河浜管道管土相互作用及差异沉降分析

基于ABAQUS有限元软件建立并验证了考虑河浜与非河浜地基接触、管土接触的交通荷载-土基结构-埋地管道三维有限元模型.利用该模型分析了埋地管道在不同地基处理方案下的管道竖向土压力、侧向土压力及管道内部应力,并采用分层总和法与有限元相结合的方法计算河浜地区管道存在情况下土基顶面差异沉降,结果表明,在交通荷载作用下,管道结构最大土压力出现在管顶、管侧及管底位置;交通荷载和土体自重荷载引起的管道Mises应力不容忽视,在河浜土基不处理的情况下,其最大值达4.887 MPa;在管顶(底)处存在由于管土相对刚度差异带来的土压力集中现象,其值分别是天然土基同等深处的土压力的2.61和2.99倍,分层总和法无法考虑管土相互作用导致的结果失真,有限元和分层总和法相结合的计算结果与实际情况较为吻合.     

黏质路基土永久变形改进计算方法

通过室内重复荷载三轴试验,测试了36种工况下黏质路基土永久应变与试验加载次数之间的关系;采用统计回归的方法对黏质路基土永久变形预估模型进行了标定与修正.以分层应变总和法为基础,结合道路渠化交通的考虑,提出了分条分层总和法作为柔性路面路基土在车辆重复荷载作用下永久变形的改进计算方法,并详细说明该方法的计算原理及步骤.结合典型柔性路面结构实例,计算了黏质路基土的永久变形量,并通过对比分析,验证了该方法的合理性.     

潮湿多雨地区高速公路路基湿度的实测特征

为获取潮湿多雨地区路基的湿度分布特征及其影响因素,采用现场钻芯取样和预埋湿度传感器的方法,对4条高速公路进行了现场测试。结果表明,黏土路基显著受地下水毛细作用的影响,路床内平衡含水率较最佳含水率提高5%左右,土路肩和边坡的入渗将直接影响外侧行车道以下路基湿度、提升含水率并造成一定程度的干湿循环,中央分隔带防排水措施的失效也可导致内侧行车道下含水率大幅提升;而砂土路基受地下水的影响较小,湿度波动与气候因素变化之间的滞后性也较小。因此,设计时宜充分重视防排水措施的长效性,并以路基长期的湿度分布作为设计状态;若考虑到入渗产生的湿度提升与波动,以及高速公路行车道的荷载分布特征,以外侧车道的实际湿度作为设计状态则更为合适。     

基于机场跑道道面结构完整性的盾构施工控制

根据盾构穿越机场飞行区地基的沉降变形规律和保证道面结构完整性的条件下,令道面结构与地基保持相互接触、共同协调变形,推导了盾构穿越机场飞行区所允许的最大沉降量δmax公式.根据此公式可建立机场道面安全承受标准,进而对盾构施工等主要参数进行有效控制,保证工程安全顺利进行.     

机场水泥混凝土道面状况指数两层次分区方法及适应性

针对目前机场水泥混凝土道面采用"部位→区域→单元"三层次分区计算道面状况指数(PCI)方法的复杂性,提出了机场水泥混凝土道面"部位→区域"两层次分区方法并分析了该方法的适用性.利用6个机场55个区域的实际病害信息,通过两层次分区方法计算区域PCI,并采用单因素方差分析方法计算道面区域所在部位、区域大小、不同机场等因素之间的显著性影响水平.结果表明,利用民用机场水泥混凝土道面两层次分区方法计算得到的区域PCI略小于规范中三层次分区方法的计算值,结果更偏安全;平均偏差仅为1.04,对区域的损坏等级评价基本无影响;部位划分、区域大小、不同机场对计算偏差无显著性影响.两层次分区方法可大大减少道面状况评价的工作量,可推广性强.     

桥头引道工后沉降评价与养护标准的研究

高等级道路桥头引道工后沉降是道路养护中所面临的主要问题.长期以来,养护部门一直缺乏明确的评价与养护标准,为此结合上海市管公路的养护实践,通过理论分析和现场试验,提出了高等级道路桥头引道不均匀沉降的判定指标,并给出了相应的评价标准和养护标准,成果与实际情况具有良好的相关性,可操作性强,已经纳入了《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ 073.2-2001).     

考虑水膜厚度影响的道面轮胎间动态摩擦模型

针对考虑水膜影响的现有摩擦模型无法利用现场测试数据修正并应用于动态摩擦过程分析,提出了道面-轮胎间动态摩擦模型.该模型以平均集总Lugre模型为基础,考虑了水膜厚度、飞机速度、胎压、道面表面构造幅度和滑移率等因素影响下通过实验和数值回归等手段获取参数,用于道面动态摩擦性能的评价预估.通过上海浦东国际机场的现场实测数据,修正模型物理意义明确,具有较高的预估精度,该模型利用现场实测数据获取参数,适用于实际道面安全管理.     

地震作用下加筋土路基力学行为的弹塑性分析

就地震作用下加筋土路基的力学行为进行了分析.计算时土体选用能考虑动载作用下土体中孔隙水压力的变化等因素影响Finn弹塑性动本构模型,土体与筋材的相互作用通过筋土界面模型进行模拟,采用Biot动力固结理论描述土体在流体与动力相互作用下的力学特征.然后利用该模型分析了在地震荷载作用下,加筋与不加筋土路基的侧向位移、沉降与土体中孔隙水压力分布的特点.结果表明:土体加筋可以在一定程度上缓解地震对路基产生的破坏作用.该方法简单实用,且模型中的参数可以通过常规的土工试验获得.对分析地震荷载作用加筋土路基的力学行为有很好的指导作用.     

加筋土路堤稳定的极限分析

为了完善加筋土路堤稳定的极限分析设计方法,对加筋土路堤稳定的极限分析计算方法进行研究．根据塑性极限分析上限定理,结合传统条分法,建立了加筋土路堤稳定性安全系数计算式．运用该计算式与瑞典法、荷兰法以及我国加筋土路基设计规范推荐公式,分别探讨了重度、粘聚力、内摩擦角、筋材设计抗拉强度和路堤高度等因素对加筋土路堤稳定性的影响．研究结果表明,本文公式与荷兰法、瑞典法计算结果较为接近．因此,本文公式作为评价加筋土路堤稳定的方法合理,可为加筋土路堤稳定设计提供参考．     

路面使用性能可拓评价方法

基于可拓学理论,建立了路面使用性能可拓评价的物元模型.该模型通过可拓集合理论及关联函数,可以精确确定待评价的路面关于各路面使用性能状态的关联度,从而能够全面精确地评价其路面使用性能状态,为道路养护维修决策提供科学、可靠的依据.