中国公路学报

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谭忆秋, 任俊达, 邢超, 张磊, 杨丽英

中国公路学报. 2014, 27(4): 1-8.

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为了解沸石温拌沥青混合料的温拌机理，针对沸石-沥青的细观尺度结构体系开展研究。采用动态纳米粒度分析仪、扫描电镜和压汞法分析了3种沸石材料细度、细观形貌及孔道特征。采用体视显微镜和工业X-ray CT技术对3种沸石温拌沥青结构中气泡的二维及三维分布进行了定量分析，提出沸石沥青中气泡分布的特征参数，进而建立了沸石性质与气泡分布特性参数的关系。研究结果表明：合成沸石较天然沸石具有大孔隙数量多、孔容大和内比表面积小的特点；沸石水在沥青中产生的气泡呈现出“上多下少、上大下小”的分布特点；沥青温度升高，气泡数量减少，但体积百分率增加；中位孔径小、中孔和大孔多的沸石有利于温拌过程中气泡的形成，可提高温拌效果，而沸石中超大孔比例多则不利于气泡的形成，对温拌效果贡献较小。

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沥青路面面层温度分布规律

马正军, 谈至明, 钱晨

中国公路学报. 2014, 27(4): 9-15.

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为给沥青路面设计与施工提供参考，基于路面温度实测数据利用数理统计方法，对沥青路面面层温度分布规律进行了深入研究，利用广州、宁波、大同的实测数据分析了沥青面层层均温度的年分布规律；提出表征路表温度分布密度曲线形态的3个特征值（路表温度众值、路表高温率和路表温度变幅）；研究了标准材料热力参数下沥青路表温度年均值、年标准差与气象、地理参数的关系；利用739个地区数据绘制了标准材料热力参数下全国沥青路表温度年均值等值图和年标准差等值图，提出了在非标准材料热力参数情况下的修正式。研究结果表明：地区差异对沥青面层层均温度的年分布密度曲线形态影响显著，但面层厚度对其影响较小，可忽略不计；对应于年内不同层均温度的温度梯度均值随着层均温度的增大而增大，其变化可分为缓慢增大、平缓过渡和急剧增大3个阶段，面层厚度对其影响亦较小，可忽略不计；中国沥青路面路表温度的年分布密度曲线形态可分双峰、单峰、过渡形态3种，呈双峰分布形态的代表区域为华北中南部、华中、华东大部、西北东部和西南部分地区，单峰分布形态仅局限于华南沿海地区，过渡形态的代表区域为东北、华北北部、华东南部、西北大部和部分西南地区。

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典型工况下填方路基稳定安全系数取值探讨

邓卫东, 陈永红, 李聪

中国公路学报. 2014, 27(4): 16-23.

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针对现行相关规范填方路基稳定安全系数与所处正常工况、暴雨或连续降雨工况、地震荷载作用工况这3种典型工况不相匹配的问题，通过算例和相关规范稳定安全系数取值分析，对填方路基稳定安全系数取值进行了探讨，提出3种典型工况条件下，基于简化毕肖普法的路基稳定安全系数建议值。研究结果表明：不同等级公路在正常工况、暴雨或连续降雨工况、地震荷载作用工况这3种典型工况下，路基稳定安全系数取值分别为1.3～1.35，1.15～1.25，1.10～1.20。

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基于圆孔扩张理论的静压楔形桩沉桩挤土效应研究

周航, 孔纲强, 刘汉龙

中国公路学报. 2014, 27(4): 24-30.

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针对扩底楔形桩沉桩挤土效应特性方面的研究相对较少的状况，基于圆孔扩张理论，考虑扩底楔形桩的楔形角和扩大头等截面尺寸变化，建立扩底楔形桩施工中静压沉桩过程中沉桩阻力、桩周土体位移场以及超静孔隙水压力的理论计算方法。通过对楔形桩沉桩模型试验与理论分析的对比，分析了楔形角、沉桩深度、土体参数等因素对沉桩阻力、桩周挤土效应的影响规律。研究结果表明：所建立的理论计算方法能够较好的模拟楔形桩沉桩过程；沉桩完毕后侧摩阻力和桩端阻力之比在2~4之间，土体径向位移在距桩中心距离约为10倍桩径处递减为0。

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考虑土拱效应的粘性填土平行挡土墙侧向土压力计算方法

武崇福, 张志军, 刘淑宏

中国公路学报. 2014, 27(4): 31-37.

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考虑土拱效应的影响，采用圆弧形拱作为小主应力轨迹，以粘性填土平行挡土墙为研究对象进行了研究。充分考虑墙土摩擦角、填土内摩擦角、填土粘聚力、竖向均布荷载、平行挡土墙间的水平距离等多种影响因素，运用力学单元平衡方程和摩尔-库伦强度理论推导了平行挡土墙侧向土压力系数和侧向土压力计算公式。最后通过算例分析得出墙土摩擦角部分发挥和充分发挥，以及平行挡土墙间水平距离对墙侧向土压力的影响变化规律。结果表明：考虑土拱效应的侧向土压力系数和侧向土压力沿深度为非线性分布，并且其与墙土摩擦角、填土内摩擦角、填土粘聚力、竖向均布荷载、平行挡土墙间的水平距离有关；不考虑土拱效应的常规方法计算得到的土压力偏不安全。

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新型抗拔不抗剪连接件抗拔性能试验

聂建国, 李一昕, 陶慕轩, 张振学, 汤洪雁

中国公路学报. 2014, 27(4): 38-45.

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针对可有效改善组合梁负弯矩区受力性能的新型抗拔不抗剪连接件，研究了影响该连接件抗拔性能的因素，设计了3个不同参数的抗拔不抗剪连接件试件并进行抗拔性能试验。根据试验结果分析了抗拔不抗剪连接件抗拔性能与连接件尺寸的关系，提出了其承载力简化设计公式与构造措施要求。研究结果表明：试件表现出混凝土冲切破坏和连接件腹板拉断2种破坏形态；新型连接件具有良好的抗拔性能，影响抗拔性能的主要因素为连接件的尺寸。

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钢筋混凝土构件弯剪扭复合受力分析研究与进展

项贻强, 程坤, 吴强强

中国公路学报. 2014, 27(4): 46-54.

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为提出钢筋混凝土构件复合受力研究领域可以进一步开展的研究内容及方向，从弯剪扭复合受力分析理论、模型试验研究、强度关系曲线、规范设计方法等4个方面综述了钢筋混凝土构件复合受力分析的相关研究进展。对比讨论了国内外几种复合受力分析模型的异同，给出了现有钢筋混凝土弯剪扭强度关系曲线与部分文献的试验及有限元计算结果对比，同时指出了国内外现行规范中复合受力钢筋混凝土构件设计方法的差异。结果表明：在扭弯比较大时，理论强度关系曲线与试验值偏差较为明显；现有计算分析模型在大型复合受力箱梁裂缝控制及时变承载力分析等方面值得进一步研究及应用；应开展缩尺独柱支撑的钢筋混凝土连续箱梁复合受力模型试验研究与设计计算理论的探讨，可以借助已有的复合受力分析模型，通过适当简化，采用迭代方法进行构件的配筋设计。

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钢锚梁-钢牛腿组合结构水平受力机理试验

邵旭东, 何东升, 李立峰

中国公路学报. 2014, 27(4): 55-61,68.

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为给斜拉桥中钢锚梁-钢牛腿组合锚固结构的设计提供参考，针对钢锚梁边界条件变化导致传力机理不同的特点，基于平面框架理论，推导了斜拉索水平索力在钢锚梁和索塔间分配值的理论计算式，并以实际工程试验为背景，将理论计算结果与足尺模型试验结果、有限元模型计算结果进行对比分析，以验证理论计算式的合理性。结果表明：所提出的理论计算式较为合理；理论计算式计算结果与试验结果、有限元计算结果较为吻合，三者的水平索力分配值之差在10%以内，理论计算结果与有限元计算结果之差在5%以内。

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超千米级斜拉桥抗风稳定性风洞试验

张宏杰, 朱乐东, 胡晓红

中国公路学报. 2014, 27(4): 62-68.

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为研究主跨1 400 m斜拉桥在80 m·s^-1检验风速下的抗风性能，在风洞中进行了法向风和斜风下的节段模型试验，确定了气动控制措施与改良后主梁断面，并进行了全桥气弹模型试验，验证了控制措施的有效性，获取了全桥风致振动响应数据。研究结果表明：采取适当的颤振控制措施，在抗风稳定性方面，该1 400 m跨径斜拉桥方案具有可行性；随跨度增大，静力与颤振失稳竞争更为激烈；斜风效应对静力、颤振失稳临界风速及涡振振幅均有影响；静力稳定性重新成为超千米级斜拉桥抗风性能的控制因素。

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竹质复合材料工字形梁的抗弯性能试验

吴文清, 吴忠振, 马雪媛, 陈帅, 魏海伟

中国公路学报. 2014, 27(4): 69-78.

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为了探索竹质复合材料在桥梁建筑结构方向应用的可能性，对4根竹质复合材料工字形梁的抗弯力学特性进行了初步的四点抗弯模型试验研究，其中一根模型试验梁仅配置体外钢筋而不施加预应力，另一根模型试验梁施加体外预应力，并通过试验得到了模型试验梁的屈服承载力、极限承载能力、腹板与翼缘板的连接方式与结构抗弯刚度之间的相互关系。研究结果表明：该类竹质工字形梁的破坏模式有腹板撕裂破坏和腹板受压区局部屈曲破坏；梁的整体工作性能优良，能够提供较高的承载力和结构刚度，但是其后期结构变形较大，结构延性较好，工字形梁的承载力取决于结构变形量值；另外腹板与翼缘板之间采用螺栓连接和结构胶连接的连接方式也有待于进一步深化研究。

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基于竖向支座反力的两跨连续梁桥损伤定位方法

王艺霖, 张平, 安新梅

中国公路学报. 2014, 27(4): 79-84,105.

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为了实现连续梁桥主梁的准确损伤定位，通过对两跨连续梁桥进行影响线分析，基于“支座反力影响线二次差值”的概念提出了一个新的损伤定位指标，即竖向支座反力影响线差值指标（DⅡLSR），并基于DⅡLSR建立了相应的损伤定位方法。研究结果表明：对于局部抗弯刚度具有不确定性的实际主梁，可通过对比损伤前后的DⅡLSR数据图形来有效识别损伤位置；损伤定位的效果可通过改变荷载的大小和虚拟区间的长度来调节。

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圆形隧道弹-脆-塑性围岩自承载能力分析

赵均海, 李爱国, 张常光

中国公路学报. 2014, 27(4): 85-90.

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针对围岩抗力系数在隧道开挖引起围岩变形应用中的不足，借鉴抗力系数的概念提出了评价围岩承载能力的自承载系数，给出了其物理意义，并以等值地应力作用下深埋圆形隧道为例进行了围岩自承载系数计算式推导与参数影响特性分析。研究结果表明：围岩自承载系数是多种因素共同作用下的综合评价指标，支护力、材料模型、中间主应力、围岩峰后粘聚力、剪胀特性和塑性区弹性模量均对其有显著影响；自承载系数曲线被临界支护力分成弹性和塑性两段，采用理想弹-塑性模型或不考虑剪胀特性均会高估围岩的自承载能力，应充分考虑中间主应力效应并设法提高围岩峰后粘聚力和塑性区弹性模量。

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基于用户效用最大的城乡道路客运线路运行组织优化模型

杨琦, 陈波, 孙建宇

中国公路学报. 2014, 27(4): 91-97.

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为研究线路设计和运行模式对城乡客运线路运行组织优化的影响，将客运线路运行组织分为放射型全公交、通道型全公交、放射型公交加班车、通道型公交加班车4种类型，以用户效用最大为目标，建立了线路运行组织优化模型，并选择粒子群算法，运用MATLAB编写程序进行求解。研究结果表明：在经营者保本条件下，各方案的最优发车间隔分别为12.974，24.226，5.558，5.538 min，此时各方案的用户效用分别为6 974.903，7 598.164，8 879.187，9 793.391元，由不同线路设计和运营模式组合形成的线路运行方案，其发车间隔和用户效用存在很大差异，应进行科学选择；从用户效用看，放射型全公交方案最优（费用损失最小）；经测试该模型算法收敛性能和运算精度良好，优化模型及其算法在城乡客运一体化线路运行组织优化中可行性高。

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基于PLS-VIP特征降维的车辆检测

何力, 曲仕茹

中国公路学报. 2014, 27(4): 98-105.

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为了提高车辆视频检测和训练速度，针对车辆视觉特征维数较高的普遍问题，构造了一种特征降维方法，采用偏最小二乘（PLS）法对包含正、负样本的训练集图像进行分解；通过变量投影重要性分析（VIP）法评价原始特征对分解结果的贡献得分，将得分降序排序并选用高分特征直接张成低维空间，实现数据降维，并以低维数据为输入项，学习得到车辆分类器。对于新图像，直接抽取对应的高分特征进行检测，避免了常见的数据投影过程。研究结果表明：采用PLS-VIP降维，车辆图像的聚类性更明显，聚类正确率优于传统的主成分分析法、PLS法、非线性降维的等距映射法、特征脸法以及PLS衍生方法，降维后检测耗时达到降维前的22%。

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边疆地区公路网布局结构稳定性评价

梁国华, 程国柱, 马荣国, 张长生

中国公路学报. 2014, 27(4): 106-111.

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为了对边疆地区公路网布局结构在一定时期内的稳定性研究提供参考，针对边疆区域的特点，基于几何学三角稳定性的概念与测度，引申出公路网布局结构稳定性的基本内涵；考虑边疆地区路网布局稳定性评价的影响因素，从公路网布局结构技术性能、交通运行和社会效益三方面构建稳定性评价指标体系，提出基于三角系统的公路网布局稳定性的评价模型；并以云南省16个州、市公路网布局发展为例，对提出的方法进行验证分析。结果表明：云南省除临沧市、迪庆州外，其余14个州、市公路网布局结构稳定性系统均为锐角三角形，所构建的锐角三角形中，文山州三角系统角度标准差最小，系统稳定性最优。

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厢式半挂车简化模型参数辨识研究

宗长富, 聂枝根, 张振

中国公路学报. 2014, 27(4): 112-120.

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为了准确表征厢式半挂车动态特性，在建立三自由度、五自由度简化模型，并提出符合厢式半挂车实际载荷分布情况的假设基础上，使用TruckSim数据并运用双模型与遗传算法相结合的方法对简化模型关键参数进行辨识。根据货物质量和侧向加速度设定了辨识工况点，并完成所设定的工况点参数辨识，利用辨识后的关键参数形成了以货物质量和侧向加速度为自变量的关键参数脉谱图，并利用辨识出的关键参数脉谱图和五自由度简化模型进行动态工况仿真验证。结果表明：利用双模型与遗传算法相结合的方法辨识出的关键参数和其形成的脉谱图，能够满足简化模型动态表征厢式半挂车实际状态的要求，可为车辆状态估计和稳定性控制提供基础。

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汽车超声波油耗仪测试结果的不确定度评定

付百学, 胡胜海, 袁纲

中国公路学报. 2014, 27(4): 121-126.

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为了对超声波油耗仪测试质量进行定量评价，并验证研发的汽车超声波油耗仪的测试性能，进行了汽车超声波油耗仪测试结果的不确定度评定。基于超声波时差法的汽车油耗测试数学计算模型，确定了汽车油耗测试结果不确定度的来源。对油耗仪测试结果的不确定度分量进行分析与计算，并对油耗测试不确定度进行合成，得到汽车超声波油耗仪的扩展不确定度为0.806%。研究结果表明：研发的汽车超声波油耗仪测试结果离散性小，测试质量好，能满足汽车油耗测试要求，可为研发高测试精度的汽车油耗仪提供参考和借鉴。

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2014年, 第27卷, 第4期　刊出日期：2014-04-20

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