交通荷载

摘要： 为研究交通荷载作用下超浅埋隧道施工的安全性及其控制方法,利用功效系数法分析隧道施工时的风险程度,结合有限元软件模拟交通荷载作用下隧道的变形特征,并探究不同开挖方法及支护条件下隧道变形情况,最后与现场实际监测数据进行对比。研究结果表明:交通荷载对隧道施工影响较大,施工时应采取管制措施;隧道下穿段施工风险较大,应采用双侧壁导坑法开挖;单层大管棚加小导管注浆的超前支护措施可以保证隧道施工安全进行。

摘要： 现行规范中动稳定度标准与交通荷载和路面结构无关,这与实际状况不符。为了解决这一问题,首先选取AC-13、AC-20这2种沥青混合料为研究对象,进行45°C、50°C、60°C共3种温度下的车辙试验,采用有限元验算的方法确定了一套基于车辙试验数据获取Burgers模型黏弹性参数的方法并推导出Burgers模型黏弹性参数同动稳定度的转换关系,开发了一种动稳定度用于结构分析的方法;然后,在此基础上,针对不同的路面结构,分别研究了动稳定度、温度、荷载压力、轴载次数、车速、面层厚度对车辙深度的影响并构建基于动稳定度的车辙预估模型;最后,通过控制车辙深度的方法反算合适的动稳定度值。研究结果表明:基于车辙试验数据推导黏弹性参数的方法切实可行,经过处理后应用有限元模拟分析,动稳定度和车辙深度的计算误差分别不超过5%和2%;提出的动稳定度与黏弹性参数之间的转换方法合理,预估动稳定度同实测值误差不大于10%;动稳定度、温度、荷载压力、轴载次数、车速、面层厚度对车辙深度均有不同程度的影响,且预估模型拟合精度较高。

摘要： 隧道底部存在隐伏溶洞对隧道施工和运营都有较大影响,可能造成围岩失稳和路面塌陷。文中运用MIDAS-NX建立数值计算模型,分析张桑(张家界—桑植)高速公路白龙庵隧道运营过程中受到交通荷载作用时底部隐伏溶洞的动力响应及对隧道结构稳定性的影响,并与静力响应进行对比,为岩溶隧道设计、施工提供借鉴。

摘要： 为研究半刚性基层路面反射裂缝的影响因素,基于断裂力学理论基础,通过有限元建模的方式,探讨了温度荷载、交通荷载等因素对半刚性基层路面反射裂缝的影响。研究结果表明:温度荷载和交通荷载是导致半刚性基层路面形成反射裂缝的主要原因,二者不是单独作用的,而是共同作用的,即张开型和剪切型应力共同存在,且二者并不是简单的叠加关系,是由剪应力与张应力的大小共同影响。其中,温度荷载对半刚性基层路面形成反射裂缝的影响主要表现在面层模量、厚度以及沥青路面的温缩系数等方面;交通荷载半刚性基层路面形成反射裂缝的影响主要体现在面层材料特性、基层材料特性、底基层材料特性、反射裂缝长度和荷载集度大小等几个方面。

摘要： 为了研究移动列车荷载下黄土地区某铁路专用线动力响应规律,结合现场测试数据及2.5D有限元计算结果评估了新建货运线路和临近既有线列车运行情况下路基动应力分布规律及影响深度,讨论了沿线办公区环境振动规律.结果表明,轨道系统的过度抽象会导致路基内部动应力幅值和影响范围偏大,道砟-枕木-紧固件系统的实体化建模使得路基内部动应力分布更为合理.路基处于拟静力状态时动力蠕变引发的能量消耗对路基动力响应的影响可以忽略.货运列车低速运行时,车速对路堤内部动应力分布影响微弱,动应力影响深度约为4.2 m.此外,车速越低,轨道不平顺对场地环境振动的影响越明显.改善轨道短波不平顺是控制环境振动的有效措施.

摘要： 裂缝是沥青路面的顽症,以开裂为主的路面损伤具有显著的多因素耦合和多尺度特征。在道路材料类型丰富、路面结构组合多样,以及多变的交通荷载和复杂的环境影响下,沥青路面的开裂损伤机制难以掌握,病因的不确定性造成了裂缝处治存在“头痛医头,脚痛医脚”的现象,裂缝防治成为道路工程界的国际性难题,建立高质量、高效率、强保障的路面开裂病害防治技术体系迫在眉睫。

摘要： 采用模型试验分析了降雨入渗及交通荷载耦合作用下对路基的影响,分别分析了低液限粉土路基在循环交通荷载作用下以及在降雨入渗和交通荷载的耦合作用下路基的应力状态及沉降发展情况,从宏观层面研究了降雨及交通荷载对路基的承载性能的影响。随后,通过电镜扫描实验,对初始状态的路基、循环交通荷载作用下的路基、降雨入渗及交通荷载耦合作用下的路基分别取样扫描,从细观结构层面研究了路基承载性能减弱的原因。结果表明:在双轮组单圆交通荷载的作用下路基的承载性能无明显变化,而在降雨入渗及交通荷载的耦合作用下路基的承载性能明显下降,基层上表面的动应力减少约17%,沉降增大20%左右。

摘要： 依托福建某浅埋下穿高速公路四孔隧道工程,基于车载动力理论,建立路面-围岩-隧道振动分析模型,分析车载作用下浅埋群洞隧道动力响应。结果表明,竖向位移时程曲线表现出半激烈震荡的“倒双峰型”,本幅车载作用产生的位移峰值远大于另一幅对向车载作用产生的,且动位移群洞效应小。动应力沿洞周呈非对称的“四叶草型”分布,动应力往拱肩部位集中,双幅车道满载时拱肩动应力幅值比其他方案明显增大,这种长期效应不容忽视,应提出合理的车道布载形式。各岩土体弹性模量对动应力传递影响较大,表层弹性模量越大,动应力衰减越快,但到达隧道结构时出现反射、增大现象,增大路面刚度或隧道加固圈范围可降低动应力对隧道的影响。合理控制车流密度可使得下覆隧道拱肩动应力显著降低,且循环车载作用会使得隧道动应力峰值增大60.98%~81.3%。通过影响度分析,表明四车道满堵车时下方隧道围岩动应力是半幅堵车的12.68倍。

摘要： 依据不同的实际需求,道路修建会有不同的考量重点。对干线公路而言,不仅要对地理距离进行科学规划,还要对承载和通行性能提出较高要求。因此,交通荷载成为非常重要的研究对象。近年来,在大力开展交通建设的同时,干线公路正承载着越来越多的车流量和越来越重的荷载,特别是公路沥青路面,在强大外力作用下,除了极易发生标志标线磨损,还极易出现裂缝、破损、车辙、形变、塌陷等病害。简言之,重载交通会破坏路面整体结构,引发安全问题,并导致路面实际寿命远小于设计服役寿命。故而,行业亟需针对重载交通进行详细分析与研究,以技术和管理手段维护道路使用性能,延长道路使用寿命,保障车辆安全顺畅通行。

摘要： 随着高科技电子产业的快速发展,公路交通荷载对电子厂房精密设备的微振动影响引起人们的广泛关注。为研究交通荷载以不同行驶状态在道路行驶对场地振动响应的影响,对上海某一工业园区进行满载卡车以不同行驶状态通过时引起的场地振动响应测试与分析。研究发现:改变卡车编队方式引起的场地振动响应自大到小依次为串行、并行、单车行驶;卡车行驶速度越快,引起的场地振动响应越大,衰减速度越快;改变卡车行驶方式,匀速行驶引起的场地振动响应大于制动行驶。

摘要： 通过建立三维地基与路基模型,对交通荷载作用下风积沙换填地基与风积沙低路基动力响应进行了数值计算,分析了竖向位移、应力沿深度变化的规律以及动力响应的滞后效应,得到了动力时程曲线,确定了路基动力响应影响深度约为1.9m.

摘要： 为研究水中悬浮隧道交通荷载的合理模拟方法以及交通荷载对隧道结构的影响,借鉴铁路、公路交通荷载的模拟方法,综合考虑车辆轮载、路面不平度、行车速度以及外部激励荷载等影响因素的共同作用,提出水中悬浮隧道交通荷载的模拟表达式.通过数值模拟计算,分析悬浮隧道交通荷载的变化特征,并研究不同交通荷载模拟方法对悬浮隧道结构振动位移响应的影响.结果表明:文章提出的交通荷载模拟方法计算结果符合移动振动荷载的波动性和周期性特征.在对结构振动位移响应影响方面,固定均布荷载相当于静载,移动集中荷载和移动振动荷载时的位移变化幅值相对固定均布荷载时的大且影响相似,但移动振动荷载时的振幅稍大,体现了交通荷载中动荷载部分对结构振动位移响应的影响,更适合用来模拟悬浮隧道中的交通荷载.

摘要： 交通、波浪等循环荷载的作用将引起土体主应力轴方向的连续变化,对铁路软土路基的变形与稳定产生显著影响.现实工程中常以临界动应力水平作为路基设计的控制标准.为研究长期交通荷载下饱和软黏土处于临界动应力水平时的动力特性,利用空心圆柱扭剪仪开展一系列心形线应力路径及其他复杂应力路径下的不排水试验.基于耗散能理论,对交通荷载作用下软黏土的变形特征和耗散能的累积规律进行了分析,对比分析了不同应力路径和频率条件下,广义剪应变和耗散能的发展规律.试验结果表明,临界动应力比条件下试样均会发生拐点破坏,可称之为临界破坏.在心形线、圆形和拉压幅值比变化的不同应力路径下,土体发生临界破坏,虽然破坏特征差别很大,但累积耗散能的大小均较为接近,在88.007kJ/m3～91.807kJ/m3之间.故可考虑以耗散能作为不同应力路径临界破坏的判别标准.频率会影响土体的结构损伤程度,频率越低,损伤越充分,耗散能前期的累积速率越快.随着频率的增大,土体发生临界破坏时刻的累积耗散能越小,且呈一定的递减规律.建议可以采用累积耗散能作为确定临界应力水平的重要参考标准.

摘要： 为了研究硬壳层对高速公路低路堤软土地基动力响应的影响,将软土地基上的道路系统模拟成路面-路基-硬壳层-软土地基4层结构.假设路面、路基、硬壳层都为单相弹性土体,而软土地基采用饱和多孔介质模拟,通过积分变换法对模型进行推导求解,分别建立了路面、路基、硬壳层和软土地基的动力刚度矩阵,并考虑路表车辆荷载条件、层间连续条件和饱和软基表面透水条件,最终集成了道路结构的整体动力刚度矩阵,获得了车辆荷载作用下低路堤软土地基的动力响应解答.在该基础上,利用快速傅里叶逆变换方法对动力响应进行数值求解,详细分析了硬壳层厚度、模量和泊松比对动应力扩散作用的影响.研究结果表明,软土地基表面的动力响应对硬壳层厚度和模量的变化十分敏感,硬壳层的存在大大地减弱了软基顶面的竖向动应力,并且增大了竖向动应力的分布范围,可见硬壳层对交通荷载引起的动力响应有明显的扩散作用.

摘要： 开发了疲劳损伤本构关系的ABAQUS用户子程序UMAT,分析了全耦合方法下基准路面结构模型疲劳损伤场的分布与发展规律,研究了交通荷载与面板弹性模量、面板厚度、脱空尺寸等路面结构参数对水泥混凝土路面结构裂纹形成疲劳寿命的影响.结果表明,随荷载作用次数的增加,路面结构的疲劳损伤不断增加,但其增幅越来越小,路面结构的荷载应力也逐渐减小;随着交通荷载的增加,路面结构的对数疲劳寿命呈线性减小趋势;随着面板厚度的增加,路面结构的对数疲劳寿命呈线性增加趋势;随着脱空尺寸的增加,路面结构的对数疲劳寿命呈幂函数曲线相关关系.

摘要： 针对正交异性板钢箱梁桥面板疲劳开裂及桥面铺装易损的问题,以海河大桥为研究依托,分析了病害的特征及机理;利用WIM测试的实际通行交通状况,拟合模拟实际交通荷载模型,对桥梁结构进行了整体分析和正交异性板局部疲劳性能分析,提出采用高性能混凝土(UHPC)与密集配筋的组合梁加固方法,基于有限元计算及加固前后试验对比分析,并加固后进行连续4年的跟踪监测.研究结果表明:正交异性桥面板局部刚度较小,在重载交通作用下,引起正交异性板局部及对应位置桥面铺装疲劳开裂;UHPC与正交异性钢桥面板形成的组合桥面板,可有效提高正交异性板局部刚度,明显改善局部受力性能;在重载交通通行下,加固后进行连续4年多运行,桥面铺装完好,钢箱梁未出现新增病害,桥梁整体技术状况维持在2类以上.

摘要： 以嘉陵江牛角沱大桥为依托,通过有限元分析获取了全桥典型疲劳杆件,并现场截取目标杆件对其进行疲劳试验,试验结果和疲劳数值模拟结果均表明目标杆件在200万次疲劳加载试验中未发生破坏.根据Monte Carlo法得到了随机车流模型,选取了应力幅值和恒载应力较大的20根杆件,采用雨流计数法对应力时间历程进行计数统计,得到了杆件的应力谱.模拟应力谱与实测应力谱的对比结果较为接近,说明模拟交通荷载与实桥交通荷载是基本吻合的,可用于疲劳寿命分析.采用AASHTO规范提供的S-N曲线进行疲劳分析,得到了各疲劳杆件的剩余寿命.该评估方法对同类型桥梁疲劳剩余寿命预测具有一定的参考意义.

摘要： 交通荷载往复作用下饱和软土路基会发生显著的工后沉降,并引起不均匀沉降.采用基于室内循环三轴或空心圆柱扭转试验建立的经验显式模型与等效有限元相结合方式,在预测路基长期沉降方面取得了较好的效果.然而,其采用的瞬时积累、逐步消散的孔压模型与实际工程中孔压积累与消散同时进行有着明显的差异.忽略这种差异将会使得计算结果低于实际值.采用能反映自然排水条件下震动孔压长消规律的解析公式,对以上的不足作出改进,并用改进的孔压模型计算了上海浦东国际机场第一跑道的长期运营沉降.分析表明,与瞬时积累、逐步消散的孔压模型相比,考虑孔压积累与消散耦合效应的孔压模型,计算结果更接近实测资料.

摘要： 近年来,动力荷载引起的工程建设中的新问题给土动力学的研究不断注入新的活力,提出新的挑战,从而推动其发展和完善.本文简要回顾了土工动力测试技术、土体的动力特性与本构关系、土体液化、土石坝地震响应数值模拟、交通荷载引起的环境振动及长期沉降等方面的研究进展,并对一些需加强和深入的研究方向进行了阐述.

摘要： 本文主要分析在高速行驶的条件下，根据车辆与轨道路基相互作用的机理以及影响因素，分析研究列车车辆作用于轨道与路基上的力的大小，通过建立有砟轨道路基和无砟轨道路基的有限元分析模型，分析路基所受到的动应力、动位移，分析研究有砟、无砟轨道路基结构各组成部分的合理配置问题。

摘要： 本发明公开了一种交通循环荷载作用下路基土持水状态演变规律的模拟测试装置及方法，装置包括土样容器、交通循环荷载加载装置、数据采集装置，交通循环荷载加载装置包括环形跑道、旋转杆、橡胶轮，环形跑道的底部设有活动段，活动段为环形跑道圆弧的一部分；活动段底部通过加载杆与土样顶部的加载板固定连接；旋转杆的一端转动连接于环形跑道的中心，用于模拟轴载；橡胶轮安装于旋转杆的自由端，橡胶轮与环形跑道内壁紧密接触，在环形跑道内壁、活动段内壁滚动；数据采集装置用于实时采集土样内部的基质吸力、含水率。本发明能够更真实地模拟交通循环荷载作用，以及不同交通循环荷载与不同环境耦合作用下的路基基质吸力和含水率的演变情况。

摘要： 本发明公开了一种大交通流量下长时段桥梁荷载效应提取方法，包括步骤：S1.构建神经网络模型；S2.将车辆样本数据输入到神经网络模型进行网络模型训练，得到训练好的神经网络模型；S3.采集实时的车辆数据，并将所述车辆数据输入到训练好的神经网络模型，输出时间段T内的车辆数据；S4.确定桥梁中各片梁的横向分布情况；S5.计算受力最不利梁的跨中弯矩影响线；S6.将梁长作为总步长L，以步距X作为步长移动距离，将时间段T内的车辆数据逐步加载在受力最不利梁的跨中弯矩影响线上，计算每步产生的跨中弯矩效应。本发明能够拓展车辆数据的时长，为预判桥梁后续是否具有良好的安全性、适用性以及耐久性提供了可能。

摘要： 本发明公开了一种用于超重力环境的轨道交通列车运行荷载模拟系统及方法，包括模型箱和分配梁；承载框架，固定安装在所述模型箱上，用于承载加载时的反作用力；加载装置，包括液压源和按照设定间距布置的多组加载单元，每个所述加载单元包括伺服阀、作动器和伺服阀块，所述伺服阀块固定在所述承载框架上，作动器安装在伺服阀块，所述液压源依次通过伺服阀块和伺服阀给作动器提供液压力；传感单元，包括力传感器和位移传感器，力传感器用于采集所述作动器的输出荷载，位移传感器用于采集作动器作动的行程；数据采集模块，用于接收力传感器和位移传感器采集的数据；控制器，用于接收所述数据和控制所述伺服阀工作，解决了深埋土体与结构模拟难题。

摘要： 本发明公开了一种交通荷载作用下冻土地基上管涵模型实验装置及其实验方法，包括外箱体、内箱体，在内箱体的底部铺设有不透水层，在不透水层上铺设模拟土体，模拟土体内设置有试验管涵，还包括伺服液压加载系统，固定于外箱体的上部；进水控制系统和排水收集系统，分别设置在外箱体的侧上方和外箱体对立侧的下方；交通荷载模拟系统，位于内箱体的盖板上、外箱体的盖板以下；压力传感系统，分布于内箱体中的试验管涵周围；PIV测试系统，位于外箱体的外部，研究交通荷载下冻土地基上管涵受力特性和周围填土位移。本发明考虑交通荷载和冻融对管涵的影响，对管涵受力和周围填土位移进行分析，能够较真实模拟冻土地区路堤上车辆经过对管涵的影响情况。

摘要： 本发明公开了一种钙质砂交通荷载多功能路基模型试验装置，涉及岩土力学领域。本装置包括支架部分、路基模型部分、驱动与传动部分、荷载施加部分、传感器监测部分和水位波动部分；支架部分为整个装置的支撑部分；在路基模型部分内盛装有钙质砂，在钙质砂内埋设有传感器监测部分；驱动与传动部分、荷载施加部分、水位波动部分分别与路基模型部分相连接。本发明用于模拟车辆、飞机等交通工具行驶过程中对路面施加的交通荷载，并可探测路基内部土体所受压力、孔隙水压力以及土体变形情况。

摘要： 本发明公开了一种智能道路施工交通荷载工程检测试验系统，包括支架部分；试样盒部分，对承装试样并进行竖直方向的荷载试验和水平方向的直剪试验；道路模拟荷载施加部分，对试样施加模拟路面所受的多种荷载；竖向荷载施加部分，为试样提供竖直方向的多种荷载；水平荷载施加部分，为试样盒部分提供水平方向的荷载；自动压砂部分，对试样进行进行分层定量压实；水位波动部分，对模拟潮汐水位的升降；干湿循环部分，用于模拟降雨和日晒；采集部分，采集试验过程中产生的各项数据。本发明可以模拟自然环境并施加多种交通荷载，可以提前预测路面变形、路基沉降以及道路内部受力，便于提前采取相关措施，减少道路的破损情况。

摘要： 一种特殊交通荷载下桥梁的标准车辆设计荷载模型设计方法，包括：一，对特殊交通荷载区域的交通构成及车辆参数信息进行采集；二，对采集到的参数进行数理统计分析，得到相应参数的统计值或概率分布函数；三，根据上述分析结果编制特殊交通荷载车队生成程序，并计算车队通过若干不同跨径桥梁时控制截面产生的效应；四，对效应值进行分析，得到效应的概率分布参数，进而计算得到满足不同跨径、不同运营年限桥梁的控制截面效应标准值；五，根据上一步结果及效应等效原理算出满足不同跨径、不同运营年限桥梁的标准汽车设计荷载模型参数查询表；本发明能够为特殊交通荷载的桥梁设计提供指导，使得承受特殊荷载的桥梁汽车设计荷载模型更具有针对性，避免桥梁设计建造中安全储备过于保守或不足导致经济浪费或形成安全隐患问题。

摘要： 本发明属于城市地下综合管廊建设及管理技术领域，公开了一种交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制方法，所述交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制方法包括：确定交通荷载下软土地基中预制综合管廊动力响应特性；确定交通荷载下软土地基中预制管廊系统能量传递及变形机制；确定交通荷载下软土地基中地下综合管廊分析理论和计算方法。本发明首次研究交通荷载下软土地基中预制装配式地下管廊动力反应及软土‑管廊动力相互作用，揭示交通荷载下软土地基管廊结构受力变形机理和破坏模式；完善预制装配式综合管廊结构分析理论，提出交通荷载下软土地基中预制综合管廊分析模型和计算技术及控制方法，为管廊设计提供理论依据。

摘要： 本发明属于建筑评价技术领域，公开了一种交通荷载下管廊非线性动力与环境介质耦合的测定方法，包括：通过足尺模型试验、三维数值模型、理论研究，并结合现场试验验证，确定软土地基中典型预制管廊结构在交通荷载作用下的动力响应规律，明确交通荷载作用下软土‑管廊系统能量传递过程，得到软土地基中预制管廊结构受力机理、变形、强度和刚度特征；构建交通荷载下软土地基中预制综合管廊动力响应特性分析模型，确定软土地基预制综合管廊结构的分析体系和计算方法，确定控制指标，进行交通荷载下软土地基中电力管廊非线性动力与环境介质耦合的评价。本发明能够为管廊设计、施工及结构性态风险评估等提供理论依据。

摘要： 本公开提供了一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法，包括：利用高速公路收费站入口的不停车称重系统，获取即将进入桥梁所在区域路段的车辆的入口称重数据；基于ETC门架系统获取车辆在桥梁所在区域路段内的实时行驶数据，估计车辆进入桥梁的第一时间；基于进入桥梁所在区域路段内的全部车辆的入口称重数据、实时行驶数据和第一时间，估计预设时间段内桥梁上的第一车辆荷载空间分布；当第一车辆荷载空间分布超出桥梁的承载范围时，在桥梁所在区域路段发出预警信号。本公开还提供了一种公路桥梁动态交通荷载监测预警装置、电子设备及存储介质。