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2024年 41卷 11期
刊出日期:2024-11-15

长大干线:工程地质与路基
长大干线:线路与轨道
信息化技术
长大干线:桥梁工程
长大干线:隧道工程
城市轨道交通
工程经济与管理
工程材料
风险管理与研究
 
       长大干线:工程地质与路基
1 干湿循环下川东红层软岩崩解特性及量化研究
黄世光, 周先才, 张国栋, 姚瑞珽, 刘明宇, 凌斯祥, 巫锡勇
研究目的:针对铁路沿线红层软岩路基崩解引起的翻浆、冒泥和地基沉降等问题,以四川盆地中东部侏罗系红层软岩为研究对象,参考研究区气候环境背景条件开展了干湿循环条件下的外力扰动耐崩解性试验,通过对崩解过程进行多指标量化分析,探究干湿循环效应下红层软岩的崩解特性,明晰不同地层红层软岩的崩解差异,查明崩解速率随干湿循环的演化规律。
研究结论:(1)耐崩解性试验中崩解物颗粒含量随干湿循环次数增加而呈现出的变化规律可分为粗颗粒迅速减少阶段、中间颗粒稳定阶段和细颗粒持续增多阶段;(2)不同区域的红层软岩中不同粒组颗粒含量变化和崩解性差异较大,崩解性强弱顺序为内江组>遂宁组>达州组;(3)红层软岩的崩解规律表现为随干湿循环次数的增加,耐崩解性指数、崩解比、标准基础熵不断减小,小颗粒指数不断增大;随干湿循环次数的增加崩解速率不断减小,大颗粒含量减少,同时小颗粒含量持续增多,崩解逐渐达到稳定;(4)本研究成果可为红层软岩路基的铁路选线及灾害防治提供参考及理论依据。
2024 Vol. 41 (11): 1-6 [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF  (778 KB)  ( 4 )
7 沈阳砂卵石地层离散元仿真参数标定
何恩光, 赵文超, 齐鹏, 周鹏
研究目的:在开展基于离散元的盾构-砂卵石相互作用仿真分析中,存在实际砂卵石参数与离散元模拟参数不匹配问题,为解决此问题,需要对沈阳地铁3号线甘官站—千岛湖街站区间(简称“甘千区间”)实际施工地层的砂卵石进行物理试验和仿真试验,以堆积角为响应值,分别进行Plackett-Burman试验设计和Box-Behnken试验设计,标定离散元仿真分析所需的仿真参数,为盾构-砂卵石相互作用仿真分析提供依据。
研究结论:(1)物理试验得到砂卵石粒度分布、密度1 719 kg/m3、堆积角38.68°;(2)Plackett-Burman试验设计,筛选出对砂卵石堆积角影响显著因素为:砂卵石-砂卵石静摩擦系数、砂卵石-砂卵石滚动摩擦系数、砂卵石-盾构机滚动摩擦系数;(3)通过Box-Behnken试验设计,建立堆积角与显著性因素之间的回归模型,反演出最佳仿真参数为:砂卵石-砂卵石静摩擦系数0.599、砂卵石-砂卵石滚动摩擦系数0.195、砂卵石-盾构机滚动摩擦系数0.033;(4)本研究成果可应用于盾构机离散元仿真分析。
2024 Vol. 41 (11): 7-11 [摘要] ( 7 ) HTML (1 KB)  PDF  (617 KB)  ( 1 )
12 升温条件下青藏线气候与冻土变化特征研究
苗学云, 唐占峰, 米维军, 孔令伟, 程佳
研究目的:全球气温持续上升、暖湿化逐年加剧,致使青藏高原多年冻土地区热侵蚀加剧,冻土退化对高原寒区铁路安全运营及相关铁路工程建设带来众多技术难题。通过收集青藏铁路多年冻土区沿线气温、降水、地温等数据,系统分析多年冻土区气候变化规律与冻土变化特征,研究成果旨在为增温条件下高原寒区工程维养与工程建设提供理论支撑。
研究结论:(1)近20年青藏高原增温速率为0.64 ℃/10 a,降水量增加速率为16.8 mm/10 a;(2)青藏铁路沿线平均气温为-5.9~-2.7 ℃,年降水量增加了75~86 mm;(3)青藏铁路多年冻土区地温升高0.06~0.21 ℃,南北两界温度提高了0.04~0.17 ℃,沿线冻结指数为1.5~5.6;(4)本研究成果可为高原寒区道路工程建造与既有工程病害处置提供理论支撑与技术参考。
2024 Vol. 41 (11): 12-16 [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF  (1087 KB)  ( 1 )
       长大干线:线路与轨道
17 考虑参数随机性的砂浆脱空长度对行车的影响
冯玉林, 谢宇航, 文胜, 蒋丽忠, 楚金辉, 周旺保
研究目的:高速铁路无砟轨道砂浆脱空病害直接影响线路运营速度和行车性能。本文以某六跨简支梁桥-CRTSⅡ型无砟轨道系统,CRH2C、CRH3和CRH380A高速动车组为研究对象,基于ANSYS开展无砟轨道-桥梁子模型模态分析,获取整体质量、刚度和阻尼矩阵。结合HBMAT命令和PYTHON语言将整体矩阵转换为稀疏矩阵,并与节点自由度映射文件一起导入多体动力学软件中。通过轮轨接触关系最终建立考虑砂浆脱空的车轨桥耦合系统动力学模型,并进行验证。以中国轨道谱为初始不平顺,基于前期开发的桥轨通用表征模型求得桥墩沉降引起的轨道变形为附加不平顺。考虑扣件刚度、砂浆弹性模量和桥墩沉降的随机性,基于Design-Expert软件,采用Box-Behnken法设计试验点,分别开展耦合动力学模型计算,评估不同类型高铁列车在不同砂浆脱空工况和力学参数随机性下的走行性能。
研究结论:(1)建立的考虑砂浆脱空的车轨桥耦合动力学模型与文献模型计算结果吻合良好;(2)同一砂浆脱空值下,对安全性指标强弱影响依次为CRH380A>CRH2C>CRH3,对舒适性指标影响强弱依次为CRH2C>CRH3>CRH380A,对平稳指标性影响,三种型号的列车基本一致;(3)考虑参数随机性后,安全性、舒适性及平稳性指标值均呈现上下波动情况,各指标控制限值呈上、下界值,取上界值作为控制限值较不考虑参数随机更安全可靠;(4)本研究结果可为高铁简支梁桥上行车设计及验算提供一定参考。
2024 Vol. 41 (11): 17-23 [摘要] ( 8 ) HTML (0 KB)  PDF  (952 KB)  ( 3 )
24 线路纵向阻力对梁轨网系统地震响应影响规律
闫斌, 余丽梅, 李哲
研究目的:为研究不同线路纵向阻力下高速铁路桥梁-轨道-接触网系统的地震响应特性,以铺设7× 32 m双线简支箱梁为例,建立桥梁-轨道-接触网系统精细化仿真模型,探讨线路纵向阻力对系统各构件地震响应的影响,分析不同地震波作用下各构件的响应特性,以及接触网结构对梁轨系统的影响规律。
研究结论:(1)线路纵向阻力对钢轨应力和扣件纵向变形影响较大,无砟轨道能减小桥台处的扣件纵向变形,但会提高两端桥台处的钢轨应力,在El-Centro地震波作用下,无砟轨道扣件纵向阻力下的扣件纵向变形分别比有砟轨道和小阻力扣件低16.7%、15.0%;(2)线路纵向阻力对接触网结构和桥梁结构的地震响应影响较小;(3)不同线路纵向阻力下,El-Centro波对桥梁结构和轨道结构的影响比Taft波显著,在El-Centro地震波作用下,小阻力扣件和有砟轨道下的梁体应力分别比无砟轨道高9.6%、7.4%;(4)接触网结构的存在会影响系统的整体刚度,考虑接触网后,梁体应力和桥台底部最大剪力明显增大,建议在进行震区高速铁路桥梁设计时考虑接触网结构的影响;(5)本研究成果可为桥上轨道结构抗震设计提供参考和借鉴。
2024 Vol. 41 (11): 24-29 [摘要] ( 8 ) HTML (0 KB)  PDF  (726 KB)  ( 1 )
30 矢距差方法表征轨道平顺性状态的适用性分析
魏晖, 杨飞, 朱洪涛, 谢智峰, 曹娟华
研究目的:在高速铁路建造技术引进的过程中,为表征轨道的高低、轨向的平顺性,我国引入了矢距差方法。然而矢距差方法在轨道状态评价及维修作业指导中的效果存在一定的争议,其在轨道管理中的适用性亟需明确。为厘清这一现象背后的机制,本文首先从矢距差与车体加速度的相关性问题切入,采用相关系数与归一化互信息评价矢距差对车辆动力学响应的反映能力;然后从矢距差的轨道偏差状态空间描述的角度,通过建立矢距差下的轨道偏差状态空间表达式并分析其能观性,讨论矢距差对轨道偏差状态的表征能力,明确其指导作业性能;最后比较了中点矢距对轨道平顺性状态的表征性能。
研究结论:(1)5 m/30 m及150 m/ 300 m矢距差与车体加速度间呈弱相关关系,且无证据显示二者间存在非线性映射结构;(2)由于5 m/30 m或150 m/ 300 m矢距差所表征的状态空间不完全能观,故难以通过矢距差指导轨道维修作业;(3)中点矢距所表征的轨道系统不能观状态数较少,补充少量测量条件即可实现轨道偏差状态的完全能控能观,同时与车体加速度呈强相关关系,一定程度上更有利于轨道评价及维修作业;(4)本文研究解释了矢距差方法在高速铁路轨道评价与轨道维修中存在的适用性问题,可为合理选择轨道不平顺表征方法提供一定的理论依据。
2024 Vol. 41 (11): 30-35 [摘要] ( 8 ) HTML (0 KB)  PDF  (790 KB)  ( 2 )
       长大干线:桥梁工程
36 框架桥节点UHPC桥面板负弯矩性能研究
邱俊峰, 张杰, 张阳, 余俊杰
研究目的:为探究小跨径连续框架桥负弯矩区UHPC桥面板的受力性能,通过实桥缩尺模型对节点抗裂、转动能力和极限承载力等进行试验研究,并基于ABAQUS有限元软件对试验模型进行数值模拟与参数分析,探究UHPC桥面板长度、厚度与配筋率等关键参数对框架桥负弯矩区节点受力性能的影响规律。
研究结论:(1)框架桥节点的UHPC桥面板具有较高的开裂应力(6.56 MPa),在正常使用阶段,UHPC桥面板有效抑制了负弯矩区的裂缝形成和发展,提高了结构的整体抗裂性能;(2)增大UHPC桥面板配筋率能有效提高框架桥节点的抗弯承载能力,但会降低UHPC桥面板的抗裂性能;(3)框架桥节点的抗裂性能与承载能力均随UHPC桥面板厚度的增大而提高;(4)在保证UHPC桥面板和UHPC-NC界面均具有较好抗裂性能的前提下,在框架桥节点的负弯矩零点之间设置UHPC桥面板经济性最好;(5)本研究就小跨径连续框架桥负弯矩区提出了一种高性能节点的构造设计方法,可为同类桥梁设计提供有效参考。
2024 Vol. 41 (11): 36-41 [摘要] ( 7 ) HTML (0 KB)  PDF  (952 KB)  ( 1 )
42 铁路连续组合钢箱梁桥振动与噪声试验研究
顾奕伟, 文望青, 聂鑫, 曾甲华, 姜越鑫
研究目的:为研究钢-混凝土连续组合梁桥在铁路重载作用下桥梁的振动与噪声响应,以某客运专线一座跨度为(40+50+40)m的铁路钢-混凝土连续组合梁桥为工程背景,开展了结构振动与噪声现场实测试验。本试验共记录到了16辆不同编组列车通行工况下的有效数据,列车通行速度在160~210 km/h范围内。以此为基础,本文分析探讨了铁路组合梁桥结构振动与噪声的特性,以期为铁路组合结构桥梁的声振响应研究与工程应用提供数据参考。
研究结论:(1)本研究涉及的组合结构桥梁车致振动的优势频率范围为30~2 000 Hz,结构竖向振动峰值频率出现在100 Hz,横向振动峰值频率出现在63 Hz;(2)近轨30 m范围内场点A计权噪声声压级的优势频率范围为63~1 250 Hz;(3)钢腹板局部振动响应突出,加速度有效值可达6~10 m/s2,显著高于结构的竖向及横向振动;(4)铁路边界场点噪声声压级可达75~78 dB(A);(5)本研究成果可为铁路钢混组合梁桥工程及研究提供实测数据支撑。
2024 Vol. 41 (11): 42-46 [摘要] ( 7 ) HTML (0 KB)  PDF  (930 KB)  ( 1 )
47 TRC加固老旧空心板梁受弯性能研究
尹世平, 邢澳杰, 苏迅, 杨雨厚, 冯坚, 黎力韬
研究目的:为验证纤维编织网增强混凝土(TRC)应用于桥梁加固的可行性,本文针对现役钢筋混凝土(RC)桥梁主梁存在的承载力不足和挠度较大等问题,将TRC用于加固老旧RC桥梁主梁,基于现场四点弯曲试验,研究TRC加固老旧足尺空心板梁的抗弯性能。
研究结论:(1)TRC加固梁主要发生了纤维编织网断裂、纤维编织网与基体相对滑移、局部脱粘以及层间剥离的失效模式,加固后其承载力提高了9.09%~30.3%;(2)TRC加固使空心板梁挠度减小了8.4%~26.8%,有效提升了其刚度,并限制了裂缝的开展,但延性降低了13.8%~31.9%;(3)本试验获得的最优纤维编织网搭接长度为400 mm;(4)对TRC加固空心板梁的承载力进行了计算,其理论值与试验值吻合程度较好;(5)本研究成果对TRC在桥梁工程的加固应用具有一定的指导意义。
2024 Vol. 41 (11): 47-53 [摘要] ( 11 ) HTML (0 KB)  PDF  (2015 KB)  ( 4 )
54 基于浸水环境的湿陷性黄土灌注桩承载力计算
张延杰, 田旺, 王旭, 杨少军, 蒋代军
研究目的:当铁路桥梁桩基穿越大厚度湿陷性黄土场地时,目前规范按照最不利状态下的极限值进行负摩阻力计算,导致计算桩身长度过大,造成大量工程投资浪费。本文提出场地浸水环境的概念与分类,考虑地形地貌,重点分析场地的浸水条件与程度,将场地浸水环境分为完全浸水环境、长期浸水环境、短期浸水环境、综合措施环境四种状态。针对不同浸水环境,在负摩阻力计算时,湿陷性土层下限深度取值考虑折减。
研究结论:(1)现行规范在大厚度湿陷性黄土评价方面,适合湿陷性土层较薄的工业民用建筑工程,对于湿陷性土层厚度较大的铁路工程不适用;(2)对于完全浸水环境,按照目前规范推荐值进行计算;对于长期浸水环境,桩周湿陷性土层下限深度计算值可考虑10~15 m;对于短期浸水环境,桩周湿陷性土层下限深度计算值可考虑5~10 m;(3)对大厚度湿陷性黄土场地采用综合措施处理后,可不考虑负摩阻力作用,能够大幅缩短桩长,降低施工难度,节约投资;(4)本研究结果可为湿陷黄土地区的桩基工程设计提供参考。
2024 Vol. 41 (11): 54-58 [摘要] ( 8 ) HTML (0 KB)  PDF  (369 KB)  ( 2 )
       长大干线:隧道工程
59 深埋高地应力TBM隧道岩爆倾向性影响因素分析
高新强, 杨腾杰, 戴尚坤, 樊浩博, 朱正国, 赵静波
研究目的:岩爆灾害在深埋高地应力硬岩隧道建设过程中最为突出,因此明确影响岩爆发生的主要因素对岩爆灾害的预测和防治有重要意义。本文以西南地区某新建山岭TBM隧道为工程背景,在对岩爆发生条件总结分析的基础上,基于FLAC3D软件建立TBM隧道掘进数值模型,分析地应力和围岩强度对岩爆倾向性的影响;然后采用博弈组合赋权-灰色关联分析的方法确定不同因素对岩爆倾向性的影响程度。
研究结论:(1)高储能脆性岩体、足够能量来源和工程开挖卸荷为隧道岩爆的产生条件;(2)岩爆倾向性随着埋深的增大逐渐增加,侧压系数<1.0时,边墙处岩爆倾向性最大;侧压系数>1.0时,拱顶(拱底)处岩爆倾向性最大,随着侧压系数的增大,拱顶和拱肩处岩爆倾向性逐渐增加,边墙处岩爆倾向性逐渐减小;(3)岩爆倾向性随着黏聚力的增加呈小幅增大,内摩擦角较小时,随着内摩擦角的增加岩爆倾向性逐渐增大,但内摩擦角越大其对岩爆倾向性影响越小;(4)不同因素对岩爆倾向性的影响程度为:埋深>内摩擦角>侧压系数>黏聚力;(5)本研究成果可为高地应力隧道岩爆预测的影响因素确定提供支撑,同时也可为岩爆灾害防治提供借鉴。
2024 Vol. 41 (11): 59-65 [摘要] ( 6 ) HTML (0 KB)  PDF  (644 KB)  ( 2 )
66 昆明湖相沉积地层Peck公式研究
阮永芬, 邱龙, 槐以高, 吴龙, 郑天勇, 乔文件
研究目的:Peck公式是研究隧道地表沉降的重要方法之一,其预测结果主要受沉降槽宽度i和地层损失率η等参数影响,因各参数区域性特点较强,不同地区参数取值大有差别。所以,本文以昆明湖相沉积地层双线盾构隧道为研究对象,分别探讨各参数之间的变化规律及取值分布,最后得到适用于该地区的双线隧道地表沉降预测公式,填补国内研究空白。
研究结论:(1)受右线先行影响,左线Peck公式拟合程度有所降低;(2)i与隧道埋深z呈正比关系,可用沉降槽宽度系数k进行表征,与加权压缩模量E的相关性较弱;(3)ηz呈正相关,与注浆率g呈负相关,与E基本无规律;(4)双线隧道地表沉降预测公式取先行隧道k1为[0.23,0.68],η1为[0.31%,1.66%],取后行隧道k2为[0.21,0.58],η2为[0.31%,1.79%];(5)以某线路实测数据验证公式合理性,其预测结果与实际沉降基本吻合,均位于上、下限之间,同时根据上限曲线的最大沉降可大致判断预测沉降值是否超过工程预警,可为类似隧道安全施工提供参考。
2024 Vol. 41 (11): 66-73 [摘要] ( 8 ) HTML (0 KB)  PDF  (1554 KB)  ( 2 )
74 高速铁路隧道衬砌裂缝气动荷载激化效应
杨伟超, 何洪, 赵伦, 刘义康, 邓锷
研究目的:高速铁路隧道掉块频发可能引发严重的经济损失甚至人员伤亡。高速列车气动荷载在裂缝内的激化效应可能是导致裂缝拓展并最终形成掉块的重要原因。为防止高速铁路隧道掉块事故发生,加强隧道病害治理,应对衬砌裂缝气动荷载的激化效应展开针对性研究。本文基于Fluent软件采用有限体积法(FVM)和Pressure-Based求解器,考虑空气可压缩性,采用非稳态粘性k-ε湍流模型对裂缝空间内的气动压力进行模拟,利用该模型讨论环向、斜向、纵向裂缝气动荷载的时空特征,分析气动压力的频谱特征,并对比裂纹长度、宽度、深度及车速对裂缝面气动荷载的影响。
研究结论:(1)压力波进入环向裂缝腔内具有瞬时性,而进入斜向与纵向裂缝腔内具有过程性;(2)环向裂缝压力峰值最大,为输入压力的5.32倍;斜向、纵向裂缝压力峰值分别仅为环向裂缝相应值的79.5%与64.9%;(3)环向裂缝气动压力PSD平均值是纵向裂缝和斜向裂缝相应值的4.04倍和1.54倍;(4)裂纹长度、宽度对裂缝面压力峰值的影响有限,裂纹深度与压力峰值满足线性函数关系,车速与压力峰值满足幂指数为2.303 3的幂函数关系;(5)本研究成果可为高铁隧道的设计、隧道内裂缝的评估和修复提供参考。
2024 Vol. 41 (11): 74-82 [摘要] ( 9 ) HTML (0 KB)  PDF  (3138 KB)  ( 1 )
83 山区铁路“隧道-环境”关键绿色要素研究
闫林君, 陈慧鑫, 鲍学英, 郭海东, 李亚娟
研究目的:山区地质条件复杂、环境敏感脆弱,致使铁路隧道修建在环境保护、水土保持等方面任务艰巨,降低隧道建设对区域环境的扰动、平衡隧道建设与环境稳态之间的关系势在必行。为明确“隧道-环境”绿色协调发展的关键节点,以制定针对性策略降低隧道建设对区域环境的不利影响,提出一种基于多层耦合网络模型的山区铁路“隧道-环境”关键绿色要素分析方法。
研究结论:(1)在明晰山区铁路“隧道-环境”交互影响关系的基础上,构建包含隧道绿色要素、接口要素、环境要素的要素体系,运用多层耦合网络模型,将各要素抽象为不同层次网络的节点,并建立各节点层内层间的有机联系,可为实现“隧道-环境”交互影响关系的定量表达建立基础;(2)以某山区铁路隧道工程为例,运用网络节点重要性评估方法,识别出7个关键绿色要素:隧道断面尺寸、隧道掘进长度、隧道爆破方式、隧道通风方式、隧道衬砌防水设计、隧道注浆堵水、隧道通风设备布设,应对其进行优化控制;(3)研究结果符合工程实际,验证了模型的适用性,可为明确降低山区铁路隧道建设对区域环境胁迫效应的着力点提供评判依据。
2024 Vol. 41 (11): 83-89 [摘要] ( 5 ) HTML (0 KB)  PDF  (1203 KB)  ( 1 )
       信息化技术
90 卷积神经网络在断层破碎带智能判识中的应用
孙克国, 贾敬龙, 江兵, 熊志, 周玉龙
研究目的:断层破碎带是隧道施工中最常见的地质异常体之一,易导致涌水突泥、塌方等地质灾害。为助力解决传统地质预报解译依赖经验多、准确率偏低等问题,本文提出一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的隧道断层破碎带智能判识算法,以协助专业人员快速有效判识断层破碎带。
研究结论:(1)基于地质大背景和标准化预报图片数据集,采用YOLOv5深度学习框架,引入BoTNet模块,并结合自注意力机制,形成断层破碎带智能判识算法(New_YOLOv5),可实现其位置、规模等要素的智能识别;(2)相较于传统的YOLOv5算法,优化后的算法对不良地质体的识别准确性较高,mAP以及mAPmax值的增长率分别为13.68%和9.96%,其中最高mAP值可达84.79%;(3)本研究成果在一定程度上可推动隧道断层破碎带的超前预报结果解译水平的进一步提升,实现由“经验为主、质量不一”向“智能判识、快速有效”的技术进步,可为隧道智能化建造提供有利的技术支撑,具有良好的工程应用前景。
2024 Vol. 41 (11): 90-95 [摘要] ( 5 ) HTML (0 KB)  PDF  (2075 KB)  ( 1 )
       城市轨道交通
96 采用榫式柱端连接的地铁车站抗震性能研究
熊仲明, 钱昊, 陈轩, 田鹏刚, 牛建辉, 解智勋
研究目的:为提高装配式地铁车站的中柱变形能力和施工效率,提出一种榫式预制柱端连接。本文采用ABAQUS有限元软件分析预制柱端连接的破坏模式、受力机理和抗震性能,并对比采用榫式预制柱端连接的装配式地铁车站和现浇地铁车站在地震作用下的动力响应差别。
研究结论:(1)榫式-螺栓柱端节点具有较好的承载力、变形能力和耗能能力,具有较好的抗震性能;(2)与现浇地铁车站相比,采用榫式-螺栓柱端节点的装配式地铁车站结构层间位移角略有增加,但中柱和顶底板与侧墙连接处的受拉损伤较小;(3)榫式-螺栓连接设计通过释放部分柱底约束,有效提升了中柱的安全性,增强了结构的抗倒塌能力;(4)本研究成果对干式预制柱端连接在地铁车站的应用和推广具有参考价值。
2024 Vol. 41 (11): 96-103 [摘要] ( 13 ) HTML (0 KB)  PDF  (1629 KB)  ( 2 )
       工程材料
104 硫酸钙晶须混凝土冻融性能研究
刘明辉, 贾思毅, 汪小庆, 徐舟
研究目的:在我国北方寒冷地区,河流众多,混凝土结构不仅承受冻融循环的影响,还会在汛期遭受河流中泥砂和碎石的反复冲击与摩擦,导致耐久性显著劣化。为提高混凝土的耐久性,加入高强度、高弹性模量的纤维材料是一种有效的解决方案。本文以华北地区某高铁桥梁工程的桥用混凝土为研究对象,通过加入一定掺量的硫酸钙晶须,开展C40和C60硫酸钙晶须混凝土(calcium sulfate whisker concrete,CSWC)的冻融试验和冲磨试验,分析冻融循环作用和冲磨作用对CSWC耐久性的影响。
研究结论:(1)掺入CSW后,CSWC的冻融性能和力学性能均较普通混凝土有显著改善;(2)当CSW掺量为5 kg/m³时,冻融循环及冲磨耦合作用下的表面性能提升效果最佳;(3)建立了基于塑性微应变的CSWC冻融损伤发展模型,并据此预测了其抗冻耐久性寿命;(4)本研究结果可为混凝土耐久性提升提供理论依据,并对CSWC在我国北方寒冷地区的实际应用具有指导意义。
2024 Vol. 41 (11): 104-111 [摘要] ( 11 ) HTML (0 KB)  PDF  (1010 KB)  ( 1 )
       风险管理与研究
112 深谷大跨桥梁下部结构施工安全风险评价
陈士通, 孟祥宇, 李林浩
研究目的:随着铁路建设重心逐渐转向西南地区,深谷大跨桥梁被广泛应用于复杂艰险地区。针对深谷大跨桥梁潜在风险因素多、传统评估方法准确性有限等问题,本文以西南地区某深谷大跨桥梁为研究对象,建立基于德尔菲法(DELPHI)对工作-风险分解法(WBS-RBS)的风险识别优化体系,并开展基于模糊层次分析法(FAHP)与风险矩阵法(LS)结果耦合分析的风险评估研究,从风险辨识和评估两个环节提高评价结果的准确性和合理性。
研究结论:(1)通过DELPHI优化WBS-RBS,可全面准确识别潜在风险源,基于优化后的206项RBM识别结果确定了RBS风险分解结构体系;(2)采用三值耦合计算得出风险度辨析重大风险源,可避免单一值的偶然性对评估结果的影响,辨析出设备质量缺陷、人员无安全措施上岗作业和设备固定连接不牢等七个重大风险源;(3)除七个重大风险源以外,为提高评估过程的严谨性,施工方案编制不合理及洪水作为单一值较大的风险源仍需重点关注;(4)本文研究可为深谷大跨桥梁安全风险评价提供理论支撑和方法借鉴。
2024 Vol. 41 (11): 112-117 [摘要] ( 7 ) HTML (0 KB)  PDF  (1733 KB)  ( 1 )
       工程经济与管理
118 基于大数据的地铁全线建设投资智能控制研究
段晓晨, 杨静, 汪辉, 王丹
研究目的:地铁建设项目投资消耗因素具有复杂性、时序性、空间性和开放性,导致现有的定额投资控制模式已远远达不到投资随机性和非线性演变的要求,亟需改革地铁投资控制管理模式。由此本文综合运用BIM、Python技术与模糊数学、BP神经网络、已获价值理论和PDCA循环法,构建地铁全线建设投资智能预测和控制方法。
研究结论:(1)建立了地铁全线建设投资基础数据库,同时构建地铁工程投资问题原因对策库;(2)运用SPSS因子分析、粗糙集理论、模糊数学结合BP神经网络得到全线施工总目标;(3)综合PDCA循环、已获价值理论对重点管控工程进行投资动态优化控制,显著提高了项目整体的管理效率和水平;(4)建立了地铁全线建设投资计算机辅助智能控制软件并应用在成都地铁建设实例中;(5)本研究成果可为地铁全线建设投资控制提供可行性方案。
2024 Vol. 41 (11): 118-123 [摘要] ( 6 ) HTML (0 KB)  PDF  (502 KB)  ( 1 )

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