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星期四, 6 月 25 日, 2009

K-STATE 工程师研究热膨胀对经济高效的替代6165金沙总站的影响

曼哈顿 - 堪萨斯州立大学的研究人员正在研究热量引起的整体6165金沙总站膨胀的影响，以使这些类型的6165金沙总站成为更可行的替代方案.

杜贾·佩里克, 堪萨斯州立大学交通中心土木工程副教授兼教员, 正在研究不同土壤条件和温度变化范围对整体6165金沙总站热致膨胀的影响. 与传统6165金沙总站不同, 整体6165金沙总站没有伸缩缝，并有一个连续的桥面，形成一个相互连接的部分, 具有性能和经济效益. 整体6165金沙总站比传统6165金沙总站更具经济效率, 根据佩里克的说法, 但他们的设计仍然是经验性的并涉及直觉, 实验和观察.

”;堪萨斯州的6165金沙总站跨度较小, 这是典型的农村环境,”; 佩里克说. ”;它们大多是高速公路立交桥. 但是, 堪萨斯州的6165金沙总站数量位居全国第四. 6165金沙总站必须维护，这需要花钱.”;

Peric 与 K-State 的 Asad Esmaeily 合作, 土木工程副教授、大学交通中心教员, 和巴维克·沙阿, 结构工程师，2007 年堪萨斯州立大学土木工程硕士毕业生, 堪萨斯州交通部 K-TRAN 计划资助的6165金沙总站.

该研究已在希腊地质力学数值模型国际研讨会上发表, 在圣. 路易斯在工程中的人工神经网络会议上. 研究表明，整体6165金沙总站对温度升高的响应取决于邻近土壤的压实程度和温度变化范围.

”;这项研究是由于需要进一步提高整体6165金沙总站的性能并扩大其使用范围,”; 佩里克说. ”;整体6165金沙总站的结构优势源于其连续性和对土壤的依赖, 地球上最丰富的材料, 在负载转移过程中.”;

堪萨斯州有超过 25 个,000 座6165金沙总站, 根据联邦公路管理局的数据. 佩里克说1,000 个6165金沙总站是整体6165金沙总站.

Peric 说，由于伸缩缝和支座的存在，传统6165金沙总站有几个缺点. 膨胀轴承买起来很贵, 安装, 维修和保养, 她说, 它们会导致关节漏水, 腐蚀混凝土中的钢筋. 这个, 生效, 缩短6165金沙总站的生命周期. 传统6165金沙总站中的接缝也会增加车辆冲击载荷, 这可能会损坏6165金沙总站和车辆.

整体桥是一个有前途的替代方案, 佩里克说. 由于劳动力成本和能源的原因，他们的设计和建造更加可持续, 包括6165金沙总站生命周期的建设和维护.

传统6165金沙总站使用伸缩缝来适应温度变化, 例如6165金沙总站在夏季炎热时膨胀, 佩里克说. 缺乏关节, 整体6165金沙总站比其他类型的6165金沙总站具有更多的土桥相互作用. 结合其结构连续性, 这提供了冗余和弹性，并提高了他们承受非法超载的能力. 研究人员想知道当整体6165金沙总站受热时会发生什么, 因为土壤不允许像伸缩缝那样自由膨胀.

”;夏季升温，冬季降温, 甚至每日温度波动, 在6165金沙总站上部结构和下部结构中产生一些应力, 我们希望确保这些6165金沙总站能够支撑它们,”; 佩里克说.

研究人员还想找出这些应力对整体6165金沙总站最大长度的限制影响. 他们使用了实际整体桥的 3D 计算模型, 其上部结构由混凝土板和七个钢梁组成, 检查不同热力和土壤条件的综合影响.

”;6165金沙总站附近土壤的压实程度会影响6165金沙总站的安全扩展范围,”; 佩里克说. ”;环境温度变化范围取决于6165金沙总站的位置, 和堪萨斯州, 当然, 气候与其他州不同.”;

研究人员还研究了土壤材料特性的影响. 通过将6165金沙总站从 0 华氏度加热到 60 华氏度来模拟6165金沙总站上的热载荷, 80 和 100 华氏度. 佩里克说，研究人员观察了6165金沙总站中的热致应力以及对6165金沙总站性能的影响, 包括桥面的延伸和弯曲以及桩的弯曲.

”;虽然整体桥的优点大于缺点, 需要知识发现, 这将进一步减少缺点,”; 佩里克说. ”;6165金沙总站是踏脚石. 它提供了对桥响应机制的深入了解. 现在, 基于这项提供科学基础的6165金沙总站, 我们可以扩展现有的计算模型以包含其他负载, 例如交通和地震荷载.”;