中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 杨世翎武汉工程大学 2020年硕士导师: 卢海林共100页

摘要 : 海绵城市指的是城市如同海绵般，在应对自然灾害、对环境改变进行适应等方面具有较大的弹性，下雨时渗水、吸水、净水、蓄水，在必要的情况下释放出蓄存的水，并进行利用。而道路铺装透水材料是渗透式道路建设过程中必不可少的材料，性能良好和价格合... 展开海绵城市指的是城市如同海绵般，在应对自然灾害、对环境改变进行适应等方面具有较大的弹性，下雨时渗水、吸水、净水、蓄水，在必要的情况下释放出蓄存的水，并进行利用。而道路铺装透水材料是渗透式道路建设过程中必不可少的材料，性能良好和价格合适的道路铺装透水材料不仅可以大幅减少建设海绵城市所消耗的费用，还能有利于海绵城市的推广建设。目前所有的道路铺装透水材料在实际应用时都存在一个问题，即无法在保证道路铺装材料良好透水性的同时具有较好耐久性能。本文对现有道路铺装透水材料制备工艺进行优化，制备出透水性能与强度都有一定保证的三种新型道路铺装透水材料（新型透水混凝土、新型陶瓷透水砖、新型透水沥青混合料）。通过CT实验观测透水道路材料内部孔隙结构特征，对其特征进行定性描述与定量表征。以2D随机多孔介质模型为客体实施多孔介质渗流模拟，针对孔隙的分形维数、迂曲度、孔隙率等给渗透率形成的影响进行研究，尽可能科学而又精准地预测出随机多孔介质的渗透率，从微观结构角度阐明了三种新型道路铺装透水材料良好的透水性能。本文通过竖向性和侧向性的渗透性能测试测得三种新型道路铺装透水材料的透水系数，利用ImageJ软件对孔径分布进行定量表征，结合数据与模型进行讨论，探讨渗透设施形状因子与渗透能力的关系。根据耐久性试验中降雨量与径流量确定三种透水材料分别经过不同时间后的径流系数变化评价耐久性能，根据对雨水中COD、TN、TP、SS的去除效果，评价其净水性能。综合对三种新型道路铺装透水材料的微观性能和宏观性能的研究，在此基础上本文提出了基于三种新型道路铺装透水材料的应用设计标准，为道路铺装透水材料的设计提供参照依据。三种新型道路铺装透水材料的适用范围各有不同，陶瓷透水砖适用于公园、小区人行道；透水沥青混合料适合铺设在人行道、城市广场等；而透水混凝土适合应用于行车道与主干道。与目前市场上常用透水材料相比，三种新型透水材料由于在制备过程中使用了工业废弃材料，如煤矸石、废陶瓷、废玻璃等，使得材料成本更低，并且其对径流系数的削减效果更好，也降低了水槽、暴雨排水出口、管道系统、贮水池等的成本。本文研究成果对我国海绵城市建设可以起到推动和保障作用，丰富了海绵城市的设计内容，为后续的设计与研究提供了重要的技术参考。收起

关键词 : 海绵城市透水材料孔隙率耐久性能道路生态

2. 超大面积混凝土地面裂缝控制技术研究与应用

[学位论文] 骆宇武汉工程大学 2017年硕士导师: 卢海林共99页

摘要 : 随着城市的发展，超长超大面积混凝土结构应用越来越广泛，在不设或少设缝情况下，如何有效控制混凝土裂缝，成为学者们关注的焦点。本文首先探讨了超大面积混凝土地面裂缝产生机理；研究了高性能混凝土在超大面积混凝土地面裂缝控制中的应用；接着，... 展开

关键词 : 超大面积混凝土地面裂缝控制温度应力层间约束效应

3. 结合雨水回收的居住区水体景观设计研究

[学位论文] 齐嘉茵武汉工程大学 2017年硕士导师: 卢海林共98页

摘要 : 水是居住区景观设计中最富有生命力的元素，它带给人的视觉冲击力和风景协调性是其他景观元素不可替代的。随着城市建设的不断发展，城市内涝、水资源短缺水体污染等一系列问题的出现，开始思考对雨水的循环利用，但往往对雨水的回收利用都是开展于城... 展开水是居住区景观设计中最富有生命力的元素，它带给人的视觉冲击力和风景协调性是其他景观元素不可替代的。随着城市建设的不断发展，城市内涝、水资源短缺水体污染等一系列问题的出现，开始思考对雨水的循环利用，但往往对雨水的回收利用都是开展于城市大型公共场所。居住区作为城市的重要组成部分，充分利用雨水以及生态植物群落蓄积、净化雨水塑造景观，将是综合解决景观用水问题的核心。本文首先对居住区内水景设计方法和雨水管理等相关理论进行梳理，再结合居住区内的实地调查，总结了现阶段我国居住区雨水管理四大模式，提出了居住区雨水回收结合水体景观设计的必要性。重点研究居住区雨水回收设施，如何实现景观化，提出将雨水作为水体景观水源利用模式。针对居住区不同类型，从水体景观载体、水景布局方式与雨水结合进入深入探讨，提出相关设计方法和相关原则，实现雨水可持续循环再利用性，并将其应用于实际居住区水体景观设计中证实其可行性，为居住区雨水回收利用提供新思路。本文主要研究内容如下：（1）本着因地制宜、把握尺度、有机统一、安全性和生态可持续发展设计原则，将场地的各个环节景观化，从雨水收集、传输、调蓄三个过程开展设计工作。（2）以研究居住区内最常见的院落式组团绿地为主，提出雨水作为水体景观水源，整个系统在景观空间上从住区建筑屋顶到内部场地最后净化至水体，希望提高雨水回收质量同时实现设计场所的景观化，实现雨水的生态循环利用。（3）研究了雨水回收结合水体景观的设计方法和步骤；以阳新世纪铭城实践案例，根据其场地气候环境、自然人文环境等条件，作为规划设计的依据，结合雨水收集途径，确定水景布局形式；将研究新方法与实际案例相结合，提出居住区内雨水回收结合水体景观化策略，将工程技术与造景艺术结合起来，并计算雨水回收量确定水体蓄水容量分析其可行性，创造场地特色的水景空间。最后，希望通过本文的研究内容可以为居住区水体景观设计方面提供一个新的思路。收起

关键词 : 城市规划居住区水体景观设计雨水回收

4. 随机车辆荷载作用下钢箱梁细节疲劳可靠度分析

[学位论文] 郭馨阳武汉工程大学 2023年硕士导师: 卢海林共93页

摘要 : 钢箱梁因具有轻质高强、绿色环保、施工方便等优点，已成为我国桥梁建设中主要的结构形式之一。然而，众多工程案例表明，在车辆荷载的反复作用下，钢箱梁内部构造复杂的焊接细节极易产生疲劳裂纹，进而导致结构失效。因此，建立更符合实际交通状况的... 展开钢箱梁因具有轻质高强、绿色环保、施工方便等优点，已成为我国桥梁建设中主要的结构形式之一。然而，众多工程案例表明，在车辆荷载的反复作用下，钢箱梁内部构造复杂的焊接细节极易产生疲劳裂纹，进而导致结构失效。因此，建立更符合实际交通状况的随机车辆荷载模型，并准确计算钢箱梁焊接细节的疲劳可靠度至关重要。本文根据WIM实测数据建立了考虑车辆到达相关性的随机车辆荷载模型；然后，以武黄高速立交桥为工程背景，采用ANSYS软件建立了钢箱梁的多尺度模型；最后，在考虑日等效应力幅和应力循环次数相关性的基础上，以钢箱梁顶板-T肋焊接细节为研究对象，对其进行疲劳可靠度分析。具体研究内容如下：（1）基于WIM实测车辆数据，统计分析了车型、车重、车道、车距及车速5个车辆荷载关键参数的概率分布特征，并建立了考虑不同交通状态下车辆到达相关性的随机车辆荷载模型。首先，按照不同时段交通状态对车辆荷载数据进行细化分类，然后创建多个状态转移矩阵，最后建立了基于改进马尔科夫链的随机车辆荷载模型。抽样结果表明，该模型抽样得到的车辆样本与实测数据的吻合程度较好。（2）为兼顾模型的计算效率和精度，建立了基于多点约束法的钢箱梁多尺度有限元模型。具体地，分别利用梁单元和壳单元建立整桥和跨中梁段模型，通过多点约束法建立梁单元和壳单元界面之间的连接。通过对多尺度模型进行模态分析，计算结果与实测动应变信号提取的钢箱梁自振频率基本一致，验证了多尺度模型的准确性。（3）基于随机车辆荷载作用下钢箱梁焊接细节的应力响应，采用Copula函数研究了考虑日等效应力幅和应力循环次数的相关性，并基于此计算了钢箱梁焊接细节的疲劳可靠度。首先，基于S-N曲线和Miner线性累积损伤准则建立了疲劳极限状态方程，再利用Kriging预测模型预测不同车重的疲劳应力谱；然后采用Copula函数建立日等效应力幅和应力循环次数的联合概率分布模型，并计算钢箱梁焊接细节的疲劳可靠度；最后，分析了交通量变化对疲劳可靠度的影响。结果表明：日等效应力幅和应力循环次数之间存在一定的相关性；考虑日等效应力幅和应力循环次数相关性的焊接细节疲劳可靠度小于不考虑相关性的疲劳可靠度；交通量增长对钢箱梁焊接细节疲劳可靠度会产生较大影响。收起

关键词 : 桥梁工程钢箱梁随机车辆荷载多尺度建模 Copula函数疲劳可靠度

5. 地震作用下三跨连续曲线钢箱梁剪力滞效应分析

[学位论文] 彭腾飞武汉工程大学 2017年硕士导师: 卢海林共93页

摘要 : 随着我国交通事业的发展，在城市交通繁忙的十字路口和高速公路的立交工程中，大多采用曲线桥梁来疏导交通，曲线桥梁以薄壁曲线箱梁为主体结构，薄壁曲线箱梁空间受力复杂，特别是剪力滞效应的存在对箱梁结构的安全性与耐久性有重大影响。目前对曲线... 展开随着我国交通事业的发展，在城市交通繁忙的十字路口和高速公路的立交工程中，大多采用曲线桥梁来疏导交通，曲线桥梁以薄壁曲线箱梁为主体结构，薄壁曲线箱梁空间受力复杂，特别是剪力滞效应的存在对箱梁结构的安全性与耐久性有重大影响。目前对曲线箱梁剪力滞效应的研究大多集中在钢筋混凝土曲线箱梁、荷载形式大多集中于静荷载，箱梁几何参数对剪力滞的影响研究大多集中于横向几何参数（箱梁截面几何参数），研究对象也多局限于单跨曲线箱梁。本文选题研究地震作用下三跨连续曲线钢箱梁剪力滞效应，借助有限元软件ANSYS，建立一个三跨连续曲线箱梁数值分析模型，研究了考虑剪力滞效应的地震作用最不利输入方向；以最不利方向输入地震作用时，三跨连续曲线钢箱梁的动力响应规律；以最不利方向输入地震作用时，箱梁纵向几何参数（箱梁跨度方向几何参数）对多跨连续曲线钢箱梁的剪力滞效应的影响。主要研究内容如下： 1，在水平地震由与水平X方向从0°到350°、以10°为递增量，形成36个输入方向，Z方向保持不变，分别输入地震作用，分析三跨连续等跨曲线钢箱梁有限元模型中跨和边跨顶板与内、外侧腹板交接处节点法向应力，结果显示其最大值或最小值的包络值分别相差很小，几乎可以忽略不计。即地震输入方向对中跨和边跨跨中顶板与内、外侧腹板交接处节点法向应力最大值与最小值影响极小。研究还发现地震作用时程在水平方向按与X轴呈150°输入时，中跨和边跨顶板与内、外侧腹板所有交接处节点的最大值和最小值所占的比重最大，得出水平地震按与X轴呈150°输入时，三跨连续曲线钢箱梁模型剪力滞效应明显，此方向为最不利地震作用方向。 2，研究三跨等跨连续曲线钢箱梁在地震作用下的应力时程响应。以三跨连续等跨曲线钢箱梁有限元数值分析模型为研究对象，将El Centro地震时程曲线在水平方向以与X轴呈150°输入，在竖直方向沿Z轴正向输入，通过计算得到边跨和中跨跨中顶板与内、外侧腹板交接点法向应力时程响应，结果表明同一跨的跨中内、外侧交接点的应力极值变化存在一个相位差，而边跨和中跨的两个内侧交接点或两个外侧交接点的应力极值变化是同步的。 3，以三跨连续曲线钢箱梁有限元数值分析模型为研究对象，在地震作用水平方向以与X轴正方向呈150°输入、竖直方向沿Z轴正方向输入，考虑箱梁曲率半径相同和圆心角相同、箱梁曲率半径相同圆心角不同、箱梁曲率半径不同圆心角相同、箱梁整体倾角不同、径宽比不同五个不同的纵向几何参数进行时程分析，使用简化计算方法得出分析截面与特征节点的剪力滞系数，研究中跨和边跨跨中顶板与内、外腹板交接处节点剪力滞时程变化规律。研究结果表明：（1）当三跨曲率半径相同、对应圆心角相等，无论边跨还是中跨，内侧交接点剪力滞效应大于外侧交接点，且中跨更易受到剪力滞的不利影响；（2）当曲率半径相同但圆心角不同，圆心角越小，跨中内侧交接点处剪力滞系数与外侧交接点处剪力滞系数比值越大，剪力滞效应对较小的圆心角更敏感；（3）当箱梁圆心角相同但曲率半径不同，曲率半径越小，跨中内侧交接处的剪力滞系数与外侧交接处之比越大，较小的曲率半径会加重连续曲线箱梁剪力滞效应；（4）当箱梁整体倾角发生变化时，随着倾角的增大，箱梁跨中特征点的剪力滞系数几乎不变，即整体倾角对箱梁剪力滞效应几乎无影响；（5）不同径宽比下中跨和边跨跨中内、外侧交接点的剪力滞系数均值随着径宽比增大最终收敛于1附近，合理选择这五个参数可有效减小剪力滞效应对曲线箱梁不利影响。收起

关键词 : 连续曲线箱梁地震作用剪力滞效应

6. 行车荷载作用下预应力混凝土曲线箱梁剪力滞分析材料本构模型研究

[学位论文] 万崇勇武汉工程大学 2016年硕士导师: 卢海林共93页

摘要 : 目前，箱梁截面已被广泛应用于城市高架桥、轨道交通以及互通式立交桥中。在曲线箱梁桥设计中，剪力滞效应引起人们高度的重视，已有大量学者对其进行了研究，并取得了很多成果。但是，有关行车荷载作用下曲线箱梁剪力滞效应的研究还很少，本文在前人... 展开目前，箱梁截面已被广泛应用于城市高架桥、轨道交通以及互通式立交桥中。在曲线箱梁桥设计中，剪力滞效应引起人们高度的重视，已有大量学者对其进行了研究，并取得了很多成果。但是，有关行车荷载作用下曲线箱梁剪力滞效应的研究还很少，本文在前人研究的基础上采用有限元对行车荷载作用下预应力混凝土曲线箱梁的剪力滞效应展开了相应的分析工作，重点研究数值分析中不同混凝土材料本构模型对曲线箱梁剪力滞效应分析的影响。（1）本文引入非线性概念，重点讲述在分析曲线箱梁时材料的非线性问题，通过归纳总结筛选出了三种混凝土本构模型和一种钢筋本构模型，分别用三种混凝土本构模型和一种钢筋本构模型进行组合来分析曲线箱梁的剪力滞效应。（2）应用Ansys有限元软件来建立预应力混凝土简支曲线箱梁模型。通过对有限元模型的研究，分析了在行车荷载作用下，荷载大小、荷载作用位置、行车速度、混凝土本构模型等参数对剪力滞效应的影响。通过分析简支曲线箱梁的纵向剪力滞效应，得出行车荷载作用过程中箱梁的最不利截面，得到了简支曲线箱梁剪力滞效应的相应规律，并给出了分析此类问题的最优混凝土本构模型。（3）在考虑三种不同混凝土本构模型的工况下，对曲线箱梁剪力滞效应进行分析得出下列结论：行车荷载移动过程中曲线箱梁的最不利截面为跨中截面；行车荷载在一定的范围内改变荷载的大小值对箱梁的剪力滞效应影响并不明显；行车荷载位置对箱梁的剪力滞效应影响不大；行车荷载移动速度对箱梁剪力滞效应的影响很大，随着速度的增大，箱梁的剪力滞现象越来越明显；不同的混凝土本构模型其剪力滞系数曲线有一定的差异，通过与试验值对比得出最优的混凝土本构模型为Hognestad模型，并建议分析类似问题可以优先采用Hognestad模型。收起

关键词 : 行车荷载预应力混凝土曲线箱梁桥剪力滞本构模型

7. 新疆乌尉高速长大纵坡事故易发位置辨识及交通安全保障措施研究

[学位论文] 付焱鑫武汉工程大学 2017年硕士导师: 卢海林共91页

摘要 : 随着西部大开发及“一带一路”政策的推进，我国高速公路建设重点日益向中西部山岭重丘区转移。比平原地区更为复杂的地形地貌，使得山区高速公路中长大纵坡路段占相当大比例。而高差变化大、气候条件恶劣、车辆运管难度大等特点，致使长大纵坡路段运... 展开随着西部大开发及“一带一路”政策的推进，我国高速公路建设重点日益向中西部山岭重丘区转移。比平原地区更为复杂的地形地貌，使得山区高速公路中长大纵坡路段占相当大比例。而高差变化大、气候条件恶劣、车辆运管难度大等特点，致使长大纵坡路段运行风险剧增，往往事故频发，如何保障长大纵坡路段的交通安全就成了亟待解决的问题。尽管国内外在长大纵坡交通安全保障方面开展了大量的实践和研究，但不够系统，尤其是事故易发位置辨别方面的研究甚少。因此，有必要开展高速公路长大纵坡路段事故易发位置辨别及交通安全保障措施的研究，为我国高速公路持续健康发展提供技术支撑。本文围绕长大纵坡路段交通安全展开研究，以乌尉高速设计文件为研究对象，运用基于运行速度和线形参数评价长大纵坡路段的行车安全性，提出一套基于制动器温度预测和驾驶模拟技术的长大纵坡路段事故易发位置辨识技术，可综合考虑人、车、路协同作用对交通安全的影响，给出一套科学有效的安全保障对策。论文主要研究工作如下：首先通过对新疆地区典型高速——乌赛高速的长大纵坡路段进行调研分析，揭示长大纵坡路段安全事故机理；并运用理论分析等方法分析高寒山区环境对长大纵坡路段行车安全性的影响，为后续研究奠定了基础。其次，研究了基于设计指标的长大纵坡路段行车安全性评价方法。以平曲线半径、停车视距、合成坡度等线形参数及运行速度为评价指标，通过比较线形参数设计值与限值及检验相邻路段运行速度测算值的协调性，来评价乌尉高速长大纵坡路段的行车安全性。然后，运用制动器温度预测和驾驶模拟试验来辨识长大纵坡路段的事故易发位置。以制动器温度为指标，分别构建物理模型和能量守恒模型，来计算制动器在采用排气制动和无辅助制动两种制动方式时的温度分布特征；以行车轨迹偏移和安全车速为指标，运用基于八自由度模拟平台的驾驶仿真技术，设计以不同车速通过不同坡度和线形路段的试验，分析弯道半径变化对行车轨迹的影响，并回归分析车速与坡度的相关关系，给出各类线形纵坡路段的安全车速。基于此，准确辨识乌尉高速长大纵坡路段的事故易发位置。最后，调研分析全国多条类似高速长大纵坡段交通安全保障措施的优缺点及适应性，综合利用上述研究成果，提出一套适用于新疆乌尉高速长大纵坡段安全保障措施。论文研究成果可为高寒山区高速公路设计、运营管理、系统监测提供理论支撑，为构建行车安全保障体系奠定基础。收起

关键词 : 高速公路长大纵坡路段事故易发位置辨识交通安全

8. 行车荷载作用下曲线箱梁剪力滞效应试验研究

[学位论文] 南子俊武汉工程大学 2015年硕士导师: 卢海林共91页

摘要 : 目前，曲线箱梁桥已经被广泛的应用到工程实践中。而在箱梁中，剪力滞效应的研究是该领域内的一个重要组成部分。众所周知，由于箱梁中剪力滞效应的忽视已经给人类社会带来了巨大灾难和财产的损失。同时，曲线箱梁的弯扭耦合效应使得其剪力滞效应分布... 展开目前，曲线箱梁桥已经被广泛的应用到工程实践中。而在箱梁中，剪力滞效应的研究是该领域内的一个重要组成部分。众所周知，由于箱梁中剪力滞效应的忽视已经给人类社会带来了巨大灾难和财产的损失。同时，曲线箱梁的弯扭耦合效应使得其剪力滞效应分布规律更为复杂。已有的文献中，曲线箱梁剪力滞的静力研究较为广泛，而动载研究鲜有报道。因此，本文致力于动荷载作用下曲线箱梁剪力滞效应的分析。选取了行车荷载作为研究对象，运用大型通用有限元软件ANSYS建模进行数值分析进而制作了有机玻璃模型进行试验分析。本文的研究结果具有重要的理论研究意义和工程应用价值。本文主要内容归纳如下： ⑴介绍了动荷载作用下曲线箱梁剪力滞问题的研究意义和主要研究方法，重点介绍了近年来动载下剪力滞效应的研究成果。阐述了有限元法中关于动力学方面的相关理论，如瞬态动力学，行车荷载的简化以及有限元法单元的选取等。 ⑵采用大型通用有限元软件ANSYS研究分析了行车荷载作用下曲线箱梁剪力滞效应的影响参数，包括行车荷载大小、速度和作用的位置以及行车简谐荷载和恒载的比较，简支约束和固支约束的比较。然后，建立了悬臂曲线箱梁模型进行分析，得出该条件下曲线箱梁的动剪力滞效应分布规律。结果表明：行车荷载速度、作用位置以及支撑约束的改变对结构上的剪力滞效应影响较大。 ⑶通过对悬臂有机玻璃曲线箱梁的行车荷载模型试验以及数值分析，得出了行车荷载作用下悬臂曲线箱梁的剪力滞效应分布规律。结果表明：在行车荷载作用下，结构上顶板与腹板交接处多呈现正剪力滞效应，不同截面上的剪力滞效应分布有明显的差异。有限元分析值与试验结果趋势上基本吻合，验证了有限元法的可靠性。收起

关键词 : 曲线箱梁桥行车荷载剪力滞效应有限元模拟

9. 行车荷载作用下连续曲线箱梁剪力滞效应研究

[学位论文] 汤正武汉工程大学 2017年硕士导师: 卢海林共90页

摘要 : 目前，对于实际工程中多跨连续曲线箱梁的剪力滞效应研究不足，对剪力滞系数实用计算公式的研究更少，规范中暂无剪力滞系数的计算方法，曲线箱梁中存在剪力滞效应，剪力滞效应的存在对曲线箱梁结构的安全性和耐久性有重大影响。本文研究行车荷载作用... 展开

关键词 : 连续曲线箱梁行车荷载剪力滞效应分布规律

10. 点支式玻璃幕墙施工精度控制的研究

[学位论文] 王鸿飞武汉工程大学 2016年硕士导师: 卢海林共90页

摘要 : 本论文以点支式玻璃幕墙施工精度控制为对象进行研究，掌握点支式玻璃幕墙在施工过程中影响施工精度的关键因素、施工精度控制采取的方式及施工精度执行中对问题的处理方法。近年来点支式玻璃幕墙已广泛应用在工程技术中。通过收集相关文献数据... 展开

关键词 : 精度控制点支式玻璃幕墙施工管理