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交通工程研究方向范文1
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[3]文选[M].北京:人民出版社,2006.
[4]贺克斌.立足创新,培养一流工程硕士:工程硕士教育创新院校改革成果汇编[M].北京:清华大学出版社,2012.
[5]庞丽娟.以课程考核改革为突破口构建课程考核质量监控体系的探索[J].中国大学教育,2007,(10):53-54.
交通工程研究方向范文2
关键词:我国道路几何设计现状,国内外道路几何设计研究方向
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:
一.概 述
根据国家最新的基础建设投资计划,我国的高速公路仍处于高速发展阶段,而一些合理设计高速公路路线的指标参数和设计方法对我国的公路建设和安全具有重大意义。我国在积极吸取本国公路建设方面的经验的同时,也迫切需要学习和借鉴国外公路建设的优秀理念和研究成果,因此需要认真了解和分析国内外道路几何设计的研究方向和进展。
二.我国道路几何设计现状
目前我国公路几何设计基本是以《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)作为设计依据的,而城市道路基本是以《城市道路设计规范》(CJJ37 C 2012)作为设计依据的。而我国《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)和《城市道路设计规范》(CJJ37 C 2012)基于的公路设计理念主要是以小汽车作为设计车辆,根据经济发展、路网建设和功能等确定公路等级分级和设计速度,在此基础上对道路进行几何设计,包括道路曲线半径的取用、超高和视距的设计以及道路横断面的组成和宽度等。我国道路几何设计要求必须满足技术标准的规定,同时也需满足地形地质的要求、交通流特性要求、路网建设要求以及经济性的要求。
我国道路设计理念虽然已经有了很大的发展,在某些方面还存在很多问题。尤其是随着我国经济的高速发展,西部大开发战略的部署,面对山区、高原冻土地区和沙漠地区等复杂多变的自然地理条件,在设计阶段,如何进行良好的道路几何设计实现环境保护、生态平衡及可持续发展的目标,是亟待解决的重要问题。
三.国内外道路几何设计的研究
近些年来,欧美等一些发达国家在总结过去公路建设经验的基础上,同时也提出了多种创新的公路选线设计理念,并将理念和先进的测设技术合理地融合在一起,最后形成了一系列新的公路选线技术。对于道路几何设计的研究,国内外都进行了大量的调查、实验和分析研究,本文只摘取了部分研究方向和研究成果进行阐述,一窥国内外道路几何设计研究的冰山一角。
3.1 公园式道路设计理念
广义的公园式道路是指“具有交通运输和景观欣赏双重功能的通道”。而狭义的公园式道路,则是指“各种具体形式的风景道路,包括风景公路(小道)、绿道和公园道、风景路和自然风景路、遗产廊道和文化线路”等。我国目前研究中的公园式道路主要为连接公园、自然保护区、名胜区、历史古迹及相邻特色城市之间的开敞空间纽带。
公园式道路的设计理念主要有四个方面的考虑:线形协调性,行驶舒适性,文化地域性,生态和谐性。
公园式道路线形协调性体现在两方面,即路线自身的协调和路线与周围环境的协调。路线自身协调性是指道路在线形设计时平纵横各线形要素应巧妙和谐地组合起来,应该在满足汽车的行驶要求的前提下尽量使线形优美,在要考虑到车辆运行的方式和特性的同时还要考虑驾驶人员经历这一运行方式时的真实感受。与周围环境的协调性是指道路应避免大填大挖,注意保护生态环境,同时道路应与周围环境融为一体,道路与周围环境形成协调美观的景观。文化地域性使得公园式道路与一般道路区分开来,在使用的过程中最大不同是在于它能富有情感表现当地景观的特色和文化习俗。公园式道路是自然风景优美地段的道路,其首要任务是在设计中能保护自然环境资源,同时展现自然。
3.2 交通宁静
交通宁静(Traffic Calming)这个概念最早兴起于欧洲,至今已经作为有效地降低事故率、减少噪音、减少空气污染的交通安全技术措施被欧美等发达国家所广泛使用。
在我国“交通宁静”已经被很多交通安全和交通工程技术人员所重视,并且逐步将这一概念应用到交通安全工程设计与科研之中。北京、上海等大中城市居住区交通设计都或多或少的采用了交通宁静设计。2005年交通部公路科学研究院公路交通安全研究中心结合北京市门头沟区道路特点,对冯村居住小区进行了交通宁静科研设计工作,这项工作为我国交通宁静技术的发展奠定了较好的基础,也促进了交通宁静技术在我国的发展。
3.3 背景敏感性设计理念
背景敏感性设计(Context-Sensitive Design,CSD)就是欧美国家提出的一种新的设计理念,是在以往公路建设的基础上提出的综合权衡公路建设中安全、快速、环保等方面要求,同时还引入了区域价值等因素,它是一种具有系统工程思想的统筹协调设计方法。背景敏感性设计是强调灵活运用设计标准,重心由设计标准向使用性能方面转变,同时重视了公众在设计中的参与作用。
背景敏感性设计理念强调对公众需求的认识和满足,着重于利用现有设施来提升道路整体价值。该理念主要考虑通过道路线形来控制速度,更加注重设计速度与行车速度的一致性,道路使用者在行车时其行车速度能够保持与道路线形的协调,对提供道路交通安全非常有效。同时,在道路几何设计时,提供的不是强制指标,而是一种推荐指标,这就为灵活性设计提供了发展的空间。此外,它也非常重视适用于非机动车的道路几何线形设计。
3.4 道路创作设计理念
美国提出了创作设计理念,创作设计强调激发设计者自身的想象力和创新性,鼓励充分融入设计者自己的想法,通过采用综合设计方法,在确保公路系统安全和出行的前提下,全面融入景观、历史等其它文化价值。在创作综合设计的过程中,注重强调怎样明确设计主题以及细节体现、公众参与和其它交叉学科设计方法的结合。
四.结论
道路设计不仅要有圆顺、优美的线形,还要与周围环境相协调,几何设计中的协调性应包括线形本身以及与环境的协调两方面,其中不仅包含线形的舒顺连续与协调,还涵盖了道路两侧坡面、路肩、分隔带与环境的协调,以及路线在自然景观中的宏观位置。本文对国内外道路几何设计理念的现状和最新研究进展进行了一定程度上的阐述和分析,通过对我国道路几何设计现状的分析,说明了现在国内外道路几何设计方面的一部分新的研究,为我国道路几何设计发展方向提供了参考。
参考文献
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交通工程研究方向范文3
[关键词]人才培养模式 三结合 与路随行
[作者简介]熊文林(1971- ),女,湖北浠水人,湖北交通职业技术学院道桥系,副教授,研究方向为岩土工程;田文(1966- ),女,湖北孝感人,湖北交通职业技术学院道桥系,副教授,研究方向为道路与桥梁工程;李清(1970- ),女,湖北武汉人,湖北交通职业技术学院道桥系,副教授,研究方向为道路与桥梁工程。(湖北 武汉 430079)
[课题项目]本文系交通职业教育教学指导委员会2011年交通运输职业教育科研项目“‘三结合与路随行’人才培养模式的研究与实践”的研究成果。(项目编号:2011B04)
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2012)27-0096-02
高等职业教育的蓬勃发展,行业企业对高素质技能型人才的巨大需求,人才培养质量的高标准,要求我们对传统的人才培养模式进行改革。依托工学结合推进人才培养模式创新,在高职教育领域越来越受到重视。高职院校人才培养要适应企业需求,同时也要发挥企业参与人才培养的积极性,使企业在分享学校资源优势的同时,参与学校的教育教学过程。
湖北交通职业技术学院道路与桥梁工程系与世界500强中交二航局等企业深度合作,2006年开始开办道路桥梁工程技术专业“二航班”(订单班),经过三年的实践,在总结、分析 “二航班”试点经验的基础上,按交通公路行业、企业对人才的需求,以就业为导向,以培养学生的综合职业能力为重点,以任务为引领,遵循职业教育规律,突出职业教育特色,构建了“三结合、与路随行”的工学结合人才培养模式,即教学内容与施工任务相结合、教学安排与施工季节相结合,顶岗实习与企业需求、学生就业相结合,公路建设到哪里,实训基地就建在哪里,课堂就流动到哪里。
一、教学内容与施工任务相结合
1.修订人才培养方案。人才培养方案修订的总体思路是:以“工学结合”为人才培养模式的核心;按照公路交通行业、企业对人才的需求,确定人才培养目标、培养规格;按照公路建设过程,构建课程体系;以职业能力培养为课程目标;将“公路工程项目”作为专业人才培养的载体;以公路建设任务作为课程建设的主线;按照课程体系的要求改革教学模式、教学条件、教学管理办法。在人才需求分析的基础上,确定道路桥梁工程技术专业人才培养目标。按照“分析工作任务提炼典型工作任务归纳行动领域转换学习领域”的路径,构建出专业课程体系。按照课程体系进行教学设计,教育活动设计,明确教学条件,最后形成人才培养方案。
2.重构课程体系。通过对知识和能力结构的解构与重构,实现行动领域向学习领域的转化。由专业教学指导委员会汇集行业、企业技术专家、实际生产一线的技术能手、学校专业骨干教师和教学专家,对照公路桥梁施工岗位职业标准,整合教学资源;根据工作任务的系统性和学生职业能力的形成规律,按照由易到难、循序渐进的原则,同时充分考虑教学的可实施性,以行动为导向,按照实际工作过程组织教学内容,开发出道路桥梁工程技术专业学习领域课程,构建专业课程体系。
3.开发课程及教学资源库。以公路施工项目为载体,与中铁十一局、中交二航局等企业合作,重点建设了“工程测量”等3门具有“工学结合”特色的核心课程,为学生自主学习和企业员工培训提供服务。编制课程标准,进行课程整体设计、教学情境和单元设计,编制考核评价方案,开发《工程岩土》等3种工学结合特色教材等。
二、教学安排与施工季节相结合
为了满足学生可持续发展和提高职业能力的需要,将学生的职业能力形成分为四个阶段。第一阶段以通用的基础知识学习为目标,包含第1、第2学期,进行公共领域和职业基础领域课程学习,教学场所主要安排在校内;第二阶段课程旨在对学生进行测量、试验等单项技能培养,包含第3、第4学期,进行职业技术领域的理论课程和实训课程的学习,校内学习道路桥梁施工等理实一体化课程,校外“工地流动学校”安排专项实训;第三阶段以综合技能培养提升为目的,包含第5学期,进行职业拓展领域课程(选修领域课程)学习及职前综合培训,在校内或“校中企”进行;第四阶段以岗位群综合职业能力培养为目标,包含第6学期,安排在校外实训基地实施顶岗实习。通过“六学期、四阶段”教学组织模式的实施,采用柔性化管理,做到教学安排与施工季节相结合,更好实现“学中做、做中学”。
三、顶岗实习与企业需求、学生就业相结合
1.建立工地流动学校。针对道路工程建设“点多、线长、面广”的特点,主动适应交通运输发展方式转变与产业结构升级的需要,道路建设到哪里,实训基地就建在哪里,课堂就流动到哪里。与中交二航局等企业合作,开设订单班进行订单培养。根据企业的需求,灵活安排学生顶岗实习。在实习期间,为了不影响项目的施工进度、免除学生在路上的来回奔波,建立“工地流动学校”,在施工现场完成部分理论课程的学习。企业兼职教师、专任教师共同实施现场教学,现场考核。根据学生到企业实习的规模与周期、工地分布的远近,重组教学班级,使“工地流动学校”班级人数保持在15~50人之间。规范“工地流动学校”有关教学、师资聘任等管理制度,完善和规范顶岗实习阶段的教学与管理,确保“工地流动学校”的教学质量,将顶岗实习与企业需求有效结合。
交通工程研究方向范文4
关键词 公安专业 一级学科 招生考试制度改革
中图分类号:D631.15 文献标识码:A
2013年硕士研究生报名人数达约176万人,创历史新高。同时,我国硕士研究生招生计划为53.9万,是1978年我国第一年恢复研究生教育招生计划的50.3倍,平均年增幅11.8%。根据《国家中长期教育改革和发展纲要(2010-2020)》,至2020年,我国研究生在校生规模将达到200万。在“考研热”不断加剧的趋势下,进一步改革、优化招生考试制度,是新时代的必然要求。
1研究生招生考试制度的发展
我国研究生入学考试制度自1978年确立以来,经历了若干阶段。2003年的一系列改革奠定了当前研究生招考制度的基础。在考试科目方面,初试科目调整为4门,提倡并逐步要求按照一级学科(群)命题,大幅度减少初试科目数量,着重考查考生的基础知识和基础理论。近三年,研究生招生考试不断向以提高人才选拔质量为核心,走内涵式发展道路,深入推进研究生招生体制机制创新改革的方向转变,把促进人的全面发展和适应社会需要作为衡量人才选拔水平的根本标准。
2公安专业招生考试制度改革研究
教育部对于专业课考试的要求最早在《关于1977年招收研究生的通知》中体现:“业务课考试内容应覆盖本科主干课程五门或五门以上,试题难易程度一般应当使本科毕业生中等优秀学生能取得及格以上成绩”,并一直延续。另一方面,2012年下发的《教育部关于做好2013年全国硕士学位研究生招生工作的通知》中指出,“研究生招生要以提高质量为核心,走内涵式发展道路,把促进人的全面发展和适应社会需要作为衡量人才选拔水平的根本标准。”由此可见,国家对于本科专业培养、硕士专业培养与未来社会需求等三方面因素的要求是统一的、递进的;在注重专业基础的前提下也必须注重未来的专业需求。
2011年3月,国务院学位委员会和教育部批准在法学和工学门类下,增列公安学和公安技术两个一级学科。2013年,公安专业首次按照公安学、公安技术两个一级学科招收硕士研究生,同一级学科考相同初试科目。
按照一级学科招生,自2003年首次提出至今已有十年,目前成为一种普遍的模式。公安学和公安技术一级学科相比其他成熟的专业而言,具有发展时间短、学科体系建设不完善的特点,科学设置统一的考试科目需要不断摸索研究。
2.1公安一级学科特点研究
公安学作为研究维护国家安全与社会公共安全的公安警务活动及其规律与对策的学科,在普通高等学校中所设的专业如表3所示。公安学包含15个研究领域,其特点是研究领域覆盖面广,从整体结构上看,公安学偏向于建立在法律和经典公安学基本理论的基础上,融入其他社会科学的理论和方法这一特点。研究方向之间联系的紧密程度不一,实际侧重于侦查学、治安学、管理学、犯罪学和指挥学等若干维度,属相同维度的研究方向相似度高,属不同维度的研究方向相异性大。
表1:《普通高等学校本科专业目录》“公安学类”专业一览表
(其中:“T”表示特设专业;“K”表示国家控制布点专业)
公安技术是综合运用信息、生物、工程和管理等科学与技术,维护社会公共安全(主要指维护国家政治和社会稳定)的应用学科。公安技术学科包含9个研究领域,从整体专业结构上看,公安技术学科很大程度由理工专业的科学技术支撑,研究方向之间几乎不存在共同的专业基础,其联系更多地体现在服务公安工作这一最终目标上。
2.2生源专业背景研究
报考考生专业背景从一个侧面反映了学科的特点,考生本科所学专业与学科内部专业一致性越高,说明其专业化程度越高,反之亦然。通过对比考生本科所学专业的专业代码与所报考专业的代码的相似程度(专业代码为六位,前两位为学科门类,中间两位为一级学科,最后两位为二级学科),有助于进一步了解一级学科的学科特点,从而为公安专业招考制度的进一步改革提供借鉴。设相似程度指标分为3级:
I级:完全匹配,即本科与硕士专业代码前四位一致,匹配度指标设为1;
II级:有一定联系,即本科与硕士专业代码前两位一致,匹配度指标设为2或3,一般指标为3,与专业相关度较高的指标为2。
III级:联系较小,即本科与硕士专业代码前两位不同,匹配度指标设为4或5,一般指标为5,与专业相关度较高的指标为4。
按照这一评价体系,以2013年报考公安大学的考生为例,公安学一级学科的考生匹配情况如表2所示。
表2:公安学学科考生专业匹配情况
对各项进行加权,总匹配度为4.37。结果表明,本科专业为公安类文科专业的考生占总体报名比例不到10%,相反,本科专业与公安学学科联系较小或是无联系的考生占到了总体的近90%;专业化程度较低。
2.3考试内容与学科特点关联性研究
公安学一级学科专业课考查内容为宪法学、刑法学及公安学基础知识,其特点为:涉及知识面广、考查深度适中、公安特色鲜明,较为符合公安学专业的各方面需求,但对于原本不属于公安学类的专业如警务心理学、公安思政与文化研究,其支撑学科分别为心理学(学科代码0402)、政治学(学科代码0302)及理论(学科代码0305),与公安学(学科代码0306)不同属一个一级学科或学科门类。
公安技术一级学科专业课考查内容为数学,物理与化学(刑事科学技术)或计算机基础(网络安全执法技术、交通安全执法技术、安全防范技术与工程)、C语言程序设计。由于公安技术学科是由相互区别的其他理工学科发展而来,因此针对不同研究领域在考查内容上有区分。通过对其他理工专业较为成熟的院校进行调查,专业基础不同的理工科专业普遍不采用相同的考试内容,而网络安全执法技术、交通安全执法技术、安全防范技术与工程的支撑学科分别为计算机科学与技术(专业代码0812)、交通运输工程(专业代码0823)、信息与通信工程(专业代码0810),三个方向之间有较强相异性。
3结论及建议
公安专业按照一级学科招生标志着公安专业招生考试制度进入一个新阶段。从宏观上看,自2003年教育部倡导按照一级学科招生至今,一级学科招生的学科数较多,而内部完全统一考试科目的学科较少,说明按照一级学科招生并不等于统一考试内容,内部专业的差异需谨慎处理。公安学与公安技术两个研究领域广阔,对于一级学科设置相同的考试内容从结果上分析出现了针对性弱的现象。
3.1借鉴成熟学科经验,研究公安专业学科体系建设问题
公安学与公安技术两个一级学科成立时间较短,目前还未正式下设二级学科。与之相比,比较成熟的学科多采用“一级学科”+“二级学科”+“研究方向”的模式,有些研究方向还下设若干方向。二级学科的设立需教育部批准,科学性强,再根据二级学科设置研究方向,一级学科、二级学科、研究方向之间就构成了一个3至4层的体系。在明晰的学科结构体系下进行招生考试制度改革,有利于根据研究领域的异同进行区别化或统一化的命题,增强科学性、针对性、公平性。综上,公安一级学科在学科体系构建,特别是公安类学科内部二级学科建设,二级学科下研究方向的划分、归属等问题还需进一步研究,这将为招考制度的深入改革提供依据与指导。
3.2研究学科专业知识体系,科学设置考试科目
从公安专业的定义上看,公安学是研究维护国家安全与社会公共安全的公安警务活动及其规律与对策的学科;公安技术是综合运用信息、生物、工程和管理等科学与技术,维护社会公共安全(主要指维护国家政治和社会稳定)的应用学科。公安专业的特点决定了其综合性,相比而言,公安学的基础为传统警察学、公共安全学,子专业间有基于公共安全基本规律与对策的共同出发点;而公安技术更偏重于运用其他领域的科学与技术,子专业间理论基础交集小,只存在服务公安工作的共同归宿点。对于一个研究领域宽泛的学科,学科体系结构的复杂性决定知识体系结构的复杂性,在考试层面上提高命题的科学性也需进一步研究学科知识体系、把握研究领域的覆盖面与侧重点。
3.3专业理论与实战应用相结合,优化考试内容
目前,研究生入学专业考试已由强调本科基础课程、基础知识逐步转变为考查专业基础知识与考查应用层面知识并重的模式,将选拔人才与人才培养目标相结合。公安科学服务于公安实战,有很强的应用性,因此,公安专业的研究生教育应以社会需求为导向,向注重理论与实践相结合的方向转变方面更具紧迫性。在考试中加强对应用能力的考查是未来考试的趋势所在,这需要充分的调研,将社会需求、培养目标、招生考试三个环节紧密连接。
参考文献
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[3] 国务院.国家中长期教育改革和发展纲要(2010-2020)
交通工程研究方向范文5
关键词:钢便桥;贝雷梁;连续梁;MIDAS CIVIL软件
中图分类号: S611 文献标识码: A
1.引言
贝雷钢桥(也称装配式公路钢桥,组合钢桥)是一种可分解、能迅速架设的装配式桥梁。实践证明,贝雷梁钢便桥具有结构简单、适应性强、互换性好、拆装操作方便、架设速度快、节省工期、节约投资、可重复使用等优点,在公路桥梁抢修工程中深受欢迎,起到施工期间维持道路交通的作用。
2.工程概况
滂江中桥位于广西忻城至上林二级公路上,旧桥为3-16m的浆砌片石拱桥,由于日常交通量非常大、超载车辆多,旧桥在使用过程中出现开裂,成为危桥,需进行拆除重建。由于桥梁所处路段是该区域路网的纵向交通要道,加上施工期间处于农作物收割季节,为不影响到沿线群众的生产生活及区域经济的发展,拟修建一座临时钢便桥用于维持主桥拆除重建施工期间的交通。
结合现场地形、地质及水文情况,便桥上构跨径设计为5×12m,采用6排单层“321”贝雷片拼装,贝雷片横向间距按115+45+115+45+115cm布置,采用上承式受力体系;下部墩柱用φ80×1cm钢管柱,扩大基础;桥面系采用1cm厚钢板、I14分配纵梁、I18分配横梁;全桥长60米,桥宽5米,汽车荷载等级采用单车道公路-II级,桥面设置交通诱导标志,使车辆尽量靠中行驶。临时钢便桥总体布置图见图1所示。
3.上部结构计算
3.1模型的建立
钢桥上构贝雷主梁按照连续梁结构采用MIDAS CIVIL软件建立贝雷梁和桥面纵、横向分配梁的整体模型进行分析。建模时贝雷主梁和桥面板底纵、横向分配梁均用梁单元,贝雷片销接采用释放绕梁单元截面y-y轴的旋转自由度;桥面纵、横梁间采用节点仅受压弹性连接;纵向布置一个车道荷载。根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)考虑因均匀温度作用引起的效应,按系统温度升高25℃、降低20℃两种情况进行考虑;由于装配式构件厚度较小,同时桥面单元与贝雷片单元水平向连接较弱,故不考虑竖向梯度温度效应;桥墩不均匀沉降均按=5mm考虑,由软件自动按最不利工况进行组合;汽车荷载冲击系数取μ=0.45。上部结构计算模型见图2。
图1 钢桥总体布置图
图2 上部结构计算模型图
3.2 贝雷主梁计算
主梁采用“321”贝雷片拼装,计算得到贝雷梁在标准组合工况下的组合应力见图3。计算结果显示,贝雷梁的最大组合应力发生在桥墩中支点第2排贝雷片位置,最大拉应力σmax=139.1Mpa(斜杆位置),最大压应力σmin=-253.1Mpa(竖杆位置),均小于《装配式公路钢桥多用途使用手册》中16Mn构件的容许应力[σ]=273Mpa,强度计算满足要求。
图3 贝雷梁组合应力图
同时,计算得到贝雷梁各杆件的轴力见表1所示,经比较,贝雷梁各杆件受力均满足理论容许承载力要求。
表1 贝雷梁各杆件轴力表
杆件 轴力值(KN) 理论容许值
(KN)
最大
(受拉) 最小
(受压)
弦杆 242.0 -230.3 560
竖杆 66.0 -157.5 210
斜杆 117.9 -119.3 170
计算得到贝雷梁的竖向最大弹性变形为-12.7mm
图4 贝雷梁挠度图
3.3 桥面分配横梁计算
桥面分配横梁采用I18工字钢,经计算得到在标准组合工况下的组合应力见图5,最大应力σmax=136.3Mpa(拉应力)
图5 分配横梁组合应力图
3.4 桥面分配纵梁计算
桥面分配纵梁采用I14工字钢,经计算得到在标准组合工况下的组合应力见图6所示,最大应力σmax=111.0Mpa(拉应力)
图6 分配纵梁组合应力图
4.下部结构计算
下部墩柱采用φ80×1cm钢管柱,扩大基础。通过MIDAS CIVIL软件建立全桥模型,查询出单根钢管柱受到的最大竖向反力为623.3KN。取高度最大的3#桥墩钢管柱建立独立模型,计算得单柱顶的汽车荷载制动力为7.5KN,温度水平力为26KN(按升温30°计),并将查询到的竖向反力623.3KN作为集中力施加在柱顶,钢管柱下端固结,计算长度系数取K=2.1。
经计算,得到钢管柱在标准组合工况下的组合应力见图7,其中最大应力为σmin=-94.5PMa(压应力)
图7 钢管柱组合应力图
5.总体稳定性分析
通过MIDAS CIVIL软件建立全桥模型,通过移动荷载追踪器将移动荷载转化为静力荷载进行加载,对模型进行屈曲分析。计算结果显示模态1为最不利工况,屈曲分析效果图见图8,稳定系数为10.8,满足规范要求。
图8 屈曲分析效果图
6.结论
通过MIDAS CIVIL软件对本桥模型进行计算分析,得到以下结论:
(1)MIDAS CIVIL软件可以建立空间模型准确模拟钢桥各工况下的受力情况。同时,可以通过查询梁单元应力结果,掌握各构件的受力大小,方便结构优化设计。
(2)采用弹性连接、刚性连接和释放梁端部约束等功能可以方便的处理构件间的接触问题,准确模拟构件间受力传递。
(3)贝雷片靠近桥墩支点位置的竖杆受力最大,接近容许应力值;其余位置的贝雷片杆件应力相对较小。可通过在该竖杆位置增设槽钢刨光顶紧等措施来改善竖杆受力,增加桥梁的安全系数,也有助于改善桥梁的稳定性。
(4)桥梁屈曲分析一阶特征值富余不大,可通过在贝雷梁底用型钢增设几道横向连接来增加贝雷梁的整体稳定性。
参考文献
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作者简介
任荣明1983-,男,工程师,2006年毕业于武汉理工大学工程力学专业,工学学士。研究方向:桥梁设计
交通工程研究方向范文6
1创新论坛开幕式
2016年11月12日上午8:30,第三届建筑科学与工程创新论坛在济南隆重召开,山东大学副校长李术才主持论坛开幕式。
论坛主席、中国工程院院士、重庆大学校长、《建筑科学与工程学报》主编周绪红在致辞中强调,中国是世界上高层建筑和地下空间开发规模、难度最大和数量最多的国家,土木工程建设取得了举世瞩目的成就,已成为国民经济发展的支柱型产业;随着土木工程建设向地下、高空、海洋等多维度发展,大规模、超大规模土木工程项目不断实施,高性能材料和新技术将更加广泛应用于土木工程建设,最大程度地满足土木工程的安全性、实用性和经济性要求。因此,未来中国土木工程建设大有可为,必将挺起“中国制造”的脊梁,中国将成为世界工程界舞台的中心;建筑科学与工程创新论坛将通过建构“多元、融合、动态、持续”的协同创新模式与机制,打造高等院校、科研机构和大型企业协同参与建设的重大基础与应用基础研究平台、重大关键技术开发研究平台和重大科技成果转化平台,引领中国建筑科学与土木工程行业技术创新,在国家创新体系建设中发挥重大作用。
山东大学党委书记李守信代表山东大学对出席此次论坛的各位专家学者表示热烈欢迎和诚挚感谢。他指出,土木工程学科是山东大学学科建设的重点方向,岩土工程不仅是学校发展最快的学科之一,同时也秉承了科研服务于社会的理念,在国家重点、难点工程中攻坚克难、担当重任,形成了“隧道重大突水突泥灾害源超前预报与灾害控制”等特色鲜明的研究方向,为国家多个重大工程做出了突出贡献。他希望本次论坛能够为土木工程行业发展搭建良好平台,助推行业发展。
济南市副市长苏树伟介绍了济南城市建设整体情况,强调了创新技术、创新方法、创新理念在济南城市建设中的重要地位;指出本届论坛聚焦建筑科学与工程创新,其意义重大而深远,来自全国土木工程领域的院士、知名专家学者、骨干企业老总齐聚一堂,就建筑科学与工程创新主题展开深入交流与研讨,必将对中国建筑科学与工程创新发展起到重要的促进作用。
山东省住房和城乡建设厅党组书记李力介绍了山东省建筑行业发展现状,表示加快工程创新将对山东省建设行业起到深远的影响。他表示,山东省在建筑、交通、能源等领域的工程建设方面有着巨大的发展前景,尤其是地下工程建设方面,涌现出青岛胶州湾海底隧道这样的代表性工程。目前济南市地铁建设如火如荼,京沪高速和绕城高速济南连接线上国内同等跨度最大规模的小岭隧道已安全贯通,穿黄盾构隧道建设也提上日程。此次论坛的召开必将为济南市相关领域的科技进步提供强有力的理论和技术支持!
齐鲁交通发展集团有限公司总经理周勇介绍了齐鲁交通发展集团有限公司的发展情况,提出了集团未来3~5年的发展思路:以服务社会为宗旨,以提高企业发展的质量和效益为中心,以改革创新为主线,积极发展相关的新兴产业,打造“畅行齐鲁、传播文明”品牌,为全面建成小康社会做出应有贡献。他在发言中表示,创新是企业和高校联系的纽带,能够提高企业发展的质量和效益,实现服务社会的目的。
2主题报告
在论坛主题报告阶段,中国工程院院士周绪红、王梦恕、崔俊芝、聂建国、郑健龙,以及长安大学副校长沙爱民等专家学者,围绕钢结构、桥梁工程、隧道与地下工程、道路工程、防灾减灾、结构健康监测、绿色交通等关键问题与技术,结合国内外研究现状和自身科研体会分别做了学术报告。
2.1钢结构
重庆大学周绪红院士的报告题目是“冷弯薄壁型钢结构住宅体系研究”。周绪红院士从冷弯薄壁型钢结构住宅体系的概念、研究进展、具体工程应用以及未来发展方向4个方面对冷弯薄壁型钢结构住宅体系做了系统汇报,从结构的组成、建筑特点和结构受力特点3个角度介绍了冷弯薄壁型钢结构住宅体系,从基本构件、组合墙体、组合楼盖研究和结构体系研究4个方面介绍了冷弯薄壁型钢结构住宅体系的最新研究方向,最后介绍了国内外冷弯薄壁型钢结构住宅体系的工程应用及其未来发展方向。
同济大学陈以一教授的报告题目是“高强度钢构件在框架抗震耗能系统中的合理配置――以配置耗能跨的损伤控制钢框架为例”。他分析了高强度钢构件在框架抗震耗能系统中的应用优势,以配置耗能跨的损伤控制钢框架为例,探讨了将高强钢构件应用于框架抗震耗能系统的合理性;滞回性能试验表明,配置耗能跨的损伤控制钢框架结构呈现的稳定滞回性能、良好的变形恢复能力、高强钢构件的弹性变形能力及其耗能能力有助于实现抗震结构更高的性能要求,试验结果验证了结构的屈服时序、损伤控制行为、耗能模式演化、滞回行为转变以及低残余变形的特征;通过算例结构的地震反应分析论证了高强钢构件对于改善框架系统抗震性能的贡献,明确了结构的设计要求。
天津大学陈志华教授的报告题目是“复合张弦结构体系及组合房屋钢结构的研究与实践”。他主要从复合张弦结构以及组合矩形钢管混凝土柱两方面进行阐述。针对复合张弦结构,他首先详细回顾了复合张弦结构的体系及其发展历程,然后通过理论研究、数值模拟以及应力松弛试验等对拉索这一关键构件和弦支结构节点进行深入研究,有效地改善了结构力学性能和安全性能,并取得了大量的科研成果,最后介绍了复合张弦结构体系在施工方面的研究和该成果在现实工程中的应用。针对组合矩形钢管混凝土柱,他首先介绍了组合矩形钢管混凝土柱的研究现状,并对组合矩形钢管混凝土柱梁节点和方钢管混凝土异形柱结构进行了大量的理论和试验研究,指出了全螺栓隔板贯通节点和上栓下焊隔板贯通节点的特色以及连接板开孔式方钢管组合异形柱的优越性,最后结合国内外建筑工程实例讲述了钢结构模块建筑的研究及其广泛的应用。
山东大学侯和涛教授的报告题目是“钢结构装配式建筑的集成技术研发与工程应用”。他针对目前建筑业以现场建造为主导致的施工效率低、环境污染严重、建筑质量难以保证等问题,提出了装配式结构推广的必要性,从分层装配式钢框架支撑体系、薄壁H型钢装配框架体系、开缝钢板剪力墙钢框架体系、装配式钢混凝土部分组合结构体系、基于损伤控制的震后可更换钢梁柱节点等5个方面阐述了钢结构装配式建筑结构体系的研况;基于混凝土叠合楼板和复合墙板的优缺点分析,进行了新型预应力混凝土叠合楼板和复合墙板的研发和设计,最后展示了已经应用于实际的钢结构装配式建筑工程实例。
2.2桥梁工程
清华大学聂建国院士的报告题目是“钢混凝土组合桥梁――桥梁结构的发展方向之一”。他首先结合当前桥梁的一些工程实例提出了传统混凝土桥梁设计中存在的耐久性不够、抗灾能力不足、设计欠合理三大问题,并分析了组合结构在中国未得到充分发展的原因,提出今后桥梁结构的发展趋势是朝着“高性能、可持续”方向发展,而钢混凝土组合结构可以为解决桥梁的结构难题、发展新型桥梁结构体系、实现高性能桥梁结构提供新的选择。为此,他结合具体的桥梁建造实例介绍了3种结构的创新:一是钢混凝土组合梁,发挥1+1>2的组合优势;二是钢混凝土叠合板组合桥梁,实现预制装配,快速施工;三是组合结构负弯矩区抗裂新技术,解决了当前负弯矩抗裂的难题。最后,他指出年轻的工程师应该多到施工现场考察并积极进行创新,但是不能为创新而创新,年轻的工程师应该具有社会责任感和担当精神。
同济大学葛耀君教授的报告题目是“国内外大跨度桥梁发展与创新”。他从创新的角度出发,首先简要地介绍了梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥4类桥梁的跨径之最;接着从最新的建设成就、面临的技术挑战、重要的技术创新3个角度对极限跨度的梁式桥、各类大跨度拱式桥、破纪录跨度斜拉桥、超大跨度悬索桥的发展和创新进行了详细的介绍,最后对4类桥梁的发展做了简要总结。
2.3隧道与地下建筑工程
北京交通大学王梦恕院士的报告题目是“重大工程建设的理念和方法”。王梦恕院士从中国重大工程建设的需求出发,提出了“搞工程建设应该做遗产工程,而不是遗憾、耗能工程和短命工程”的理念,强调在工程中应该重视强度、刚度和稳定性3个基本指标的重要性,工程建设必须以“安全、可靠、适用、经济”为基础,点明不合理工期、不合理造价、不合理方案、不合理合同是工程的“癌症”,强调工程建设必须进行全过程安全、质量监管,必须加强风险防范分析和措施,强调了工程创新的重要性,最后以莫斯科至喀山铁路为例,对重大工程建设的理念做了具体的阐述。
山东大学李术才教授的报告题目是“TBM施工隧道突水突泥灾害源超前预报方法与技术”。李术才教授基于中国重大工程建设的需求,分析了由突水突泥引发的事故并说明了隧道突水突泥灾害源超前预报的实际需要。针对隧道不同的施工方法,他分别对钻爆法隧道和TBM施工隧道两个方向中突水突泥灾害源的超前预报进行了详细介绍,并对超前预报技术的工程应用和该技术的先进性做了简要总结,最后对隧道不良地质超前地质预报的未来发展方向进行了展望。
山东大学崔新壮教授的报告题目是“传感型土工材料研制与应用前景”。他认为,结构破坏是从内到外的渐进破坏,内部损伤演化信息若不及时获取,会导致漏警、报警迟滞或误警。目前已研制出了传感型土工材料和加筋土工结构的筋材变形自测技术,以及基于SEG的土工结构内部灾变辨识与预警技术。他通过对SEG进行室内试验验证了新材料具有优良的拉敏性、高强度和韧性,并且生产工艺简单,成本低,同时具有跟踪测试土工结构变形和诊断损伤的功能,将取代传统土工材料。
山东大学李利平教授的报告题目是“深长隧道重大突涌水灾害演化机理与监测预警方法”。他从中国深长隧道施工过程中出现重大突水事故实例出发,指出现代隧道施工应该讲究探治结合、主动防控。他通过对突涌水地质模式、突涌水灾害源等信息的研究,确定了隔水岩体结构破裂突水和充填性结构渗透失稳突水2类突水模式,并研发了适用于大比例尺岩体及其充填渗透特性测试的试验系统,揭示了不同类型突涌水通道形成的动态演化机理。然后他介绍了流固耦合模型试验系统,并由此得出了突涌水前兆多元信息的识别以及破裂通道定位的方法。他综合以上研究提出了一套突涌水灾害实时监测与预警方法,并介绍了该方法在全国多个深长隧道施工中的成功应用。
山东浩珂矿业工程有限公司李钊总工程师的报告题目是“高性能土工合成材料创新与工程应用技术”。他简要概述了土工合成材料凭借优异性能在岩土、水利、公路、铁路、港口、机场、市政和环境工程等领域中的广泛应用。另外,他从原材料研发、涂层配方、生产工艺、应用工艺、配件工具等方面重点介绍了该公司新研发的聚酯经编土工格栅和高强有纺土工布,简要介绍了该材料在工程现场的应用与典型案例。
2.4道路工程
长沙理工大学郑健龙院士的报告题目是“沥青路面强度设计新思路”。他谈到中国现在仍然面临着繁重的公路建设任务,现有的和计划修建的公路大部分为沥青路面。他概括了目前中国沥青路面强度设计方法及其存在的问题,建立了三维应力状态下沥青路面的强度准则、获得三维应力状态下强度准则的方法、三维应力状态下强度准则的工程模型,最后提出了三维应力状态下路面结构强度设计的新方法,该方法从基础理论方面指导沥青路面强度设计,可为中国未来的公路建设打下坚实基础。
长安大学沙爱民教授的报告题目是“多孔沥青路面材料、结构与应用”。他提出目前中国大部分城市存在交通噪声污染,并有持续加重的趋势,绝大多数的城市道路、广场、步行道、停车场等广泛使用密实型路面材料,城市地表大多被不透水的路面所覆盖;要从道路角度解决上述环保问题,路面材料应当以多孔而不是密实为主。他通过试验得出,多孔沥青路面在满足了传统道路的承重、稳定、平整、耐久和舒适等通行功能的基础上,还具有补充地下水、缓解城市内涝、抗滑、降低行车噪声、缓解城市热岛效应等环保功能,符合保护生态环境、可持续发展的原则。多孔沥青路面的相关研究将为传统沥青路面的改造和升级技术提供理论基础和方法支撑,推动道路交通的绿色、环保与可持续发展。
深圳大学李清泉教授的报告题目是“动态精密道路检测技术及装备”。他简要阐述了中国道路基础设施管理从大规模建设向大规模养护过渡这一社会需求,指出了现阶段公路检测技术与装备面临的问题。接着,他针对道路承载能力(弯沉)测量中的静态精密微距测量的动态化难题、道路路面病害检测中核心指标不全、数据处理低效等核心问题,做了详细的解释,介绍了轨道病害检测的新技术和新方法及其在工程现场的应用。
2.5结构健康监测
沈阳建筑大学李宏男教授的报告题目是“结构安全监测工程应用”。他简要介绍了结构监测系统,提出了光纤传感器研发目前需要解决的问题是应变传递机制;介绍了几种光纤传感器封装技术、疲劳测试以及光纤机电类传感器同步解调仪,并提出目前仪器开发上存在缺乏统一数据采集平台以及缺乏模块化和规范化模型等问题,介绍了大型结构安全运营远程监测与实时预警系统,最后展示了综合安全监测技术在多项重大工程中的应用。
哈尔滨工业大学李惠教授的报告题目是“结构新型监检测方法与技术”。她首先简要介绍了结构健康监测面临的挑战和未来的研究方向,然后介绍了移动无线传感网络技术;针对无线传输数据丢失的难题,提出了无线传输数据丢失无损恢复算法,并对该技术在工程中的成功应用做了简要的汇报。接着,她对结构新型监测技术中动态分布式布里渊光纤传感技术和计算机视觉技术都做了详细的汇报。最后,她对人工智能、机器人和虚拟现实以及智慧城市与区域等土木工程未来发展方向做了简要总结。
2.6防灾减灾工程
同济大学李国强教授的报告题目是“金属承载消能双功能减震结构的概念、设计与形式”。他介绍了金属承载消能双功能减震结构的概念和减震原理,对比了阻尼器和金属承载消能双功能减震构件的区别,指出金属承载消能双功能构件兼结构承载构件和消能构件功能于一体,不影响结构抵抗小震和风载的性能,可大大提高结构抵抗中(大)震的能力;金属承载消能双功能构件用作抗侧力构件可控制结构损伤主要集中于双功能构件,减小承重结构的破坏,满足高性能钢结构抗侧承载力大、可修复性好的要求。
北京建筑大学李爱群教授的报告题目是“既有建筑减隔震加固技术及其应用”。他分析了减隔震技术的现实需求,介绍了目前已有的减隔震技术和产品,对比了粘滞流体阻尼器、粘弹性阻尼器、软钢阻尼器、防屈曲耗能支撑、摩擦阻尼器的性能和应用范围,介绍了不同阻尼器应用于大跨结构、高耸结构、多高层结构、复杂结构的减震应用案例,提出结构减隔震技术可以有效提高工程结构的抗震能力,实现结构性能的大幅度提升。
北京工业大学杜修力教授的报告题目是“城市大型地下结构抗震设计理论与方法及工程应用”。他分析了由地震引发的地下结构破坏事故并说明了研究地下结构地震破坏的前沿需求,介绍了数值分析方法、简化分析方法、物理模拟分析方法在地下结构地震破坏中的应用现状及存在的主要问题。针对地下结构的特殊性,他讲述了时域整体分析方法及软件平台的完善和发展研究,提出了城市大型地下结构地震破坏机理与抗震性能评价方法以及模型试验的实施技术,最后介绍了相关成果的工程应用。
东南大学吴智深教授的报告题目是“混凝土结构灾后可恢复性设计及提升技术”。他通过分析地震破坏后结构不同程度的损伤,说明了重大工程结构灾后可修复性(或可恢复性)亟需提高这一需求,同时认为结构可恢复性能应当成为结构复原力的关键指标之一,而结构复原力也是结构可持续性的指标之一。他提出合理利用FRP和钢筋是实现损伤可控的可恢复性抗震结构的有效方法,同时具有高耐久、智能及绿色性能等结构可持续性特点,最后特别指出设计损伤可控的FRP筋是实现高性能损伤可控结构的关键。
理工大学方秦教授的报告题目是“抗暴结构研究新进展”。他简要介绍了军用和民用工程、落石冲击、船(车)撞桥墩中冲击爆炸事件对结构的破坏,说明了抗暴结构研究的重要性,指出了主要采用结构动力学和波动力学研究强荷载对抗暴结构的作用机理。他重点对钻地弹侵彻效应及其防护、冲击爆炸(或与火灾联合)下工程结构损伤破坏的数值模拟、民用工程结构抗冲击爆炸这3个研究方向做了详尽的阐述。
西安建筑科技大学白国良教授的报告题目是“装配整体式混凝土剪力墙结构振动台抗震性能试验研究”。他从发展历程、政策导向、应用现状、试验研究4个方面阐述了装配整体式混凝土剪力墙结构的研究背景和现状,介绍了连接技术试验和结构模型振动台试验,分析了套筒灌浆连接、浆锚搭接连接各自的特点和区别,并展示了模型试验结果。
2.7绿色交通
东南大学王炜教授的报告题目是“城市虚拟交通系统及其功能设计”。他通过分析提出城市交通拥堵的成因主要是交通需求与交通供给之间的严重失衡。快速城镇化使大城市居民平均出行距离成倍增长,引发城市交通结构的转型,造成出行机动化。立足中国城市综合交通系统构成要素的基本特征,他提出了“公交主导型城市交通系统供需平衡”这一缓解交通拥堵的基本策略,同时提出了“互联网+交通”的城市智能交通系统建设技术路线,并从城市虚拟交通系统测试平台的框架结构、城市综合交通大数据的深度开发、城市虚拟交通系统测试平台的构建、城市综合交通系统集成分析平台软件的开发、城市交通集成测试功能的人机对话与系统实现等方面详细介绍了城市虚拟交通系统测试平台的建设。
2.8土木工程与计算科学
中国科学院数学与系统科学研究院崔俊芝院士的报告题目是“土木工程中的计算科学和技术”。崔俊芝院士指出,大型工程是现代土木工程建设的必然趋势,土木工程全寿命期设计科学技术、土木工程精细化建造技术、大型基础设施运行和维护技术这三大技术是土木工程发展的核心。他还介绍了土木工程计算科学在大型组合结构、地下空间一体化多物理场分析中的应用,以及在多目标组合优化、抗震、防灾模拟与可靠性分析等若干前沿研究方向的具体应用,简要介绍了现代集成化、智能化技术在土木工程建造技术中的应用。3结语与展望
第三届建筑科学与工程创新论坛在各方努力下完美落幕。与会专家学者围绕钢结构、桥梁工程、隧道与地下工程、道路工程、防灾减灾、结构健康监测、绿色交通等关键问题与技术进行了汇报和交流,展示了国内外最新的研究动态和工程应用,并为行业发展指明了方向。