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基本信息
- 作品名稱(chēng)：
- 基于抗震救災(zāi)快速通行的格柵-土石式復(fù)合材料應(yīng)急路面研究
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 簡(jiǎn)介：
本作品通過(guò)對(duì)地震后災(zāi)區(qū)道路破壞形式和交通特征的調(diào)查分析，提出了震后道路的應(yīng)急搶修方案，優(yōu)選輕質(zhì)高強(qiáng)的玻璃纖維環(huán)氧樹(shù)脂材料，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)輕盈、適用范圍廣、施工快捷、可儲(chǔ)備重復(fù)利用的格柵-土石式應(yīng)急路面板。運(yùn)用有限元方法，對(duì)這種應(yīng)急路面板在不利荷載工況下的受力狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，驗(yàn)證其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的可靠性。同時(shí)，對(duì)應(yīng)急路面板的施工工藝展開(kāi)了相應(yīng)研究，以最大程度地提高災(zāi)區(qū)道路搶修的時(shí)效性。
- 詳細(xì)介紹：
近年來(lái)，頻發(fā)的地震等地質(zhì)災(zāi)害對(duì)我國(guó)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，災(zāi)后道路損毀已成為抗震救災(zāi)的主要制約瓶頸，震后破壞道路的應(yīng)急搶修成為救災(zāi)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以，道路的快速搶通對(duì)于提高救災(zāi)的時(shí)效性、保障災(zāi)區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全具有極為深遠(yuǎn)的影響。
目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于應(yīng)急路面的應(yīng)用主要集中在軍事領(lǐng)域。道路應(yīng)急搶修技術(shù)多需要專(zhuān)業(yè)人員和特殊機(jī)械設(shè)備，且設(shè)備笨重、成本較高、鋪設(shè)長(zhǎng)度有限，傳統(tǒng)道路搶修技術(shù)更是作業(yè)效率低下，難以滿足抗震救災(zāi)的高時(shí)效性需求，都不太適合在救災(zāi)中推廣使用。為保證災(zāi)區(qū)道路的快速搶通，本作品采用輕質(zhì)高強(qiáng)的玻璃纖維環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，開(kāi)發(fā)了格柵-土石式應(yīng)急路面板。
這種應(yīng)急路面板包括下面板、格柵板、側(cè)板、蓋板、聯(lián)結(jié)耳片、U型搭接平臺(tái)和搭接板（附錄1：應(yīng)急路面板結(jié)構(gòu)示意圖）。內(nèi)部橫隔板格柵間距較大，使得路面板本身并不足以承受車(chē)輛荷載，但施工時(shí)可向格柵內(nèi)填充現(xiàn)場(chǎng)的土石并壓實(shí)，蓋上蓋板后，便可滿足強(qiáng)度要求。這樣，既充分利用了現(xiàn)場(chǎng)便于運(yùn)輸?shù)耐潦?，達(dá)到土石與橫隔板一起支撐行車(chē)荷載的目的，同時(shí)也最大程度地降低了路面板的材料成本和運(yùn)輸重量，提高了路面板的運(yùn)輸效率和救災(zāi)的時(shí)效性。相鄰板間聯(lián)結(jié)采用搭接設(shè)計(jì)且側(cè)板有耳片輔助固定，不僅聯(lián)結(jié)穩(wěn)定牢固，而且組裝十分快捷。上蓋板采用盒蓋式結(jié)構(gòu)，蓋邊和錯(cuò)臺(tái)式搭接設(shè)計(jì)使得相鄰蓋板間穩(wěn)定牢固，即蓋即通行。整個(gè)施工過(guò)程無(wú)需螺栓等固定裝置，大大提高了施工效率。
應(yīng)急路面板通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的組裝和施工，部分就地取材，能夠快速解決交通中斷問(wèn)題，為救災(zāi)物資、醫(yī)療設(shè)備等的運(yùn)輸提供有力的保障，為抗震救災(zāi)爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。
同時(shí)，本作品基于“偏安全”的設(shè)計(jì)原則，運(yùn)用ABAQUS有限元軟件，對(duì)這種應(yīng)急路面板在最不利工況下的受力狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，驗(yàn)證其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的可靠性。為了最大程度地提高災(zāi)區(qū)道路搶修的時(shí)效性，本作品還提出了應(yīng)急路面板快速施工的施工組織和工藝。- 獲獎(jiǎng)情況：
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 二等獎(jiǎng)
1.本作品于2011年4月獲長(zhǎng)安大學(xué)第七屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽特等獎(jiǎng)。（附錄5：獲獎(jiǎng)證書(shū)）
2.本作品于2011年6月獲陜西省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽特等獎(jiǎng)。（附錄5：獲獎(jiǎng)證書(shū)）
3.本作品相關(guān)研究成果已撰寫(xiě)論文“Designing and Mechanical Simulation Analysis of Grid-earth-rock Emergency Pavement Slab”，已被“IEEE環(huán)境、土木與能源工程國(guó)際研討會(huì)”（EI刊源）錄用，并將于2011年7月在內(nèi)蒙古進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。（附錄8：論文錄用通知書(shū)）
4.本作品于2011年3月，經(jīng)教育部科技查新工作站查新鑒定，認(rèn)為國(guó)內(nèi)尚無(wú)本作品相同的文獻(xiàn)報(bào)道。（附錄10：科技查新報(bào)告）
