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期刊信息/Journal information
公路交通科技
公路交通科技

陈国靖

月刊

1002-0268

gljtkj@vip.sina.com

010-62077751/9198转1031 62031106转813、

100088

北京市西土城路8号

公路交通科技/Journal Journal of Highway and Transportation Research and DevelopmentCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中央一级学术性期刊，由中华人民共和国交通部主管，交通部公路科学研究所主办，国内外公开发行。刊物主要刊登道路工程、桥梁工程、汽车运用与维修工程、汽车节能、筑路机械、交通工程、公路运输经济与管理、环境污染与防治等方面的科技成果与学术论文，以及设计施工、产品开发、科技信息等内容。
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    沥青结合料耦合老化研究综述

    张园张相泉许勐邹桂莲...
    1-13,74页
    查看更多>>摘要：为了进一步推动沥青结合料耦合老化的研究和发展,综述了国内外沥青结合料多因素耦合老化的研究现状.首先,全面分析了沥青结合料的老化影响因素和单因素老化机理;其次,介绍了已有研究中提出的不同因素耦合作用下的典型老化方法与试验条件;然后,归纳了不同因素耦合老化作用下沥青结合料宏观性能、微观结构和化学组成的多尺度变化规律;最后,综述了沥青结合料的多因素耦合老化机理.综合分析表明:现有研究中涉及的老化影响因素并不全面,已提出的沥青结合料耦合老化方法没有统一标准且试验周期过长,老化试验条件的选取存在较大差异,耦合老化作用下沥青结合料宏观性能、微观结构和化学组成等指标间未建立有效的跨尺度关联分析,沥青结合料耦合老化机理的研究并不深入,限制了耦合老化方法的发展与应用.因此,未来沥青结合料耦合老化研究中可考虑引入更全面的环境老化影响因素,提出快速高效的标准耦合老化试验方法和老化参数的选取依据,进一步探索耦合老化过程中沥青结合料化学组成、微观结构与宏观性能之间的相互作用关系,同时在耦合老化机理和老化性能验证分析等方面进一步探讨.

    道路工程沥青结合料综述耦合老化方法老化因素老化机理

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    粉煤灰复合SBS改性沥青流变性能试验研究

    胡翌刚袁臻杨毅
    14-22页
    查看更多>>摘要：为了研究温度和老化作用对粉煤灰/SBS复合改性沥青流变性能的影响,制备了3种类型的改性沥青样品:粉煤灰改性沥青,SBS改性沥青和粉煤灰/SBS复合改性沥青.通过系统的室内试验,详细评估了不同温度条件和老化程度对不同改性沥青的流变性能和疲劳性能的影响.试验结果表明,沥青的复数模量随着加载频率的增加而显著增加.此外,未老化沥青和短期老化沥青在储能模量和损耗模量方面对温度的敏感性最低.然而,当沥青经过长期老化之后,10％粉煤灰改性沥青的性能更易受温度变化的影响.进一步分析显示,与基质沥青相比,10％粉煤灰/2％SBS复合改性沥青在不同温度条件下的疲劳寿命显著提高.在10,20,30℃条件下,疲劳寿命分别提高了60.14％,43.39％,48.93％.这些结果表明,粉煤灰/SBS复合改性沥青在低温条件下表现出优良的抗变形能力和抗疲劳性能.综合考虑,粉煤灰/SBS复合改性沥青不仅在提高沥青性能方面显示出显著优势,还在延长道路使用寿命和提高道路安全性方面具有重要潜力.其具有良好的低温抗变形能力、抗疲劳性能,在中国公路的建设与养护中有广泛的应用前景.

    道路工程粉煤灰室内试验SBS改性沥青流变性能疲劳性能

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    基于PCA-PSO-ELM的道路结冰预测模型

    王立爽张提勇娄胜利刘文江...
    23-31页
    查看更多>>摘要：路面结冰对道路交通安全产生严重影响,有效预测结冰并采取主动的防冰措施成为解决这一问题的最有效且经济的手段.为提高道路行车安全,实现对路面结冰的精准预测,提出了一种融合主成分分析法(PCA)、粒子群优化算法(PSO)和极限学习机(ELM)的道路结冰预测模型.首先,针对相对湿度、大气压强、空气温度、风速、风向、路面温度、水膜厚度、融雪剂浓度8个影响因素进行主成分分析;然后,提取影响因子的主成分,并设定PSO算法参数、种群规模和迭代次数;通过粒子群优化算法搜索极限学习机模型的最优输入权值和隐含层神经元阈值,从而构建了PCA-PSO-ELM道路结冰预测模型;最后,利用3个路段的路面气象数据对模型进行验证.结果表明:PCA-PSO-ELM结冰预测模型的平均预测准确率达到95.85％,显著优于传统ELM、BP神经网络及SVM;此外,该模型在相同时间的不同路段和不同时间的相同路段上均表现出较高的预测准确率、精确率、召回率及F1分数,表明其具备优秀的泛化能力.PCA-PSO-ELM模型在保证准确率的同时,提高了路面结冰预测结果的稳定性,为有效应对路面结冰问题提供了坚实的理论支持.

    道路工程道路结冰预测极限学习机结冰路面主成分分析粒子群优化

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    模块式加筋挡土墙的筋板连接试验研究与强度分析

    刘泽黄振华刘欢楼华锋...
    32-39页
    查看更多>>摘要：筋材与面板的连接强度是影响模块式加筋挡土墙稳定性的重要因素之一.为了探究模块式加筋挡土墙的合理连接方式,设计并制作了平面式、锯齿式和自嵌式3种筋板连接方式.通过拉拔试验测试了3种连接方式的连接强度发展规律和失效模式,再以此基础建立了摩擦型筋板连接的强度计算方法并进行实例分析.结果表明:3种筋板连接方式的连接强度具有基本相同的发展规律,都属摩擦型连接;相同法向应力和表观接触长度下,平面式筋板连接的强度最低;自嵌式连接在线性段的强度高于锯齿式连接,而后者的强度极限高于前者;界面法向应力和筋材锚固长度对连接强度具有重要影响,并存在临界效应:当法向应力小于法向应力临界值且锚固长度小于临界长度时,界面强度与法向应力呈线性关系,筋板连接以筋材拔出而失效;当法向应力大于临界值或锚固长度大于临界长度时,强度包络线为一条水平线,筋板连接以筋材机械损伤后断裂而失效;平面式筋板连接的强度包络线线性段过坐标原点,而锯齿式和自嵌式筋板连接存在一种界面黏聚力;基于试验结果建立了摩擦型筋板连接的强度表达式和模块式加筋挡土墙筋板连接的稳定性分析方法,并进行了实例分析.

    道路工程强度特性试验研究筋板连接模块式加筋挡土墙

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    共玉高速公路路基下伏多年冻土时空演变特征及影响因素

    周康田波权磊陈红伟...
    40-48,55页
    查看更多>>摘要：为分析青藏高原高速公路路基下伏多年冻土的时空演变特征,并探讨新建路基路面结构和自然环境因素对路基下伏多年冻土退化的影响程度,以共玉高速公路穿越多年冻土区南界段为例,利用ArcGIS栅格单元属性分析方法对研究区内公开的气候、地形及钻芯数据进行深入挖掘;分析了不同高程、坡度、坡向、归一化植被指数(NDVI)、年平均气温(MAT)、年平均地温(MAGT)、平均年降雨量(MAP)、年平均湿度(MAH)和新建路基路面结构对高速公路路基下伏多年冻土时空演变特征的影响.结果表明:新建路基路面结构对路基下伏多年冻土退化的影响程度为自然环境因素的1.23倍;2011—2019年沿线多年冻土退化呈现出一定的空间异质性,在多年冻土快速和低速退化区内,影响多年冻土退化速度的主要因素分别为MAGT和MAH;影响整个研究区多年冻土退化速度的主要因素为MAGT;2011—2019年高速公路路基下伏多年冻土退化速度为36 cm/a,分别为同期青藏铁路和青藏公路的8倍和2.32倍,为同期同区位G214共玉高速公路的1.83倍.建议青藏高原多年冻土区高速公路选线按无多年冻土分布、有多年冻土赋存的高海拔阴坡、低海拔阴坡、高海拔阳坡和低海拔阳坡的位置分布依次选择,且当路线走向定于后3种情形时,需对路基采取相应的保护冻土措施.

    道路工程时空演变规律地学信息图谱多年冻土ArcGIS

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    基于核磁共振的土体孔隙水形态与渗透性研究

    钟悦鹏冯楚桥
    49-55页
    查看更多>>摘要：为探究水力梯度及孔隙水形态对土体渗透性的影响,测定重塑土样在0～500 kPa等8级吸力作用下的核磁共振T2曲线;将孔隙水划分为可动水和不动水,定量分析可动水与吸力/水力梯度关系,并将水力梯度、可动水引入Coates渗透模型进行修正.结果表明:随着吸力从0 kPa增加至500 kPa(水力梯度从0增加到50),土体T2曲线面积和T2最大值逐渐减小,T2最小值几乎不变;可动水含量随吸力/水力梯度的增加先迅速增大,随后增速减小,最后趋于稳定,二者之间可用指数函数很好地拟合;不动水含量随吸力/水力梯度增加呈指数减小;可动水与不动水比值(FFI/BVI)和水力梯度呈良好的线性关系;简化Coates模型显示土体渗透率与水力梯度的二次方成正比;孔径是影响孔隙水渗流的关键因素,吸力/水力梯度作用下,土体孔隙水排出过程可用Young-Laplace方程描述,土体孔隙水由大孔隙开始排水,并逐渐向小孔隙发展,大孔隙先完成排水过程;水力梯度的增大会提高可动水占比,导致更多可动水参与渗流作用,导致土体渗透率显著增大;简化Coates模型直观展示了水力梯度-孔隙水形态-渗透率关系,该模型仅含有水力梯度一个未知数,可为路基稳定性分析与防护设计提供理论参考.

    道路工程渗透率模型核磁共振(NMR)水力梯度孔隙水形态

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    不同区域粉土累积塑性应变预测模型

    余虔曹正龙寇璟媛高妍婕...
    56-64页
    查看更多>>摘要：机场道基在长期服役过程中,不同区域粉土的累积塑性应变发展有显著差异.目前研究中鲜有考虑粉土区域性差异影响,尚未有预测模型能够对不同区域机场的道基粉土进行统一量化和预测.为确定影响粉土累积塑性应变的关键指标,有针对性地预测各区域粉土塑性应变,保证道基的长期服役性能,从华北地区3个不同机场取现场道基粉土,开展了不同区域和不同黏粒含量下粉土的动三轴试验,以揭示了不同条件下粉土累积塑性应变发展规律;通过SPSS灰色关联分析探究了不同区域粉土的矿物成分、颗粒级配、液塑限、最优含水率和最大干密度等指标与其循环荷载下最终累积应变的相关性,确定了黏粒含量为关键评价指标;基于试验结果建立了最终累积塑性应变预测模型.结果表明:不同区域粉土的颗粒级配、液塑限和最大干密度均有显著差异;循环荷载下累积塑性应变也差异显著,且受动应力影响;通过灰色关联分析,确定了以黏粒含量作为评价各地粉土最终累积塑性应变的量化指标;基于不同黏粒含量的动三轴试验结果,建立了考虑区域差异和动应力幅值的最终累积塑性应变预测模型.该预测模型能较好适用于不同区域机场道基粉土,基于当地粉土黏粒含量情况,较为准确地预测其长期服役过程中的累积塑限应变.

    道路工程累积塑性应变动三轴试验粉土区域性差异黏粒含量灰色关联分析

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    钢横梁SMA蜂窝结构加劲肋面外疲劳性能研究

    张利峰李永斌姜友维谭金华...
    65-74页
    查看更多>>摘要：针对某公路钢桁架桥工字型横梁腹板加劲肋下方出现纵向开裂问题,基于形状记忆合金(SMA)、蜂窝结构和波折腹板特性给出6种加劲肋方案:(1)横梁为原桥直腹板工字钢形状,有腹板间隙;(2)栓接钢板加固;(3)加劲肋为蜂窝结构,横梁为工字钢直板形状;(4)加劲肋为蜂窝结构,腹板为正弦波纹形状;(5)加劲肋为蜂窝结构,腹板为折线形状;(6)加劲肋下部抵住下翼缘板,不焊接.通过三维有限元数值模拟对不同加劲肋结构形式、有无SMA的蜂窝结构加劲肋腹板面外变形、疲劳应力幅和扭转角进行了比较研究.结果表明:腹板间隙处出现较大应力集中与变形扭转;栓接钢板加固、蜂窝结构加劲肋直腹板的抗面外变形疲劳效应效果显著,应力幅与位移都减少80％以上,蜂窝结构加劲肋直腹板相比于栓接钢板加固在提升抗扭转效应基础上钢材用量节约74.07％;蜂窝结构加劲肋折线腹板形式和加劲肋抵住下翼缘板方案不能有效加强抗扭刚度;使用SMA材料更有利于减少面外变形疲劳效应,最大应力幅减少可达77.86％,最大横向位移减少达到33.33％.综上所述,蜂窝结构加劲肋以更少的成本来增强横梁腹板抗面外变形与抗扭刚度.

    桥梁工程疲劳细节有限元仿真蜂窝结构栓接钢板加固形状记忆合金

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    循环荷载作用下斜坡段桥梁群桩受力与变形特性试验研究

    邓泽城刘宝龙尹平保王达...
    75-83,92页
    查看更多>>摘要：斜坡段桥梁群桩基与普通的平地桩基相比,受力环境更加复杂,动荷载对其造成的动力响应更加显著.为研究循环荷载和斜坡坡度对桥梁群桩受力与变形的影响,完成了一系列斜坡群桩水平循环加载室内模型试验,根据试验现象及监测数据对桩基变形、弯矩分布进行分析,并通过数值模拟和试验对比验证,探讨了动荷载作用下斜坡桩基的受力与变形特性.试验发现:当斜坡坡度为0°时,基桩前后土体所受扰动的范围基本相同,桩周土体出现圆形塌陷;当斜坡坡度≥20°时,桩前土体的破坏表现为明显隆起,桩后土体表现为滑坡开裂,桩周土体所受扰动的范围随坡度的增加而增大.斜坡段桥梁桩基的水平承载力会随循环加载次数和加载等级的增大而减小;坡度越大,群桩的正向水平承载能力减弱,负向水平承载能力增强.对于平地或斜坡群桩进行正向加载时,前排桩弯矩最大值均大于后排桩;随着循环加载次数增加,前排桩弯矩值随之增大,后排桩弯矩值随之减小.由于群桩效应对前后排桩受力分配的影响,前排桩最大土抗力值显著大于后排桩,且随着坡度增加桩侧土抗力显著降低,斜坡效应对桩基p-y曲线的影响较大.随着坡度由0°增大到30°,荷载-位移滞回曲线圈斜率降低,水平割线刚度减小.

    桥梁工程承载特性模型试验群桩基础循环荷载

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    形状记忆合金自复位耗能装置滞回性能及简化分析模型

    和海芳周雨龙程寿山周海...
    84-92页
    查看更多>>摘要：将形状记忆合金(SMA)应用于耗能装置,可限制耗能装置在强震作用下的残余变形,提升装置自复位能力和结构抗震韧性.采用软钢和SMA材料,设计研发一种由内环和外环核心元件组装而成的新型自复位耗能装置.通过建立自复位耗能装置的精细化有限元分析模型和简化分析模型,分析该新型装置在不同内环和外环核心元件参数下的承载能力、耗能能力、自复位能力等滞回性能变化规律,并通过已有试验结果验证精细化有限元分析模型的有效性,进而通过该模型验证简化分析模型的准确性.设计研发的新型装置内环和外环元件可近似为独立工作,自复位耗能机制明确.当内环和外环元件均采用软钢材料时,装置的耗能能力较强,但残余位移极大;当内环元件采用SMA材料、外环元件采用软钢材料时,装置的耗能能力下降较为明显,但残余位移变化不大;当内环元件采用软钢材料、外环元件采用SMA材料时,装置耗能能力下降明显,但残余位移极小.对于内环元件采用软钢材料、外环元件采用SMA材料的装置,内环和外环元件的厚度增大均可显著提升装置的抗侧刚度、承载能力和耗能能力,残余位移会随着内环元件厚度减小或外环厚度增大而减小.在抗震设计时,可根据结构抗震需求,选取元件设计厚度.

    桥梁工程滞回性能简化分析模型自复位耗能装置形状记忆合金

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