2025年, 第38卷, 第1期　刊出日期：2025-01-30

  

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  中国公路学报. 2025, 38(1): 2-0.

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  封一/四

  中国公路学报. 2025, 38(1): 3-0.

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路面工程
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  风积沙在道路工程中的应用研究进展

  何锐, 韩得军, 李龙龙, 李荣, 胡元元

  中国公路学报. 2025, 38(1): 1-30. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.001

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  随着交通强国战略的持续推进，中国交通基础设施建设对优质砂石材料的需求量居高不下，由于自然资源短缺与环保要求不断提高，砂石骨料的替代品研究已成为道路工程领域发展的主要方向。中国西部地区长期受风沙问题困扰，相继开展了风积沙在道路工程中应用的探索性研究，并证实了风积沙资源化利用对于促进绿色低碳交通和道路工程行业可持续发展的重大意义。因此，针对风积沙区域性差异较大、缺乏相应的系统化研究等问题，详细论述了不同地区风积沙的理化性质及其工程特性，分析了其潜在活性和激发方式及其机理，总结了风积沙在路基、路面工程中的应用研究进展，阐释了风积沙对路面混凝土、半刚性基层性能的影响与作用机理，风积沙在路基工程中的综合利用处治技术，风积沙路基风沙流的防治以及风积沙路基抗冲刷水毁性能，最后对风积沙在道路工程中的应用发展趋势和重点研究方向进行了展望。
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  基于车辆参数估计的振动式路面平整度检测标定方法

  吴荻非, 刘成龙, 覃伯豪, 杜豫川, 李亦舜

  中国公路学报. 2025, 38(1): 31-45. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.002

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  振动式平整度检测技术通过测量路面激励所致的车身振动以估计平整度指标，已成为了近年来广泛应用的检测手段。为解决现有振动式平整度检测技术标定繁琐、稳定性不足的问题，提出了一种基于车辆参数估计的振动式路面平整度检测快速标定方法，并开展了车辆振动参数对检测效果的敏感性分析。首先，构建了七自由度整车动力学模型，采用模型更新理念，提出了基于冲击测试的车辆振动参数快速标定方法；随后，建立可模拟不同平整度的车路耦合振动虚拟仿真平台，将传统需要大量工序的标定流程以仿真计算方法替代，获取车辆振动指标、车速与国际平整度指数IRI (International Roughness Index)的多源回归模型；最后，依托标定完成的整车模型，探究车辆悬架参数、车身质量分布波动对IRI检测效果的影响。现场测试结果表明：标定后的车辆平整度检测结果与激光断面检测结果具有较好的吻合性，检测误差与分割长度、检测车速关联显著，在100 m及以上的分割长度、30~60 km·h^-1行驶车速条件下，IRI检测误差在0.5 m·km^-1以内；车轮等效刚度系数和悬架刚度系数的敏感性最高，表明胎压变化、悬架弹簧磨损对平整度检测影响相比其他参数更为显著。研究结果可为振动式路面平整度检测技术的大规模应用提供方法支撑。
路基工程
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  公路建设碳排放核算与岩土工程低碳措施及碳补偿研究综述

  包含, 王耿, 晏长根, 兰恒星, 谢永利

  中国公路学报. 2025, 38(1): 46-72. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.003

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  交通运输领域是全球碳排放的主要来源之一，中国作为交通大国，交通碳减排工作面临巨大挑战。近年来，学者们在碳排放核算与减排举措等方面开展了广泛研究。聚焦于公路建设阶段，从碳排放核算、排放端减碳及固碳端补偿3个方面对前人研究进行综述。结果表明：碳排放量核算方法绝大部分使用LCA生命周期理论模型，贯穿整个公路建设阶段，其中基础数据核算集中在排放因子法，以及与人工智能相结合的软件、平台等工具；排放端减碳主要围绕绿色土力技术、固体废弃物资源化利用技术及绿色高效工程管理3个方面，从根源上完成减碳的目标；碳补偿研究包括固碳端补偿措施与固碳效果评价，碳补偿措施集中在利用边坡植被的光合作用固碳与采用新材料增加碳汇两方面，固碳效果采用主客观结合分析法进行评价。通过分析发现，目前研究仍存在亟需解决的问题，如排放因子缺乏统一标准，使得核算误差较大；减排措施的具体减排比例欠缺综合评估方法，且与人工智能结合不紧密；碳补偿措施不够丰富，固碳效果评估方法主观性较强。未来研究应集中探讨核算方法的准确性；提出更为有效的碳减排措施，增强减排效果评估研究；采取更加多元的碳补偿措施，建立具有普遍适用性的补偿效果评估方法。研究结论可为交通岩土领域碳减排研究提供更为全面的借鉴，助力“双碳”战略目标实现。
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  冲击荷载作用下黄土动力特性研究

  童朝霞, 邢大鹏, 郝志宾, 许国一, 冯锦艳

  中国公路学报. 2025, 38(1): 73-82. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.004

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  为了研究黄土在冲击荷载作用下的动力响应特性，利用可靠的分离式霍普金森压杆(SHPB)试验技术，对含水率分别为13%、16%、19%和22%的黄土试样进行了多组不同应变率的冲击压缩试验，撞击杆的设计速度分别为4、6、8、10 m·s^-1。试验结果表明：冲击荷载作用下黄土试样的动应力-应变响应过程具有明显的分段性，可划分为弹性变形、塑性流动和破坏3个阶段；应变率和含水率的变化对黄土试样的动力特性影响显著，其中应变率的增加导致黄土试样出现塑性流动阶段延长的现象，含水率的增加则使得黄土试样的动应力-应变发展过程表现出由以塑性流动为主向以脆性破坏为主的转化趋势；黄土试样的屈服强度、破坏强度和破坏应变均随着应变率的增加而增加，随着含水率的增加而减小;黄土试样的压缩波速主要受含水率的影响，含水率越高，波速越大。采用考虑损伤演化的Z-W-T元件组合模型对由试验获得的黄土试样动力响应进行了模拟，结果显示由元件组合模型模拟得到的黄土试样动应力-动应变关系曲线与由分离式霍普金森压杆试验得到的动应力-应变曲线具有很好的一致性；在此基础上，对元件组合模型参数进行了深入分析，发现黄土试样对高应变率的响应比对低应变率的响应更为敏感。
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  桩顶荷载作用下细长能源桩承载特性试验

  陈龙, 胡逸凡, 陈永辉, 黄铭, 张体浪

  中国公路学报. 2025, 38(1): 83-94. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.005

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  基于离心机模型试验，对不同桩顶荷载下的细长摩擦型能源桩进行了长达30年的热-冷循环温度作用，研究桩顶荷载作用对于细长能源桩承载特性的影响。离心机加速度为70g，模型桩由铝管制成，整个桩身范围均匀设置5组应变计和6组热敏电阻用来测量桩身轴力和温度。采用标准丰浦砂作为桩周土体及桩底持力层试验材料，对桩顶自由和有桩顶荷载的能源桩施加30次热-冷循环。研究结果表明：对于长径比为50的细长桩，最大轴力出现在桩身中下部约3/4深度处，这是桩身下部温度变化以及桩侧土体给桩的摩阻力变化两者之间耦合作用的结果；循环温度作用对桩身轴力的影响主要集中在首次循环；桩身细长使得摩擦桩桩端具有一定的端承效应，在热循环阶段，细长桩桩端会存在较大的嵌固深度，使得下部轴力变化量较大；在冷循环过程中，存在桩顶作用的细长桩，桩身下部具有更深的嵌固距离；同时，桩顶荷载的施加可以减少桩身轴力衰减以及加热引起的桩侧负摩阻力。能源桩的桩基承载力会存在一定程度的折减，对于上覆荷载与长期循环温度荷载联合作用下的能源桩，在保持桩顶荷载不变的情况下，其承载能力较桩顶自由的能源桩降低14.8%。因此，在设计中应考虑其长期承载特性。
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  基于机器学习的粗粒土振动压实频率预测研究

  邓志兴, 谢康, 肖宪普, 李泰灃, 郝哲睿, 张千里, 李佳珅

  中国公路学报. 2025, 38(1): 95-107. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.006

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  为确定路基填料压实的最优振动频率，实现对其智能预测的目的。采用振动压实试验和锤击模态法确定不同压实度填料的固有频率，基于填料最大干密度、动刚度揭示了固有频率与最优振动频率的相关性；建立了填料特征与最优振动频率之间的关系，提出了最优振动频率的主控特征参数；构建了以主控特征参数为基础的机器学习预测模型，并采用双层次评价方法优化了预测模型。研究结果表明：振动频率为固有频率时，最大干密度最大、动刚度呈现最佳状态；影响最优振动频率的主控特征为填料最大粒径、级配参数、粗骨料的针片状颗粒含量以及洛杉矶磨耗；在预测模型对比分析中认为神经网络模型ANN的拟合优度最优，可将其作为最优振动频率预测的核心模型。研究成果可为确定路基填料压实的最优振动频率提供新方法，并对路基智能化施工提供理论指导与支撑。
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  考虑界面吸力的根-土界面剪切强度模型及影响因素研究

  欧阳淼, 蓝日彦, 张红日, 王桂尧, 覃冠华, 郭鸥, 李臣光

  中国公路学报. 2025, 38(1): 108-118. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.007

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  根-土界面含水率是影响根系加筋锚固效果的重要因素，为量化界面含水率对根-土界面剪切强度的影响，以非饱和有效应力原理为基础，建立了考虑界面吸力的根-土界面剪切强度模型。该模型将根-土界面剪切强度分为两部分，一部分剪切强度由净法向应力引起，另一部分剪切强度由界面基质吸力和张力吸力引起。通过室内单根拉拔试验测定了多花木兰、小叶女贞、香根草和刺槐4种植物根系在不同界面吸力、不同法向荷载条件下的根-土界面剪切强度，将试验值与模型值对比，相对误差在9%以内，验证了模型的准确性和可靠性。此外，分析模型影响因素发现，根-土界面摩擦因数与根系表面粗糙度存在显著的相关性，其中根系表面粗糙度指标中轮廓平均高度与根-土界面摩擦因数的关联性最大，关联度为0.96，权重达到0.35；有效应力参数和弯液面半径、饱和半径、填充角、接触角密切相关，且随着界面体积含水率的增加而增大；界面吸应力取决于基质吸力和有效应力参数的相对大小，其随着界面体积含水率的增加呈先增后减的变化趋势。上述研究成果可为进一步探讨根-土界面相互作用力学机制，以及优化边坡生态防护设计提供参考。
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  基于拟动力法的框架预应力锚杆支护边坡的稳定性计算

  王正振, 张振涛, 戴国亮, 周勇, 袁华智, 靳高明, 王金科

  中国公路学报. 2025, 38(1): 119-128. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.008

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  地震作用下框架预应力锚杆支护边坡的稳定性分析对实际工程具有重要意义。基于拟动力法与极限平衡法，以锚杆水平间距为计算单元，考虑了锚杆轴力在地震作用下的动态变化，推导了地震作用下边坡的动态稳定性系数与锚杆轴力变化的计算公式，并通过MATLAB编制求解程序分析了框架预应力锚杆支护边坡在地震作用下的稳定性。研究结果表明：传统方法以锚杆初始预应力或极限抗拔承载力计算边坡稳定性系数，会低估或高估边坡的稳定性；而该文方法考虑了锚杆轴力从预应力向极限抗拔承载力逐渐过渡的过程，使框架预应力锚杆支护边坡的稳定性评价更准确；在一个周期内，边坡稳定性系数小于1时会发生滑移，此时锚杆产生弹性变形，其轴力周期性增长；框架预应力锚杆支护结构提供的支护力随之增加，促进了边坡的稳定，导致锚杆轴力增长速率逐渐降低。一个周期内的稳定性系数先减小到最小值，然后增大，整体呈余弦变化规律；随着时间推移，一个周期内的稳定性系数有所提高。锚杆水平间距对地震作用下框架预应力锚杆支护边坡的稳定性影响最大，其次是土体内摩擦角、加速度系数与土体黏聚力，加速度幅值放大系数的影响次之，而锚杆倾角对边坡稳定性的影响最小。
桥梁工程
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  公路桥梁承载能力检测评定技术进展

  伊廷华, 郑旭, 杨东辉, 李宏男

  中国公路学报. 2025, 38(1): 129-143. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.009

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  承载能力是反映公路桥梁服役性能的关键指标，其可靠评定可为桥梁安全风险预判提供基础，并为加固改造等科学决策提供依据。首先从评定目标和方法2个方面深度剖析了桥梁承载能力评定的内涵，介绍了中美两国承载能力评定技术标准的发展历程；阐述了验证荷载试验和诊断荷载试验技术的实施方法和评定原理，验证荷载试验可直接判断桥梁承载能力是否满足要求，而诊断荷载试验因反映桥梁信息多、实施方便快捷等优势应是未来重点发展方向；对比了各国规范中承载能力分析检算评定理论，归纳了结构直接检测、状态参数映射和时变劣化模型预测3类抗力修正方法，从荷载和桥梁分析模型两方面阐述了桥梁实际荷载效应的修正方法，分析了各国规范中规定的桥梁评定目标可靠度，英、美规范通过折减设计分项系数的方式建立了多水准评定目标可靠度，值得中国评定规范借鉴;并从测试方法、评定理论与技术装备3个方面对桥梁承载能力评定的未来发展方向进行了展望。
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  预应力GFRP筋-不锈钢筋混合配筋预制节段桥墩抗震试验

  贾俊峰, 张凯迪, 陈梦圆, 程寿山, 赵建瑜, 邓贺丹

  中国公路学报. 2025, 38(1): 144-157. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.010

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  为解决沿海侵蚀环境下装配式节段桥墩钢筋易锈蚀以及强震后桥梁墩柱残余位移大的问题，提出一种配置不锈钢筋和无黏结预应力GFRP筋的混合配筋预制节段拼装混凝土桥墩。通过拟静力试验揭示了混合配筋桥墩的破坏模式，分析了桥墩的滞回性能、承载力、耗能、残余位移、预应力变化、刚度退化、钢筋应变和接缝开口等抗震性能参数，并与有黏结无初始预应力GFRP筋的混合配筋节段拼装桥墩抗震性能进行了对比分析。研究结果表明:对无黏结GFRP筋施加50%墩顶竖向重力的预紧力，试件残余位移可减小近40%，但峰值承载力降低了20%左右;增加GFRP筋的配筋率,同时减小不锈钢筋的配筋率，试件残余位移可减小38%，承载力减小10%;墩顶竖向轴压比即P-Δ效应对墩底最大弯矩的影响更明显。合理设计无黏结预应力GFRP筋的初始张拉力和配筋率，同时考虑GFRP筋的极限拉伸应变影响，可使桥墩具有与有黏结预应力GFRP筋桥墩的水平承载力基本一致，但可大幅降低预制节段墩柱的残余位移。
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  ECC-NC复合梁抗弯性能试验

  武芳文, 吴健辉, 卞正容, 马亚腾, 李滋润, 雷海鹏

  中国公路学报. 2025, 38(1): 158-172. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.011

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  为探究配筋率和复合层厚度对ECC-NC (Engineered Cementitious Composites to Normal Concrete)复合梁抗弯性能的影响，设计了5根ECC-NC复合梁，通过四点弯曲试验，开展了ECC-NC复合梁抗弯性能研究，分析了复合梁破坏模式和裂缝发展规律，探讨了配筋率和复合层厚度对结构承载能力、韧性及延性的影响。研究结果表明：与普通混凝土梁相比，ECC-NC复合梁破坏模式不同，能有效发挥ECC材料特性，具有较好的抗弯性能；相同配筋率下，受拉区ECC层厚度增加，ECC-NC复合梁的抗弯承载力增强有限，弯剪区裂缝数量增多，延性增强，刚度退化缓慢，最佳复合层厚度为0.3h~0.5h；ECC层具有替代部分纵筋作用，受压与受拉区同时设置ECC层能极大地提高抗弯承载能力、延性及结构韧性；基于响应面法，配筋率对ECC-NC抗弯性能影响最大，最大配筋率与复合层厚度有关，0~0.5h呈负相关，0.5h~h间呈正相关，受压区设置ECC可提高界限配筋率，高配筋率有利于提高抗弯刚度，减缓裂缝扩展；弯曲荷载下，截面符合平截面假定，变形协调；基于条带法，建立了ECC-NC复合梁抗弯承载能力计算方法，与试验结果及已有文献数据校核，平均误差在6%以内，吻合度较高，可为工程应用提供理论支撑。ECC替代普通混凝土，不仅提高了结构抗弯承载力，还延缓了裂缝扩展，改善了复合梁带裂缝工作性能和抗裂性能，且抗弯性能较为优越。
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  设置形状优化复合金属阻尼器的双柱式桥梁抗震设计及性能评估

  王严信, 孙治国, 王家琛, 门进杰, 陈笑宇, 王东升

  中国公路学报. 2025, 38(1): 173-186. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.012

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  为改善仅设置板式橡胶支座(Laminated Rubber Bearing,LRB)的双柱式桥梁的抗震能力，提出一种设置可更换形状优化复合金属阻尼器(Shape-optimized Composite Metallic Yielding Damper,SCMYD)的支座连接体系。通过对SCMYD-LRB体系的力学性能进行分析，给出设置SCMYD的桥梁结构抗震设计方案。建立设置SCMYD-LRB体系的双柱式桥梁结构横桥向抗震数值分析模型，并验证其准确性。最后基于双地震动强度参数的概率损伤分析方法对设置SCMYD-LRB体系的桥梁结构进行地震易损性评估。结果表明:横桥向地震作用下，桥梁的损伤集中于支座与挡块;与仅设置LRB的桥梁相比，设置了SCMYD-LRB体系的桥梁中支座和挡块的损伤程度显著降低。无论是设置SCMYD-LRB体系还是仅设置LRB的桥梁，桥墩基本处于轻微和中等损伤状态，严重损伤的超越概率均小于3%。合理的设置SCMYD，在保障桥墩不发生严重破坏的同时，可明显减小主梁横桥向落梁的风险。
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  典型桥梁主梁涡振机理分析的简化涡方法

  胡传新, 王相龙, 赵林, 葛耀君

  中国公路学报. 2025, 38(1): 187-198. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.013

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  旋涡脱落和漂移是桥梁断面涡振发生时的共同流场特征，主梁表面压力时空分布与旋涡漂移密切关联。基于主梁表面时空压力场，系统分析了涡激气动力统计参数(相关系数、贡献值、量纲一功等)的空间分布特征，建立了简化涡基本理论，提出了典型桥梁主梁涡振机理分析的简化涡方法。该方法可推演关键流场特征及其主导同步气动力时空演变模式，从而揭示涡振机理。以典型箱梁为例，结合气动力时频特征、数值流场与谱本征正交分解(Spectral Proper Orthogonal Decomposition，SPOD)，验证了简化涡方法。研究结果表明：发生竖向(扭转)涡振时，相关系数、贡献值和量纲一功为脉动压力与涡激力(矩)之间相位差的类简谐函数。当相位差单调变化时，上述统计参数呈波浪式分布，且对应主导涡激气动力沿流向呈行波式演变，统称为气动行波模式。该模式与对应简化涡模式互为映射，共同构成简化涡模态。竖向涡振时，上表面旋涡前缘分离至尾缘处漂移距离约为k个波长，耗时k个断面振动周期，即由分离点诱发的k阶竖向简化涡模态主导；扭转涡振上表面旋涡前缘分离至尾缘处漂移距离约为(k+0.5)个波长，耗时(k+0.5)个断面振动周期，即由分离点诱发的k阶扭转简化涡模态主导；其中k为正整数。典型箱梁上表面气动力主导SPOD模态沿流向呈行波式演变，相关系数呈波浪式分布，且波涡模式互为映射，较好地验证了简化涡方法。所提系统建立了简化涡基本理论，构建了以与振动效应关联多尺度气动力时空演变特征为“一体”、以推演关键流场特征的简化涡模式和以精确模拟气动力时空演变特征的气动行波模式为“两翼”的简化涡方法体系，为桥梁主梁涡振物理机制分析、涡激力数理模型构建及涡振抑振措施比选提供新的理论依据。
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  考虑混凝土强度随机退化的长寿命斜拉桥主梁目标可靠指标确定方法

  张振浩, 田勇, 梁高明

  中国公路学报. 2025, 38(1): 199-212. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.014

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  针对混凝土斜拉桥长寿命设计时的材料参数取值以及PC主梁构件目标可靠指标取值问题，对混凝土强度的随机退化规律、考虑设计使用年限的材料参数取值方法、斜拉桥PC主梁构件考虑材料性能退化的目标可靠指标确定方法进行了研究。首先，基于相关实测数据，对冻融循环下混凝土抗压强度退化过程进行随机过程辨识，结果表明冻融循环下混凝土强度退化规律基本符合Gamma过程，并建立了Gamma过程辨识方法。其次，提出了一种考虑设计使用年限确定所需的材料性能值的方法。基于混凝土抗压强度退化基本服从Gamma过程的结论，获得混凝土性能退化过程在任意时间处的一维概率分布，根据其概率密度函数以α^'=0.05分位值确定结构服役至设计使用年限时的混凝土强度退化量，从而确定能满足设计使用年限要求的混凝土抗压强度设计值。最后，在考虑混凝土强度退化及钢筋锈蚀、钢筋与混凝土协同工作能力退化的情况下计算斜拉桥PC主梁时变抗弯承载力；运用验算点法计算斜拉桥PC主梁的时变可靠指标，基于服役期可靠指标的退化量，建立了结构长寿命设计条件下考虑设计使用年限的斜拉桥PC主梁目标可靠指标确定方法。研究可为斜拉桥目标可靠指标合理定值提供参考。
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  多种黏结介质下CFRP筋材复合式锚具长期性能试验

  李宇, 梅葵花, 李雪, 王远志, 孙胜江

  中国公路学报. 2025, 38(1): 213-223. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.015

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  纤维增强聚合物由于具有高强、轻质、耐腐蚀和低蠕变等优点，具有替代大跨径缆索承重桥中传统钢质缆索的潜力。为了实现碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP)筋材锚具在斜拉桥拉索、拱桥吊杆等土木工程构件中长期可靠的应用，对分别采用纯环氧树脂、掺加玄武岩纤维丝或滑石粉的环氧树脂作为黏结介质的8个复合式锚具试件进行了至少1 000 h的长期性能试验，揭示了不同掺和料对锚具长期性能的影响，并对长期性能试验后的锚具残留锚固性能进行检验。结果表明：8个试件经过长期性能试验后筋材和黏结介质黏结状态完好，说明该新型复合式锚具具有优良的长期性能；在环氧树脂中掺加0.5%玄武岩纤维丝或滑石粉后的单筋试件相对于采用纯环氧树脂的试件筋材滑移分别减小了37%和29.5%，残留荷载分别提高了11%和6.8%，而当掺量为1%时其则几乎无变化，说明在环氧树脂中掺加适量的玄武岩纤维丝或滑石粉均可有效地提高复合式锚具的长期性能；此外，由于掺加滑石粉的试件只能降低环氧树脂黏结介质的蠕变变形，并不能提高黏结介质对CFRP筋材的黏结性能，因此提升效果不如掺加玄武岩纤维丝的明显。经过长期性能试验后，8个试件在短期静载试验中的破坏模式均为筋材断裂，残留锚固效率均大于95%，表明该新型复合式锚具在经过1 000 h的长期性能试验后仍能有效地锚固筋材，可长期安全地工作，具有应用于实际工程的潜力。
隧道工程
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  小孔径预应力锚索对软岩隧道围岩的加固效应

  陈丽俊, 陈建勋, 郭会杰, 单宇, 王智佼, 王万平, 张立鑫

  中国公路学报. 2025, 38(1): 224-237. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.016

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  以小孔径端部树脂锚固预应力锚索应用于交通隧道为背景，为系统揭示小孔径预应力锚索对软岩隧道围岩的加固效应，首先基于地层-结构模型模拟分析了小孔径预应力锚索加固隧道围岩的承载拱效应，进而建立了锚固围岩的广义“荷载-结构”力学分析模型，推导了长、短锚索组合支护下锚固围岩承载力计算公式；然后进行了锚固围岩模拟加载的数值分析，研究了锚固围岩塑性区发展过程和极限承载力的主要影响因素，探讨了锚索支护方案的有效性；最后，通过现场试验检验和总结了小孔径预应力锚索对软岩隧道围岩的加固效果。结果表明：长、短锚索组合支护下加固范围内围岩形成了由浅层承载拱和深层承载拱组合而成的叠加拱，相比短锚索方案增大了锚索预紧力的扩散范围，而相比长锚索方案则兼顾了工程经济性；锚固围岩承载后其内表面首先进入塑性状态，取锚固围岩内表面进入塑性状态时相应的荷载作为锚固围岩承载力偏于保守；锚固围岩极限承载力可通过数值计算方法获取，其大小主要取决于围岩强度和锚索锚固力；小孔径预应力锚索高预紧力主动支护能够显著增大锚固围岩整体刚度；在较软岩、软岩地层条件下采用小孔径(Φ21.8)预应力长-短锚索组合(5 m+10 m，上、中台阶每环19根，排距80 cm，设计锚固力450 kN，设计预紧力350 kN)，隧道实测最大变形基本控制在30 cm以内；对于极软岩地层，如何确保小孔径锚索具备足够的锚固力是亟待解决的一个关键技术问题。
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  隧道型钢-混凝土组合结构偏心受压性能试验

  路军富, 王奎, 张宏鑫, 张越

  中国公路学报. 2025, 38(1): 238-248. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.017

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  山岭隧道修建时常需穿越高地应力软岩、断层破碎带等不良地层，由于隧道围岩稳定性差、围岩压力大，初期支护易发生喷射混凝土开裂剥落、型钢拱架扭曲等结构破坏问题，以致支护结构丧失承载能力从而引起隧道塌方等灾害。为提升隧道支护型钢拱架与喷射混凝土间协同承载能力，提出了在其接触界面布设栓钉剪力件形成组合结构的支护方式。针对隧道支护受力特点，开展了大偏心受压构件试验，对组合结构支护破坏模式和承载特性进行分析，并建立了隧道型钢-喷射混凝土组合结构的极限承载力理论计算表达式。研究结果表明：型钢与混凝土接触界面自然黏结时其破坏模式表现为两者分离和剥落，与实际隧道支护大变形破坏模式一致，当型钢腹板布设栓钉剪力件时其破坏模式仅为开裂和压溃，较大提升了其抗滑移和协同承载能力；带栓钉剪力件型钢-混凝土组合结构表现出较好的延性，承载性能和抗弯刚度也有所提升，相比于自然黏结工况，其极限承载力提升了14.83%，侧向挠度减少了24.27%；自然黏结工况下，大偏心加载大于40%极限荷载时型钢-混凝土结构截面已无法满足平截面假定，而在腹板布设栓钉剪力件工况下加载至80%极限荷载时仍能较好满足平截面假定，同时建立并验证了带栓钉型钢-混凝土支护结构大偏心受压极限承载力理论计算公式，研究结果可为隧道初期支护设计提供理论支撑。
交通工程
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  急救车资源布局与运营调度优化研究综述

  沈煜, 毕维翰, 王兰, 杜豫川

  中国公路学报. 2025, 38(1): 249-267. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.018

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  为系统分析和总结急救车资源布局与运营调度的研究现状与发展趋势，基于Web of Science数据库收录的1 502篇文献，从战略层、战术层、操作层3个层次梳理急救车资源布局与运营调度的研究脉络。研究结果表明，在战略层，急救车定位问题的研究重点在于持续改善覆盖定义、准确刻画系统内在的不确定性，主要研究方法包括随机规划、鲁棒优化等不确定性建模和求解方法。在战术层，急救车重定位问题按照触发重定位决策的方式分为多阶段重定位和动态重定位，由于重定位较定位更为复杂，研究重点在于应用启发式、强化学习等算法求解现实中的大规模问题。操作层关键的决策问题包括急救车指派、目的地选择和路径规划：急救车指派相关研究呈现从基于规则到基于模型，从独立优化到和重定位联合优化的发展历程；目的地选择涉及与医院工作负载的协同优化，路径规划则主要针对灾难响应等特殊场景。在未来的研究中，需要紧扣动态性和随机性2条研究主线，在准确刻画院前医疗急救系统不确定性来源的同时，充分利用更细粒度的数据辅助实时决策。在建模和求解的具体技术上，应考虑打通不同层次的多个决策问题开展联合优化，实现急救车定位与调度方案从局部最优到系统最优的迭代，并持续开发能处理现实大规模场景的高效求解算法以支撑联合优化的求解。
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  考虑换道风险动态评估的快速路合流区CAV换道决策模型

  程国柱, 孟凤威, 陈永胜, 吕家乐, 王文志

  中国公路学报. 2025, 38(1): 268-280. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.019

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  城市快速路作为重要交通走廊，其合流区交通调度更为复杂。为保障智能网联车辆(Connected and Automated Vehicle,CAV)在城市快速路合流区高效、安全、舒适行驶，基于城市快速路合流区的换道特征，开展了考虑换道风险动态评估结果的CAV换道决策模型的相关研究。首先，对换道车辆与邻车进行时空重叠分析，将分析结果作为潜在风险判别依据，对存在时空重叠的CAV及其邻车计算换道碰撞时间(Lane Change Time to Collision,LCTTC)，实现换道风险动态评估；然后，将换道风险动态评估结果融入多目标奖励函数优化的DQN (Deep Q-Network)网络结构，并综合考虑车辆行驶高效性、安全性与舒适性等因素，提出具有风险感知的SIDQN (Security Improvement Deep Q-Network)换道决策；最后，通过仿真试验进行验证。研究结果表明：相较于对比策略，提出的SIDQN策略换道成功率保持在95%以上，且运行平均速度不低于21.008 m·s^-1；此外，在复杂的交通合流场景中，融入安全性奖励的SIDQN策略表现出最佳安全性，其LCTTC平均占比仅为9.56%，远低于其他对比策略，同时事故率统计结果持续保持较低水平；在舒适性方面，SIDQN策略下换道次数仅为4次，连续换道和无效换道次数均为1次，并显著降低了频繁换道和极端加速减速操作次数，提升了乘客的舒适体验。提出的换道决策模型综合性能优势明显，可为智能网联环境下城市快速路合流区CAV安全换道决策研究提供参考。
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  智能网联环境下城市道路多源交通数据补全方法

  王庞伟, 何昕泽, 张龙, 董航瑞, 王力, 张名芳

  中国公路学报. 2025, 38(1): 281-293. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.020

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  交通状态补全方法能够为交通管理系统提供完备的全息交通路网信息，为制定城市信控策略，动态均衡交通流提供数据支持。基于智能网联技术实时获取多源交通数据优势，提出一种基于图卷积神经网络的实时交通状态补全方法。首先，构建了一种“端-边-云”信息交互架构的全息交通感知系统，可实现多源交通数据的特征级融合；其次，根据路网拓扑关系构建路网无向图模型，应用异常数据辨识与插补方法对原始数据进行修正构成有效数据集，并根据实际路网时空关系确定补全网络隐藏层权重；然后，通过图卷积交叉口临近关系与交通状态，将原始数据映射至空间维度，从而完成交叉口特征的空间聚类，同时由门控循环单元在时间序列上游走记忆，提取数据时间维度特征，完成状态数据补全计算；最后，在北京市高级别自动驾驶示范区选取典型智能网联交叉口群，对该方法进行实地测试。研究结果表明：长时序数据下，方法有效补全结果与真实值误差不高于10.64%，综合性能较长短期记忆神经网络等现有方法的均方根误差降低17.2%。该补全方法为未来智能网联环境下交通全息感知技术应用提供了理论基础和实现方案。
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  交通运输新质生产力发展的理论逻辑与实现路径

  赵楠, 潘梦婷, 真虹

  中国公路学报. 2025, 38(1): 294-303. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.021

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  新质生产力是由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生的当代先进生产力。交通运输产业发展存在着重数量拓展、发展质效不高的问题，若按传统路径发展，制约社会经济发展需求的问题将凸显，而摆脱按照原有发展路径的关键在于新质生产力的赋能。因此从交通运输生产力发展视角提出交通运输新质生产力的内涵和特征，构建了以更好地服务于社会经济发展作为衡量准则的交通运输新质生产力水平评价指标体系，并以交通运输领域的港口作为实证案例，采用层次分析法和熵权法对港口企业的交通运输新质生产力进行了评价和测算。根据理论和实证研究分析认为:数字经济时代交通运输业正处于创新发展的关键时期，交通运输发展应充分借助于新质生产力实现高质量发展，交通运输新质生产力水平提升应从劳动力、劳动资料和劳动对象三位一体进行推进，并强化系统的耦合性，围绕数字要素赋能、全要素优化配置、提升交通运输系统韧性、开展全程运输服务、建设绿色低碳交通体系、强化交通运输安全保障能力等方面系统全面推进。
汽车工程
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  自动驾驶车辆的驾驶行为能力评估指标体系综述

  李升波, 陈晨, 方叙之, 兰志前, 吕尧, 占国建, 聂冰冰, 张放, 张德兆

  中国公路学报. 2025, 38(1): 304-323. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.022

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  近年来，自动驾驶逐步开始公共开放道路的实车测试和示范应用，并将频繁地与人类进行交互，也要求其驾驶行为从以往功能性的“安全稳定驾驶”向交互性的“像人类一样驾驶”转变。其中，构建能够精准表征人类对驾驶行为能力认知的评价指标和方法，是引导自动驾驶技术不断发展类人或超人驾驶行为能力的必需前提。聚焦于自动驾驶车辆的驾驶行为能力评估指标体系构建，首先阐述了自动驾驶车辆的驾驶行为能力的定义和边界；而后，梳理了现有驾驶行为能力的评价指标体系现状及存在的问题，提出了包含安全性、高效性、舒适性、节能性、合规性5维度瞬时指标以及综合性“行为类人性”的STCER-H指标体系；然后，综述现有单项指标的建模方法，厘清各个维度指标内涵，总结目前各个维度指标现状及其问题；在多维度聚合的统计性评估层面，重点论述了“行为类人性”指标定义及建模建议；最后，对现有驾驶行为能力评估指标体系的问题挑战和未来研究展望进行总结。分析结果能够为学界和业界在驾驶行为能力评估方面的研究提供参考。
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  基于图像和深度学习的驾驶人状态监测算法综述

  王畅, 李朝, 赵霞, 孙秦豫, 付锐, 郭应时, 袁伟

  中国公路学报. 2025, 38(1): 324-347. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.023

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  驾驶人状态监测技术作为提升车辆智能化水平与安全性的关键手段，旨在精确辨识与深入理解驾驶人的动作、情绪及注意力状态。尽管该领域研究已取得显著进展，但针对深度学习算法原理的系统性总结尚显不足。鉴于此，系统性地综述了基于图像与深度学习的驾驶人状态监测算法，以满足智能车辆技术持续发展的需求。首先阐述了文献综述方法；接着对现有公开数据集进行了整理与描述；然后从数据选择与处理、模型架构、模型训练与评估以及优化目标几个方面分别展开了深入阐述；最后总结了目前研究中存在的不足，并对未来研究的主要发展方向进行了展望。结果表明：基于图像和深度学习的驾驶人状态监测研究已进展到一定深度，数据选择与处理技术呈现多样性，模型架构朝着多模态、多任务、轻量化和高鲁棒性的方向不断发展，并逐渐开始采用非完全监督和多目标优化的训练策略。然而，大多数研究方法缺乏针对实际驾驶场景的系统性测试，也未充分考虑自然驾驶条件下驾驶人行为特性以及智能车辆人机交互形态的变化，因此难以实现对各种驾驶场景和驾驶人个性的全方位监测功能。驾驶人状态监测算法的进一步发展主要受限于两方面因素。其一，目前深度学习方法在其领域适应性、可解释性、运行效率等方面仍存在不足；其二，缺乏自然驾驶环境下大规模高质量数据集。该综述可为高认知驾驶人状态监测系统的进一步发展提供有效指导和重要参考。
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  自动驾驶轿车队列行驶下多车事故中驾驶人损伤风险研究

  王方, 刘晶, 胡林, 胡盛辉, 谢一帆, 武和全, 刘鑫, ZHOU Zhou

  中国公路学报. 2025, 38(1): 348-358. https://doi.org/10.19721/j.cnki.1001-7372.2025.01.024

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  自动驾驶汽车队列技术的发展会导致新的碰撞事故形态，目前对于这类新型事故中的乘员损伤及防护研究极少。为给自动驾驶汽车队列碰撞中乘员保护研究和技术开发提供参考，基于自动驾驶轿车队列高速行驶工况下典型三车碰撞事故场景，获取各事故场景中的车辆碰撞时间和速度等边界条件，开展碰撞事故全过程有限元数值仿真，得到各碰撞工况中驾驶人运动学和损伤响应，并深入量化分析了自动驾驶轿车队列行驶多车碰撞事故场景中的驾驶人损伤风险。研究结果表明：驾驶人颅骨骨折风险均低于1%，但头部存在显著的严重颅脑损伤风险，基于BrIC损伤准则预测的AIS 3+风险最高达到70.2%；颈椎由于发生过度向前弯曲和向后延伸，有3种类型韧带均呈较严重的损伤风险；胸部肋骨骨折风险较小，内脏的损伤风险与队列中车辆的碰撞顺序有关，当中间车先经历正面碰撞再被追尾时，驾驶人心脏和肝脏的最大主应变远超损伤阈值0.3，损伤风险显著，而当中间车先被后车追尾再与前车相撞时，中间车驾驶人内脏最大主应变均低于0.3，整体损伤风险均较低。