惠兵

張靖庚，劉曉榮△

蘭新高鐵擋風(fēng)板開裂試驗(yàn)

惠兵

（中鐵二十一局集團(tuán)第四工程有限公司，陜西西安 710065）

為了研究不同類型的擋風(fēng)板在不同等級(jí)風(fēng)速下的破壞情況，在現(xiàn)場(chǎng)用混凝土澆筑1：1擋風(fēng)板模型，并在擋風(fēng)板受拉側(cè)和受壓側(cè)的混凝土和鋼筋中布置應(yīng)變計(jì)。將實(shí)際風(fēng)荷載等效為靜力荷載并借助現(xiàn)場(chǎng)的沙袋、鋼模板和預(yù)制混凝土塊對(duì)擋風(fēng)板進(jìn)行分級(jí)加載試驗(yàn)，直至擋風(fēng)板開裂破壞為止。采用應(yīng)變計(jì)測(cè)試出擋風(fēng)板在各級(jí)試驗(yàn)荷載作用下受拉側(cè)和受壓側(cè)的混凝土應(yīng)變值和鋼筋應(yīng)變值，并用裂縫觀測(cè)儀觀測(cè)出擋風(fēng)板受拉側(cè)和受壓側(cè)的裂縫寬度。試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)擋風(fēng)板的長(zhǎng)度和高度一定，且無企口的情況下，隨著板厚的增加，擋風(fēng)板越容易遭受風(fēng)荷載的破壞；當(dāng)擋風(fēng)板的長(zhǎng)度和高度一定，且有企口的情況下，隨著板厚的增加，擋風(fēng)板越不容易遭受風(fēng)荷載的破壞。

擋風(fēng)板；現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)；靜力加載；應(yīng)力值；裂縫

1　概述

蘭新鐵路新疆線路段（簡(jiǎn)稱蘭新線）多修建于沙漠戈壁，在該區(qū)域由于常年受西伯利亞冷空氣南下的影響，大風(fēng)頻繁并且風(fēng)速大，破壞力強(qiáng)［1］。對(duì)蘭新線影響較強(qiáng)的風(fēng)區(qū)主要有：蘭新線西段百里風(fēng)區(qū)（雅子泉至紅旗坎站間），南疆線前百公里風(fēng)區(qū)，吐魯番至魚兒溝站間。根據(jù)歷史資料，南疆線前百公里最大瞬時(shí)風(fēng)速達(dá)64m/s，百里風(fēng)區(qū)最大瞬時(shí)風(fēng)速達(dá)60m/s。唐士晟［2］對(duì)該地段大風(fēng)特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)具有風(fēng)速大、風(fēng)期長(zhǎng)、季節(jié)性強(qiáng)、風(fēng)起動(dòng)速度快等規(guī)律。我國(guó)蘭新線風(fēng)區(qū)鐵路長(zhǎng)達(dá)525 km，占全線總長(zhǎng)的54%。該線自1960-1993年，據(jù)統(tǒng)計(jì)大風(fēng)吹翻列車13起，共計(jì)翻車79輛［3］。大風(fēng)給鐵路運(yùn)輸和國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成了很大的損失。針對(duì)以上存在的問題，不少學(xué)者提出在風(fēng)區(qū)修建擋風(fēng)墻的防風(fēng)措施，實(shí)踐證明擋風(fēng)墻是一項(xiàng)行之有效的防風(fēng)措施［4-9］。常見的擋風(fēng)墻的類型主要有土堤式、加筋土式、混凝土插板式、直插混凝土枕和鋼板式（橋上使用）等幾種［10-11］。

近年來有不少專家對(duì)擋風(fēng)墻的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和優(yōu)化：董漢雄［12］在蘭新鐵路百里風(fēng)區(qū)擋風(fēng)墻設(shè)計(jì)中確定了擋風(fēng)墻的合理高度、驗(yàn)算了擋風(fēng)墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提出了采用擋風(fēng)墻防治風(fēng)害的措施。李燕飛［13］在高速鐵路開孔式擋風(fēng)墻外形優(yōu)化研究中借助三維、非定常N-S方程和k-ε雙方程湍流模型發(fā)現(xiàn)陣列式和交錯(cuò)式2種排列方式擋風(fēng)墻擋風(fēng)效果相差不大。鄭繼平［14］在南疆鐵路大風(fēng)區(qū)橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)研究與設(shè)計(jì)中采用CFD數(shù)值模擬計(jì)算方法和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，對(duì)南疆線采用的通橋（2005）2101簡(jiǎn)支T梁的擋風(fēng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算與設(shè)計(jì)。雖然針對(duì)擋風(fēng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法和實(shí)際使用效果研究較多，但對(duì)高速鐵路在百里風(fēng)區(qū)、三十里風(fēng)區(qū)惡劣環(huán)境下?lián)躏L(fēng)板受風(fēng)力性能卻研究較少，特別是在瞬時(shí)風(fēng)速達(dá)64m/s時(shí)，擋風(fēng)板所受內(nèi)力和變形研究較少。

對(duì)蘭新鐵路第二雙線擋風(fēng)板進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)1：1模型結(jié)構(gòu)加載試驗(yàn)。分析出不同類型的擋風(fēng)板在不同等級(jí)風(fēng)速作用下其受力及破壞情況，提出一種對(duì)實(shí)際工程受力合理的擋風(fēng)板。

2　試驗(yàn)概況

2.1原料

試驗(yàn)中設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，水膠比為0.39，水泥為天山PO42.5低堿硅酸鹽水泥，氯離子含量為0.011%，堿含量為0.53%，比表面積328m2/kg。F類Ⅰ級(jí)粉煤灰，燒失量1.32%，需水量比84%，SO3含量1.41%，細(xì)度7.1%。S95?；郀t礦粉，燒失量0.09%，堿含量 0.54%，SO3含量 1.99%。鋼筋為HRB335，直徑Φ為25mm，截面面積S為490.9mm2，抗拉強(qiáng)度539Mpa，伸長(zhǎng)率29%。

2.2方法

本實(shí)驗(yàn)是對(duì)擋風(fēng)板進(jìn)行靜力加載實(shí)驗(yàn)，擋風(fēng)板主要承受風(fēng)荷載，由于模擬實(shí)際風(fēng)荷載加載比較困難，故采用等效靜力面荷載進(jìn)行試驗(yàn)，等效荷載的計(jì)算根據(jù)擋風(fēng)結(jié)構(gòu)所在風(fēng)區(qū)按照《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》TB10002.1-2005中的風(fēng)壓計(jì)算方法計(jì)算。根據(jù)預(yù)先計(jì)算得出的風(fēng)壓和受風(fēng)面積，計(jì)算出擋風(fēng)板所受的風(fēng)荷載，并將此風(fēng)荷載等效為面荷載施加在擋風(fēng)板上，由于擋風(fēng)板是拼裝而成的，對(duì)擋風(fēng)板單獨(dú)進(jìn)行加載，試驗(yàn)時(shí)取一個(gè)擋風(fēng)單元的兩塊擋風(fēng)板進(jìn)行靜載試驗(yàn)。然后將等效靜荷載施加在擋風(fēng)板上?？紤]豎向加載難以實(shí)現(xiàn)，故將預(yù)制好的兩個(gè)立柱和擋風(fēng)板拼接好水平懸置后施加均布荷載加載方式如圖1所示。擋風(fēng)板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，澆筑前在擋風(fēng)板鋼筋中綁扎實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)及測(cè)試元件。澆筑完擋風(fēng)板后，在擋風(fēng)板的受拉側(cè)和受壓側(cè)布置相應(yīng)的應(yīng)變片如圖2所示，待擋風(fēng)板達(dá)到試驗(yàn)齡期后進(jìn)行加載。考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用鋼模板和預(yù)制混凝土塊加載比較方便。當(dāng)水平放置時(shí)要考慮擋風(fēng)板的自重，加載總重減去擋風(fēng)板和立柱的自重即為加載所需加載的總重量。最后根據(jù)計(jì)算確定分級(jí)加載的重量。

圖1　擋風(fēng)板加載示意圖

圖2　擋風(fēng)板測(cè)點(diǎn)布置圖

3　結(jié)果與討論

3.1擋風(fēng)板類型

本試驗(yàn)共給出4種類型的擋風(fēng)板，擋風(fēng)板I和擋風(fēng)板II的主要差別是厚度不同，且都無企口，擋風(fēng)板IV和擋風(fēng)板V的主要差別是板長(zhǎng)不同，且都有企口，具體尺寸見表1。

表1　擋風(fēng)板類型

3.2試驗(yàn)結(jié)果

本試驗(yàn)對(duì)4中類型的擋風(fēng)板進(jìn)行了開裂試驗(yàn)，測(cè)試出各擋風(fēng)板在各級(jí)試驗(yàn)荷載作用下的跨中位移，跨中混凝土應(yīng)變和鋼筋應(yīng)變。

3.2.1擋風(fēng)板I試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)擋風(fēng)板進(jìn)行靜力分級(jí)加載，并用裂縫觀測(cè)儀觀測(cè)出擋風(fēng)板受拉側(cè)和受壓側(cè)的裂縫寬度，見表2。

表2　開裂試驗(yàn)結(jié)果

注：表中荷載單位為kN/m2，加載重量單位為kg，裂縫寬度為mm，自重為板的實(shí)際重量，其值為3.75kN/m2，“—”表示未測(cè)試，Pcr代表開裂荷載。

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，繪制出擋風(fēng)板的試驗(yàn)荷載-混凝土應(yīng)力關(guān)系曲線、試驗(yàn)荷載-撓度關(guān)系曲線，如圖3和圖4所示。

圖3　試驗(yàn)荷載-混凝土拉應(yīng)力關(guān)系曲線

從圖3可見，隨著試驗(yàn)荷載的增加，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值在增加，當(dāng)試驗(yàn)荷載為6.08kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1的應(yīng)力值為0.57MPa，測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值為0.72MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的1.26倍，測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值為0.69，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的1.21倍，因此當(dāng)試驗(yàn)荷載在0~6.08kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)2和測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值均大于測(cè)點(diǎn)1的應(yīng)力值；當(dāng)試驗(yàn)荷載為8.11kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1的應(yīng)力值為1.89MPa，測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值為1.80MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的0.95倍，測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值為1.98MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的1.05倍，因此當(dāng)試驗(yàn)荷載在6.08-8.11kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值均大于測(cè)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值；當(dāng)試驗(yàn)荷載為 10.13kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn) 1的應(yīng)力值為2.27MPa，測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值為2.11MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的0.93倍，測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值為2.17MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的0.96倍，試驗(yàn)荷載在8.11-10.13kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)2應(yīng)力值的增加幅度大于測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度，因此當(dāng)試驗(yàn)荷載在10.13kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值大于測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值。

圖4　試驗(yàn)荷載-撓度曲線

從圖4可見，當(dāng)試驗(yàn)荷載為0.0kN/m2時(shí)，由于自重作用，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3均有撓度，又因?yàn)闇y(cè)點(diǎn)布置的位置不同，故各個(gè)測(cè)點(diǎn)的撓度值不同，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為4.4mm，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為7.7mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的1.75倍，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為8.9mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的2.02。當(dāng)試驗(yàn)荷載在0-6.08kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3的撓度值都在增大，但測(cè)點(diǎn)3撓度值的增加幅度均大于測(cè)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)2撓度值的增加幅度，且測(cè)點(diǎn)1撓度值的增加幅度大于測(cè)點(diǎn)2撓度值的增加幅度，當(dāng)試驗(yàn)荷載為6.08kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為6.13mm，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為8.14mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的1.33倍，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為9.81mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的1.60倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在6.08-8.11kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1撓度值的增加幅度均大于測(cè)點(diǎn)2和測(cè)點(diǎn)3撓度值的增加幅度，當(dāng)試驗(yàn)荷載為8.11kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為6.78mm，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為9.63mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的1.42倍，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為10.38mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的1.53倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在8.11-10.13kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)2的撓度值急劇增加，而測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)3的撓度值增加較平緩，試驗(yàn)荷載在10.13kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為10.66mm，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為10.03mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的0.94倍，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為10.86mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的1.02倍。

3.2.2擋風(fēng)板II試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)擋風(fēng)板進(jìn)行靜力分級(jí)加載，并用裂縫觀測(cè)儀觀測(cè)出擋風(fēng)板受拉側(cè)和受壓側(cè)的裂縫寬度，如表3。

表3　開裂試驗(yàn)結(jié)果

注：表中荷載單位為kN/m2，加載重量單位為kg，裂縫寬度為mm，自重為板的實(shí)際重量，其值為4.00kN/m2，Pcr代表開裂荷載。

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，繪制出擋風(fēng)板II的試驗(yàn)荷載-混凝土應(yīng)力關(guān)系曲線、試驗(yàn)荷載-撓度關(guān)系曲線，如圖5和圖6。

圖3.3　試驗(yàn)荷載-混凝土拉應(yīng)力曲線

從圖5可見，當(dāng)試驗(yàn)荷載在0-6.08kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值都在增加，但測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的增加幅度大于測(cè)點(diǎn)2和測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度，且測(cè)點(diǎn)2和測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度幾乎相同，試驗(yàn)荷載在6.08kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值為0.79MPa，測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值為0.82MPa，是測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的1.04倍，測(cè)點(diǎn)1的應(yīng)力值為1.48MPa，是測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的 1.87倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在 6.08-8.11kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度大于測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的增加幅度，且測(cè)點(diǎn)2應(yīng)力值的增加幅度大于測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度，試驗(yàn)荷載在8.11kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值為1.80MPa，測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值為2.17MPa，是測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的1.21倍，測(cè)點(diǎn)1的應(yīng)力值為1.76MPa，是測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的0.98倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在8.11-10.13kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度均大于測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2應(yīng)力值的增加幅度，且測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的增加幅度大于測(cè)點(diǎn)2應(yīng)力值的增加幅度，試驗(yàn)荷載在10.13kN/m2時(shí)，，測(cè)點(diǎn) 3的應(yīng)力值為 2.33MPa，測(cè)點(diǎn) 2的應(yīng)力值為2.43MPa，是測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的1.04倍，測(cè)點(diǎn)1的應(yīng)力值為2.17MPa，是測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的0.93倍。

圖6　試驗(yàn)荷載-撓度關(guān)系曲線

從圖6可見，當(dāng)試驗(yàn)荷載為0.0kN/m2時(shí)，由于自重作用，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3均有撓度，又因?yàn)闇y(cè)點(diǎn)布置的位置不同，故各個(gè)測(cè)點(diǎn)的撓度值不同，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為4.0mm，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為6.5mm，是測(cè)點(diǎn)1撓度值的1.625倍，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為7.9mm，是測(cè)點(diǎn)1撓度值的1.975倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在0-6.08kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3的撓度值都在增大，當(dāng)試驗(yàn)荷載為6.08kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為4.9mm，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為7.6mm，是測(cè)點(diǎn)1撓度值的1.56倍，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為8.8mm，約為測(cè)點(diǎn)1撓度值的1.8倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在6.08-8.11kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)3撓度值的增加幅度均大于測(cè)點(diǎn)1撓度值的增加幅度，當(dāng)試驗(yàn)荷載為8.11 kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為5.5mm，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為9.7mm，是測(cè)點(diǎn)1撓度值的1.76倍，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為9.9mm，約為測(cè)點(diǎn)1撓度值的1.8倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在8.11-10.13kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)3的撓度值在減小，而測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2的撓度值仍在增加，試驗(yàn)荷載在10.13kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為7.3mm，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為10.9mm，是測(cè)點(diǎn)1撓度值的1.5倍，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為10.2mm，是測(cè)點(diǎn)1撓度值的1.4倍。

3.3擋風(fēng)板Ⅲ試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)擋風(fēng)板進(jìn)行靜力分級(jí)加載，并用裂縫觀測(cè)儀觀測(cè)出擋風(fēng)板受拉側(cè)和受壓側(cè)的裂縫寬度，見表4。

表4　開裂試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，繪制出擋風(fēng)板II的試驗(yàn)荷載-混凝土應(yīng)力關(guān)系曲線、試驗(yàn)荷載-撓度關(guān)系曲線，如圖7和圖8所示。

圖7　試驗(yàn)荷載-混凝土拉應(yīng)力曲線

從圖7可見，當(dāng)試驗(yàn)荷載在0-7.5kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值都在增加，但測(cè)點(diǎn)2應(yīng)力值的增加幅度大于測(cè)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度，試驗(yàn)荷載在7.5kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1的應(yīng)力值為0.09MPa，測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值為0.16MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的1.78倍，測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值為0.22MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的2.4倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在7.5-9.9kN/ m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度大于測(cè)點(diǎn)2應(yīng)力值的增加幅度，且測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的增加幅度大于測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度，試驗(yàn)荷載在9.9kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1的應(yīng)力值為0.28MPa，測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值為0.31MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的1.21倍，測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值為0.31MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的0.98倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在9.9-12.4kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)2應(yīng)力值的增加幅度均大于測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度，試驗(yàn)荷載在12.4kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1的應(yīng)力值為1.26MPa，測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值為1.38MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的1.09倍，測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值為1.73MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的1.37倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在12.4-14.9kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)2應(yīng)力值在減小，而測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值仍在增加，且測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的增加幅度大于測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度，試驗(yàn)荷載在14.9kN/m2時(shí)，，測(cè)點(diǎn)1的應(yīng)力值為2.48MPa，測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值為2.26MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的0.9倍，測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值為1.36MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的0.55倍。

圖8　試驗(yàn)荷載-撓度曲線

從圖8可見，當(dāng)試驗(yàn)荷載為0.0kN/m2時(shí)，由于自重作用，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3均有撓度，又因?yàn)闇y(cè)點(diǎn)布置的位置不同，故各個(gè)測(cè)點(diǎn)的撓度值不同，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為2.12mm，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為6.6mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的3.1倍，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為6.5mm，約為測(cè)點(diǎn)2撓度值的3.1倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在0-7.5kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3的撓度值都在增大，當(dāng)試驗(yàn)荷載為7.5kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為3.1mm，測(cè)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)3的撓度值為8.0mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的2.6倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在7.5-9.9kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)2撓度值的增加幅度均大于測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)3撓度值的增加幅度，當(dāng)試驗(yàn)荷載為9.9kN/ m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為4.2mm，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為8.0mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的1.9倍，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為8.1mm，約為測(cè)點(diǎn)1撓度值的1.93倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在9.9-12.4kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)3的撓度值增加幅度均大于測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2撓度值的增加幅度，試驗(yàn)荷載在12.4kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為5.1mm，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為8.6mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的1.68倍，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為8.9mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的1.75倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在12.4-14.9kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2的撓度值增加幅度均大于測(cè)點(diǎn)3撓度值的增加幅度，試驗(yàn)荷載在14.9kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為5.6mm，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為9.1mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的1.625倍，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為9.3mm，是測(cè)點(diǎn)2撓度值的1.66倍。

3.4擋風(fēng)板Ⅳ試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)擋風(fēng)板進(jìn)行靜力分級(jí)加載，并用裂縫觀測(cè)儀觀測(cè)出擋風(fēng)板受拉側(cè)和受壓側(cè)的裂縫寬度，如表5。

表5　開裂試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，繪制出擋風(fēng)板的試驗(yàn)荷載-混凝土應(yīng)力關(guān)系曲線、試驗(yàn)荷載-撓度關(guān)系曲線，如圖9和圖10所示。

圖9　試驗(yàn)荷載-混凝土拉應(yīng)力曲線

從圖9可見，當(dāng)試驗(yàn)荷載在0-8.9kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值都在增加，但測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度大于測(cè)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)2應(yīng)力值的增加幅度，試驗(yàn)荷載在8.9kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1的應(yīng)力值為0.22MPa，測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值為0.20MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的0.9倍，測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值為0.88MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的4倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在8.9-11.8kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)2應(yīng)力值的增加幅度大于測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度，且測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的增加幅度大于測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度，試驗(yàn)荷載在11.8kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1的應(yīng)力值為0.82MPa，測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值為1.1MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的1.34倍，測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值為1.64MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的2.0倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在11.8-14.8kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2應(yīng)力值的增加幅度均大于測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值的增加幅度，試驗(yàn)荷載在14.8kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1的應(yīng)力值為2.24MPa，測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值為2.48MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的1.1倍，測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值為2.42MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的1.08倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在14.8-17.8kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值都在減小，但測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3應(yīng)力值得減小幅度大于測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的減小幅度，試驗(yàn)荷載在17.8kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1的應(yīng)力值為2.17MPa，測(cè)點(diǎn)2的應(yīng)力值為1.17MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的0.54倍，測(cè)點(diǎn)3的應(yīng)力值為1.17MPa，是測(cè)點(diǎn)1應(yīng)力值的0.54倍。

圖10　試驗(yàn)荷載-撓度曲線

從圖10可見，當(dāng)試驗(yàn)荷載為0.0kN/m2時(shí)，由于自重作用，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3均有撓度，又因?yàn)闇y(cè)點(diǎn)布置的位置不同，故各個(gè)測(cè)點(diǎn)的撓度值不同，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為5.4mm，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為8.7mm，是測(cè)點(diǎn)3撓度值的1.6倍，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為7.0mm，約為測(cè)點(diǎn)3撓度值的1.3倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載在0-8.9kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3的撓度值都在增大，但測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2撓度值的增加幅度大于測(cè)點(diǎn)3撓度值的增加幅度，當(dāng)試驗(yàn)荷載為8.9kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為5.6mm，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為7.7mm，是測(cè)點(diǎn)3撓度值的1.4倍，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為9.3mm，約為測(cè)點(diǎn)3撓度值的1.67倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載為11.8kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為5.8mm，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為8.0mm，是測(cè)點(diǎn)3撓度值的1.4倍，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為9.6mm，約為測(cè)點(diǎn)3撓度值的1.65倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載為14.8kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為6.5mm，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為8.9mm，是測(cè)點(diǎn)3撓度值的1.36倍，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為10.2mm，約為測(cè)點(diǎn)3撓度值的1.57倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載為17.8kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為7.2mm，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為9.8mm，是測(cè)點(diǎn)3撓度值的1.36倍，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為10.9mm，約為測(cè)點(diǎn)3撓度值的1.5倍。當(dāng)試驗(yàn)荷載為20.7kN/m2時(shí)，測(cè)點(diǎn)3的撓度值為8.7mm，測(cè)點(diǎn)2的撓度值為10.7mm，是測(cè)點(diǎn)3撓度值的1.2倍，測(cè)點(diǎn)1的撓度值為11.9mm，約為測(cè)點(diǎn)3撓度值的1.37倍。

4　結(jié)論

通過對(duì)不同類型的擋風(fēng)板進(jìn)行靜力分級(jí)加載試驗(yàn)，并分析了試驗(yàn)荷載與混凝土應(yīng)力和試驗(yàn)荷載與擋風(fēng)板的撓度，得到如下結(jié)論：

1）當(dāng)擋風(fēng)板的長(zhǎng)度和高度一定，且無企口的情況下，隨著板厚的增加，擋風(fēng)板越容易遭受風(fēng)荷載的破壞。擋風(fēng)板Ⅰ在試驗(yàn)荷載為1.2Pcr時(shí)受拉側(cè)裂縫寬度為0.43mm，而擋風(fēng)板Ⅱ的受拉側(cè)裂縫寬度卻為0.60mm，故擋風(fēng)板2更容易破壞。

2）當(dāng)擋風(fēng)板的長(zhǎng)度和高度一定，且有企口的情況下，隨著板厚的增加，擋風(fēng)板越不容易遭受風(fēng)荷載的破壞。擋風(fēng)板Ⅲ在試驗(yàn)荷載為1.2Pcr時(shí)受拉側(cè)裂縫寬度為0.30mm，而擋風(fēng)板Ⅳ的受拉側(cè)裂縫寬度卻為0.16mm，故擋風(fēng)板Ⅲ更容易破壞。

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我國(guó)科技信用面臨的問題及對(duì)策研究*

張靖庚，劉曉榮△

（甘肅省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所，甘肅省科技發(fā)展戰(zhàn)略研究院，甘肅蘭州730000）

摘要：通過總結(jié)我國(guó)目前國(guó)內(nèi)科技信用現(xiàn)狀的近況，研究中發(fā)現(xiàn)我國(guó)科技信用信息在共享的過程中存在的若干問題，主要反應(yīng)在科技信用缺失，科技信用指標(biāo)體系構(gòu)建，基礎(chǔ)建設(shè)落后，科技信用制度的不健全等。針對(duì)以上存在的問題給出了建設(shè)性意見。

關(guān)鍵詞：科技信用；共享；指標(biāo)；制度

中圖分類號(hào)：D523.34

科技信用作為整個(gè)社會(huì)信用系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。目前，科技失信現(xiàn)象嚴(yán)重?cái)噥y了社會(huì)次序，在科技活動(dòng)過程中屢屢出現(xiàn)。科技失信主要反應(yīng)在項(xiàng)目立項(xiàng)，科技計(jì)劃，科研項(xiàng)目成果轉(zhuǎn)換等。為此剖析科技信用缺失現(xiàn)象，制定科技信用體系，規(guī)范科技信用制度有利于全面治理社會(huì)信用缺失。

1　科研信用的基本概況

1）本質(zhì)信用。從社會(huì)的角度來說，信用等同于誠(chéng)信，是對(duì)已經(jīng)約定的事情給予遵守和履行。從經(jīng)濟(jì)層面來講，是以償還為條件的價(jià)值運(yùn)動(dòng)，是對(duì)關(guān)系、管理、制度、體制的一個(gè)總稱。信用大到國(guó)家與國(guó)家之間的國(guó)家信用，小到與銀行之間的銀行信用。無論是個(gè)人信用還是國(guó)家乃至國(guó)際信用，良好的信用環(huán)境有利于人類社會(huì)有序的發(fā)展。

2）科技信用?！翱萍夹庞谩奔纯萍碱I(lǐng)域的科技活動(dòng)，包括很廣泛如自然科學(xué)、醫(yī)學(xué)、人文和社會(huì)科學(xué)等與科技知識(shí)的產(chǎn)生，發(fā)展及應(yīng)用密切相關(guān)的科技活動(dòng)。

3）科技信用管理?？茖W(xué)信用管理是為了有效地實(shí)現(xiàn)科學(xué)信用活動(dòng)的目的，是正常的信用關(guān)系的運(yùn)行良好，收集和分析數(shù)據(jù)來防范和減少信用風(fēng)險(xiǎn)，制定相關(guān)的信用政策，利用現(xiàn)有的資源進(jìn)行配置，繼而進(jìn)行信用的控制等管理活動(dòng)。在進(jìn)行管理活動(dòng)的過程中，要有明確的目標(biāo)，完善的評(píng)級(jí)體系，強(qiáng)有力的執(zhí)行能力，還要運(yùn)用現(xiàn)代新型技術(shù)成果，如網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、概率論、統(tǒng)計(jì)等。信用活動(dòng)的發(fā)生必然伴隨著信用風(fēng)險(xiǎn)的存在，而且信用活動(dòng)一般都是承諾在先，履約兌現(xiàn)在后的。

2　國(guó)內(nèi)科技信用現(xiàn)狀分析

我國(guó)科技信用體系建設(shè)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。第一是制度建設(shè)，第二是機(jī)制建設(shè)。

科技信用制度建設(shè)。科技信用制度建設(shè)是建立健全科技信用方面的法律法規(guī)，為開展科技信用管理提供法制保障。圍繞科技信用管理，國(guó)家制定和實(shí)行了一系列的政策法規(guī)和管理制度，涉及立項(xiàng)、預(yù)算、驗(yàn)收、評(píng)估評(píng)審等各個(gè)方面和環(huán)節(jié)，為科技信用管理提供了重要依據(jù)，見表1。

科技信用機(jī)制建設(shè)。我國(guó)在2007年首次建立了科研誠(chéng)信聯(lián)席會(huì)議制度，在科技界全面開展誠(chéng)信建設(shè)工作，針對(duì)科研誠(chéng)信問題進(jìn)行政策引導(dǎo)和政策建設(shè)。目前，聯(lián)席會(huì)議由12家成員單位組成，其中包括科技部、教育部、財(cái)政部、中國(guó)科學(xué)院、新聞廣電出版總署、解放軍總裝備部等。在2011年，12家成員單位中由教育部帶頭，中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)等5家單位聯(lián)合成立學(xué)風(fēng)建設(shè)宣講教育活動(dòng)領(lǐng)導(dǎo)小組，主要針對(duì)高校研究生在科學(xué)道德和學(xué)風(fēng)建設(shè)2個(gè)方向進(jìn)行宣講教育?？萍疾拷⒘丝蒲姓\(chéng)信辦公室和委員會(huì)。12家組織機(jī)構(gòu)一起打造了我國(guó)的科技信用體系的運(yùn)行系統(tǒng)。

3　科技信用存在的問題

3.1基礎(chǔ)信息瓶頸

科技信用把信息內(nèi)容劃分為3部分，第一部分是基礎(chǔ)信息，第二部分是科研履歷，第三部分是科研活動(dòng)中的表現(xiàn)。前二者比較容易獲取，而第三部分涉及到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)上，信用評(píng)價(jià)很難表現(xiàn)，如在美國(guó)，聯(lián)邦政府的有關(guān)部門共同采用科技政策辦公室，簡(jiǎn)稱（OSTP）?！翱蒲胁欢诵袨椤币辉~被此部門統(tǒng)一定義?！翱蒲胁欢诵袨椤敝饕侵干暾?qǐng)立項(xiàng)、研究評(píng)審、科研成果報(bào)告等中有抄襲、偽造、篡改行為。在我國(guó)對(duì)“科研不端行為”的界定尺度一直沒有被統(tǒng)一，如通過對(duì)“復(fù)制比”來確定是否抄襲，比率從0%～35%不等，沒有準(zhǔn)確量化標(biāo)準(zhǔn)。

表1　2003-2012年政策法規(guī)管理制度

3.2共享意識(shí)薄弱

在我國(guó)負(fù)責(zé)管理財(cái)政資金項(xiàng)目的部門有科技部，教育部，國(guó)家發(fā)改委和其他相關(guān)部門。上述部門可以提出各自每年的科技計(jì)劃，致使項(xiàng)目就呈現(xiàn)出不同特點(diǎn)，如行業(yè)分割特點(diǎn)，部門分割特點(diǎn)，條塊分割的特點(diǎn)。之間缺少了交流與合作，溝通和協(xié)調(diào)上也比較麻煩，很容易出現(xiàn)項(xiàng)目的類似性或相同性，如在“不端行為黑名單”內(nèi)的負(fù)責(zé)人可以通過別的渠道將自己的項(xiàng)目申報(bào)到其他部門。共享意識(shí)薄弱，信息不共享導(dǎo)致漏洞的出現(xiàn)。

3.3科技項(xiàng)目的劃分

1）科技項(xiàng)目立項(xiàng)中的的信用缺失。申報(bào)人為了獲取項(xiàng)目的立項(xiàng)，經(jīng)常會(huì)夸大科研成果和自己的科研能力，申報(bào)項(xiàng)目中對(duì)成果的真是情況，應(yīng)用能力，產(chǎn)生的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行謊報(bào)。在完成項(xiàng)目是運(yùn)用他人數(shù)據(jù)來填補(bǔ)自己調(diào)研數(shù)據(jù)，還有部分申報(bào)人直接引用他人研究成果。

2）科技項(xiàng)目立項(xiàng)后科技活動(dòng)中的信用缺失。項(xiàng)目立項(xiàng)后，部分負(fù)責(zé)人沒有按照申報(bào)書上的規(guī)定進(jìn)行工作，而是利用申請(qǐng)下來的項(xiàng)目資金進(jìn)行與項(xiàng)目無關(guān)的活動(dòng)。在監(jiān)管力度上也沒有全面跟上。

3）科技項(xiàng)目結(jié)束后的審評(píng)。（1）部分項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下會(huì)對(duì)評(píng)審進(jìn)行賄賂等；（2）或研究的大部分成果都是抄襲或剽竊他人成果；（3）個(gè)人將集體利益占位己有。

4　科技信用信息共享對(duì)策建議

4.1建立共享機(jī)制

目前，科技信用信息資源絕大部分都掌握在我們政府手中，而這些資源基本處于對(duì)外封閉狀態(tài)，面對(duì)部門之間利益博弈的阻力，為消除科技管理各部門間科技信用體系建設(shè)進(jìn)程差異，避免管理部門間的信息不對(duì)稱，遏制科研失信者在部門之間的投機(jī)取巧現(xiàn)象，應(yīng)從工作機(jī)制建設(shè)人手，建立科技信用信息共享聯(lián)盟。

4.2建立信息標(biāo)準(zhǔn)化體系

信息標(biāo)準(zhǔn)化是建立科技信用信息體系的基礎(chǔ)，是進(jìn)行科技信用信息有效共享的前提。我國(guó)在建立信息標(biāo)準(zhǔn)化體系上還不完善，在建立共享機(jī)制的前提下，將科技主管部門的信用信息系統(tǒng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，讓信息失真和信息滯后的問題徹底杜絕。

4.3完善法制保障機(jī)制

完善科技信用的法制建設(shè)，需解決幾方面的問題，首先，通過立法使科技信用標(biāo)準(zhǔn)合法化。同時(shí)，要建立科技信用信息采集、管理、使用等方面的制度規(guī)章，對(duì)可以共享的科技信用信息作清晰的界定，明確規(guī)定共享的范圍及方式。除此之外，涉及個(gè)人隱私信息的保護(hù)措施也要有明文規(guī)定。

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U216.413

甘肅省青年科技基金計(jì)劃，編號(hào)：1308RJYA090。

劉曉榮，32283363@qq.com。