中国公路学报

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徐皓, 倪富健, 刘清泉, 沈恒, 陈荣生

中国公路学报. 2004, 17(3): 1-5.

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为了对排水性沥青混合料的透水能力进行测评, 分析影响沥青混合料透水能力的各种因素, 使用了自行研制的渗透系数测试仪进行测试。通过对不同空隙率、级配、沥青品质试件的测试, 发现空隙率与沥青混合料的渗透系数有着良好的相关性:空隙率相同的条件下, 集料粒径越大, 混合料的渗透系数越大:沥青品质对混合料的渗透系数影响不大。结果表明:空隙率可以作为沥青混合料渗透系数的控制指标, 集料的最大粒径、2.36 mm筛孔的通过率都是影响渗透系数的重要因素:测试得出排水性沥青混合料的合理水力坡度应小于等于0.03, 渗透系数大于1.5×10^-2 cm/s可以作为评价排水性沥青混合料渗透能力的指标。

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无纺土工织物透水与反滤性能的试验研究

王微, 丁志勇, 郭忠印, 张海涛, 罗强

中国公路学报. 2004, 17(3): 6-9.

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为了评价目前中国有关土工织物测试规范中规定的试验方法的适用性, 对无纺土工织物的透水与反滤性能进行了试验研究。研究采用正交试验等方法对无纺土工织物的物理和水力学性能参数进行了测试, 通过统计分析, 得出了其水力学参数之间的相关关系, 分析了土类、织物厚度、水力梯度和渗透系数等因素对其反滤性能的影响, 初步推荐了对公路土工织物进行分类的指标及数值和其满足滤层要求的设计标准。

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大碎石沥青混合料柔性基层在路面补强中的应用研究

王松根 , 房建果 , 王林, 马世杰

中国公路学报. 2004, 17(3): 10-15.

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将空隙率较高的最大粒径为37.5 cm的大粒径沥青碎石混合料铺筑在老沥青路面上代替半刚性基层, 解决半刚性基层补强中反射裂缝及排水问题。采用集料嵌挤方法进行级配设计, 使用高粘度沥青增加沥青膜厚度, 以析漏指标确定沥青用量, 通过试验路提出大碎石沥青混合料柔性基层的施工工艺。试验路观测表明:大碎石沥青混合料柔性基层用于旧路改造, 能够满足道路结构强度及高温稳定性要求, 起到路面结构排水的作用, 有效地防止了反射裂缝的产生。

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路用石料的摩擦特性分析

刘清泉

中国公路学报. 2004, 17(3): 16-19.

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为了研究石料的微观结构与其摩擦及磨损特性的关系, 对几种石料进行了摩擦试验及其相关分析试验。在研究过程中用特制仪器对石料试样进行了摩擦系数测定试验, 然后通过薄片分析、形貌分析、电镜分析以及能谱分析, 研究石料的微观特征对其摩擦特性的影响。主要结论为:岩浆岩和沉积岩在摩擦特性方面没有明显差异, 而由各种石料本身特性决定的不同的磨损模式对石料的摩擦性能有明显影响。

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预应力锚索群锚锚固边坡均质岩体的室内模型试验研究

唐树名 , 曾祥勇, 邓安福

中国公路学报. 2004, 17(3): 20-24.

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为研究预应力锚索群锚锚固实体均质岩体边坡的群锚效应及锚索的布置方案, 针对预应力群锚锚索锚固后的边坡均质岩体进行了室内模型试验。根据多种群锚方案试件的试验结果, 研究了预应力群锚锚索锚固均质岩体模型的强度变形特征。通过试验中不同间距群锚中的单锚对模型试件强度变形的不同影响, 研究了模型试件中所体现出的群锚效应。最后得出了与群锚效应相关的可供工程参考的相关结论。

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体外预应力高强混凝土薄壁箱梁试验研究

祝明桥, 方志, 胡秀兰, 徐昌慧

中国公路学报. 2004, 17(3): 25-30.

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进行了体外预应力高强混凝土薄壁箱梁从预应力钢绞线张拉到承载力极限破坏这一全过程的试验研究, 研究了体外预应力损失及应力增量、跨中截面应力—应变分布以及跨中挠度和抗裂性能等问题。研究结果表明:体外预应力高强混凝土薄壁箱梁预应力损失实测值与现行规范计算值基本吻合, 探讨了其截面受压翼缘有效分布宽度和体外预应力筋应力增量的变化规律, 初步揭示了体外预应力高强混凝土薄壁箱梁在混凝土开裂前和受拉非预应力钢筋屈服后混凝土受压翼缘存在不同的剪力滞效应, 并提出了相应状态下的受压翼缘有效分布宽度系数。

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混凝土斜拉桥施工期的时变可靠度计算

刘扬, 张建仁, 李传习

中国公路学报. 2004, 17(3): 31-35.

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针对斜拉桥施工期的可靠度分析中不存在显式的极限状态函数的问题, 提出了一种改进的虚拟中间变量法, 在标准正态空间内重构极限状态曲面:在现场调查和室内试验的基础上, 分析了混凝土斜拉桥施工期的设计变量的时变规律:结合现有的桥梁施工控制分析程序, 提出了混凝土斜拉桥施工期的时变可靠度的计算方法。算例结果表明:改进的虚拟中间变量法具有高效性和精确性, 并且可以利用现有的桥梁施工控制计算程序, 对于斜拉桥施工期的安全性评价具有重要意义。

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轴心受压钢骨—钢管混凝土组合短柱力学性能研究

王清湘, 赵大洲, 关萍

中国公路学报. 2004, 17(3): 36-40.

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为适应建筑结构高耸、大跨的发展, 提出了一种重载柱设计的新模式, 即钢骨—钢管混凝土组合柱, 该组合柱是在钢管混凝土内埋设钢骨。通过12根组合短柱的轴心受压试验, 研究了钢骨—钢管混凝土组合短柱的力学性能, 讨论了影响这种新型钢—混凝土组合柱性能的主要因素, 包括混凝土强度、套箍指标和配骨指标等, 给出了该种组合柱的承载力计算公式。研究结果表明:由于钢管、钢骨和混凝土的协同工作, 该种组合柱不但具有很高的承载力, 而且具有很好的延性, 可大大提高建筑物的防倒塌能力:由所给组合柱承载力计算公式计算的结果与实测值吻合良好。

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数值模拟桥梁断面气动导数和颤振临界风速

祝志文, 陈政清

中国公路学报. 2004, 17(3): 41-45.

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从描述流体绕运动的刚性断面流动的N-S方程出发, 首先采用时间二阶Projection-2算法对控制方程作分裂步处理, 得到的求解方程空间离散采用有限体积法, 物面运动方式为自由度解耦的强迫振动, 采用计算网格和刚性截面刚性连接、同步运动的动网格技术, 数值模拟了振动的大带东桥绕流场, 由计算的气动力按最小二乘法提取气动导数, 最后计算了大带东桥的颤振临界风速。计算的大带东桥气动导数与风洞试验有很好的一致性, 大带东桥颤振临界风速模拟值与风洞试验结果偏差很小, 证明了本文数值方法的正确性和工程适用性。

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钢箱提篮拱桥施工控制的关键技术研究

田仲初, 陈得良, 颜东煌, 陈政清

中国公路学报. 2004, 17(3): 46-50.

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为了探讨大跨钢箱提篮拱桥施工控制的主要内容和技术难点问题, 针对钢箱提篮拱桥施工控制的关键技术, 提出一次张拉到位的思想方法确定主拱圈安装过程中的扣索索力和定位标高。应用扣索一次张拉到位的控制思想, 对一座钢箱提篮拱桥实桥进行了施工控制计算, 得出了合理的扣索索力和定位标高。通过与实测值比较验证了该方法是可行的和有效的。该方法可应用于采用斜拉扣挂施工工艺的其他拱桥的实际控制工程中。

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圆钢管混凝土压弯构件滞回性能的试验研究与理论分析

韩林海, 杨有福, 游经团, 黄宏

中国公路学报. 2004, 17(3): 51-56.

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以轴压比为主要参数, 进行了8个圆钢管混凝土构件滞回性能的试验研究。采用数值方法计算了圆钢管混凝土构件的弯矩—曲率及水平荷载—水平位移滞回关系曲线, 理论计算结果与试验结果吻合较好。在系统考察了轴压比、长细比、含钢率、钢材屈服强度和混凝土强度等参数对圆钢管混凝土构件滞回曲线骨架线影响规律的基础上, 提出了弯矩—曲率和水平荷载—水平位移滞回关系模型以及位移延性系数的简化确定方法。

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桥梁结构耐久性设计方法研究

吴海军, 陈艾荣

中国公路学报. 2004, 17(3): 57-61.

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分析了目前桥梁结构耐久性研究中存在的问题。在比较了各国几种主要耐久性设计理论和方法的基础上, 提出了一种新的耐久性设计思路和方法, 即利用耐久度来衡量结构保持耐久性的能力, 通过计算耐久性指标来评判某一时刻结构耐久性能否满足设计要求。该方法强调了多种因素共同作用、结构体系和构件荷载类别以及桥梁寿命周期经济性对耐久性设计的影响, 具有概念明确、形式简单、便于应用等特点。

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矩形钢管混凝土桁架节点极限承载力研究

狄谨, 周绪红, 刘永健

中国公路学报. 2004, 17(3): 62-67.

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采用退化壳单元和三维实体单元分别模拟钢管和混凝土, 考虑材料非线性、钢管与混凝土的接触非线性, 对矩形钢管混凝土桁架节点的极限承载能力进行了研究。采用该方法对Y型节点、X型节点、T型节点以及K型节点进行非线性有限元分析得到的极限荷载值与试验破坏荷载值较为吻合。为矩形钢管混凝土节点极限承载力的分析提供了一个合适的方法, 同时为矩形钢管混凝土桁梁桥节点的设计方法提供了理论依据。

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桥墩防船撞消能器动力性能的数值仿真分析

叶贵如, 张治成, 黄翔, 茅兆祥

中国公路学报. 2004, 17(3): 68-73.

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利用显式瞬态非线性有限元分析技术, 探索了船舶撞击桥墩防撞设施的数值仿真分析方法, 分析中充分考虑了碰撞中出现的材料非线性、几何非线性、接触非线性、运动非线性以及它们之间相互耦合的特性。并借助于ANSYS/LS-DYNA非线性有限元程序, 仿真分析了洞头跨海大桥主桥桥墩的防撞消能器在各种船舶撞击下的动力性能, 得到了不同的撞击角度、不同的初始动能下船舶的动能损失、撞击力时间历程及防撞消能器的能量吸收和变形的时间历程, 并得到了它们之间的相互关系, 为桥墩防撞消能器的优化设计提供了一些理论根据。

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堆载引起桥梁墩台与基础的偏移及防治技术研究

冯忠居, 张永清, 李晋

中国公路学报. 2004, 17(3): 74-77.

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针对桥梁墩台周围堆载引起桥梁结构偏斜的工程病害, 通过在堆载作用下桥梁墩台布设测点, 跟踪观测了堆载引起桥梁墩台与基础的变位性状。基于观测分析成果, 利用BOZOZUK提出的分析标准, 对实体工程的受损程度进行了评价, 表明该桥梁已严重受损:提出了采用预应力锚索技术对偏移桥墩进行纠偏和采用预应力抗滑桩进行防治的联合处治技术, 并进行了加固和纠偏效果评价:指出在山区或重丘区修建桥梁工程时, 沿线弃方堆载于桥下, 会引起桥梁墩台的偏移而造成桥梁结构无法正常使用甚至破坏。

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模糊逻辑推理在消除交通流诱导负效应中的应用

徐丽群, 季建华

中国公路学报. 2004, 17(3): 78-81.

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针对交通流诱导可能产生的负效应问题, 提出了诱导负效应消除的原理和模糊逻辑推理方法。在原理设计中, 考虑了出行者的出行行为对网络交通流分配的影响:在实现方法上, 应用模糊推理技术对分流交通量进行了预测, 并设计了路线交叉口信号灯配时方案调整的模糊控制算法, 模拟结果验证了模糊逻辑推理技术的有效性。研究表明:交通流诱导负效应的产生主要是由于信息条件下的道路出行者路线选择行为的不确定性引起的, 而且交通流诱导与控制同时进行是消除交通流诱导负效应产生的关键。

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基于小波变换的ITS数据集成方法研究

袁振洲, 于雷, 刘梦涵

中国公路学报. 2004, 17(3): 82-86.

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为了提高实时的ITS数据对交通规划的实用性, 需要对原始的ITS数据进行合理的集成, 以满足不同类型用户的需求。首先对运用统计分析和小波变换两种方法进行ITS数据集成的原理做了分析和评述, 然后重点建立了基于小波变换理论的ITS数据集成方法, 该方法将一段时间内的ITS数据视为随时间变化的随机信号, 利用小波变换将ITS数据分解为低频成分和高频成分来进一步处理, 最后应用MATLAB软件结合实际数据进行了编程实现, 并给出了不同分解层次下的建议集成度。

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产生率法区位影响修正方法研究

王元庆, 张福勇, 王圆圆

中国公路学报. 2004, 17(3): 87-91.

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为减小城市交通需求预测中由于土地使用分析方面造成的误差, 提出了一种基于城市区位差异分析的新的改进方法。从分析产生率法在城市交通需求预测中的地位、作用及缺陷出发, 剖析了区位差异对城市出行产生率的影响, 建立了城市区位优势度的概念、量化方法, 深入分析了区位对出行生成阶段的影响误差与四阶段预测最终结果误差的关系, 进而提出产生率法的区位影响修正方法, 并应用于西安市高新区交通需求预测中, 提高了模型的拟合效果。该方法能对城市新区出行生成、旧区出行生成矩阵更新提供借鉴。

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高速公路浓雾监测预警系统

冯民学, 顾松山, 卞光辉

中国公路学报. 2004, 17(3): 92-97.

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为研究浓雾对高速公路运营的影响, 通过建设高速公路环境气象监测站以获取与浓雾发生密切相关的气象要素和能见度实测值, 并结合高速公路沿线历史浓雾个例研究形成浓雾的环流形势特征和局地监测站气象要素演变与能见度值变化规律和特征, 由此建成了高速公路浓雾监测预警系统。系统通过多种通讯传输和显示手段, 将自动监测站的实况和预报中心制作的浓雾预警、预报结论传送至公路运营指挥中心, 供采取决策措施时应用。该系统目前已由无锡段扩展到常州至苏州段, 在试验应用期, 沪宁高速公路在试验路段未发生因浓雾而造成的重大交通事故。

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收费公路计重定价理论模型

王健伟, 马暕, 杨铭

中国公路学报. 2004, 17(3): 98-101.

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为了遏制超限运输, 解决公路通行费征收中的不公平问题, 必须改变目前按车型收费的计费模式, 实施计重收费。建立计重收费的定价理论模型是推动这种收费方式健康发展的关键。在提出计重收费定义和类型的基础上, 根据公路的准公共产品特性, 分析了各种价格结构管制定价模式的特点, 提出公路收费宜采用非线性的“两部定价”理论模型。结合收费公路费用分摊的具体方法, 给出了收费公路计重定价理论模型, 并对相关参数进行了标定。该模型已在江苏省和青海省计重收费标准制定中使用。

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运用连续平衡分配模型分析竞争性公共交通枢纽设施的市场份额

杜豫川, 孙立军, 黄仕进

中国公路学报. 2004, 17(3): 102-107.

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在分析城市交通体系特征的基础上, 运用连续函数的处理方法, 建立了连续型的城市交通体系模型:同时讨论了相关因素对出行者选择行为的影响, 提出了确定型的出行选择模型。结合交通分配理论, 建立了多类型出行者的确定型连续平衡分配模型来分析竞争性公共交通枢纽设施的市场份额问题。模型被证明满足用户平衡条件和相关约束条件, 并可利用以有限元算法为基础的迭代解法求得模型的数值解, 从而计算出竞争性公共交通枢纽设施的市场份额。模拟城市算例的结果说明了提出的模型和算法的有效性和可靠性。

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桥梁施工进度控制GERT网络仿真研究

邬晓光, 李俊升, 冯祁

中国公路学报. 2004, 17(3): 108-111.

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根据GERT网络特点, 引入计算机仿真技术, 研究了桥梁施工进度控制模拟仿真网络模型GERTS, 通过网络要素的节点和活动仿真, 提出了产生规定分布随机数的中值平方法、中值乘法、线性同余法, 建立了GERTS 计算机模拟网络模型, 结合实桥钻孔桩施工网络仿真, 编制了仿真网络的计算机程序并进行了模拟分析, 其仿真工期都在150 d上下波动, 随着程序运行次数的增多, 该结果越来越接近工期理论计算值150 d, 仿真效果符合工程实际规律, 结果表明:GERT仿真网络是控制桥梁施工进度的一种有效方法。

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基于GPS/GIS/GSM的公路隧道运营管理系统研究

周健

中国公路学报. 2004, 17(3): 112-116.

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为了提高长大公路隧道的运营管理水平, 通过分析长大公路隧道的运营特征, 追踪GPS、GIS、GSM的最新技术, 提出了采用基于GPS/GIS/GSM的公路隧道运营管理模式, 实现长大公路隧道的现代远程监控与管理。论述了基于GPS/GIS/GSM的公路隧道运营管理系统的两大组成子系统, 即基于GIS的隧道机电管理系统和基于GPS/GIS/GSM的车辆调度系统的功能与组成, 同时采用软件系统设计的方法对该两大子系统进行了系统分析与设计。运用企业成本核算法进行了系统经济性分析, 论证了基于GPS/GIS/GSM的公路隧道运营管理模式的可行性和科学性。

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路面特性对车辆振动影响规律研究

葛剑敏, 郑联珠

中国公路学报. 2004, 17(3): 117-121.

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对软路面上车辆的扭转、垂直和纵向振动进行了研究, 首先对振动车辆进行单因素(路面不平度、胎压、路面抗压强度和牵引负荷)分析, 找出对车辆振动影响显著的因素及影响规律, 在此基础上对影响振动的多因素进行正交试验, 分析交互作用对车辆振动的影响规律。同时, 对不同路面条件下振动进行研究分析。随着路面波形频率、路面抗压能力、轮胎气压和牵引负荷的增加, 车辆扭转、垂直和纵向振动增加。对于垂直振动、扭振和纵向振动, 其主要影响因素各不相同。

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符号时间序列方法在汽油机燃烧循环变动特征分析中的应用

李岳林, 刘志强, 黄竹青, 袁翔

中国公路学报. 2004, 17(3): 122-126.

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应用一种新的分析方法——符号时间序列方法对汽油机燃烧循环变动进行了研究。测量得到了某汽油机16种不同工况下的示功图, 从提高精度与有利于数据的符号化观点出发, 确定以缸内峰值压力作为汽油机燃烧循环变动的表征参数, 把符号时间序列分析的具体技术和实施途径应用于试验数据, 获得了汽油机燃烧循环变动随转速与负荷的变化规律, 提出了利用改进的SHANNON熵作为汽油机燃烧循环变动的评价指标的新观点。研究结果表明:该方法能较好地应用于汽油机燃烧循环变动特征分析。

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2004年, 第17卷, 第3期　刊出日期：2004-05-15

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