网架结构管球连接处局部损伤是此类结构的重要安全隐患。在风致雪漂移引起的不均匀积雪荷载作用下,局部损伤会加剧,最终导致结构局部破坏。因此很有必要分析不均匀积雪荷载作用下带伤服役网架结构局部损伤劣化情况。采用CFD数值模拟技术,以一正放四角锥网架结构为研究背景,分析了在90°风向角、12 m/s风速下,持续降雪24 h中网架结构屋面不均匀积雪分布的变化情况,并建立可表征网架结构管球连接处存在裂纹损伤的多尺度模型,分析了网架结构节点存在不同裂纹尺寸局部损伤时,不均匀积雪致网架结构局部损伤劣化程度。结果表明:网架结构风致积雪不均匀程度非常显著,而且当网架结构管球连接处存在局部裂纹损伤时,在降雪中后期,有管球连接损伤的节点大多都出现了不同程度的裂纹扩展,节点为最不利分布的穿透型裂纹时,裂纹扩展最大为15.64 mm。说明在持续特大降雪这种极端荷载作用下,带伤服役网架结构局部损伤将进一步加剧,危及结构使用安全。
为了研究波纹钢结构在冻土地区对既有盖板涵的影响,通过对冻土地区既有盖板涵结构的病害调查、实地检测和数值模拟方法,分析了波纹钢加固盖板涵结构在正常状况和多种不利条件下的加固效果和受力状况。数值模拟的结果表明:波纹钢结构能显著改善盖板涵结构的内力和挠曲变形的程度;波纹钢结构在遭受腐蚀导致壁厚变小时,其加固性能随着壁厚的减小而缓慢降低;当原盖板涵结构失去承载力后,波纹钢结构仍能有效发挥原盖板涵结构的功能;在反复冻融情形下,波纹钢结构仍能发挥其加固效果,其加固后的涵洞顶面和垫层顶面的竖向相对变形均小于加固前的相对变形。
在我国北方的大小兴安岭及青藏高原地区,因地质条件限制和气候变化的影响,广泛分布着多年冻土地带。因此,在进行公路路基施工的时候,往往会遇到多年冻土地带与非冻土地带衔接,有不均匀沉降的现象产生。将就如何利用土工格栅减小冻土段与非冻土段衔接处不均匀沉降进行探讨和论述。
为进一步研究高寒冻土区路基变形破坏演化过程,以漠北公路K6+200断面处的高温高含冰量冻土区路基和K8+200断面处的低温高含冰量冻土区路基为研究对象,在路基不同部位和路基下不同深度处土体埋设温度传感器和变形传感器,研究了高纬度、高寒冻土区不同冻土条件下路基实测温度和变形演化过程及其特征。研究结果表明:在高温高含冰量冻土区,在公路建成2年后,路基下出现了明显的融化盘偏移现象,新建宽幅路基呈现出明显的横向不均匀变形特性,路基下形成了2个融化盘,其中一个明显向路基坡脚处偏移,左坡脚和路中冻土上限明显下降了3~4m,路基下原天然地表处沉降达4~9cm,而路肩处冻土上限基本保持稳定;在低温高含冰量冻土区,在保证一定路基高度的条件下,除了建成初期路基土体存在一定的变形(工后沉陷)外,由路基下多年冻土不均匀融化导致的变形很小,因此,在低温冻土区公路路基稳定性相对较好。可见,研究结论进一步阐释了高温冻土区路基、路面变形严重的成因,为高纬度、高寒冻土区路面结构抗融沉破坏设计和病害防治提供了参考,揭示了高温多年冻土区路基纵裂、沉陷等不均匀变形破坏的特征和成因,相比高温多年冻土区,在保证一定路基高度下低温...
基于G214既有公路现场调查和实体监测,对公路沿线冻土特征与道路病害之间的关系等进行了深入分析。采用现场调查的方法对沿线路面病害状况进行了调查分析,结果表明:路基路面的病害类型及病害程度主要与路面类型、冻土类型和路基高度有关。结合现场调查结果和监测资料分析,对G214沿线公路病害成因进行了深层次的探讨,并得出冻土区道路的病害主要由路基的不均匀融沉变形引起的。通过对沿线路面实测变形调查和分析,得出了在路面宽度为8.5 m的水泥混凝土路面纵裂发生的位置和路面发生纵裂时的临界沉降值,这对冻土区水泥混凝土路面病害的防治具有重要意义。
介绍呼和浩特铁路局管内铁路路基冻害发生的基本状况,分析了冻害的破坏特征和成因,并据此讨论了相关的冻害整治措施:换填基床土,抬道,无机结合料稳定土及人工盐化路基土。工程实践证明,相关措施的采用取得了明显的效果,保证了行车的安全。
【中文摘要】对青藏公路沿线多年冻土活动层监测场地的原有观测资料,以及对在唐古拉冬克玛底流域等地的加强定位观测资料,利用3种对不同雪深的参数化方案对陆面水文过程模型VIC-3L中的积雪参数化方案的对比表明,模型对前期积雪累积厚度和积累时间非常敏感,但不同分层方案对改进模拟效果影响有限。对比表明,青藏公路沿线和疏勒河上游2007-2009年冬季积雪厚度很薄,并且空间分布极不均匀,这与最近其它研究也发现的以前可能过分夸大了青藏高原冬季积雪对气候的影响的认识不谋而合。结合遥感数据更准确的刻画单个格网内积雪的分布对改进陆面过程模型更为重要。通过在冬季土壤热物理参数的计算中引入含冰量及土壤盐度,提高了模式的模拟效果。对模型参数优化和不确定性的研究表明,建立各种优化算法的融合技术和法则,提高概率水文算法的效率和精度,以及集合预报是进一步减少模拟不确定性的发展方向。对MODIS卫星遥感反演的雪覆盖率的分析表明,祁连山区的积雪分布极不均匀。对区域降水和径流的分析表明,黄河上游径流变化受到较强的东亚季风的影响;新疆总径流分别于西北太平洋季风指数和西风指数存在显著的正负相关关系。
2007-01采用有限元方法建立了路基发生融沉变形时沥青路面结构的轴对称计算模型,将融沉变形分别简化为二次曲线和余弦曲线,分析了融沉变形对最大拉应力点位的影响,重点讨论了融沉盆形状、半径、融沉深度等因素对沥青路面结构面层和基层最大拉应力的影响。结果表明:路基的不均匀融沉变形在路面结构面层顶面产生拉应力,成为面层破坏的主要原因;在基层底面产生较大的附加应力,将会造成基层开裂,因此在多年冻土地区的路面设计中应考虑附加应力的影响。