• 2020年第36卷第3期文章目次
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    • >道路与铁道工程
    • 基于经验强度准则的岩体力学参数敏感性分析

      2020, 36(3):1-7. CSTR:

      摘要 (35) HTML (0) PDF 1.43 M (528) 评论 (0) 收藏

      摘要:岩体力学参数的选取,对岩体工程稳定性分析至关重要,基于 Hoek-Brown 强度准则的岩体力学参数取 值,受岩体工程地质特性主观判断的影响。本研究采用节理特征系数与岩块体积数等参数,对地质强度指标进行 取值量化。利用 Hoek-Brown 强度准则,获得等效岩体抗剪强度参数的计算方法,并基于边坡分析,探讨了不同 岩性时,节理起伏系数、蚀变系数及粗糙系数等因素对岩体抗剪强度参数的影响规律。以某工程案例分析了各因 素对岩质边坡安全系数的影响规律。研究结果表明:当节理蚀变系数为 4~8、节理组间夹角为 60°~80°、节理起 伏系数为 2~3 m、节理粗糙系数为 2~3 cm 和节理平均间距为 900~1 000 mm 时,节理参数的变化对黏聚力及内 摩擦角的影响较小。当地质强度指标>70 或扰动系数为 0.6~1 时,其对岩体力学参数取值及岩质边坡稳定性分 析结果影响较大。应增加各因素的测试范围,获取更多测试数据,减少分析误差。

    • 碱激发剂对粉煤灰基地聚物性能影响研究

      2020, 36(3):8-13. CSTR:

      摘要 (30) HTML (0) PDF 893.67 K (740) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究碱激发剂与液固比对地聚物工作性能和力学性能的影响,以粉煤灰为原料,进行正交试验。试验 结果表明:粉煤灰基地聚物的工作性能随着地聚物液固比增大而增加,但强度却随着液固比增大而减小。激发剂 浓度增大,不利于粉煤灰基地聚物良好的工作性能,但有利于其强度增大。激发剂模数增大,粉煤灰基地聚物的 力学性能和工作性能呈下降趋势。本研究中粉煤灰基地聚物最大的强度能达到 61.35 MPa。

    • 干湿循环作用下泡沫混凝土耐久性试验研究

      2020, 36(3):14-18. CSTR:

      摘要 (45) HTML (0) PDF 908.97 K (484) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究干湿交替循环对路用泡沫混凝土性能的影响。采用干湿循环试验,研究了泡沫混凝土无侧限抗压 强度与干湿循环次数的变化规律、吸水量与时间的变化特征。研究结果表明:干湿循环作用下,前期裂缝的产生 会导致吸水量急剧增加;后期裂缝发展缓慢,吸水量趋于稳定。大温差干湿交替作用下,泡沫混凝土极易因贯穿 裂缝而使结构失效。大温差干湿循环次数对泡沫混凝土的无侧限抗压强度影响不明显,变化幅度约为 10%。

    • >桥梁与隧道工程
    • 轻钢模网改性聚苯颗粒混凝土墙受压性能研究

      2020, 36(3):19-27. CSTR:

      摘要 (29) HTML (0) PDF 2.09 M (384) 评论 (0) 收藏

      摘要:轻钢模网改性聚苯颗粒混凝土结构是一种新型结构体系。为了解其力学性能,采用 ABAQUS 有限元软 件,建立了轻钢模网改性聚苯颗粒混凝土复合墙体的数值模型,研究了复合墙体在轴压荷载作用下的受力状态和 破坏模式,并探究了不同开孔率的轻钢对复合墙体的影响。研究结果表明:该复合墙体是一种受力性能良好的新 型结构构件,轻钢、钢板网和改性聚苯颗粒混凝土三者能较好的协同工作,其受压破坏形态与框架填充墙类似。 钢板网使复合墙体的极限承载力增加了 6%。因此,作为竖向受力的承重

    • 隧道锚锚塞体大体积混凝土温控特性研究

      2020, 36(3):28-36. CSTR:

      摘要 (27) HTML (0) PDF 2.29 M (296) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究锚塞体大体积混凝土温度控制的特点和策略,以太洪长江大桥南岸隧道式锚碇的锚塞体大体积混 凝土施工为工程背景。通过 Midas/FEA 有限元软件进行仿真计算,并开展了工程数据实测,对比分析了隧道锚第 1~4 层施工时的混凝土内部与洞内环境的温度场。研究结果表明:混凝土内部温度实测值与计算值基本吻合。锚 塞体相对封闭施工环境下,大气环境温度可考虑取 0.7~0.9 倍外界环境温度。将锚塞体浇筑厚度将 4 m 改为 2 m 时,混凝土温度峰值降低 1.8 ℃,应力峰值降低 1.06 MPa。混凝土表面对流系数每降低 10 kJ/m2 ?h?℃,温度峰值 增加 1.0 ℃,应力峰值降低 0.35 MPa。锚塞体各层入模温度每升高 5.0 ℃,温度峰值升高 3.0 ℃,应力峰值也会 上升 0.40 MPa。相比于普通水泥,采用中、低热水泥的温度峰值分别降低 4.6 ℃,14.9 ℃,应力峰值降低 0.40, 1.51 MPa。将其应用于后续的锚塞体大体积混凝土的施工温度控制,取得了较好的效果。

    • 损伤分析的精确增量迭代算法

      2020, 36(3):37-42. CSTR:

      摘要 (63) HTML (0) PDF 1.21 M (327) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对进行损伤非线性分析时,传统增量迭代算法会产生无法消除的漂移误差,提出了一种精确的增量迭 代算法:正割刚度-附加载荷法。该算法采用正割刚度矩阵和附加荷载建立其增量平衡方程,再将增量平衡方程与 弧长法相结合的一种迭代算法。研究结果表明:正割刚度-附加载荷法可以精确地捕捉到结构的真实平衡路径,有 效地校正了漂移误差。

    • 断层破碎带中泥水盾构掘进参数优化研究

      2020, 36(3):43-49. CSTR:

      摘要 (27) HTML (0) PDF 1.33 M (661) 评论 (0) 收藏

      摘要:泥水盾构隧道在断层破碎带地层中的施工较为复杂。为研究其盾构掘进性能,依托长沙地铁 6 号线盾 构隧道工程,对其开挖工序进行数值模拟,分析不同隧道掘进施工参数对地表竖向沉降变形的影响,得到地表竖 向变形图及沉降槽分布曲线。研究结果表明:隧道掌子面前方土体的沉降值,随着泥水仓压力的增大而减小,但 随着盾构机继续向前推进,过大的泥水仓压力会对开挖地层产生较大的扰动,导致沉降变形增大。注浆压力的增 大会增加泥浆对围岩的加固作用,增强围岩的整体稳定性,减小地层的变形。盾构掘进速度越大,地层所受扰动 程度越大,地表的沉降变形越大。该结果可为类似工程施工提供指导。

    • 超期服役基坑变形关键影响因素模拟分析

      2020, 36(3):50-55. CSTR:

      摘要 (59) HTML (0) PDF 1.04 M (373) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对施工过程中,基坑工程因各种原因长期停工而处于超期服役的问题。以湖南文化广场二期深基坑工 程为例,利用 ABAQUS 有限元软件进行数值模拟,得到影响超期服役基坑变形规律的关键因素。研究结果表明: 地面荷载对基坑开挖全阶段均有影响,嵌固深度对基坑复工后开挖阶段影响较为明显,开挖深度仅影响停工前开 挖阶段。支护桩桩顶水平位移趋于平稳时,停工时长对基坑开挖各阶段的影响不大。基于研究结果,提出了超期 服役基坑安全的优化方法。

    • 基于流固耦合作用的偏压连拱隧道稳定性分析

      2020, 36(3):56-61. CSTR:

      摘要 (49) HTML (0) PDF 1.16 M (327) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对地质条件差且多雨地段的连拱隧道,施工中的不对称性及自然地形产生的偏压效应是对工程安全影 响较大的问题。以湖南省的雷家台偏压连拱隧道为工程背景,基于渗流-应力耦合分析理论,应用 Midas/GTS 有 限元软件,模拟偏压连拱隧道开挖过程。结合工程施工监测数据,分析了连拱隧道在偏压条件下,围岩位移变形 特性,讨论了偏压对连拱隧道稳定性的影响,对比分析了数值模拟值与隧道施工监测数据。研究结果表明:偏压 连拱隧道施工过程中,左洞上台阶与中隔墙连接处及右洞拱腰处为相对薄弱位置,得出了连拱隧道结构受力特征, 以期为类似工程设计和施工提供参考。

    • 新建隧道下穿对既有隧道稳定性影响研究

      2020, 36(3):62-66. CSTR:

      摘要 (31) HTML (0) PDF 1.15 M (262) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究相同地质条件下,不同开挖方式对既有隧道稳定性的影响。以深圳地铁 9 号线下穿工程为背景, 利用 FLAC3D 有限元软件,建立了隧道开挖的三维数值模型,分析不同开挖方式对新建隧道和既有隧道的应变影 响,并与现场监测值进行了对比分析。研究结果表明:数值模拟所得不同开挖方式的应变与实际测量结果的趋势 相似,但对隧道稳定性的影响从大到小依次为:全断面法,台阶法,CD 法,双侧壁导洞法。考虑到施工成本和 时间成本,该工程的最佳开挖方案为台阶法。

    • >交通规划与智能交通
    • 车速限制下高速公路临时路肩使用条件研究

      2020, 36(3):67-73. CSTR:

      摘要 (27) HTML (0) PDF 1.07 M (494) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高速公路出口处交通拥堵等问题,以车辆平均延误时间表征交通效率,以冲突率表征交通安全水平, 建立了西汉高速公路出口处上游主路临时路肩使用模型。基于车速限制理论,结合临时路肩使用方法,应用 MATLAB/VISSIM COM 软件分别建立了交通效率和行车风险仿真模型。研究结果表明:当交通量在 2 400 pcu/h 以下时,行车风险与交通效率在路肩开启时,没有显著差异。当交通量超过 2 400 pcu/h 时,对于主路路肩使用进 行车速限速 80~90 km/h 时,能在行车风险没有显著性差异的情况下,交通效率提高了 27.9%。

    • 基于深度学习的短时交通流预测模型

      2020, 36(3):74-80. CSTR:

      摘要 (56) HTML (0) PDF 1.16 M (1002) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有交通流短时预测模型在描述交通流时空特征能力较弱的问题,提出了一种卷积神经网络和门控 循环单元神经网络相结合的深度神经网络预测模型。该模型利用卷积神经网络提取短时交通流数据的空间特征, 并将结果输入到门控循环单元神经网络中,挖掘短时交通流数据的时间特征。以加州交通局绩效评估系统的交通 流数据为例,对该模型进行训练,验证该模型的准确性。试验结果表明:与现有的模型相比,该模型具有更好的 预测性能,其平均绝对百分误差显著减少,可为交通管理与控制提供有效依据。

    • 基于长短期记忆网络的断面交通数据异常处理

      2020, 36(3):81-87. CSTR:

      摘要 (31) HTML (0) PDF 1002.39 K (217) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基于统计模型的传统算法仅优化局部数据的问题。建立了基于长短期记忆网络深度学习模型的异常 数据处理算法和基于 Tensorflow 框架搭建了神经网络模型。通过进行训练模型,获得备选数据集和校验数据集。 通过样本标签对比,判定异常点,并进行数据替换和更新标准样本。为检验该算法的有效性,使用昆汕高速公路 K2077 断面交通数据,进行验算和分析。研究结果表明:长短期记忆网络模型可快速处理交通时序原始数据,并 进行检测修正算法,优化了数据质量,弥补了传统算法的局限性。工作窗口的建立,精简了算法流程,提升了数 据修正的精度

    • 时变路网下机场接驳车辆-用户共享路径优化

      2020, 36(3):88-93. CSTR:

      摘要 (39) HTML (0) PDF 1.07 M (332) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用时空集聚网络表征动态交通路网,运用离散时间阻抗值构建时变路网。基于机场接驳预排班,考虑 原有预定用户需求、航班时间、车辆绕行时间及资源限制等约束,建立了时变路网的共享式机场接驳车辆-用户选 择模型。根据约束规划和分枝定界算法,设计了其求解算法,对实时新增用户需求进行快速判断,实现机场接驳 运输系统中有限资源的共享,提高了接驳效率。计算结果表明:该模型和算法能处理机场接驳需求响应系统中实 时新增用户需求的动态车辆路径优化,具有合理性与有效性。

    • 基于开放数据的常规公交系统综合评价研究

      2020, 36(3):94-100. CSTR:

      摘要 (26) HTML (0) PDF 1.18 M (626) 评论 (0) 收藏

      摘要:高水平的公共交通有助于缓解城市交通拥堵等问题。为准确评价公共交通,提高城市公共交通的规划和 管理水平。依据常规公交的传统评价体系指标,基于公交可达性水平评价方法、住宅兴趣点的可达性评价及不同 出行模式下的竞争力评价,提出了基于网络开放数据的常规公交综合评价方法。以上海市松江区公共交通为例, 分析了该区的公交系统运行现状。研究结果表明:该区常规公交的线网密度达到规范要求,并且线位和站点设置 考虑了潜在的出行需求,与住宅分布具有一定的契合性。但存在站点覆盖不足、站点设置不合理、线路绕行严重、 公交出行时间较长及竞争力弱等问题。该研究方法可为公共交通规划和公交系统评价提供借鉴。 关键词:公交系统评价;公交可达性;网络开放数据

    • 双目标函数约束下的停车场分配优化模型

      2020, 36(3):101-107. CSTR:

      摘要 (32) HTML (0) PDF 1.04 M (217) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对找不到停车位而造成停车难的问题。通过出行者选择停车场时的影响因素,建立了双目标函数约束 的停车场分配模型,并基于灰熵理论求解停车场选择集合。根据算例验证停车诱导系统的最优停车场分配方案。 研究结果表明:模型分配方案要明显优于出行者自身选择的方案,减少了停车行为对区域交通的影响,降低了出 行者及系统整体的停车成本。当停车场容量存在限制时,模型分配方案的各项属性均要高于无容量限制下的停车 场分配方案,且部分车辆的停车场选择并非最优。该模型能够在兼顾出行者利益的情况下,获得系统最优下的停 车场分配方案,为停车场管理模式提供了新的思路。

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