2009年, 第22卷, 第3期　刊出日期：2009-05-01

  

• 全选
  |

论文
• Select
  半刚性基层材料动态模量的衰变规律

  沙爱民,贾侃,陆剑卿,胡力群

  中国公路学报. 2009, 22(3): 1-6.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  应用梁试件的疲劳试验和梁底拉应变的连续测定,对4种半刚性基层材料在疲劳加载过程中的模量衰变规律进行了研究。在总结梁试件底部应变增长规律的基础上,提出应变稳定增加转折点和极限破坏转折点的确定方法。结果表明:半刚性基层材料的模量衰变分为3个阶段,即迅速衰减阶段、稳定降低阶段和快速破坏阶段;第1阶段模量衰变至初始模量值的60％左右,占总疲劳寿命的15％～20％;第2阶段衰变较为缓慢,与作用次数呈线性关系,占总疲劳寿命的60％～75％;第3阶段占总疲劳寿命的10％～20％,模量急剧减小;各种材料的衰变率与所加应力水平的大小有关系,应力水平越大,衰变率越大;不同半刚性基层材料的模量衰变规律差异主要集中在初始模量值不同以及各阶段衰变的幅度不同。
• Select
  重载沥青路面车辙预估的温度-轴载-轴次模型

  郑南翔,牛思胜,许新权

  中国公路学报. 2009, 22(3): 7-13.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了弥补现有车辙预估模型的缺陷,建立了基于温度-轴载-轴次的车辙预估模型;结合路面足尺ALF加速加载的车辙试验,对不同的沥青路面结构开展车辙预估研究,并结合甘肃省武威地区的气候及交通特点,给出了车辙预估的具体方法;最后对车辙预估模型的可靠性进行验证。结果表明:车辙深度与累计轴次满足幂指数关系;温度和轴载是影响路面车辙的重要因素,温度每升高5 ℃,车辙深度大约增加1.8倍,车辙深度的增加倍数与轴载增加倍数大致相同;提出的基于温度-轴载-轴次的车辙预估模型具有很高的可靠性,可用于预估同类沥青路面的车辙;强土基薄面层的路面结构具有更好的抗车辙性能。
• Select
  刚性路面弯沉盆面积指数反演改进方法

  林小平,袁捷,凌建明,谈至明

  中国公路学报. 2009, 22(3): 14-19.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了解决传统的弯沉盆面积指数法在刚性路面结构参数反演过程中没有充分利用各个测点的挠度信息,反演结果存在多解性的问题,根据弯沉盆面积指数法的基本原理,对其进行了几点改进,即:弯沉盆面积指数不再直接用于定值求解相对刚度半径,而用于确定相对刚度半径的取值范围;采用了计算与实测弯沉盆间的拟合挠度误差作为反演结果的判定标准。结果表明:改进方法综合了弯沉盆面积指数法和弯沉盆逐点拟合法的优点,对于实测弯沉盆各测点提供的信息利用更加充分;且由于采用了拟合挠度误差作为判断依据,解决了反演结果多解性问题;该改进方法提高了刚性路面结构参数反演结果的合理性。
• Select
  路面随机谱激励的数值计算方法及统计特征

  李炜明,朱宏平,黄民水,夏勇

  中国公路学报. 2009, 22(3): 20-25.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  对路面随机谱激励的3种白噪声输入及由其计算输出的2种数值方法进行了比照,分析了其统计特征。在正态分布、均匀分布和同余法产生的零均值白噪声的输入下,计算了基于标准路面等级输入的三角级数模型,以及基于实测数据的自回归模型的路面随机谱激励。结果表明:3种白噪声的输入在时域上的频次与其子区间的长度正相关,路面随机谱激励幅值的频次特征决定于其分布类型,且由此具备不同统计特征;均匀分布宜作为三角级数法的随机相位角输入;路面不平度系数的大小决定了幅值频次和路面功率谱密度的分布区间。
• Select
  膨胀土路基毛细水上升规律及处置技术

  杨明,余飞

  中国公路学报. 2009, 22(3): 26-30.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  建立了采用Richards土水运动方程和土水特征曲线计算土柱毛细水上升高度的方法,并开展了系统的数值模拟分析,研究了基底垫层的土质、级配以及厚度对膨胀土路基毛细水上升高度的影响规律。结果表明:毛细水的上升高度随着垫层厚度的增加、初始含水量的升高以及级配的变差而增加,级配对毛细水上升的影响最为显著,各垫层材料对毛细水上升的阻隔作用由优到劣依次为级配不良均匀砂、级配不良砂、石灰改性土、级配良好砾。建议首选20 cm厚的均匀砂,或者采用30 cm厚的级配不良砂或石灰改性土作为膨胀土路基垫层,这样可以有效保证路基的水稳性。
• Select
  低路堤高速公路集水净化渗滤系统排水方式研究

  秦仁杰,刘朝晖,张宝静

  中国公路学报. 2009, 22(3): 31-35.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了解决华北平原地区高速公路采用低路堤时所面临的下穿道路排水问题,结合河北省大广高速公路衡大段实体工程,针对华北平原地区地下水位低、地层土壤渗透性好、雨量小且集中、饮用水井深的特征,对典型土质进行了渗透试验,研究了集水净化渗滤系统排水的设计;根据不同区域的实际情况,分别提出了集水井加横向排水管加渗透池、集水井加横向排水管加封底的沉淀池加小渗井、集水井加横向排水管加不封底的渗透池加小渗井3种设计方案,并将这3种排水净化渗滤方案实施于实体工程。结果表明:集水净化渗滤系统排水方案一方面可解决低路堤设计理念下高速公路下穿道路的排水问题,另一方面可使路基平均填土高度降低1.5 m左右,节省了造价,减少了对生态环境的影响。
• Select
  线路设计中多方案组合优化算法

  宋占峰

  中国公路学报. 2009, 22(3): 36-39.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了使设计者从道路线路设计的繁重计算统计工作中解脱出来,在研究了局部方案间内在关联的基础上,提出了将局部方案分解为更小单位的逻辑方案,用有向网络图表示逻辑方案间的拓扑关系,采用节点-弧段联合数据结构来表示网络图;同时基于最短路径理论,提出了在网络图中智能化搜索综合指标最优的逻辑方案集,自动形成整体方案的组合优化算法。研究结果表明:该组合优化算法是正确的,应用该算法能自动生成整体最优的方案,提高了设计效率和水平。
• Select
  平竖重合路段的弯道错觉及其对交通事故的影响

  王福建,魏晓冬,张郃生,EASASM

  中国公路学报. 2009, 22(3): 40-44.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  根据驾驶员视觉特性和弯道感知调查结果,阐述了透视曲率半径的估计和计算方法,并验证了透视图分析方法,阐明了错觉产生机理,最后对上三高速公路交通事故进行了调查分析。结果表明:驾驶员是根据弯道内侧边线的开敞程度来判断和估计弯道曲率的;平凹组合路段和平凸组合路段的事故伤亡程度分别显著高于和低于全路段;平凹组合路段的死亡率、受伤率和伤亡率是平凸组合路段的2倍左右;超速行驶是平凹组合路段事故多发的主要原因之一;全路段及2种线形组合路段的事故形态没有明显差异;平竖重合路段的弯道错觉及交通事故的异常性应引起高度重视。
• Select
  锈蚀钢筋混凝土矩形梁正截面抗弯承载力计算方法

  张建仁,张克波,彭晖,桂成

  中国公路学报. 2009, 22(3): 45-51.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  结合48片钢筋混凝土梁的抗弯试验数据,探讨了不同锈蚀率的钢筋混凝土矩形梁极限抗弯承载力的变化规律,对平截面假定进行了验证,并给出了在平截面假定不成立的前提下,受弯梁处于极限状态时跨中截面处钢筋应变和钢筋对应处混凝土应变的关系。通过构造新的几何条件给出了光圆钢筋和螺纹钢筋混凝土矩形梁受压区高度随锈蚀率变化的计算公式,进而推导出锈蚀钢筋混凝土正截面抗弯承载力计算公式,并通过试验数据进行验证。结果表明:钢筋锈蚀状态下,钢筋和混凝土的应变不再符合平截面假定;提出的抗弯承载力计算公式计算结果准确可靠,可用于指导工程实践。
• Select
  导流板对大跨桥梁风振响应影响的流场机理

  张伟,葛耀君

  中国公路学报. 2009, 22(3): 52-57.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了分析导流板对桥梁风振响应的影响原理,在同济大学TJ-4风洞实验室,采用粒子图像测速系统(PIV)获得了丹麦大带东桥主桥断面在多种风速下的结构周围流场,并采用激光位移计记录了结构在相应风速下的位移响应,进而对流场进行了分析和比较。结果表明:在低风速下梁底存在旋涡,而导流板的设置能够消除旋涡;在高风速下,导流板不会对梁底的流场造成显著的改变,但会改变尾迹区旋涡的分布状态;结构稳定性即将丧失的重要特点是尾迹区正涡量旋涡对结构的支配性升力作用转变为正、负涡量旋涡对结构的交替性气动驱动作用。
• Select
  大跨桥梁风洞试验模型模态耦合分析

  许福友,陈艾荣,黄才良,张哲

  中国公路学报. 2009, 22(3): 58-63.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  根据苏通大桥、杭州湾大桥和苏拉马都大桥风洞试验节段模型和气弹模型的脉冲激励信号,首先采用随机子空间方法识别了各模型零风速时系统状态矩阵,分析了各自的固有模态耦合特点,然后识别了苏通大桥节段模型在不同风速时系统状态矩阵,在此基础上分析了模态耦合随风速的变化规律,最后详细研究了结构模态耦合发生的条件及耦合特点。结果表明:桥梁风洞试验模型模态刚度耦合强度低于阻尼耦合强度;对称系统模态耦合强度低于非对称系统强度;节段模型刚性系统模态耦合强度低于气弹模型柔性系统强度;两模态若为同相位,则模态刚度和阻尼耦合元素为正值;实桥也具有类似特点。
• Select
  基于收缩徐变短期试验结果的高性能粉煤灰混凝土桥梁长期效应预测

  罗许国,戴公连

  中国公路学报. 2009, 22(3): 64-69.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以8根不同掺量的高性能粉煤灰混凝土无黏结预应力梁的收缩徐变试验为基础,提出了从混凝土模型梁短期试验值推算相应混凝土梁在该桥梁工作环境下收缩应变及徐变系数的方法,进而得出桥梁的徐变长期效应计算式;结合桥梁规范JTG D62—2004中收缩模型与徐变模型的思想, 得出计算混凝土桥梁收缩应变及徐变系数的修正公式。该公式预测值与试验结果的比较表明:预测值具有较好的精度,且该预测方法不需做材料的收缩徐变试验,亦避免了从标准环境下用试验值推算桥梁工作环境下收缩徐变可能产生的误差。
• Select
  高强钢绞线网-聚合物砂浆加固层与RC结构黏结面性能试验

  黄华,刘伯权,刘卫铎

  中国公路学报. 2009, 22(3): 70-75.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过243个测点的正拉黏结强度试验和24个测点的剪切黏结强度试验,分析了聚合物砂浆与混凝土界面黏结性能,探讨了黏结强度的影响因素;结合试验数据提出了正拉黏结强度和剪切黏结强度的计算模型。结果表明:抹灰龄期、界面粗糙度、混凝土和砂浆强度、修补方位等是影响黏结性能的主要因素,其显著性水平按此顺序由高到低排列;随龄期增长、混凝土与砂浆强度提高,黏结强度增大,增幅降低;随界面粗糙度增大,黏结强度增大,但粗糙度并非越大越好;不同修补方位的黏结强度基本上遵循顶面大于侧面、侧面大于底面的规律。
• Select
  钢-混凝土组合桥梁承载力可靠度分析

  王建超,赵君黎,贡金鑫,李颖

  中国公路学报. 2009, 22(3): 76-82.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  根据编制中国《钢-混凝土桥梁设计与施工细则》的需要,对钢-混凝土组合桥梁中组合梁的承载力进行了可靠度分析,其中承载力包括抗弯承载力、纵向抗剪承载力和竖向抗剪承载力。利用最大熵函数构造的凝聚函数,将分段表达的抗弯承载力和纵向抗剪承载力集成为一个计算公式,进而计算了钢-混凝土组合梁抗力的统计参数。给出了材料分项系数γ_s取1.1、1.15和1.2时3种抗力统计参数的计算结果,其中车辆荷载按汽车一般运行状态和密集运行状态2种情况考虑。可靠度分析结果表明:组合梁抗弯承载力和纵向抗剪承载力的可靠指标比较接近,当γ_s=1.15时,一般运行状态可靠指标在5.0～5.9之间,密集运行状态可靠指标在5.4～6.5之间;竖向抗剪承载力的可靠指标较小,当γ_s=1.15时,一般运行状态可靠指标在4.1～5.0之间,密集运行状态可靠指标在4.0～5.5之间。
• Select
  水中悬浮隧道管段锚索耦合模型涡激振动研究

  葛斐,龙旭,王雷,洪友士

  中国公路学报. 2009, 22(3): 83-88.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了分析水中悬浮隧道在水流作用下的动力响应,通过Hamilton原理推导得到了悬浮隧道管段和锚索的运动控制方程;同时引入锚索横向和轴向变形之间的耦合作用,建立了悬浮隧道的动力响应模型,并考虑锚索发生顺流向涡激振动的影响,在时间域内求解运动控制方程。计算结果表明:若锚索长细比很大,则锚索横向和轴向变形之间的耦合作用不可忽略;锚索发生顺流向涡激振动时,结构的横荡和横摇响应幅值增大,但垂荡响应基本不受其影响。
• Select
  地下快速路出入口集散点选择模型

  胡郁葱,司徒炳强,刘勤,靳文舟

  中国公路学报. 2009, 22(3): 89-94.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  分析了地下快速路出入口选址时要考虑的需求距离递减特性、分担率以及集散效率3个因素,以集散效率最大化为目标,建立了针对地下快速路的集散点选择模型。利用均衡分配模型,提出地下快速路分担率求解的迭代算法,求解趋于稳定的分担率以及集散效率最大化情况下的集散点位置。最后给出一个算例,对提出的模型和迭代算法的可行性进行了验证。研究结果表明:集散点选择模型能够求得最优解,迭代算法能够使分担率趋于稳定、模型收敛,最终使集散点实现全局最优。
• Select
  面向多智能体的出行前信息下通勤者出行行为研究

  安实,李静,崔建勋

  中国公路学报. 2009, 22(3): 95-100.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用面向多智能体的建模与仿真方法,对先进的交通信息系统(ATIS)提供的出行前信息下通勤者出行行为进行了研究。首先,基于贝叶斯理论,建立了在出行前信息与以往出行经验作用下,通勤者出行时间感知动态更新模型;进而以信念-愿望-意图(BDI)模型为基础,将每个通勤者-车辆单元刻画为一个具有双层结构的智能体,并采用面向多智能体语言AgentSpeak(L)刻画了智能体的出行行为决策机制;最后,采用面向多智能体编程平台Jason与微观交通仿真平台Paramics相结合的方式进行了相应的仿真试验。结果表明:贝叶斯理论可以较好地解释驾驶员(尤其是通勤者)出行行为动态特性,同时验证了多智能体技术与微观交通仿真技术的结合在驾驶员行为分析中应用的有效性,为驾驶员行为分析提供了新思路。
• Select
  连续下坡道路事故率与纵面参数关系研究

  付锐,郭应时,袁伟,李玉亮,冯红运

  中国公路学报. 2009, 22(3): 101-106.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为研究连续下坡道路的纵坡坡度、坡长与事故率的关系,采集了6条连续下坡路段的事故数据和纵面线形参数,选取事故地点坡度、事故地点向上坡方向长度为N(N=1,2,3,4,5 km)的平均坡度为纵面参数,绘制散点图观察不同纵面参数对事故率分布的影响,并对事故率与各纵面参数进行指数回归和相关性分析。结果表明:事故率与平均坡度呈指数上升关系,与不同纵面参数之间的相关性差异是显著的;连续下坡道路某点的事故率取决于该点向上坡方向2~3 km路段的平均坡度。
• Select
  高速公路林带声衰减量计算方法

  袁玲,王选仓,鲁亚义,李子军

  中国公路学报. 2009, 22(3): 107-112.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了克服林带声衰减量计算过于简化而引起的公路交通噪声预测精度降低的不足,基于植物内部结构及吸声、散射机理的分析,建立了高速公路林带声衰减量计算公式,公式中包含了林带宽度、密度、平均灌幅、高度和林带近路侧距公路中心线距离等特征参数。将该公式应用于公路交通噪声预测模式中,分别与16处阔叶林带、11处针叶林带后监测点夏秋季、冬季噪声实测值进行比较。结果表明:模型预测值与实测值具有良好的一致性,预测误差小于(-0.6±1.7)dB,从而证明了运用该公式计算林带声衰减量的准确性。
• Select
  含非线性轮胎模型的汽车四轮转向与主动悬架集成控制

  来飞,邓兆祥

  中国公路学报. 2009, 22(3): 113-120.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在建立汽车四轮转向与主动悬架统一动力学模型的基础上,分别对2个子系统进行控制器的设计研究。在四轮转向控制器的设计方面,提出了修正后的理想参考模型,采取前馈加反馈的跟踪控制策略,在主动悬架的控制器设计中则采用最优控制方法。结合非线性轮胎模型,在MATLAB/Simulink环境下对被动系统、四轮转向系统、主动悬架系统以及四轮转向与主动悬架集成控制系统进行了仿真分析。结果表明:集成控制系统除了能改善车辆在转弯过程中的质心侧偏角响应、横摆角速度响应以及在不平路面上的行驶平顺性外,还能有效抑制由不平路面等外界干扰对车辆转向性能带来的影响。
• Select
  旋挖钻机高效入岩机理及其工程应用

  黎中银,夏柏如,吴方晓

  中国公路学报. 2009, 22(3): 121-126.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过对岩石破碎理论的分析,揭示出了岩石的破碎效率受动静载荷、预加静压力及加载方式的影响。基于岩石破碎机理,对SR220R型入岩旋挖钻机进行技术改造,通过动静耦合加载、利用施工工法构造岩石自由面和不进行钻头速度控制3种方式,实现对岩石的冲击-静压-拖动剪切的联合作用效果,提高旋挖钻机的破岩效率。现场试验结果表明:SR220R型入岩旋挖钻机可实现岩石的跃进破碎,达到了高效入岩的目的;入岩机理分析正确,可用于工程实践。