论分析结果进行对比,验证了白车身有限元模型的有效性.从振动、强度角度考虑,分析了该白车身所承受内外激励的影响.根据应变模态的局域性特点,提出利用有限元模型各阶模态应变能分布,确定车身结构弹性变形最大位置的方法,有针对性地加强车身的局部刚度.结果表明,该方法具有较好的实际工程应用价值.
以轿车白车身为研究对象,基于前处理软件Hypermesh和有限元分析软件MSC.Nastran,应用有限元分析理论,建立了白车身有限元模型。通过有限元模态分析和试验模态分析的方法,分别得到白车身的固有频率、相应的振型等模态参数。将试验结果与理论分析结果进行对比,验证了白车身有限元模型的有效性。从振动、强度角度考虑,分析了该白车身所承受内外激励的影响。根据应变模态的局域性特点,提出利用有限元模型各阶模态应变能分布,确定车身结构弹性变形最大位置的方法,有针对性地加强车身的局部刚度。结果表明,该方法具有较好的实际工程应用价值。
为解决目前高速公路建设区域生态环境保护、恢复与重建等缺乏可靠的科学依据的问题,从高速公路建设区域生态环境特点出发,确定生态功能区划的依据和区划因子。对区域内生态敏感性和生态服务功能重要性分别进行单因子评价和综合评价,并在ArcView和SPSS软件支持下绘制各专题图。在此基础上,利用ArcGIS软件校正并数字化单要素专题图,调用聚类分析模块,结合"自上而下"顺序划分与"自下而上"逐级合并的区划方法,得到高速公路建设区域生态功能区划结果。以穿越秦岭生态保护区的西安-汉中高速公路户洋段为实例分析,将高速公路建设区域分为2个高级生态区,10个生态功能小区,其中户洋段高速公路跨越5个生态功能小区。
为解决目前高速公路建设区域生态环境保护、恢复与重建等缺乏可靠的科学依据的问题,从高速公路建设区域生态环境特点出发.确定生态功能区划的依据和区划因子.对区域内生态敏感性和生态服务功能重要性分别进行单因子评价和综合评价,并在ArcView和SPSS软件支持下绘制各专题图.在此基础上,利用ArcGIS软件校正并数字化单要素专题图,调用聚类分析模块,结合"自上而下"顺序划分与"自下而上"逐级合并的区划方法,得到高速公路建设区域生态功能区划结果.以穿越秦岭生态保护区的西安-汉中高速公路户洋段为实例分析,将高速公路建设区域分为2个高级生态区,10个生态功能小区,其中户洋段高速公路跨越5个生态功能小区.
阐述了发达国家高速公路的发展状况,认真研究了发达国家公路建设筹融资的理念、方法和思路,并分析了意大利、西班牙、法国、澳大利亚、日本、美国等国家公路特许经营的特点,在此基础上,提出了促进我国特许经营收费公路的6条建议,主要建议有:适度发展经营性收费公路;逐步建立和完善公路特许经营制度;将政府对公路的投入作为财政补助是缩短收费经营年限或降低公路通行费标准的有效途径;高速公路建设与发展必须与国民经济发展的要求相适应,并适度超前发展;采用较长的特许经营期限;研究制订适合我国国情的特许经营公路的筹融资方式。
为了解决传统配送中心选址没有同时考虑库存持有成本和决策环境的动态变化的问题,建立了一种新的模型.首先,利用两步骤近似方法获得(Q,R)库存策略下每一个周期配送中心的库存成本计算公式;然后,针对传统设施动态选址模型对选址成本的不恰当表示进行了修正,并与库存成本计算方法相结合,从而建立考虑库存成本的配送中心动态选址模型.最后,分别用遗传算法、克隆选择算法、粒子群优化算法求解所建立的模型,并从算法的精确度、稳定性、运算速度和收敛性比较了三种算法的性能.算例测试结果表明:所建立的模型是有效的;从总体上看,遗传算法的适应性要强于克隆选择算法和粒子群算法.
为了解决传统配送中心选址没有同时考虑库存持有成本和决策环境的动态变化的问题,建立了一种新的模型。首先,利用两步骤近似方法获得(Q,R)库存策略下每一个周期配送中心的库存成本计算公式;然后,针对传统设施动态选址模型对选址成本的不恰当表示进行了修正,并与库存成本计算方法相结合,从而建立考虑库存成本的配送中心动态选址模型。最后,分别用遗传算法、克隆选择算法、粒子群优化算法求解所建立的模型,并从算法的精确度、稳定性、运算速度和收敛性比较了三种算法的性能。算例测试结果表明:所建立的模型是有效的;从总体上看,遗传算法的适应性要强于克隆选择算法和粒子群算法。
高速公路运行效率监控由两阶段分析实现,第一阶段是对不同运营期间内运行效率的测度,选用能够反映高速公路基本运行特征的交通量、平均行驶时间等分析指标作为决策变量,以高速公路运营过程中的各时间段为决策单元.构造可排序的数据包络分析模型测度决策单元相时效率的变化,得到外部运营环境影响下交通运行效率的动态发展过程;第二阶段是对运营过程中发生的异常状况的识别,应用质量管理中的质量控制图法,将运行效率测度值在单值一极差控制图上描点,识别高速公路运行情况最好的时期,将其作为以后实践的参考标准,实现运营管理策略实施的自我监控和自我调整,从而对高速公路的运营管理进行连续性的改进;最后,论文用算例对模型的合理性和可行性进行验证.
高速公路运行效率监控由两阶段分析实现,第一阶段是对不同运营期间内运行效率的测度,选用能够反映高速公路基本运行特征的交通量、平均行驶时间等分析指标作为决策变量,以高速公路运营过程中的各时间段为决策单元,构造可排序的数据包络分析模型测度决策单元相对效率的变化,得到外部运营环境影响下交通运行效率的动态发展过程;第二阶段是对运营过程中发生的异常状况的识别,应用质量管理中的质量控制图法,将运行效率测度值在单值-极差控制图上描点,识别高速公路运行情况最好的时期,将其作为以后实践的参考标准,实现运营管理策略实施的自我监控和自我调整,从而对高速公路的运营管理进行连续性的改进;最后,论文用算例对模型的合理性和可行性进行验证。
