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2024,40(5):1-7,44, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202202172024101980
Abstract:
现有钢桁梁桥在运营过程中，因地质条件受损、桥梁本身的疲劳老化及锈蚀等，其结构刚度相较于初始状态会有所降低。以某既有钢桁梁桥为研究背景，通过现场采集应变及变形数据，对有限元模型进行验证，并基于刚度参数及温度参数变化，分析该桥在顶升施工阶段的结构受力特征。数值分析结果表明，在桥梁加固顶升过程中，桥梁结构变形受刚度损失及温度变化的影响较大；当整桥刚度分别折减10%、15%、20%时，桥梁最大变形量分别增加了12.5%、20.0%、25.3%；当温差为20 ℃时，桥梁竖向及纵向最大变形量分别为15.7、35.1 mm。研究结果可为同类钢桁梁桥的加固顶升提供一定的参考。
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2024,40(5):8-14, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202311152024101998
Abstract:
非标准梁在吊装作业时，其吊点布局与标准梁存在显著差异，这一差异直接导致了架桥机的受力分布及潜在的最薄弱受力点的变化。为了确保架桥机在吊装过程中的安全性，需对架桥机的受力特点进行分析，并针对其最不利受力位置给出对应的局部加强方案。以螺溪洲大桥项目起吊35 m非标准梁为实际工程背景，采用Midas Civil软件进行有限元分析，对吊装过程中不同工况下架桥机的受力状态进行了数值模拟，通过分析架桥机主梁挠度与应力进而确定其最不利荷载工况。同时，天车在横梁上移动时横向无约束，这可能导致架桥机在偏载情况下发生侧向失稳，因而还需分析其在最不利工况下的整体屈曲强度与局部稳定性。结果表明：在最不利荷载作用下，架桥机主梁的最大应力为140.4 MPa，最大竖向变形为44.4 mm，相较于吊装32 m标准梁体时，其最大竖向变形增幅约12%，最大应力增幅约8%；架桥机整体安全稳定系数为12.8，局部稳定系数远小于整体安全稳定系数。为确保架桥机腹杆的局部稳定性，应对中间区段增设腹杆进行局部加强设计，防止腹杆发生局部屈曲失稳。
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2024,40(5):15-21, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202204192024101966
Abstract:
基于分段悬链线理论，考虑顶推前后主索鞍绝对位置的改变，提出一种顶推量确定方法，该方法可使顶推施工后桥塔塔顶偏位达到指定值。通过有限元软件对比分析了不同顶推量下桥塔塔顶偏位的变化情况以及每次顶推主索鞍绝对位置的改变量占顶推量的比值情况，并将此方法应用到超量顶推方案顶推量的确定中。研究结果表明：基于该方法计算得到的顶推量，可以使桥塔塔顶偏位在顶推后或者顶推后某个施工阶段达到指定值。研究成果可为悬索桥索鞍顶推施工中桥塔塔顶偏位精准控制提供参考。
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2024,40(5):22-28, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202204272024101967
Abstract:
多跨刚构-连续组合桥的合龙和顶推方案决定了桥梁结构的内力和线形。为选择董家潭湘江特大桥（70+5×120+70） m的最佳合龙顶推方案，采用有限元软件建立不施加顶推力时4种不同合龙方案的有限元模型，通过对比分析成桥后主梁的位移和应力，初选2种较优合龙方案；在此基础上分析顶推方案并得到3种顶推工况，以消除墩顶水平位移为原则分别确定各工况下的顶推力，对施加顶推力的3种工况进行力学分析，选出最佳合龙顶推方案；最后，针对最佳合龙顶推方案进行顶推局部建模分析。研究结果表明：由边跨向中跨依次对称合龙，在中跨合龙前施加1 900 kN顶推力为该桥最佳合龙顶推方案，该方案的顶推局部应力和变形均满足要求。
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2024,40(5):29-36, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202205042024101976
Abstract:
为考察端部嵌贴（near-end enhanced embedded, NEEE）预应力碳纤维增强复合材料（carbon fiber reinforced polymer, CFRP）新型加固系统的效能，研究了不同加固方法、CFRP板条尺寸与黏结长度等影响因素下加固梁的受力行为。研究结果表明：与传统纤维复合材料加固技术相比，NEEE预应力CFRP加固技术具有更大的极限承载力和延性，且能有效抑制混凝土保护层剥离破坏。增大板条厚度会增大加固梁的刚度，但可能引起板端混凝土保护层过早剥离破坏。增大黏结长度能够改善加固梁的延性，减小板端弯矩，提高屈服荷载和极限承载力。
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2024,40(5):37-44, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202205172024101976
Abstract:
为研究砂浆体积分数对偏高岭土地聚物砂浆抗压强度及其工作性能的影响，将不同砂浆体积分数作为变量，分别进行地聚物砂浆和易性、流变性能和抗压强度试验。试验结果表明：随着砂浆体积分数的增大，矿渣偏高岭土地聚物砂浆的跳桌流动度与稠度均呈现出下降的趋势，同时，其屈服应力和塑性黏度则相应上升；当砂浆体积分数为35%～45%时，偏高岭土地聚物砂浆展现出较为优异的工作性能；矿渣偏高岭土地聚物砂浆的抗压强度随着砂体积分数的增大呈现出先增加后减小的趋势，当砂浆体积分数为45%时，其抗压强度达到最大值。因此，在制备矿渣偏高岭土地聚物砂浆时，应将砂浆的体积分数设定为45%，以确保其既具备良好的工作性能，又能达到较高的抗压强度。
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2024,40(5):45-52,61, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202205182024101980
Abstract:
为探究钢纤维类型对超高性能混凝土（ultra-high performance concrete，UHPC）基体黏结性能的影响规律，以直圆型钢纤维直径（0.2、0.3 mm）和硅灰掺量为变量，开展了10组双丝拉拔试验。结果表明：随着硅灰掺量的增加，0.3 mm的直圆型钢纤维的拉拔荷载、拉拔功及黏结强度均呈现先增大后减小的趋势。在硅灰掺量为20%时，钢纤维的利用率达到峰值43%；在进一步分析硅灰掺量对直径为0.2 mm的直圆型钢纤维的影响时，其评价参数（如拉拔荷载、拉拔功及黏结强度）的变化规律与0.3 mm钢纤维的截然相反。虽然两种不同直径钢纤维的荷载-滑移曲线在趋势上呈现一定的相似性，但0.3 mm的直圆型钢纤维曲线较为饱满，并且存在较多波峰波谷。综上可得，钢纤维直径和硅灰掺量对UHPC基体的黏结性能均有较大影响，这一发现不仅深化了UHPC复合材料内部作用机制的研究，也为后续进一步优化UHPC基体的整体性能、探索其更广泛的应用领域提供了宝贵的参考依据。
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2024,40(5):53-61, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202208152024101979
Abstract:
为探究赤泥填料对排水沥青混合料路用性能的影响，首先选择两种国产高黏改性剂PT-HVA和AR-HVA制备得到高黏改性沥青，并将成品苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（styrene-butadiene-styrene，SBS）改性沥青作为对照组，对三种改性沥青进行各项沥青性能试验。结果表明：两种改性剂的最佳掺量均为15%。接着以三种改性沥青为胶结料配制三种排水性沥青混合料（填料为赤泥和矿粉），并进行各项路用性能试验。结果表明：由赤泥制备的混合料的路用性能良好，其中AR-HVA高黏改性沥青+赤泥制备的混合料性能最优，动稳定度达11 053次/mm，残留稳定度为91.46%，冻融劈裂比为89.60%，飞散损失为5.20%，老化系数为24.60%。同时，由赤泥制备而成的混合料的弯拉强度和弯拉应变比由矿粉制备的混合料的小，这表明赤泥虽能有效地提高混合料的高温性能、水稳性能、抗松散性能和抗老化性能，但会降低混合料的低温性能。
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2024,40(5):62-69, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202405272024101990
Abstract:
含粗骨料的超高性能混凝土（ultra-high performance concrete-coarse aggregate，UHPC-CA）拥有低成本、低收缩的优势，且适用于常温养护的现浇工程，因而具有广阔的应用前景。基于此，聚焦于UHPC-CA中的钢筋拉拔性能，开展了钢筋拉拔试验研究，分析了试件的黏结应力-滑移曲线，并系统性地探讨了粗骨料粒径、掺量以及钢纤维掺量三者如何协同作用于UHPC-CA中的钢筋黏结性能。研究发现：所有钢筋拉拔试件均呈现劈裂破坏的特征，揭示了UHPC-CA在特定条件下的力学行为特性。值得注意的是，粗骨料粒径、掺量以及钢纤维掺量对钢筋黏结性能的影响并非简单线性递增，而是存在一个最优区间，使得UHPC-CA的钢筋黏结性能达到最大化；当粗骨料粒径为5~8 mm、掺量为20%，且钢纤维掺量为2%时能够配制出具有最佳钢筋黏结性能的UHPC-CA，这一发现为实际工程应用提供了重要的参考依据。
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2024,40(5):70-79,86, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202405272024101989
Abstract:
为探究矿渣混凝土中的化学成分对其抗氯离子侵蚀性能的影响，采用矿物成分各不相同的2种矿渣（A和B）以及4种水泥（W、X、Y及Z）为原材料，固定60%矿渣替代率制备了矿渣混凝土试样。通过X射线衍射分析、热力学建模、压汞法测试研究不同水泥-矿渣组合下混凝土中Cl-的吸附和扩散特性。试验结果表明：添加矿渣可提高混凝土中Cl-的吸附能力，降低Cl-的扩散率。相较于铝含量较低的矿渣混凝土，铝含量较高的矿渣混凝土的Cl-吸附能力更强；用水泥W制备的混凝土的Cl-吸附能力最强，而用水泥Z制备的混凝土的Cl-吸附能力最弱；C3A、C3S对Cl-的吸附能力影响显著；较高的pH值会降低Cl-的吸附能力；碳铝酸盐的形成、石灰石的填充作用及孔隙孔径的缩小均会降低Cl-的渗透率。
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2024,40(5):80-86, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202401202024101989
Abstract:
为探究羟基纤维素对预崩解炭质泥岩工程特性的改良效果，开展了无侧限抗压强度、干湿循环以及理化特性的试验，以分析掺量、养护时间、干湿循环次数对预崩解炭质泥岩力学和理化特性的影响，并结合扫描电子显微镜（scanning electron?microscope，SEM）技术揭示了羟基纤维素改良预崩解炭质泥岩的微观机制。结果表明：在养护时间相同的情况下，改良后的预崩解炭质泥岩的无侧限抗压强度随羟基纤维素掺量的增加呈现出先增大后减小的趋势，且当掺量为4%时，其无侧限抗压强度达到最大值；当羟基纤维素的掺量保持不变时，随着养护时间的增加，改良后的预崩解炭质泥岩的无侧限抗压强度也随之增加，并在养护14 d后趋于稳定；在干湿循环作用下，经羟基纤维素改良后的预崩解炭质泥岩的无侧限抗压强度变化符合指数函数规律；改良后的预崩解炭质泥岩的pH基本保持不变，而TDS值、电导率及盐度均有所降低；羟基纤维素主要通过胶结颗粒和填充孔隙的方式来增强预崩解炭质泥岩的力学性能。
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2024,40(5):87-98, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202407152024101993
Abstract:
为探究高桩码头桩基础形式下的群桩水动力特征，基于Flow-3D软件对来流速度为0.25～1.50 m/s的3×3群桩阵列绕流的湍流流场进行三维数值模拟。研究结果表明：桩柱的两侧均形成高速区，随着来流速度的增加，高速区范围显示出逐渐扩大的趋势。上游桩后方的回流区范围较大，而中游桩和下游桩的回流区大小基本相同，均小于上游桩的回流区。随着来流速度的增加，剪切力和流体力逐渐增大，并随来流速度呈非线性增长趋势，且上游桩受力最大，下游桩次之，中游桩受力最小。随着来流速度的增加，群桩尾涡核心区的涡量随之增大，中游桩和下游桩后方的尾涡强度明显比上游桩的弱，中游桩和下游桩的尾迹涡长度保持稳定。随着来流速度的增加，漩涡强度显著提高，前桩与后桩之间的漩涡相互纠缠。研究成果对于理解群桩绕流的水动力特性具有重要意义，可为工程设计和实际应用提供参考。
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2024,40(5):99-108,119, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202209262024101998
Abstract:
为研究连拱隧道双向单洞开挖施工过程中的力学行为特征，以湖南省安慈高速雷家台连拱隧道为研究对象，采用有限元软件Midas GTS/NX建立三维数值模型，模拟连拱隧道双向单洞开挖过程与传统工况下的单向双洞开挖过程，对比分析连拱隧道中隔墙的应力应变、隧道围岩压力及围岩位移。研究结果表明：双向单洞开挖工期约为单向双洞开挖工期的2/3；双向单洞开挖与传统工法的单向双洞开挖所产生的隧道围岩压力和围岩位移在数值上相差不大；施工结束后，两种施工方案的中隔墙应力大小相差无几，但在施工过程中，双向单洞开挖时中隔墙会产生扭矩力，应对中隔墙抗扭做出相应的有效支护；双向单洞开挖时中隔墙的两端均出现向开挖段横向偏移的情况，在后续中隔墙的优化中应着重考虑。
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2024,40(5):109-119, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202405272024101987
Abstract:
为提升水泥稳定碎石基层的抗裂耐久性，可在其中加入不同掺量的聚丙烯纤维。通过试验测试不同养护龄期下试件的劈裂抗拉强度，确定了最佳聚丙烯纤维掺量；采用宏观力学性能试验，分析了聚丙烯纤维的掺入对试件抗压强度、劈裂抗拉强度、抗弯拉强度的影响；对掺入和未掺入聚丙烯纤维的两组试件进行了半圆弯曲试验，并利用数字图像相关（digital image correlation，DIC）技术对加载过程进行了全时域监测对比，得到其位移时间曲线。试验结果表明：水稳碎石基层中聚丙烯纤维的最佳掺量为0.10%，聚丙烯纤维的掺入能提升水稳基层的宏观力学性能，延缓水稳基层裂缝的发展，并通过应力传递降低水稳基层的应变集中及位移激增。
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2024,40(5):120-126, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202305262024101978
Abstract:
为推进高速公路的智慧化建设，提升人机共驾的有效性和安全性，提出了一种高速公路人机共驾接管反应时间估计方法。以高速公路封闭道路直线段为驾驶模拟试验场景，选取驾驶行为特征变量，基于随机森林法对接管反应时间进行估计。研究结果表明：所提出模型的平均绝对百分比误差在13.56%以内，与其他回归模型相比，该模型的误差波动幅度和离散程度均处于较优水平；对特征变量的重要性进行排序后发现，接管反应时间预算对接管反应时间预测模型的影响最大，其次为驾驶员熟练程度和周围有无车辆。研究成果可为智慧高速公路的发展和驾驶控制权接管策略的评价、设计和改进提供参考。
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2024,40(5):127-135, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202304132024101976
Abstract:
车辆纵向控制是自动驾驶研究的关键技术之一，建立了复杂的车辆纵向动力学模型,设计了合适的控制算法，并构造了控制器，提升了控制性能。首先，在考虑道路倾角、轮胎形变和车轮滑动等影响因素的基础上，建立了复杂的车辆纵向动力学模型；然后，综合运用自适应方法和反步滑模控制方法对所建模型设计控制器，并对控制系统的稳定性作了证明；最后，采用MATLAB/Simulink软件对控制系统进行仿真分析。研究结果表明：通过自适应反步滑模方法设计的控制器具有较好的稳定性，能够控制车辆以极小的误差以期望速度行驶。研究成果可为车辆自动驾驶及交通拥堵的缓解提供技术支撑。
2024年第40卷第5期
交通基础设施安全
高性能材料与工程结构
交叉科学与工程
低碳与智慧运维
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三方共赢理念下网约车捎带快递路径优化
Abstract:
【目的】本研究针对同城快递配送范围有限、时效性强和覆盖范围广泛的特点，探讨了网约车在常规载客服务中捎带配送同城快递的路径优化问题。【方法】通过分析车辆历史轨迹数据来模拟订单位置信息，并基于三方共赢理念，构建了网约车捎带快递路径优化模型，旨在实现最大化企业总收益，同时为乘客提供经济优惠并确保快递的时效性。模型综合考虑乘客时间窗、车辆额载和快递期望送达时间等约束；基于遗传算法，设计组合编码策略并改进了算子分析过程，以有效解决多车辆与静态订单之间的匹配问题；最后进行算例分析和参数灵敏度分析。【结果】结果表明:同传统客运和货运模式相比，捎带模式减少了16辆车的运营，降低了7.25%的车辆使用成本，车辆总行程时间也减少了1.94%；同时，该模式提高了企业14.41%的总收益，并为乘客减少了9.84%的出行费用。【结论】这表明，网约车捎带同城快递模式不仅能较大提高企业收益，还能有效提升车辆的使用率，全方位满足乘客和快递的需求，同时降低乘客出行成本，方法的实用性与可行性较好。
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高液限土固结蠕变特性的温度效应试验研究
Abstract:
从结合水的角度揭示温度对高液限土固结蠕变特性的影响规律，并基于温度的影响确定高液限土在路基中合理的填筑部位。本文选取3种高液限土为研究对象，并以1种低液限土为对比样，进行了容量瓶试验以及不同温度下逐级加载的固结蠕变试验，并开展高液限土路堤温度场数值模拟和高液限土填筑的经济可行性讨论。研究结果表明：相较于20 ℃条件下，35 ℃和45 ℃时高液限土的蠕变变形分别增长4.5~21.1%、13.6~30.8%，而低液限土则分别增长为1.5%、2.2%，高液限土的压缩指数、次固结系数均随温度升高而增大，其孔隙比随温度升高而减小，低液限土则基本不受温度影响。土中亲水性黏土矿物含量越高，则吸附结合水含量越高，依次为38.3%、26.8%、25.9%、13.3%。温度升高促进高液限土中的吸附结合水转化为自由水，使得土中水黏度降低，从而对土体的固结蠕变变形造成影响。数值模拟结果显示，下路堤温度在35 ℃以下，这一温度范围内高液限土可用作路堤填料。研究成果可为温度背景下我国南方湿热地区高液限土填料合理利用提供依据。
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通勤者出行决策协同建模方法研究
Abstract:
随着城市化进程加快,通勤者出行决策的过程与内容变得更复杂,如选择何种出行方式、提前多久出发等,这些决策往往是相互耦合、彼此影响的。如何挖掘出行决策的影响因素,探究各出行决策间的耦合关系,从而为交通规划管理提供依据,是一个重要问题。该文章针对通勤者出行的两个重要决策——出行方式和出发时间开展双变量协同分析。设计RP调查问卷获取通勤者出行数据,基于清洗后数据对两个决策变量分别建立单因变量模型并对比择优,结果表明线性回归在出发时间预测上的综合表现较好,随机森林分类在出行方式预测上的表现较好。在此基础上提出协同建模新方法,对比发现协同模型的准确率提高,改善了以往单一决策分析的不足。
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盾构施工对上覆管线竖向位移的影响分析
Abstract:
为研究多因素影响下盾构隧道施工对上覆管线竖向位移的影响。基于Mindlin解与盾构法隧道统一土体移动模型三维解，考虑盾构隧道施工过程中的盾构正面顶推力、盾壳摩阻力、盾尾注浆压力对管线竖向位移的影响，通过参数分析研究了不同地层损失率、管线刚度对管线竖向位移的影响。利用数值模拟与现场实测数据结果进行对比，得到了盾构开挖对上覆管线的竖向位移的变化规律，研究结果表明：盾构正面顶推力、盾尾注浆压力对管线竖向位移影响较小；地层损失与盾壳摩阻力对管线竖向位移影响较大，且盾壳摩阻力是引起管线两端向上微隆起的主要因素；随着地层损失率的增大，管线竖向沉降越显著；管线抗弯刚度越大，竖向沉降越小。
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基于SD和TOPSIS模型的交通拥堵治理评价研究
Abstract:
交通是城市的重要组织部分,对城市形态的生成、发展以及演进都起着重要作用。城市发展,交通先行,城市对美好交通的向往是交通治理的奋斗目标,因此有必要从定性和定量相结合的视角对交通拥堵治理策略效果进行评价,不断提升交通治理的效果,从而推动城市交通高质量可持续发展。为了对城市交通拥堵治理效果进行评价,本文提出了一种基于组合模型的研究方法。首先从城市经济、人口、环境、交通构成的反馈关系出发构建了城市交通拥堵治理的SD模型。在对SD模型验证、敏感性分析的基础上,对交通拥堵治理效果进行仿真分析,得出了交通拥堵、环境污染、机动车出行量、车均道路面积的动态变化趋势。然后采用TOPSIS模型对交通拥堵治理效果进行评价。结果表明在目前治理力度下组合策略的治理效果要优于单一策略,单一限行、发展公共交通策略、限购策略的效果仅有限行+限购+发展公共交通+增加道路投资策略的51.2%、31.5%、30.7%。在研究方法上,如果有更为精细城市经济、人口、环境、交通方面的数据,可以更为细化城市交通拥堵治理的SD模型。TOPSIS模型采用了SD仿真数据的平均值,下一步需要采用时间序列TOPSIS模型对治理效果进行更为客观的评价。另外还可以构建多城市的交通拥堵治理SD模型,采用DEA模型对治理效率进行评价。
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碳交易背景下的航班调度与机型分配优化研究
Abstract:
实施碳交易机制是航空公司实现低碳减排和降低运营成本的一项重要举措，航班调度和机型分配也是影响航空公司碳排放和运营收益的关键一环。本文将两者综合考虑，首先根据航空器不同运行阶段的特点，分别构建了两个阶段的碳排放测算模型：在起降循环（Land and Take off, LTO）阶段根据国际民航组织(International Civil Aviation Organization, ICAO)的航空器发动机燃油标准建立测算模型；巡航阶段根据多重影响因素建立多元回归预测模型。此基础上，以航空公司收益最大化为目标，建立航班调度与机型分配的混合整数线性优化模型，分别设置考虑碳交易成本与不考虑碳交易成本两种情景，对航线网络进行优化。选取某航空公司2019年的实际运营数据进行验证，计算结果表明，本文提出的全程碳排放测算模型具有较高准确性，其误差均值为1.64%。在未考虑碳交易成本的情景下，运营收益增幅达到了7.26%；在考虑碳交易成本的情景下，可以显著降低碳排放成本4.71%，同时提高运营利润3.28%，实现了航空公司低碳减排优化和运营收益提升的双重效果，可为航空公司的运营策略提供一定的理论指导。
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穿越双层溶洞桩基极限承载力试验研究
Abstract:
针对岩溶区穿越多层溶洞的桩基承载力取值问题，开展了穿越不同高度双层溶洞桩基承载的室内模型试验，获得了桩基极限承载力变化规律，分析了桩基与溶洞顶板及隔板的破坏模式，给出了桩身稳定系数的取值范围。研究结果表明：(1)桩基极限承载力随溶洞洞高的增加而逐渐减小，在达到6倍桩径的临界洞高时，桩身破坏模式由桩顶材料受压鼓胀破坏转变为桩身屈曲失稳破坏。(2)溶洞顶板与隔板的破坏模式受两侧基岩约束类型及桩侧摩阻力大小有关。两端固支条件下溶洞顶板、隔板整体破坏模式类似集中荷载作用下两端固支板受弯破坏。桩-岩接触处发生局部剪切、冲切组合破坏模式。 (3) 在桩周岩土体不发生破坏的前提下，溶洞高度小于6倍桩径时，桩基发生桩顶材料受压鼓胀破坏，其极限承载力取决于桩基自身材料强度；溶洞高度大于等于6倍桩径时，上层溶洞段桩身发生屈曲失稳破坏，其极限承载力取决于桩身临空段屈曲承载力。
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基于收费数据的高速公路路网交通状态判别
Abstract:
为满足管理者和出行者全面掌握高速公路路网交通状态的需求,以高速公路GIS路网数据和收费数据为基础数据,构建交通状态判别模型,用于高速公路全网交通状态判别。基于GIS路网数据划分路段并提取路段静态特征,基于收费数据以5min时间窗提取路段动态特征；运用半自动化标注方式对数据进行标注；针对数据不均衡问题运用双随机森林模型构建交通状态判别模型。最终结合实例数据对模型效果进行的验证,结果表明本文的路网交通状态判别模型准确性优于现有的单一路段交通状态判别模型。
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台风“烟花”过境杭州湾-宁波大榭港波流耦合动力特性分析
Abstract:
基于FVCOM-SWAVE波流耦合模型，对杭州湾-舟山海域在2106号台风“烟花”影响下的水动力特性进行了数值模拟研究。结果表明，该区域天文潮流场呈现典型的半日潮特征，杭州湾-舟山海域水流主要为西北-东南向的往复流，大潮时流速可达2.5m/s，大榭港区域因地形优势流速相对稳定但局部易形成急流。台风“烟花”与天文大潮叠加，导致沿岸及港口面临风暴潮增水威胁，大榭港增水尤为严重，最大达138cm。极端波浪对杭州湾及舟山海域有显著影响，但大榭港受岛屿屏障保护，整体受波浪影响较小。台风登陆前后，杭州湾海域流场变化剧烈，形成涡旋并加剧流速，大榭港则主要受潮流影响，需警惕局部涡旋对港口海床的冲刷侵蚀。本研究为舟山大榭港的泥沙淤积和防灾减灾提供了重要的水动力环境参考。
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典型工程场地台风设计风剖面研究
Abstract:
台风是控制我国沿海地区大跨、高耸结构的关键荷载,台风风剖面与常规良态风风剖面存在较大差异,合理估计台风设计风剖面对指导沿海结构抗风设计至关重要。本文首先选取了国内外8种主要规范/标准开阔地貌的风剖面与实测台风剖面进行对比,现行规范难于考虑台风剖面随高度的变化特征,且未纳入台风剖面随空间位置的演变内容。基于此,本文提出三种台风设计风剖面方法,分别是:基于规范建[1]议风剖面、不同高度相同重现期组合风剖面、基于特定高度重现期风速的真实风剖面,其中方法2和方法3中考虑了台风剖面随高度的变化特征。计算结果显示,方法2和3所得的风剖面均大于规范剖面,方法2获得的剖面与方法3的均值剖面较为接近,但方法2的剖面在真实台风中可能并不存在,且方法3的真实风剖面有接近一半高于方法2的结果。现行规范中推荐的风剖面可能低于台风实际风剖面,且基于不同高度处100年重现期的风剖面亦无法考虑台风真实剖面过程,若只考虑风致建筑物的静力响应,则台风设计风剖面可依照方法3的外包络进行选取。
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考虑温度场效应的沥青路面无网格法力学分析
Abstract:
为了探究温度场作用下的沥青混合料模量梯度变化规律以及沥青路面力学响应特征，结合温度场预估模型与动态模量试验数据建立温度-模量梯度模型。有限块法是一种结合有限元优点的无网格计算方法，编制有限块法计算程序，对考虑温度-模量梯度模型的柔性基层沥青路面结构与半刚性基层沥青路面结构进行力学响应计算，并将计算结果与等温均匀模型的计算结果进行了对比分析。研究结果表明：有限块法是计算路面结构力学问题的一种有效计算方法，无论是等温均匀模型还是温度-模量梯度模型，都保持着较高的精度和计算效率。与等温均匀模型相比，温度-模量梯度模型在多个关键力学指标上表现出不同程度的增长，特别是在柔性基层沥青路面结构中更为明显。其中，沥青混合料层内竖向压应力最高增长达316.24%；沥青混合料层层底水平拉应变最高增长达347.918%；路基顶面竖向压应变最高增长达206.294%。可见，忽略温度场的影响并采用等温均匀模型进行柔性基层沥青路面结构设计，明显低估了路面结构永久变形和疲劳开裂的危害，相较于温度-模量梯度模型存在一定的安全隐患。
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基于新息探测的INS/GNSS/ODO车辆组合定位数据融合方法
Abstract:
为了提高INS/GNSS/ODO车辆组合定位系统的定位精度和系统可靠性,提出了一种基于新息探测准则的自适应无迹卡尔曼滤波数据融合方法(Innovation Detection Adaptive Unscented Kalman Filter Federated Kalman Filter , IDAUKF-FKF)。在传感器因为故障或环境干扰,产生包含粗差或其他异常观测数据时,该算法能够利用新息探测技术对观测信息进行检测,识别并剔除异常量测数据；同时,采用噪声估计器对局部滤波器子系统量测噪声的统计特性进行在线调整,约束局部估计误差对全局滤波的影响。仿真验证表明,提出的多传感器数据融合算法能够精准剔除异常观测并优化局部估计,相较于联邦卡尔曼滤波和UKF-FKF,定位误差分别降低了约41%和约30%,显著提高INS/GNSS/ODO车辆组合定位系统的定位精度和抗干扰性能。
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基于台风期实测风浪联合分布的跨海桥梁动力响应研究
Abstract:
台风在近岸登陆过程中通常带来强风、巨浪等极端环境，而风浪作为跨海桥梁的主要环境荷载，其极端性、复杂性对桥梁的安全运营带来巨大挑战。为深入了解极端台风风浪环境下跨海桥梁动力响应特点，本文基于台风期间桥址区实测风浪数据，构建合理的风速和有效波高边缘分布模型及其Copula联合概率分布模型；以某跨海桥梁为例，基于谱分解与模态叠加法在频域下计算桥梁在不同风浪参数组合下的极端动力响应，其中，输入的脉动风谱为Von Karmen谱，波浪谱为P-M谱；并构建结构响应面，结合风速和有效波高联合累积分布的环境等值线，对跨海桥梁在极端风浪环境下的结构动力响应进行分析。结果表明:台风“杜鹃”期间桥址区最大风速达到26.1m/s，最大有效波高达到3.15m，风速和有效波高的最优Copula联合分布模型为Clayton模型；台风“杜鹃”期间，在风速和有效波高累积概率0.98情况下，桥梁跨中最大竖向位移均方根值为2.76cm；塔顶最大横向位移均方根值为1.26cm；桩基最大横向内力均方根值为207kN；主梁位移响应主要受风荷载控制，塔顶横向位移响应受风荷载和波浪荷载共同控制，桩基横向内力响应主要受波浪荷载控制。研究方法和结论可为跨海桥梁设计和运维提供参考。
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基于眼动数据的驾驶员视觉负荷影响要素研究
Abstract:
研究旨在提出一种基于眼动数据得到的负荷评价指标——眼动离散程度，确定不同视觉负荷下眼动离散程度的划分阈值，并利用该指标探究交通环境要素对驾驶员视觉负荷影响的程度排序，进而为交通设计提供参考。研究基于DADA2000数据集，利用眼动特征识别算法，得到眼动离散程度数值；通过对事故前后场景进行区分，得到不同视觉负荷下眼动离散程度的划分阈值；进一步，利用语义分割算法将事故前3秒的眼动点集中区域与语义分割得到的要素进行匹配，通过机器学习算法对各交通环境要素影响的重要程度进行排序。研究发现，利用眼动离散程度区分驾驶员视觉负荷具有可行性，事故前较短时间内眼动离散程度会降低至原来的1/3，眼动点也会集中在碰撞物或事故主要责任要素上；驾驶员视觉负荷主要要素是自行车参与者、路侧标志杆、路面状况。成果可进一步用于事故防范与预测。研究结论表明，视觉负荷受到侵入路权（如非机动车占用机动车道）或模糊路权（如道路无标线或标线模糊）的交通要素影响最大，实际交通设计时应优先明确各参与者的路权分配问题，并严格保证路权互不干扰。
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防水剂改善活性氧化镁泡沫混凝土耐水性研究
Abstract:
本文探究了硬脂酸钙和硅氧烷对活性氧化镁泡沫混凝土(reactive magnesium oxide foam concrete,RMFC)耐水性能的影响。采用硬脂酸钙和硅氧烷两种防水剂对RMFC进行改性。对改性后的RMFC开展抗压强度试验；测定改性前后的RMFC表面接触角、质量吸水率及软化系数,研究改性后的RMFC的耐水性能；并通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)和Image pro plus图片处理软件进一步探究了硬脂酸钙和硅氧烷改性后对RMFC孔结构的影响机理。RMFC的接触角和质量吸水率随着硬脂酸钙和硅氧烷掺量的增加而增大；软化系数随着硬脂酸钙掺量的增加而增大,随着硅氧烷掺量的增加而减小；与空白试样相比,通过硬脂酸钙和硅氧烷改性处理后的RMFC的孔径得到细化,孔径分布相对更加均匀。硬脂酸钙掺量为2.5%时对RMFC耐水性能改善效果最好,降低RMFC吸水率的同时还能保证其在吸水后保留一定的强度。
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基于回归分析的碳化钢渣砌块工艺参数优化设计
Abstract:
通过低成本的密封碳化养护方法，利用纯钢渣为胶凝材料成功制备了碳化钢渣砌块。为进一步提高砌块的性能，研究采用基于回归分析的方法对砌块的制备工艺参数进行了优化，并探究了水固比与成型压力对砌块抗压强度与二氧化碳(carbon dioxide，CO2)吸收率的影响规律。研究结果表明：当水固比为0.13，成型压力为15MPa时，砌块抗压强度最高，达到了82.70MPa；在不同成型压力水平下，存在最佳水固比使得砌块具有最高的抗压强度或CO2吸收率，在不同水固比水平下，随着成型压力的增加，砌块抗压强度提高而CO2吸收率降低，水固比与成型压力间存在重要的交互效应，这种交互效应对砌块抗压强度与CO2吸收率有着负向的影响；根据回归模型进行预测，当水固比为0.13，成型压力为15MPa时砌块抗压强度预测值最高，当水固比为0.14，成型压力为5MPa时砌块CO2吸收率预测值最高。两种最优参数组合下，砌块抗压强度与CO2吸收率的实测值与预测值相对误差均在合理范围内，表明构建的回归模型能有效优化砌块的制备工艺参数，并具有良好的预测能力。
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Equation Chapter 1 Section 1基于单目视觉的桥梁顶推施工位移实时监测[ ]
Abstract:
针对桥梁顶推施工过程中顶推位移实时监测的需要，对梁体底面线形为直线的桥梁顶推场景，提出一种基于单目视觉的桥梁顶推前进位移与横向偏位实时监测方法。该方法采用一种十字交叉标靶，引入YOLOv5目标检测模型与DeepSORT多目标追踪模型，实现对梁体顶推动态过程中多标靶的高效检测与追踪。然后，基于凸包检测与K-means聚类算法计算标靶的中心点坐标，根据标靶的中心点变化来监测梁体的位置变化。通过室内模拟试验和现场实桥测试试验，验证了所提方法的可行性与有效性。
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基于兴趣点嵌入路网技术的公交线路优化研究
Abstract:
基于传统OD调查的公交线路优化方法费时费力，本文提出一种运用兴趣点优化公交线路的方法，该方法数据获取方式多样、数据量大，而且成本低、精度高，能极大降低线路优化的工作量。首先利用GIS采集POI、道路网络等空间数据，并构建热点探测模型提取POI数据的特征信息，再通过缓冲区分配方法将特征信息嵌入城市路网中。进而以形成的新城市路网为载体，以公交线路POI覆盖量最大为目标函数，以区间POI强度和线路非直线系数等为约束条件，构建公交线路优化模型，并基于遗传算法进行求解，最后以上海市某公交线路进行案例分析。案例中的公交线路经优化后，沿途POI覆盖数量增加了1112个，增长约71%，区间平均POI强度提升41.6%，线路非直线系数下降20.65%。本文基于公交出行与城市基础设施布局的密切关系，利用POI数据替代繁琐的OD调查数据，结合多源大数据进行公交线路优化，与传统OD调查方法相比，该方法数据调查工作量较低并提高了分析数据的多样性和丰富性，案例分析结果证明了此方法具有可行性。
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大跨桥梁亮化索网的风载识别及静风响应分析
Abstract:
针对大跨桥梁亮化索网体系的抗风性能进行风洞试验和数值分析，确定了索网的风荷载及其静风响应。首先，设计了亮化索网的气动力测试模型，通过风洞试验识别了不同来流风向下不同密度索网的气动力系数；然后，采用有限元分析软件建立了三种亮化索网的有限元模型，基于风洞试验结果模拟了作用在索网上的气动力并分析了索网的静风响应行为；最后，根据索网结构的响应特征及最不利响应位置，设计了优化措施并对其有效性进行了评价。研究结果表明：随着索网密度的增大，索网受到的风荷载越大，且索网密度对风荷载的影响随着风速的增大而越显著。因此，高密度索网的静风位移更大，而不同索密度模型的应力分布差距不明显且位移响应随风向角的变化不大，增大竖向钢丝绳的初拉力或增设斜向索可以减小索网的静风响应。
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萃取法生物油改性沥青的评价指标和改性机理研究
Abstract:
【目的】为研究萃取法生物油改性沥青的评价指标和改性机理，【方法】本文选择三种通过萃取工艺生产的生物油：大豆油、椰子油、混合油，将其按照不同掺量加入基质沥青中制备三种生物油改性沥青并分别进行常规性能和流变性能试验，对高温性能指标、低温性能指标和感温性能指标进行了相关性分析。采用四组分分析、傅里叶红外光谱和凝胶渗透色谱试验研究了萃取法生物油改性沥青的改性机理。【结果】研究结果表明：三种萃取法生物油改性沥青的软化点与抗车辙因子呈显著线性相关，当量脆点与性能等级（PG）低温分级温度呈显著线性相关，建议采用软化点和当量脆点作为萃取法生物油改性沥青的高、低温评价指标；萃取法生物油增加了沥青中饱和分和芳香分、胶质的含量，降低了沥青质含量，使沥青变软、稠度减小，高温性能下降，低温性能提高。【结论】萃取法生物油加入到基质沥青后没有产生新的官能团，生物油与基质沥青之间主要是物理混合，没有发生化学反应；萃取法生物油对基质沥青既发挥了“稀释”作用，也发挥了“溶解”作用。
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快速路出口匝道短衔接段动态车道设置
Abstract:
针对城市快速路出口匝道短距离衔接地面信号交叉口区域的交通拥堵问题，论文提出一种出口匝道短衔接段动态车道设置方法。考虑出口匝道短衔接段的交通特性，进行动态车道设计。以出口匝道短衔接段车流的总流量比最小以及流量比差值的绝对值之和最小为目标，以车道数目、车道位置、信号相位和排队长度等为约束，构建动态车道功能分配模型。兼顾动态车道分配方案的运行时间和运行效益，并利用预信号研究动态车道分配方案自适应转换方法。以湘府路高架快速路出口匝道衔接湘府路-韶山路地面交叉口为研究对象进行实例仿真分析，结果表明：出口匝道短衔接段设置动态车道后，车辆平均速度提高40.8%，车辆平均延误和车辆平均换道次数分别减少21.4%和12.6%。动态车道设置方法能有效提高出口匝道短衔接段的通行效率，减少该区域的车流交织。
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智能网联高速公路合流区的分组协同控制
Abstract:
为提高智能网联环境下高速公路合流区通行效率，有必要实施实时协同控制。针对中、高密度下高速公路合流区交通拥堵问题，兼顾通行效率和模型求解复杂度，提出一种智能网联车辆（Connected and Autonomous Vehicle，CAV）的分组协同合流控制方法。首先，在合流区上游路段设置一定长度的探测区域，当未分组车辆即将离开探测区时，根据车辆到达合流点的最短时间，基于K-means聚类对探测区内主线和匝道所有未分组车辆共同分组。然后，根据先进先出（first in first out，FIFO）规则确定组间的通行次序。最后，采用优化模型优化组内车辆的通行次序。使用SUMO与Python建立联合仿真平台对在总流量1800、2000、2200、2400辆每小时和流量比25:75、50:50、75:25不同组合下的协同控制效果进行评价。结果表明，与基于车头时距阈值的分组策略相比，在分组数量为3的情况下，本文策略可使平均延误降低4.5%以上、计算时间减少81.3%以上。合流区车辆分组协同控制可以在提高通行效率和降低计算复杂度之间做出较好的平衡。
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盐腐蚀环境对多孔沥青混凝土耐久性的影响
Abstract:
为了研究沿海地区的盐雾环境对多孔沥青混凝土路面的耐久性影响。本文通过湿干循环方法，采用飞散损失和劈裂强度为评价指标，通过设置不同种类、浓度的盐溶液及不同的侵蚀方式，模拟了盐腐蚀环境对多孔沥青混凝土耐久性的影响，研究结果表明：相较于NaCl溶液，5%Na2SO4溶液对多孔沥青混凝土耐久性的劣化影响最为严重，在不同盐腐蚀方式下，Na2SO4盐溶液对多孔沥青混凝土的耐久性劣化差别最小；在湿干循环方式中，改变浸泡温度比改变干燥温度对于多孔沥青混凝土耐久性劣化影响更大；在盐溶液的湿干循环作用前期，盐水浓度的越大，多孔沥青混凝土的耐久性劣化程度反而更低；而随着湿干循环次数的增加，盐水的侵蚀作用和盐结晶的张力作用逐渐体现，相较于普通水溶液，盐水对多孔沥青混凝土的耐久性劣化更为显著。得出海盐环境对多孔沥青混凝土耐久性劣化的方式主要是以盐侵蚀为主，而非盐结晶作用的结论。
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蓄热法施工中承台温度计算方法的对比分析
Abstract:
为研究蓄热法承台施工温度计算的适用方法，首先通过对比承台测温数据与数值模拟计算结果验证了数值方法的正确性，之后采用Скрамтаев公式、吴震东公式、一维不稳定传热定律三种理论方法分别计算了桥梁承台施工冷却过程温度，并与数值模拟结果进行比较。研究结果表明：Скрамтаев公式计算模型粗糙且计算结果与其他方法及实测数据差别较大，不建议工程中选用；吴震东公式计算模型与实际更为相符，但不能考虑承台底面与地基土的热交换，也不能计算混凝土内部任意点温度；一维不稳定传热定律克服了吴震东公式的缺点，但由于其计算假定为一维单向传热，因而对大体积构件的尺寸有适用性要求；当承台高宽比小于0.2时，可用一维不稳定传热定律计算蓄热法施工中混凝土的温度场，若承台高宽比不满足此要求，需采用数值模拟方法计算。
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考虑端部效应的方柱绕流特征及风载分布规律
Abstract:
为了掌握有限长度方柱的绕流特性,确定端部效应对于气动力分布的影响,通过数值模拟开展了研究工作,并根据流场变化解释了相关现象。首先,以二维方柱截面为对象,在不考虑端部绕流的情况下对计算模型和方法的可靠性进行了验证,并讨论了宽高比对截面气动特性的影响。然后,以三维有限长度方柱为对象,识别了气动力分布随展向长度的演变规律,确定了端部绕流的影响范围。研究结果表明：随着截面宽高比的增大,方柱尾流区域内的漩涡长度增大而负压区减小,使截面的阻力系数和斯托罗哈数呈现出线性递减的变化规律。当长高比小于20时,方柱整体阻力系数和斯托罗哈数随着展向长度的增大而迅速增大,其尾流场变化大,具有显著的三维特征；当长高比进一步增大,方柱整体阻力系数和斯托罗哈数的增幅变缓,但尾流场的端部绕流效应仍然突出,其两端的漩涡脱落现象减弱,气动力呈现中部大而端部小的分布规律。
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基于注意力机制改进DeepLabV3+网络的拉索检测方法
Abstract:
在应用基于计算机视觉的方法进行拉索振动测量时，背景图像中物体的运动会影响拉索振动识别精度。因此，本文提出一种引入ECA注意力机制改进DeepLabV3+网络的方法用于去除复杂图像背景，提取图像前景拉索目标。在DeepLabV3+网络的编码阶段增加一个特征提取模块，增强拉索图像深层特征，以获得更精细的拉索边缘；在解码阶段引入一个浅层特征模块(ECM)，过滤背景信息，减少细节信息的丢失。在采集的离散拉索图像数据上对模型的精确度进行了评估，结果表明改进DeepLabV3+网络(Net-Ⅳ)的平均交互比(MIoU)、类别像素精度(PA)和平均像素精度(MPA)分别达到99.01%、99.84%和99.49%，其中MIoU相比于比改进前DeepLabv3+提高了1.71%，“cable”类别的交并比（Iou）值提高了4.21%。在可视化结果中，改进DeepLabV3+网络的拉索像素识别精度更高，背景图像的分割更完全，实验结果验证了所提方法可有效去除拉索复杂图像背景。
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基岩污水顶管纵向应力特性数值分析研究
Abstract:
顶管隧道纵向力的大小会对管节接口密封性和结构安全性产生重要影响，为探明顶管管节纵向应力特性以及应力异常变化的原因，采用数值试验对其开展了研究。本文依托梅溪湖污水顶管工程，通过现场测试和相关资料，构建了数值模型并同实测结果对比验证了模型的合理性，以此分析和探讨了管节在应力异常变化区段的承载模式和管节纵向应力异常变化的原因。研究结果表明：在应力异常变化区段内，管节处于管底与围岩脱空的单侧偏压受力模式，该受力模式是导致管节纵向应力变化的主要原因；断面纵向应力和管底-围岩脱空角度呈正相关关系；接口处弱化范围对纵向拉应力影响较大，随着弱化范围的增大，拉应变集中范围逐渐增大，但压应变集中范围变化不大；在断面不同位置，顶进力的增大对纵向应力的影响相反。基于偏压荷载下纵向应力影响因素，提出了纵向应力控制措施，上述研究结果可为顶管隧道的设计和施工提供参考。
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基于影响矩阵的矮塔斜拉桥主梁预应力损失识别方法
Abstract:
大跨度桥梁中主梁预应力损失过大将导致主梁下挠、腹底板开裂与承载力削弱等严重问题,及时检测并精准识别主梁预应力的损失程度,对于桥梁的结构损伤状态评估与安全防控具有重要工程意义。为计算主梁预应力的损失程度,本文以矮塔斜拉桥为研究对象,建立有限元模型,在考虑混凝土收缩徐变对主梁挠度变形影响下,形成基于位移影响矩阵以及主梁实测挠度值反演钢束预应力损失的高效方法。研究表明：主梁某一号块锚固的钢束发生预应力损失时,其对应号块末端处位移观测点对预应力损失的相关性最好。对于单位预应力损失量,在轻度损失时取在5%~15%之间,中度损失时取在15%~30%之间,重度损失时取在30%左右时得到的位移影响矩阵计算误差小。最后以四川某铁路特大桥为算例,验证了该方法的正确性。
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基于注意力时空图神经网络的多任务交通流预测
Abstract:
针对现有单任务交通流预测没有考虑任务之间相关性的问题，提出一种基于注意力时空图神经网络的多任务交通流预测模型。该模型利用图注意力网络和门控递归单元网络提取单任务时空特征，并将结果输入到多层全连接神经网络和多头注意力机制中，来融合提取多任务时空特征。以岳阳市卡口数据集为例，对该模型进行训练，验证该模型的准确性。实验结果表明：该模型预测交通流量的均方根误差降低了8.926%，平均绝对误差缩短了16.387%；预测交通速度的均方根误差降低了2.610%，平均绝对误差减小了4.311%，该研究可为交通管理与控制提供有效依据。
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考虑挡土墙稳定性设计的库仑土压力计算探讨
Abstract:
土压力是作用在挡土墙上的侧向压力,是挡土墙设计验算的重要依据；然而,在通常的土压力计算中,挡土墙自身的几何参数与挡土墙稳定性验算相关的参数如抗滑动能力、抗倾覆能力等并没有考虑,这种将土压力计算与后期的挡土墙稳定性验算单独计算的方式,只考虑了土压力本身的一种极限状态,并没有考虑后续挡土墙稳定性验算所处的状态。为得到一种考虑更周全的挡土墙计算方法,本文通过分析墙后土体与挡土墙之间的作用力,根据现有文献资料,认为在库仑土压力计算时,墙后土压力并不一定要达到极限状态,但土压力的作用方向必须在规定的角度范围之内,即不能超出极限状态；由于土压力作用方向只能在规定角度范围内变化,则其中可能存在一个使挡土墙在稳定性验算时最不利的土压力作用方向；从挡土墙设计的角度出发,考虑挡土墙的稳定性验算,对土压力进行求解,更符合挡土墙设计的初衷。基于以上考量,本文以库仑主动土压力计算方法为基础,提出了考虑挡土墙稳定性设计的最不利主动土压力力学模型,推导了最不利主动土压力的计算公式；算例证明,计算结果与库仑土压力理论有明显不同,所得土压力使挡土墙验算时稳定性更低；该研究对土压力的求解考虑了后续挡土墙的稳定性验算,值得挡土墙设计时借鉴。
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基于RF-GA组合算法的盾构姿态控制研究
Abstract:
为实现对盾构机掘进姿态控制的自动决策，提出基于随机森林机器学习算法（RF）与遗传优化算法(GA)的盾构控制方法，依托于长沙地铁6号线某区间盾构隧道施工数据，通过相关研究选择输入工程地质条件参数及盾构掘进参数后进行相关度分析，并将其引入组合算法模型以输出盾构姿态纠偏曲线及控制盾构姿态的参数，并与实际数据进行对比。研究结果表明，在预测方面，RF算法预测模型优于传统多元线性回归模型，满足精度要求，且整体的RF-GA组合算法姿态控制模型能够将总偏差控制在6.5mm左右，同时所输出的盾构掘进参数与实际数据误差较小且规律一致。为实际工程中实现盾构姿态控制提供了一种新途径。
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动态需求下短时效物资车辆路径优化
Abstract:
针对短时效物资在运输过程中，动态处理不合理以及车辆路径复杂，车辆利用率低等问题，提出紧急需求处理策略以及动态需求组合优化处理策略，来积极响应动态需求，完成车辆调度。根据路网信息，全面分析路径优化影响因素，构建以运输成本最小，耗时最短为目标的车辆路径优化模型，并采用两阶段法即先静态后动态的思想，结合数据与智能优化算法的优缺点，选用遗传算法来完成模型求解，运用MATLAB2017a编程软件编写程序求解。通过对比分析，得出优化后的路径大大缩短了总运输成本，降低车辆使用数量，缩短配送时间，并有效处理了动态需求，使得研究更贴合实际，符合当前市场需求。为复杂车辆路径优化问题提供了参考价值。
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基于神经网络与终端滑模的车辆纵向速度控制
Abstract:
为了降低不确定性和未知干扰对车辆系统的影响,提高车辆行驶稳定性和抗干扰能力,设计了基于神经网络和非奇异快速终端滑模的车辆纵向速度跟踪控制器。利用神经网络对干扰进行逼近反馈补偿,降低滑模控制的切换增益,从而抑制系统的抖动。通过Carsim/Simulink进行联合仿真实验,结果表明,所设计的控制器跟踪性能稳定准确,速度误差最大仅为0.32m/s,神经网络对干扰估计效果良好。与终端滑模控制相比,所设计的控制器鲁棒性强,有效改善了滑模控制的抖振问题,能够对车辆纵向速度稳定跟踪。
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考虑不确定阻抗的公交出行路径鲁棒优化模型
Abstract:
由于公交出行时间存在较大的不确定性,出行者往往难以获知最优出行路径和准确的出行时间,针对此问题,提出了一种考虑区间值阻抗的居民公交出行路径优化模型及其算法。定义乘客换乘等待时间和公交行驶时间为居民公交出行阻抗,以期望值对确定阻抗进行度量,以区间不确定值对不确定阻抗进行度量,分别构建了期望阻抗和区间阻抗下的居民公交出行路径优化模型,设计了基于遗传算法的混合启发式算法进行求解。其中,不确定阻抗下,将遗传算法结合鲁棒优化的思想进行求解。通过算例分析,获得期望阻抗下最短路出行方案以及区间不确定阻抗下的鲁棒最优路径出行方案,两种方案的期望出行时间分别为48分钟和50分钟,考虑行程时间存在不确定性,当路段的阻抗取上界值或者下界值时,出行者选择这两种路径时的行程时间区间分别为[32, 64]和[38.5, 61.5]。两者对比表明,期望行程时间下所求的最短路出行方案的期望阻抗值最小,但路径阻抗存在较大的不确定性,选择这一出行方案较大程度上将面临早到或迟到的出行风险,建议出行时间较为机动或有较小的迟到成本的出行者选择此方案；考虑行程时间的不确定性所求的鲁棒最优路径的期望阻抗接近期望行程时间下的最短路阻抗,但该路径较最短路径出行时间更为稳定,对于出行时间窗严格或者难以承受出行带来的迟到成本的出行者来说,鲁棒最优路径是最优选择。
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布敦岩沥青-玄武岩纤维复合改性沥青混合料抗裂性能试验研究
Abstract:
为了研究布敦岩沥青和玄武岩纤维复合改性沥青混合料的抗裂性能，对70#基质沥青混合料、20%布敦岩沥青（BRA）改性沥青混合料和4%玄武岩纤维（BF）+20%布敦岩沥青（BRA）复合改性沥青混合料在15℃和-10℃进行小梁弯曲和半圆弯拉试验研究；基于断裂力学理论，计算了最大弯拉应变(εＢ)、应力强度因子(KIC)、峰前断裂能(Gf)和抗裂指数(CRI)，对沥青混合料的抗裂性能进行对比分析，并对小梁弯曲和半圆弯拉两种抗裂试验进行评价。结果表明:BRA的加入会提高沥青的高温稳定性；BRA对沥青混合料抗裂性能的影响具有温度依赖性:BRA的掺入能提高沥青混合料的中温（15℃）抗裂性，但是对其低温（-10℃）抗裂性带来不利影响，而玄武岩纤维+布敦岩沥青复合改性沥青混合料的中温和低温抗裂性均得到显著提升，表明玄武岩纤维的增黏、加筋作用可以延后沥青混合料关键开裂点，提高沥青混合料的弯拉强度及变形。相比低温小梁弯曲试验，半圆弯拉试验的温度范围更广、不同材料之间的试验结果更加敏感且具有显著差异，更适用于评价沥青混合料的抗裂性能。
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废食用油-SBS复合再生剂再生沥青相容性分子模拟研究
Abstract:
由于废食用油再生剂中较高含量轻组分的限制，废食用油再生沥青通常存在高温性能不足的问题，可通过添加SBS增强其高温性能，且SBS改性效果与其在沥青中的分散状态密切相关。本研究用分子动力学模拟探讨了SBS分子构型和嵌段比对其与废食用油（waste cooking oil ,WCO）和沥青之间相容性的影响。通过复合再生沥青分子的扩散系数评价各组分的扩散能力，结合溶解度参数、相互作用能和均方回转半径表征WCO对SBS的增容作用。结果表明：线性SBS分子与老化沥青的相容性优于星型SBS分子，且SBS嵌段比越小，分子扩散能力越强，嵌段比增大可以促进其向老化沥青层的扩散行为，嵌段比为3:7的线性SBS分子在体系中的分子链尺寸最大，WCO对其与沥青相容性和混溶程度的改善作用最强。
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干湿循环下膨胀土声学特性与剪切试验研究
Abstract:
为探究干湿循环下膨胀土声学参数及其抗剪强度参数间的关系,首先,对经历干湿循环作用的膨胀土试件进行声波测试及低应力条件下抗剪强度试验,获得其声学参数和抗剪强度参数随循环次数的变化关系,进而建立一定控制含水率下膨胀土粘聚力与纵波波速、主频率的函数关系。最后,采用SPSS软件对粘聚力与纵波波速、主频率进行偏相关分析。结果表明:1)在相同的控制含水率下,随着循环次数的增加,膨胀土粘聚力、纵波波速和主频率呈非线性衰减,并趋于一稳定值,而内摩擦角随循环次数增加呈无规律变化；2)粘聚力与纵波波速、主频率均呈幂函数关系；3)粘聚力与主频率间的相关性较强。研究成果可为现场原状膨胀土抗剪强度参数的预估提供参考。
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基于机器学习的花岗岩残积土路基掺灰智能定量技术研究
Abstract:
掺灰改良法是将高液限花岗岩残积土应用到路基填料的主要治理方法,水泥、石灰的掺灰量对改良效果和成本影响很大。以株洲市机场大道工程花岗岩残积土-水泥-石灰改良土为研究对象,采用单因素试验对花岗岩残积土改良土的压实度及CBR承载比进行试验研究,利用实验数据建立花岗岩残积土改良土的DBO-BPNN模型,利用DBO群智能优化和预测,优选出满足路用性能要求且改良成本最低的改良土配比,实现对花岗岩残积土掺灰定量的智能计算。试验结果表明：使用DBO-BPNN模型预测压实度和CBR的平均相对误差为0.43%和5.93%,具有较强的预测准确性和鲁棒性,能指导实际的掺灰改良工作；将花岗岩残积土智能掺灰定量技术得到的花岗岩残积土改良最优配比与以往研究报告中试验得到的配比进行比较,结果表示本文得到的花岗岩残积土改良成本与研究报告相比有显著降低,平均降低了324.5元/m3,减少了花岗岩残积土掺灰改良的工作量,同时提高了经济效益。
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接驳城市轨道交通站点的微循环公交网络设计
Abstract:
【目的】覆盖城市交通网络的盲区、提升城市交通系统的整体效能，减少交通拥堵，解决居民“最后一公里”出行难题，为居民提供更便捷的出行选项。【方法】首先，从平衡公交企业和乘客两方利益的角度出发，建立了以满足区域内乘客出行需求最大化、产生的系统成本最小的双目标函数、并考虑了微循环公交最大运营长度、单程最长运营时间、发车频率等因素，构建了微循环公交网络设计模型，然后，基于遗传算法对最优微循环公交网络求解；最后，进行算例分析。【结果】与常规公交线路相比，微循环公交线路满足的出行需求要比常规公交高出15.4%，且人均出行成本减少了8.02元，这表明微循环公交线路比常规公交线路的服务效率更高。【结论】在道路条件受限的居民小区路段，微循环公交线路比常规公交线路更能发挥其运营优势，大大提升了居民通勤便利性。对于推动城市的可持续发展以及未来公交都市发展具有重要意义。
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基于深度强化学习的匝道合流区车辆自主换道方法
Abstract:
为解决主线网联自动驾驶车辆（Connected and Autonomous Vehicles, CAV）在匝道合流区的交通冲突问题，提出基于深度强化学习DDQN（Double-Deep Q Network）算法的CAV自主换道方法。首先，建立考虑CAV、相邻车辆和匝道车辆的信息状态矩阵，并针对状态信息矩阵维度缺失问题，通过设置虚拟车辆来使状态空间矩阵的维度相同。其次，针对主线CAV换道行为给目标车道上游车流带来的负效应，在所提出的DDQN算法奖励函数中融入上游车辆速度和紧急制动行为，实现CAV对车辆自身效益和交通流状态的综合考虑，以提升换道安全性。最后，针对一主线两车道的高速公路匝道合流区场景，通过仿真实验对所提方法进行验证。仿真结果表明，与LC2013换道算法相比，所提方法在保证CAV通行效率的前提下减少紧急制动次数49.8%；与未考虑后车的DDQN换道算法相比，紧急制动次数减少15.8%。敏感性分析结果表明，该方法在不降低CAV速度的前提下，较高的安全权重可以降低CAV紧急制动次数16.4%，减少跟随车辆紧急制动次数46.6%，在保证交通效率的前提下可以有效提升匝道合流的交通安全。
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混合梁钢-UHPC结合段结构分析及设置优化
Abstract:
为验证钢-UHPC结合段的结构可靠性并尝试对其提出优化建议，本文以主跨200m的独塔混合梁斜拉桥——同济大桥为背景，通过有限元软件建立其全桥有限元模型和钢-UHPC结合段的局部有限元模型并对后者的设置位置进行对比计算，得到了钢-UHPC结合段的应力状况、刚度匹配情况及其设置在不同位置处时的内力状况。同时，本文针对现有研究方法的不足提出了一种新的评估结合段刚度过渡平缓程度的方法，并通过改变钢-UHPC结合段的设置长度得到其在对应方案下的平缓度大小。研究结果表明：使用UHPC填充的钢-UHPC结合段应力状况良好，承载能力较强；原方案设计的钢-UHPC结合段的长度已为最佳，而其设置位置可在原基础上继续深入主跨2m以获取更好的受力状况及经济性；研究提出的评估方法所得到的规律与实际工程状况基本符合，具有继续深入研究的价值和空间。
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基于交通状态识别的马尔可夫最优路径选择
Abstract:
受到交通状态复杂性的影响，多模式交通网络的运行过程伴随着不同交通状态的同时出现。为优化多模式交通的出行路径选择，本文通过考虑交通状态精细识别和划分，构建了基于马尔可夫决策过程的路径选择模型。首先，根据多模式交通网络复杂的交通状态，选取饱和度、平均行程速度和占有率作为识别参数，基于贝叶斯优化模糊C均值聚类算法的交通状态识别方法提供最佳聚类中心；其次，使用熵权法处理数据，以误差绝对值最小为目标，使用LINGO编程求解状态转移概率；最后，以最小出行时间为优化目标，建立基于交通状态识别的马尔可夫决策过程的路径选择模型。在长沙市芙蓉区多模式交通网络中的算例结果表明：在对复杂交通状态进行聚类时，相较传统FCM算法，所提算法的目标函数值准确度提高了11.9，并且运行时间减少为4.4s，在交通状态复杂的情况下，可以为出行者提供不同且实时的最优路径选择。
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悬浮隧道支撑锚索在管体运动下的涡激响应
Abstract:
悬浮隧道是一种新型的跨江、跨海的水下结构，其支撑锚索的动力响应问题值得重点关注。为研究管体运动状态下锚索的涡激响应，通过尾流振子考虑支撑锚索与水流之间的相互作用，通过锚索顶张力与该索支撑范围内净浮力相等的原则确立基本结构参数，建立了管体运动和水流涡激同时作用时锚索基于Euler-Bernoulli梁的运动微分方程并采用Galerkin截断实现时间与空间的变量分离，使用Runge-Kutta求解锚索的涡激响应规律与尾流振子的运动规律，分析了锚索湿重及管体的运动状态对锚索涡激时程曲线的分布规律。结果表明第1阶模态的涡激响应均占主导地位；锚索湿重对涡激响应的影响不可忽略，不考虑湿重会使响应幅值偏小；管体运动状态下锚索涡激响应幅值比管体处于静止时的幅值大，且振动规律更加复杂；在管体运动和涡激力共同作用下，锚索“拍”周期和振动幅值均比管体静止状态时大。
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基于混合Logit模型的通勤合乘出行行为研究
Abstract:
合乘是一种共享交通,具有方便、经济、可持续性的优点。为深入探讨合乘出行行为的影响因素,以城市通勤者为研究对象,基于通勤合乘出行行为选择问卷数据,分析通勤者合乘出行的影响因素,分别使用多项Logit模型和混合Logit模型分析影响因素对合乘出行行为的影响,并对比两种模型的拟合优度,结果显示MXL模型拟合优度高于MNL模型,具有更好的拟合效果。结果显示,通勤者年龄、月收入、每周通勤次数、参与合乘的人数、以及参与合乘时的准时性、出行费用对合乘出行选择行为具有显著影响。为缓解通勤交通压力提供有效措施。
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高速公路出口引导标志优化功效研究
Abstract:
为提高驾驶员驶离高速公路出口匝道时的变道行为，先进行了四种引导标志设计方案（原始标志方案a1、新型标志方案a2、新型标志方案a3和新型标志方案a4）的驾驶模拟功效测试实验，采集四种标志方案下43名驾驶员的六项变道行为数据指标，再利用单因素方差分析方法探究不同标志方案下驾驶员变道行为的异质性。研究结果表明：优化后的引导标志方案可以引导更多驾驶员提前做出变道决策，缩短变道反应时间，降低变道过程中的减速需求。该研究可为类似高速公路出口匝道的引导标志布设提供参考。
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嵌入式抗滑表层抗滑性能影响因素研究
Abstract:
【目的】为了利于嵌入式抗滑表层技术的推广应用,保证沥青路面良好的抗滑耐久性能,【方法】设计了加速加载试验方案,以表面构造深度和摆值为评价指标,分析不同撒铺温度、撒铺量、油石比、沥青种类以及环境污染对嵌入式抗滑表层抗滑耐久性能的影响,研究其抗滑性能的衰减规律。【结果】研究表明：不同因素影响下,随着荷载循环作用,嵌入式抗滑表层的抗滑性能均表现出先急剧衰减再缓慢降低并最终趋于稳定的规律。五种影响因素中,预拌碎石的撒铺量对抗滑耐久性能的影响最大,其次为撒铺温度,水和灰尘污染不利于撒铺层碎石与嵌入层之间的嵌锁粘结。【结论】为了保证撒铺层预拌碎石与嵌入层之间良好的嵌锁粘结效果,建议预拌碎石选用高粘度改性沥青,油石比为1.3%,撒铺量为9~11kg/m3,撒铺温度为120℃,并严格控制环境污染。
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上班时间选择异质下的多方式出行均衡研究
Abstract:
在城市早高峰出行阶段，由于上班时间的限制，通勤者集中在较小的时段出行，造成了严重的交通拥堵，研究错峰上班下的出行成为必要。本文首先搭建了双上班时间点的出行场景，对于与各个上班时间点，考虑因上班时间选择偏好不同产生的通勤群体异质现象，基于道路瓶颈模型和地铁车厢拥挤计算方法，以城市私家车-地铁出行系统为研究对象，建立各交通方式通勤者的出行均衡。其次，考虑上班时间点间隔对通勤者出行的影响，构造时间、成本和数量的约束，解析多方式出行均衡模式及出行参数特征，最后，在AMPL软件中对模型进行编译，并使用Minos数学规划优化器求解。结果表明：相比于经典单上班时间点出行，通勤者在异质下的出行平均节省社会总成本15%，适当增加通勤者选择上班时间点的自由度，将进一步节省社会成本。
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基坑开挖诱发既有隧道管片损伤演变规律研究
Abstract:
为研究考虑隧道管片连接方式和内部结构情况下基坑开挖诱发下卧既有盾构管片的开裂机理和裂缝分布特征，本文以深圳地铁佛莞城际番禺大道站下方存在广州市轨道交通十八号线工程为背景，基于混凝土塑性损伤模型和流固耦合理论，利用ABAQUS软件构建了上覆基坑开挖诱发下卧既有盾构隧道管片损伤变形的三维精细化模型，通过模拟基坑开挖对下卧既有隧道力学性能的影响，研究了上覆基坑开挖对管片内钢筋力学特征的影响，得到了基坑开挖过程中既有盾构隧道上浮变形以及损伤劣化机理。研究表明：基坑开挖会引起隧道管片发生明显上浮变形，隧道横截面由标准圆形变为“竖鸭蛋”形状；随着基坑开挖深度的增加，隧道管片顶部及底部受拉损伤区域范围、内部钢筋主应力逐渐增大。研究成果可为基坑开挖诱发下卧既有隧道管片开裂的处治方案优化提供一定的参考。
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沥青胶浆蠕变性能的影响因素研究
Abstract:
为了研究粉胶比、温度和应力水平对沥青胶浆蠕变性能的影响，使用弯曲梁流变仪（BBR）对成型的不同粉胶比的沥青胶浆小梁试件分别进行了不同应力以及不同温度下的蠕变试验。同时，根据试验结果建立了与粉胶比、温度和应力水平相关的沥青胶浆蠕变柔量模型。研究结果表明：沥青胶浆的蠕变柔量随着温度降低而不断减少，不同粉胶比之间的沥青胶浆的蠕变柔量随着温度降低的减少幅度有较大差异；温度与应力条件相同时，随着粉胶比的增加，蠕变柔量降低；不同粉胶比的沥青胶浆的蠕变柔量都是随着应力水平的提高而不断增加的，尤其是在粉胶比较低的情况下，沥青胶浆的蠕变柔量随应力水平的提高而增加的幅度较大。
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膨胀土各向异性增湿膨胀系数研究与应用
Abstract:
【目的】膨胀土具有各向异性膨胀特性，将各向异性增湿膨胀系数引入到膨胀本构模型中，对于多场耦合作用下膨胀土边坡挡土墙降雨入渗分析具有重要意义。【方法】利用弹性力学有关理论推导侧向膨胀系数表达式，其关键参数基于可测侧向压力有荷膨胀试验得到。然后利用常规有荷膨胀试验得到不同上覆荷载下试件竖向膨胀系数，在此基础上确定侧向膨胀系数。将各向异性增湿膨胀系数引入到非饱和膨胀土多场耦合分析模块中，利用FLAC3D对降雨条件下膨胀土堑坡挡土墙进行数值模拟。【结果】初始含水率接近最佳含水率时的侧向膨胀系数达到最大；得到竖向膨胀系数、侧向膨胀系数与上覆荷载和初始含水率的关系拟合式；数值分析得出墙背侧向膨胀力呈先增大后减小的分布规律，降雨影响深度达2m，最大膨胀力在距堑坡表面深度0.5 m处。【结论】研究发现：竖向与侧向膨胀系数随上覆荷载及初始含水率变化的差异性大，数值分析中不宜将侧向膨胀系数等同于竖向膨胀系数，或设为固定值进行计算；考虑各向异性增湿膨胀系数的侧向膨胀力模拟结果小于仅采用竖向膨胀系数模拟分析，其更能反映真实模拟状态。
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基于平衡计分卡的城乡客运一体化灰色聚类评价
Abstract:
城乡客运是乡村振兴的重要基础。为评估城乡客运一体化发展水平,本文采用平衡计分卡理论建立城乡客运一体化评价指标体系,引入三角模糊数对各指标权重进行模糊化处理,针对共原点灰色聚类模型存在评价结果区分度低等问题,通过修改其灰类区间,构造适用于评估城乡客运一体化发展水平的白化权函数,建立改进的灰色聚类评价模型,应用于长沙市望城区的城乡客运一体化发展水平评价,并与改进前的评价结果进行对比。结果表明长沙市望城区的城乡客运一体化发展水平均为“良好”,但改进的灰色聚类模型在计算综合聚类系数时避免了灰类交叉现象,使各评价指标的灰类隶属度更加合理,具有较好的普适性。
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基于表面能的改性沥青与花岗岩黏附性能研究
Abstract:
为改善沥青与花岗岩集料的黏附性能，在基质沥青中添加不同掺量（质量分数为0.04%、0.08%、0.12%、0.16%）的GO、KH550-GO作为改性剂来制备改性沥青，并对其进行定性水煮试验以及定量接触角试验。基于表面自由能理论，计算GO、KH550-GO改性沥青黏附功等参数综合评价其黏附性能。结果表明：基质沥青加入KH550-GO改性后，沥青和集料体系表面能显著加强，同时KH550-GO的加入对基质沥青黏附功有明显的提升，在此掺量之后的黏附功增长趋势变缓。结合经济性与黏附效果，0.12%为推荐使用最佳质量分数。
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基于正交试验双线盾构施工对单桩的位移影响
Abstract:
为研究双线盾构隧道施工对邻近单桩的位移影响,以长沙市地铁6号线为背景,建立三维有限元模型,分析了桩前3m处地表位移与桩身位移的变化规律。同时,通过正交试验定量分析了桩隧间距、隧道间距和土仓压力对桩身位移的影响。结果表明：地表沉降曲线受桩基影响表现出偏态分布,且竖向、水平两个方向的地表最大位移均出现在右侧。桩身水平位移呈现“顺时针旋转”的形式,其旋转点随着施工隧道的接近而向桩端移动；桩身竖向位移表现为先隆起再下沉；桩身纵向位移在盾构穿越过程中变化明显,施工完成后基本复原。此外,对于桩身最大竖向、水平位移,桩隧间距的影响程度分别为I级显著和不显著,隧道间距的影响程度分别为III级显著和II级显著,土仓压力的影响程度均为不显著。基于试验结果,建立多元线性回归方程,可为类似工程预测建筑物桩基最大位移提供参考。
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基于斜拉桥分步算法的矮塔斜拉桥成桥状态研究
Abstract:
为了使常规斜拉桥的分步算法更好地适应于矮塔斜拉桥成桥状态确定的计算,根据矮塔斜拉桥的受力特点对用于常规斜拉桥的分步算法在以下三方面进行了改进:(1)在初定成桥索力时,按每根索所对应的锚固梁段的恒载重量的0.8倍取值；(2)在计算合理预应力之前,根据上、下缘应力差与截面上、下缘抗弯模量之和的乘积来确定主梁最小弯矩可行域；(3)在进行索力进一步优化时,将主梁弯矩目标定为理想的抛物线型分布。以石滩大桥为工程背景进行了算例计算,计算结果显示:各部分结构内力、应力均满足矮塔斜拉桥合理成桥状态的要求,即表明经改进后的分步算法完全适用于矮塔斜拉桥成桥状态的确定,所得到矮塔斜拉桥的合理成桥状态均满足规范要求,并更符合矮塔斜拉桥主梁的受力特点,为确定矮塔斜拉桥合理成桥状态计算提供了可行的思路。
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应力、应变控制模式下沥青混合料疲劳损伤演化规律
Abstract:
为了对比分析应力、应变两种控制模式下沥青混合料的疲劳损伤特性；本文以细粒式沥青混合料AC-13为研究对象,开展了5种应力水平(0.25MPa, 0.50MPa, 0.75MPa, 1.0MPa, 1.5MPa)和5种应变水平(200με, 300με, 400με, 500με, 600με)的AC-13的直接拉伸疲劳试验,应力控制模式下沥青混合料的临界模量为初始模量的50%~70%,据此定义应变控制模式下拉伸初始模量衰减40%时为试件的疲劳失效点,统一了两种控制模式的疲劳失效标准；利用Chaboche疲劳损伤方程,推导了两种控制模式下考虑临界损伤的非线性疲劳损伤模型。结果表明：应力控制模式下,初始阶段损伤发展缓慢,而在断裂前急剧增加；随着应力水平的增大,沥青混合料损伤演化曲线自上往下依次降低；应变控制模式下,初始阶段损伤发展较快,后期损伤演化趋于平稳；各应变水平损伤演化曲线趋于重合,沥青混合料的疲劳损伤演化曲线独立于应变水平；从而揭示了两种控制模式下沥青混合料非线性疲劳损伤演化规律。
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超薄磨耗层环氧沥青黏层材料性能研究
Abstract:
为解决路面加铺超薄磨耗层层间常用黏结材料的黏结性不足的问题，使用基质沥青、环氧树脂与自制固化剂制成环氧沥青黏层材料进行粘度试验与拉伸试验，优选出一种环氧沥青黏层材料，再制备模拟三种铣刨路面（AC-13、SMA-13以及水泥混凝土）加铺超薄磨耗层结构试件，开展层间剪切和拉拔试验，分析了优选的环氧树脂掺量对不同路面结构层间黏结性能的影响。试验结果表明：环氧树脂：复配聚葵二酸酐固化剂=5:4制备的环氧树脂按30%、40%、50%质量比制成的环氧沥青黏层材料均具有良好的力学性能及施工容留时间；随着环氧树脂掺量增加，层间黏结性能提高，掺量达到40%附近时环氧沥青结构趋于稳定，且沥青混凝土路面加铺层的黏结效果优于水泥混凝土路面。环氧沥青能有效提升黏层的黏结性能，为其在路面养护与维修工程中的使用提供了有力支撑。
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自动驾驶技术过渡期内的道路阻抗函数研究
Abstract:
为了解决未来自动驾驶环境下的道路基础设施规划与设计问题,本文提出了一种适用于网联自动驾驶环境下的混合交通流道路阻抗函数模型。首先,分析了传统道路阻抗函数的优缺点并加以改进。然后,在考虑不同类型车辆驾驶行为差异及自动驾驶车辆功能退化的基础上,建立了网联环境下的混合交通流基本图模型,并提出用通行能力影响系数来描述通行能力与自动驾驶车辆渗透率之间的关系。最后,推导了混合交通流路段阻抗函数模型的基本形式,并进行了仿真验证。结果表明：(1)自动驾驶车辆的引入能够有效提高道路通行能力,完全由自动驾驶车辆构成的交通流其通行能力是传统人工驾驶车辆交通流的2倍以上；(2)混合交通流路段通行能力随着渗透率的增加而增大,二者呈现二次函数形式；(3)本文提出的道路阻抗函数能够有效地描述路段行程时间随路段流量和渗透率的变化情况。
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OMMT-ZnO复合抑烟净味剂对橡胶沥青性能的影响
Abstract:
将废旧胶粉(CR)添加到沥青中，能对基质沥青性能进行改善，也实现了固体废弃物的资源化利用，具有显著的绿色低碳特征。但橡胶沥青黏度大，需要在高温下拌和施工，由此产生的有毒烟雾和恶臭气体会危害身体健康和污染环境。本文以具物理吸附性能的有机蒙脱土(OMMT)为基体，通过化学沉积法，将具有高温去除H2S潜力的纳米氧化锌(ZnO)与OMMT复合制得OMMT-ZnO(缩写OZ)复合抑烟净味剂，以不同掺量(1%、2%、3%质量分数)制备OZ改性橡胶沥青，探究OZ对橡胶沥青环保性、物理性能、流变性能、热储存稳定性影响。研究结果表明：OZ的掺入能将橡胶沥青的烟尘降低20%-30%，能将H2S的浓度降低50%；同时，OZ还可以提高橡胶沥青的高温性能和热储存稳定性。
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来米坡连拱隧道洞身围岩扰动与变形控制研究
Abstract:
基于来米坡隧道施工情况，本文探究了浅埋超大跨连拱隧道洞身围岩扰动情况。借助有限元软件建立了来米坡隧道施工阶段模型，从洞身围岩应力、变形和应变等多个方面具体分析了隧道开挖过程中的变化特征，以期对实际施工提供参考和指导。结果表明：1）主洞开挖后大应力主要发生在拱脚处，且中隔墙墙脚位置有应力集中；2）围岩横向位移在左右导坑开挖后基本完成，由于核心土的支撑作用，围岩竖向位移主要发生在核心土开挖完成后；3）中导洞开挖后大应变区主要发生在中导洞底部，主洞开挖后大应变区主要集中在主洞底部下方和主洞拱顶上方围岩，整体表现为竖向应变大于水平应变。
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考虑安全和效率的自动驾驶汽车路线规划策略研究
Abstract:
摘 要：为解决自动驾驶车辆决策过程中路线规划策略单一，适用性较差的问题，提出一种考虑路线安全和效率的自动驾驶车辆路线规划策略。首先以风险分析理论为基础，结合数字地图提供的道路数据及数据中心提供的历史事故数据，构建用于评价路段安全性的道路安全评估模型；然后建立车辆在不同道路线形下的车辆动力学模型，求解不同路段的安全车速，构建用于评价路段通行效率的路段耗时估算模型；最后以A*算法为基础，结合道路风险评估模型和路段耗时估算模型，建立综合成本函数，利用SUMO构建仿真场景进行仿真实验。结果表明：新提出的策略在规划路线的耗时上虽然增加了11.1%，但在路线风险方面减小了56.6%，这表明本文研究的策略在综合性能上更为全面，具有更好的适用性。
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基于BP神经网络的混凝土热学参数反演方法及应用
Abstract:
为解决大体积混凝土温度场仿真计算中热学参数与施工现场不符合,采用BP神经网络对温度场仿真计算中所需热学参数进行反演分析。该方法首先通过均匀设计理论与温度场有限元正分析构造BP神经网络的训练样本以及测试样本,然后通过L-M算法优化BP神经网络,拟合出测点温度与热学参数的非线性关系,最后输入施工现场实测温度值同时进行多个热力学参数反分析。在巴洛河主墩承台大体积混凝土施工中反演绝热温升,导热系数与表面放热系数,BP神经网络训练结果表明,基于L-M算法优化BP神经网络能加快网络收敛速度,反演参数的温度计算值与温度实测值吻合良好。将均匀设计理论引入BP神经网络反演分析中能有效提高反演分析的效率,可用于大体积混凝土施工温度场仿真计算指导温控施工。
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昆明某场地原生红黏土物理力学参数关系研究[1]
Abstract:
通过昆明某场地原生红黏土试样的指标数据，对其物理力学参数关系进行了研究。采用室内试验、三轴试验及原位测试方法，结合统计学理论，使用统计软件对研究对象的物理力学参数进行统计分析。结果表明：研究区原生红黏土压缩指标、抗剪强度指标与部分物理性质指标（含水量、孔隙比，湿密度）呈正相关。随含水率升高力学性能显著降低，粘聚力与含水率的关系可用线性函数进行表征，峰值偏应力和弹性模量降低，弹性模量随含水率增加呈指数型减小趋势。研究结果对积累各参数关系，提高利用已知参数预测其他不易获取的物理力学参数具有重要意义。
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基于IPSO-GRU-KDE的公交站点客流区间预测方法
Abstract:
准确的客流预测在公交规划和运营中发挥着重要作用。针对传统的点预测模型无法有效描述公交站点客流量预测中的不确定性信息的问题，选取改进粒子群算法优化的门控循环单元模型结合核密度估计方法进行公交站点客流区间预测。首先使用门控循环单元模型进行点预测，并使用改进粒子群优化算法进行参数寻优；结合核密度估计方法计算点预测误差数据概率密度分布函数，求解对应置信水平下的误差置信区间，结合点预测结果实现区间预测。对比试验表明，所使用点预测模型较对比模型具有最高的预测精度，区间预测模型具有最高的区间评价结果，验证了模型的有效性。该模型能够生成更高质量的预测区间，能够为后续公交车辆调度方案决策提供参考依据，具有较好的实用性。
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基于可达性分析的公共交通站点供给能力研究——以长沙市芙蓉区为例
Abstract:
公共交通站点可达性是反映居民获得公共交通服务便捷程度的重要指标,合理准确地对站点可达性进行评估,对于优化城市公共交通站点布局至关重要。本文采用高斯型两步移动搜索法计算站点可达性,通过评估不同类型POI的潜在出行需求权重,推衍得到居民出行需求分布,分别计算步行、单车、公交三种接驳方式的公共交通站点可达性,通过与居民出行需求分布进行空间耦合性分析,识别出公共交通站点服务分布情况。本文以长沙市芙蓉区为研究区域进行案例分析,结果表明:①步行、单车这两种接驳方式在短距离有较高的自由度,但对接驳距离敏感,公交接驳方式因受到公交线网约束,自由度较低,但服务范围最广。②通过空间耦合性分析,有效识别出研究区域公共交通站点服务的供给过剩区、供给适配区和供给不足区,为促进资源合理分配和推动城市公共交通发展方向提供科学依据。
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汽车荷载作用下组合梁斜拉桥横隔梁内力计算方法研究
Abstract:
为研究合理的内力手算方法来指导组合梁斜拉桥横隔梁的设计，以柴埠溪特大桥为工程背景，采用弹性支撑连续梁法和简支梁法计算横隔梁的纵向和横向影响线，提出组合单梁模型计算组合梁斜拉桥特有的钢混分担荷载比例，并考虑纵向影响线沿横桥向的变化，确定该桥横隔梁在汽车荷载作用下的内力。采用MIDAS Civil软件建立主梁节段空间有限元模型来验证手算方法的正确性，结果表明：按弹性支撑连续梁法计算的纵向影响线最大竖标值与主梁节段空间有限元模型计算结果的误差百分比不大于16%。相较于杠杆原理法，弹性支撑连续梁法提高了组合梁斜拉桥横隔梁内力的计算精度，并充分考虑了各构件尺寸、刚度等参数，具有一定的普适性，可为同类型桥梁横隔梁内力的计算提供参考。
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钢桥面沥青铺装磨耗层抗滑及耐磨耗性能分析
Abstract:
针对钢桥面铺装厚度限制及密水性等要求,采用沥青混合料摩擦特性测试仪、激光扫描仪等仪器,对钢桥面磨耗层四种常用混合料进行加速加载磨耗试验,并采用Asymptotic模型对数据进行拟合分析,确定了沥青混合料抗滑性能参数与磨耗次数之间的相关性。结果表明,随着磨耗次数的增加,沥青混合料的动态摩擦系数Dμ、摆值BPN、构造深度MTD及断面平均构造深度MPD均呈现“先快后慢”的下降趋势；Asymptotic模型可对四种混合料抗滑性能-磨耗次数之间的关系进行准确表征,相关性系数达到0.95以上；从抗滑性能来看,改性沥青SMA13与EA10具有一定的优势,EA10的表面摩擦特性Dμ及BPN两个指标均高于其它三种混合料,但表面纹理特征参数MTD通常很难达到0.8。结合工程实践经验,建议在磨耗层性能满足要求、且厚度允许的前提下,宜采用SMA13；同时现行规范的抗滑性能检测方法之间存在一定差异,宜扩大样本来源,阐明其与路面功能的相关性。
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基于分时客流的地铁网络中心性研究
Abstract:
为探究地铁网络中心性在不同客流时空分布下的变化规律。利用二阶聚类算法对AFC数据进行客流时段划分,并为地铁拓扑网络加载对应时段客流,生成分时客流加权网络。从客流运输角度出发,利用站点服务强度、站点客流介数和站点外部性三个指标对地铁网络中心性进行研究。以上海市地铁网络为例,挖掘出高峰、过渡时段、平低峰三个典型客流时段,结果表明,高峰时段地铁站点的服务强度与外部性普遍比平低峰、过渡时段大,而各个时段站点间的客流介数并没有明显差异；外部性较大的站点不仅分布于地铁网络中心区域还存在于网络边缘的支线上；不同客流时段下各指标排名前十的站点重复率高,且全部集中在三条最早建设的地铁线路上。研究结果可为城市轨道交通日常客流组织、规划与制定针对突发事件的安全预案提供参考。
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超大断面黄土隧道基底加固技术及变形机理研究
Abstract:
在超大断面湿陷性黄土隧道中,隧道基底的治理与施工沉降控制是其研究的重点与难点。本文以青海省G109小峡口改建工程中的大南山隧道为依托,利用MIDAS-GTS-NX有限元分析软件进行基底有、无旋喷桩加固两种工况的模拟,分析隧道基底加固效果,并与隧道现场监测数据进行对比验证。结果表明：施加旋喷桩能够提升围岩的承载力和稳定性,减小隧道基底的隆起和拱顶的沉降,提高隧道结构抵抗变形破坏的能力；旋喷桩可以改善隧道地基的土体性质,降低基底不均匀变形；旋喷桩加固后,在横向上桩身轴力和位移都呈现出中间大、两侧小的特点；旋喷桩的加入使得仰拱衬砌各部位的受力变形更加均匀；隧道拱顶位移的变形规律大致可以划分为3个时期：变形迅速发展时期—变形连续发展时期—变形稳定时期；修正后的指数函数模型可以用于隧道基底变形值的预测。隧道拱顶沉降的模拟值与实测值变化趋势基本相同,进一步验证了基底旋喷桩加固技术对该隧道具有切实的加固效果,可为类似的黄土隧道加固工程提供参考。
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基于梁桥性能的矮塔斜拉桥成桥状态确定方法
Abstract:
为快速、合理的确定矮塔斜拉桥成桥状态，提出了一种基于梁桥受力性能的确定方法。 通过不计索力和预应力作用，求得主梁频遇组合总弯矩值；按一定的比例确定斜拉索在中支点处所承担的弯矩值，并以各斜拉索竖向分力相等为原则，根据弯矩平衡求得初张索力；再考虑索力作用，以主梁应力为控制目标，对预应力筋进行估算与布置；最后采用正装计算与荷载组合对合理成桥状态进行验证。 计算结果表明：以石滩大桥为算例验证了该方法的合理可行性，所确定的成桥状态均符合规范要求 ，为同类型桥梁合理成桥状态的确定提供了新的思路 。
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配筋率对UHPC轴拉性能影响的试验研究
Abstract:
为了研究配筋率和钢纤维掺量对超高性能混凝土（UHPC）轴拉性能提升效果的影响。对不同钢纤维掺量（1%和2%）的UHPC轴拉试件分别植入0、1.57%、3.14%的HRB400钢筋进行单轴拉伸试验，分析配筋率、钢纤维掺量对配筋UHPC试件的荷载-位移曲线、抗拉强度、应变能力和裂后应力-缝宽曲线的影响规律。试验结果表明:钢纤维掺量为1%时，与无筋UHPC试件相比，配筋率为1.57%的UHPC试件峰值应力提高了80.3%，峰值应变从198.86με提升至3106.05με，而当纵向配筋率从1.57%增加到3.14%时，配筋UHPC试件的峰值应力与峰值应变分别提升了67.2%和56.0%；0.05mm可视初裂应力与0.2mm裂缝应力随配筋率的提高而增强，即钢筋的配置、钢筋配筋率的增加，UHPC试件的裂后刚度、峰值应力与峰值应变大幅提高，且可有效抑制UHPC裂缝宽度的发展；随钢纤维掺量的增加，配筋UHPC试件的裂后刚度与微裂缝控制能力显著增强，但峰值应力的提高有限。
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2023,39(5):122-138, DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.2022051723051997
Abstract:
为更直观地了解与分析国内外智能交通系统领域研究发展的现状，基于中国知网与Web of Science数据库，选用CiteSpace科学计量软件，绘制关键词共现与时区演化等知识图谱，系统梳理国内外智能交通系统领域的研究热点与演化趋势。研究结果表明：近年来，在中国，该领域研究呈“东密西疏”的分布特点；美国、欧洲、韩国、新加坡等地对该领域的研究较多。无论研究者来自何方，该领域研究均呈现出将传统交通系统与新兴技术相融的趋势。而中国的学者则更多侧重于通过政策引领科技发展，而中国以外的国家和地区的研究者则相对更注重通过基础研究助力行业发展。交通大数据是目前研究的重点之一，中国学者的研究更侧重于整体的交通规划与建设。未来，中国应继续强化基础技术研发，推进车、路、云协同一体化建设，注重混合交通流等问题，推进中国智能交通系统的深入发展。
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2021,37(4):93-100, DOI:
Abstract:
为推动大跨度简支钢-混凝土组合梁桥建设，依托佛山市弘德北路工程单跨73 m简支钢-混凝土组合梁 桥，分析了该类桥型设计和施工方案，提出了钢-混凝土组合梁的受力计算方法。研究结果表明：大跨度简支 钢-混凝土组合梁桥不适宜采用活载组合梁形式。施工临时支墩数量应根据桥下情况设置少量临时支墩，减少施 工临时措施费，以及对桥下既有构筑物的影响。组合梁设计和施工中，引入装配化理念，便于施工质量控制及 快速化施工。
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2020,36(1):56-62, DOI:
Abstract:
分别介绍了抛物线法、分段悬链线法及节线法等 3 种计算理论。并用这 3 种方法分别计算了地锚式悬索 桥成桥坐标和空缆坐标。以分段悬链线法的计算结果作为验算标准，分析了基于 Midas/Civil2019 软件的节线法在 地锚式悬索桥线形分析过程中的优、缺点。研究结果表明：基于节线法的主缆线形计算是以节点平衡为依据进行 数值迭代的近似计算，其结果符合工程实际，对于设计和施工都具有借鉴意义。
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2022,38(1):8-14, DOI:
Abstract:
混凝土的断裂特性对工程安全起着关键作用。相场断裂法能方便地模拟出裂纹的动态扩展过程，利用 UEL和UMAT子程序，实现混凝土相场断裂的Abaqus二次开发，分析了单元尺寸和长度尺度参数对三点弯曲混凝土梁裂纹扩展宽度的影响。研究结果表明：当单元尺寸足够小时，裂纹宽度将不再受单元尺寸的影响，裂纹宽度随长度尺度参数减小而减小。
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2021,37(4):8-13, DOI:
Abstract:
针对铁路与城际轨道品质工程评价指标综合权重难以量化的问题，以浙江省杭衢高速铁路为例，构建 铁路与城际轨道品质工程评价指标体系，采用基于五标度法的AHP–熵权的合赋权法，选取3组特色指标作为研 究对象，对该方法的实用性与可靠度进行验证。研究结果表明：在工程质量、运营安全和便民服务3项特色指标 中，工程质量权重最高，占3项指标总权重的80%左右，符合品质工程的基本要求，验证了本方法能合理分配地 方铁路和城际轨道品质工程各项评价指标的权重，可为轨道交通品质工程评价体系建设提供理论指导。
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2022,38(1):21-26, DOI:
Abstract:
为研究二次受力影响下碳纤维网格-聚合物砂浆复合加固梁的抗弯性能，完善其抗弯极限承载力和挠度的计算理论，基于受压区混凝土本构关系，推导出不同破坏模式下碳纤维加固梁的极限抗弯承载力公式，并提出识别加固梁破坏模式的计算判据。按刚度解析法，推导出二次受力下碳纤维加固梁短期刚度计算公式。采用插值拟合法对M-xn、M-β1等二元方程进行处理，应用于不同荷载等级下加固梁的挠度控制验算，规避参数取值问题带来的求解误差。针对不同预载幅值下4根碳纤维网格加固梁进行了抗弯试验，将理论计算值与试验值进行对比。研究结果表明：碳纤维网格加固梁理论计算值和试验值较为吻合，相关计算方法对指导实际工程设计具有一定参考价值。
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2022,38(1):108-114, DOI:
Abstract:
针对珠海金湾局部冲刷深度难以用现有经验公式进行预测的问题，本研究通过建立正态物理模型，研究风电场风机基础建设后的海床局部冲刷情况。研究结果表明：波流共同作用时的冲刷深度小于纯流作用时的， 在该海况下波浪具有回填作用；冲刷坑主要围绕在桩基周围，最大冲刷深度出现在基础迎水面和两侧，背水面冲刷坑略浅，尾流区有淤积；冲刷达到稳定后，柱基前后冲坑坡度约为1:10~1:1，且桩前的冲刷坡度大于桩后的；受尾涡脱落的影响，桩基侧后方海床冲刷较明显，冲刷显著区与主流方向的夹角在30°~66°之间。
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2022,38(1):1-7, DOI:
Abstract:
针对预应力混凝土轨道梁线形精度控制难度大，全钢结构轨道梁运营噪声振动等问题，研发了新型群钉连接装配式钢-混凝土组合轨道梁，下部钢梁和上部混凝土板分开预制，通过群钉装配形成组合梁。按1:3几何缩尺比，制作了试验梁模型，对装配前后的钢梁、组合梁固有频率、荷载-挠度曲线、截面高度-应变曲线进行了有限元计算和实测试验，并与界面无滑移钢-混凝土组合等效刚度理论结果进行了对比，获取了不同工况下的刚度调整系数，并验证了其准确性和适用性。研究结果表明：实测荷载-刚度调整系数曲线呈非线性；随试验荷载的增大，刚度调整系数先增大后减小；钢混组合截面不完全符合平截面假定，大幅荷载下混凝土板非线性特性更为明显；基于刚度调整系数对理论值和有限元计算值分别进行修正，得到群钉连接组合梁频率与实测值的误差为 2.2%~4.0%，应力误差为 8.0%~23.8%，在实际工程中，采用该系数可指导并简化该类结构的计算和设计。
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2020,36(1):76-81, DOI:
Abstract:
城市隧道工程施工过程中产生的噪音会对附近居民造成严重的影响。由于超低频音的穿透力很强，隔音 门和隔音壁等常规消音措施无法有效消除超低频噪音的影响。针对 0~20 Hz 的超低频噪音，分析其在管道中的传 播规律和声波特性，发现：在管道中安设空心长管可以对超低频声波进行 2 次消音处理。第一次消音是利用入射 声波和反射声波相互干涉、抵消的原理，并根据管道声波的连续性条件使超低频声波在长管管口发生短路，阻碍 其继续向外传播；第二次消音是利用声波在变截面管道中传播发生能量衰减的原理，降低超低频噪音的能量。根 据该消音原理，设计出了一种可移动、抽拉式的超低频噪音消音装置，可有效消除隧道施工过程中产生的超低频 噪音。
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2020,36(2):22-28, DOI:
Abstract:
为解决传统条分法在推移式滑坡的边坡稳定性分析计算中存在的不足，基于推移式滑坡的破坏机制，对 传统的条分法模型进行了改进，建立了一种简便的适应推移式滑坡的边坡稳定性分析模型，定义了其安全系数， 并推导出了相应的稳定性安全系数计算公式，开发出了推移式滑坡的边坡稳定性分析软件。该软件能准确识别推 移式滑坡形式、滑坡的最薄弱条块或条块群，工程师们可针对薄弱部位采取更合理、准确及经济的加固措施。通 过计算案例的对比与分析，考虑推移破坏模式下，其所得的安全系数通常较传统法小。因此，对于推移式滑坡在 评估和加固时，推荐采用推移式计算方法得到安全系数。
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2021,37(4):1-7, DOI:
Abstract:
为研究无砟轨道?路基在高速列车运行过程中的振动响应，采用有限元方法在时域中建立全尺寸 3D路 基模型，分析路基各层动应力水平及其沿线路竖向、横向和纵向的变化幅度，并将武广、遂渝铁路实测数据与 模型结果进行对比。研究结果表明：在竖直方向上，有限元计算的路基各处动应力均略高于线路实测数据，地 基顶面衰减值较为接近，在z=0.4、2.7、4.7 m处衰减值分别为95%、47%、30%，而模型试验最终衰减值较高。 路基动应力在基床表层范围内沿线路横向呈“马鞍形”分布，线路中心与支撑层边缘差值较大，随着路基深度 的增加，分布特征逐渐转变为中间高两边低，向线路两侧衰减且差值较小。路基动应力沿纵向呈“高斯”分布 特征，路基各层竖向动应力幅值沿线路y向衰减一致，轨道板边缘处荷载衰减至轨道板中心的13%～16%。
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2022,38(1):115-122, DOI:
Abstract:
针对响应型接驳公交服务质量评价研究不足的问题，设计了一种综合评价方法。通过响应型接驳公交与其他公交模式的比较分析，并参考其他公交模式系统评价的研究成果，考虑响应性、方便性、可靠性、高效性、协调性5个因素，构建了响应型接驳公交服务质量评价的指标体系，并进行了量化分析。将集对分析引入服务质量评价中，构建了基于集对分析的服务质量综合评价模型，其中指标值与评价等级间的关联程度、差异度系数、权重系数分别采用四元联系数、灰色关联法、熵值修正G1法来确定。研究结果表明：试验案例验证了评价方法的有效性，优化目标导致运行方案及其服务质量发生了显著变化，可为响应型接驳公交的运营管理提供决策依据。
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2022,38(1):37-42, DOI:
Abstract:
基于 Mohr-Coulomb强度准则，利用极限分析上限定理，推导出浅埋小净距隧道围岩压力计算新公式。 采用 MATLAB数值模拟软件中的 fmincon函数进行最优化计算，求解该破坏模式下围岩压力的上限解，并将该计算值与规范法计算结果进行了对比。研究结果表明：该计算值与规范法计算结果比较接近，验证了该计算方法可行；随着系数 m的增大，浅埋小净距隧道两侧破坏土体的范围逐渐增大，围岩压力也逐渐增大且增长率呈递减的趋势。
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2020,36(1):82-86, DOI:
Abstract:
以湖南省龙塘至琅塘高速公路中安平隧道的具体设计、施工及地质情况为背景,采用 Abaqus CAE 2016 有限元软件，模拟安平隧道的施工过程。通过对比隧道顶部不同尺寸的溶洞对隧道拱顶、拱侧的围岩应力和位移 的影响，绘制了不同尺寸的溶洞引起的隧道围岩应力场和位移场的变化图，分析了岩溶区隧道中溶洞引起的隧道 周围围岩变化规律。研究结果表明：在一定范围内，既有顶部隐伏溶洞尺寸的增加将引起隧道位移的增加和隧道 围岩拉应力的增加。该结果可为岩溶区的隧道建设安全提供技术支持。
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2021,37(2):41-46, DOI:
Abstract:
针对预应力混凝土桥梁中钢绞线局部锈蚀造成疲劳性能退化问题，制作了 6 根预应力混凝土梁，对其中 4 根不同钢绞线锈断位置的试验梁进行电化学加速锈蚀试验、静力加载和疲劳加载试验，研究了钢绞线断裂后预 应力混凝土梁的疲劳性能退化机理和力学性能退化规律，分析了混凝土表面裂缝扩展、荷载?挠度关系及疲劳寿 命。研究结果表明：L/4 锈断位置处的试验梁刚度退化和裂缝扩展规律，与未锈蚀梁和端部锈蚀梁的差异明显； 不同锈断位置的预应力混凝土梁的静载和疲劳性能均有不同程度降低；当锈断位置处于梁端时，钢绞线与混凝土 形成二次锚固效应，对梁的刚度保证具有积极作用。
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2022,38(1):63-69, DOI:
Abstract:
新建的大理某大跨度人行木桥为采用传统榫卯节点连接的三跨贯木拱结构体系，为验证该拱桥的结构安全性和舒适性，利用SAP2000有限元软件对该结构进行了模态分析、静力分析，对最不利荷载组合情况下的主要受压构件进行验算。研究结果表明：在地震荷载和风荷载作用下，人行桥具有良好舒适性，避开了人行荷载谐波的基频范围，不易发生明显的人致共振现象。风荷载不是控制结构安全性的主要因素。加支撑后的拱桥整体强度应力处于安全状态，最大应力发生在拱脚附近区域。最不利荷载组合作用下，主要构件承载能力满足要求。本工程的设计可供同类工程参考。
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2022,38(1):15-20, DOI:
Abstract:
为研究粗集料棱角性对水泥稳定碎石强度的影响，基于数字图像处理技术，采用等效椭圆法评价粗集料的棱角性对石灰岩碎石与破碎鹅卵石的棱角性进行了对比分析，且对不同棱角性集料的工况组合水泥稳定碎石的强度性能进行了室内正交试验。研究结果表明：不考虑水泥因素的影响，无侧限抗压强度与棱角性正性相关；替换率相同条件下，19.0~26.5 mm的棱角性对无侧限抗压强度的影响小于9.5~19.0 mm的；棱角明显的粗集料和浑圆状的粗集料进行组合，可以提高水泥稳定碎石基层的劈裂强度。
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2022,38(4):10-15, DOI:
Abstract:
为提高填石路基压实质量的检测效率，以广连高速公路TJ09标段的填石路基路试验段为工程背景，分别采用PFWD和水袋法对填石路基的压实质量进行检测试验。建立填石路基的回弹模量、回弹弯沉与孔隙率之间的回归模型，探究PFWD应用于填石路基压实质量的快速检测。研究结果表明：回弹模量与孔隙率之间相关系数R2 大于 0.7，且两者具有良好的相关性；回弹模量的变异系数为16.7%，小于回弹弯沉的变异系数19.0%，回弹模量的离散程度比回弹弯沉的小，更稳定。PFWD的检测结果满足现行规范要求，可用于填石路基工程压实质量的快速检测。
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2020,36(2):92-97, DOI:
Abstract:
针对有砟轨道稳定性差的问题。在铁路的养护维修工作中，对道砟进行胶固化处理，形成了一种较稳定 的新型道床形式-胶固化道床。根据道砟胶固化道床的特点，分别选择了道砟颗粒级配和聚氨酯粘结剂中 A 组多 异氰酸酯、B 组聚合物多元醇的使用配比作为变量，对 2 种不同级配和 3 种不同配比的道砟胶固化道床的力学特 性进行了研究；采用三视图立体重建的方法对道砟颗粒的几何形状进行基础重建，获得了较为真实的道砟颗粒结 构；在离散元仿真计算中，通过粘结模型建立的道砟胶固化道床模型进行仿真模拟。研究结果表明：在道砟胶固 化道床中，采用宽级配和 A:B=3:2 的道砟胶配比更有利于提高道床的力学特性。
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2021,37(1):51-59, DOI:
Abstract:
为探讨风屏障的防风效果，对侧风作用下平层公铁桥梁?列车?风屏障系统气动特性进行了风洞试验研究， 针对两类风屏障的不同透风率和高度对不同风偏角下桥上中间列车的三分力系数进行测试，研究了风屏障在不同 风偏角下的倾覆力矩系数的折减系数。研究结果表明：风屏障在桥面上安装位置不同，对列车气动力特性影响有 明显区别；设置风屏障能够有效减小作用在车辆上的三分力系数，给桥上列车提供更有利的行驶环境；风屏障的 透风率比高度对列车气动特性的影响要大。无风屏障作用时，侧风下单车上游时列车的倾覆力矩系数最大，受风 荷载影响最显著。由于上游车的挡风作用，双车交会时下游列车三分力系数较小，受风屏障和风偏角影响也较小。 风偏角在 0°～15°时，风屏障透风率和高度对风屏障防风效果影响不明显；风偏角 60°≤β≤90°时，设置风屏障 A 的风速折减率要大于设置风屏障 B 的，防风效果更佳。
