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期刊信息/Journal information
长安大学学报（自然科学版）
长安大学学报（自然科学版）

马建

双月刊

1671-8879

xuebao@chd.edu.cn

029-82334383

710064

西安市南二环路中段

长安大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Chang'an University(Natural Science Edition)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊系中华人民共和国教育部主管，长安大学主办的学术性双月刊，她在中国乃至世界范围内的公路交流科技领域具有广泛的影响，她是中国期刊方阵“双效”期刊，国务院学位委员会、国家教育学位与研究生教育中文重要期刊，《中国核心期刊要目总览》（第三版）鉴定的中国公路运输类核心期刊，EI(Page One数据库)固定刊源，国际道路科研信息（IRRD）书目文献数据库固定刊源，中国道路文献服务中心（CRDS）核心报道期刊，自1981年创刊以来多次获国家交通部和陕西省奖励。本刊以繁荣公路交通科技为己任，促进公路交通科技交流和转化。她主要刊载道路工程、桥梁工程、交通工程、隧道工程、汽车工程、筑路机械、交通控制、交通运输管理、国土资源与环境、建筑工程、基础学科等具有国内先进水平的论文、同时刊载公路交通科技动态方面的简要评述和通讯。主要读者对象为大专院校师生、公路交通科研人员、公路交通管理决策人员、公路交通领域的勘测、设计和施工单位的技术人员，国土资源与环境、建筑工程等领域的科研及工程设计人员。
正式出版
收录年代

    外加剂对FTIR测定改性沥青SBS含量影响

    杨军唐志赟徐刚陈先华...
    1-10页
    查看更多>>摘要：为了研究外加剂对傅里叶红外光谱法(FTIR)测定改性沥青中SBS含量(质量分数)检测精度的影响,采用Nicolet iS10红外光谱仪对基质沥青、SBS改性剂、SBS改性沥青、橡胶油和硫磺2种外加剂进行红外光谱扫描,并结合OMNIC软件读取各材料红外光谱图的特征峰面积,包括SBS在699、966 cm-1处与基质沥青在1 377 cm-1处的特征峰面积,建立SBS与基质沥青特征峰面积的比值A(分别记为A699和A966)与SBS含量关系的标准曲线.同时为了考虑硫磺掺量和橡胶油掺量对SBS含量检测的影响,设计了三因素三水平正交试验,用F检验对正交试验结果进行了方差分析,并依据标准曲线对正交试验结果进行反算求得SBS预测含量.研究结果表明:A值与SBS含量具备良好的正相关关系;外加剂对SBS含量检测精度影响较大,3种因素对SBS含量检测的影响程度不同,因素主次顺序依次为SBS含量、硫磺掺量和橡胶油掺量,且除了以A966为指标计算的橡胶油掺量因素F值小于F临界值外,其余因素对试验结果均有显著影响,硫磺的加入使A值减少,橡胶油的加入降低了A值的增幅;利用标准曲线对正交试验结果反算得到的SBS预测含量与实际含量之间的相对误差普遍超过10％,最大值甚至超过15％;外加剂对FTIR检测改性沥青SBS含量的影响不可忽略,实际工程中采用FTIR检测SBS含量时应考虑外加剂的影响.

    道路工程SBS改性沥青红外光谱外加剂正交试验

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    砂土中循环荷载与单调荷载组合作用下斜桩水平承载变形特性

    曹卫平陶鹏赵敏李煜璇...
    11-21页
    查看更多>>摘要：针对斜桩基础受风荷载作用的工况,分析水平循环荷载对其承载变形特性的影响.通过室内干砂中的模型试验,研究了斜桩在经历水平循环荷载后再承受单调水平荷载时的承载变形性状,与仅在单调水平荷载作用下斜桩的性状进行了比较,分析了循环荷载幅值大小对斜桩水平极限承载力、桩身轴力、弯矩及剪力的影响.结果 表明:斜桩先经历循环荷载后再承受单调水平荷载比仅受单调水平荷载作用时的水平极限承载力有一定程度的提高,提高幅度10％～14％;水平荷载作用下,正斜桩桩身全长受拉,负斜桩桩顶下一定长度区段受压,其余区段受拉;经历循环荷载后再受单调水平荷载作用比仅受单调水平荷载作用时斜桩的桩身最大轴力大,正倾斜桩的最大轴力大于负倾斜桩,两者桩身轴力最大值均在距桩顶约4.5d(d为桩径)的桩身截面;斜桩桩身的弯矩主要出现在桩顶下约15d的桩身长度范围内,经历循环荷载后再承受单调水平荷载的斜桩与仅承受单调静载时斜桩的最大弯矩基本相当,最大弯矩截面距桩顶距离均约为4.5d;负斜桩的桩身最大弯矩大于正斜桩,前者约为后者的1.4倍;经历循环荷载后再受单调水平荷载作用和仅受单调水平荷载的斜桩,其桩身最大剪力均在桩的顶部,并且在桩顶下方7.5d处存在极值剪力.

    道路工程斜桩模型试验水平承载力循环荷载

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    含水量与抗剪强度关系影响下高盐量盐渍土路基边坡稳定性

    张彧罗阳徐安花房建宏...
    22-32页
    查看更多>>摘要：针对盐渍土中不同盐分类型的溶解度和亲水性差异较大问题,分析高盐量盐渍土含水量与抗剪强度关系变化对盐渍土路基边坡稳定性的影响.结合降雨量调查和现场含水量沿深度分布情况,开展适应环境条件的室内试验.针对不同含水量条件下高氯盐渍土(CL-1)和高硫低氯盐渍土(CL-2)路基填料进行直剪试验,得出含水量与抗剪强度参数关系函数.基于Geostudio建立盐渍土路基含水量-强度参数等值分层计算模型,通过体积压力板仪试验测量土样基质吸力随体积含水量的变化规律.通过采用饱和/非饱和渗流的有限元分析与路基边坡稳定性的极限平衡分析相结合的方法,利用GeoStudio中SLOPE/W模块,分别计算和分析降雨强度、降雨持续时间等对盐渍土路基边坡稳定性的影响.考虑含水量和抗剪强度变化关系函数,通过建立的盐渍土路基含水量-强度参数等值分层计算模型对CL-1和CL-2盐渍土边坡稳定性进行了分析.结果 表明:含水量在最优含水量的基础上增加3％时,CL-1和CL-2的黏聚力较最优含水量时分别下降94.3％和54.0％,内摩擦角的变化不大;在最优含水量的基础上减少3％时,CL-1和CL-2的黏聚力较最优含水量时分别提高了277.1％和89.7％,对CL-2的内摩擦角影响不大,CL-1的内摩擦角出现明显减小;当降雨强度相同时,CL-1填筑的路基的安全系数较CL-2填筑的路基变化更为明显,主要原因在于高氯盐的亲水性较硫酸盐强,抗剪强度参数受到水分变化的影响更大.

    道路工程盐渍土边坡稳定性含水量-强度参数等值分层

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    可用作公路缓和曲线的K型曲线数学模型及其特点分析

    潘兵宏王开明赵胜林陈林圻...
    33-41页
    查看更多>>摘要：为了克服曲线法设计的局限性,解决长期困扰公路线形设计中的一些技术难题,以传统回旋线数学模型为基础,提出一种适应能力更强、更符合车辆行驶轨迹与驾驶人行为特征的K型曲线以代替传统回旋线作为公路用缓和曲线.首先,对传统回旋线的参数特点、曲率变化特点及航向角与弦切角的变化关系进行分析,并以航向角与弦切角的变化关系为基础建立了K型曲线参数方程,对方程中各参数对其影响进行分析;其次,通过K型曲线的参数方程推导得出任意点曲率半径的数学表达式;最后,通过数值解法讨论在不同参数取值情况下,K型曲线曲率半径与弧长之间的关系.研究结果表明:当弦长m值与弦切角a值固定时,选取适当的航向角与弦切角的比值k值,可调节K型曲线曲率半径随弧长的变化速率,提高了在地形困难地区公路线形设计的灵活性;在公路线形设计中采用K型曲线代替传统回旋线作为缓和曲线,不仅能够改善不良线形、增加车辆行驶的安全性,同时其便捷、适应性强等特点还可显著提高公路线形的设计效率与设计质量.

    道路工程路线设计曲线设计K型曲线公路线形公路设计新技术

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    剪力钉连接件拉剪复合作用试验及计算模型

    安然王有志周磊许晓杰...
    42-52页
    查看更多>>摘要：为了明确钢-混组合梁桥中剪力钉连接件在拉剪共同作用下的承载性能,设计并进行了5组高强混凝土剪力钉抗拉、抗剪和拉剪复合作用模型试验,得到了剪力钉的荷载-滑移曲线,分析比较了不同荷载条件下剪力钉的破坏模式与抗剪性能.结合试验结果,推导了拉力作用下剪力钉弹性变形阶段、塑性发展阶段的荷载-滑移关系式,提出了拉剪复合作用荷载-滑移关系三折线形计算模型;基于试验结果和相关文献数据,分析评价了不同规范中剪力钉抗拉、抗剪承载力的计算公式,并提出了改进的拉剪复合作用承载力关系式.研究结果表明:拉剪复合作用下,试件抗剪承载力随拉力的增加显著减小,当拉力施力比为0.6时,抗剪承载力较纯剪切状态减小约31％;拉力会导致剪力钉的弹性剪切刚度下降,但对滑移性能的影响没有明显规律.提出的改进拉剪复合作用承载力计算公式与相关试验数据吻合较好;建立的三折线形模型计算结果安全,能准确预测拉剪复合作用下剪力钉连接件荷载-滑移曲线的发展规律,体现拉力对剪切刚度和抗剪承载力的折减作用.

    桥梁工程剪力钉连接件推出试验计算模型

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    郑州市地铁粉质黏土层中盾构渣土制备同步注浆材料特性

    郝彤李鑫箫冷发光王帅...
    53-62页
    查看更多>>摘要：为解决地铁区间盾构施工中掘出的盾构渣土难以安置、污染环境、难以回收利用等问题,探讨通过利用盾构区间掘进渣土替代部分中砂制备新型同步注浆材料,实现盾构区间渣土固废资源化利用.以郑州市地铁4号线区段的盾构掘出渣土为研究对象,根据X射线衍射技术(XRD)分析的渣土化学成分组成,选择盾构渣土掺量和水胶比作为影响因素设计调整配比试验,根据不同条件下的试验现象和结果,对比分析地铁盾构渣土掺量及水胶比对材料工作性能以及力学性能的影响;参考规程以稠度、流动度、经时稠度损失、经时流动度损失、分层度、泌水率、结石率等指标评判材料的工作性能,并以3d抗压强度、28 d空气环境成型抗压强度、28 d水下环境成型抗压强度、水陆抗压比等指标评判材料的工作性能,探讨盾构渣土制备同步注浆材料的可行性.研究结果表明:随着粉质黏土为主的盾构渣土掺量增加,材料的稠度、流动度等工作性能逐渐下降,但盾构渣土在60％替代掺量(质量分数)时能够优化材料级配、加强材料的抗压强度,在无外加剂强化条件下,3d抗压强度可达到1.17 MPa,28 d空气环境成型抗压强度可达到2.66 MPa;且比表面积较大的盾构渣土改善了传统注浆材料结石率较低以及泌水的问题,结石率可达到96％以上,泌水率为1％左右,但需水量的增加使得该新型同步注浆材料的水胶比较传统注浆材料大,推荐合理的水胶比在1.2～1.3;在无水下抗分散剂强化的情况下,水陆抗压比指标略低于性能要求,其余性能指标均能够达到同步注浆材料性能的规程要求.通过该方法将盾构掘进渣土进行固废资源化利用,具有经济效益、社会效益,材料的性能可调节范围大,具备可行性.

    隧道工程同步注浆材料单因素试验资源化利用

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    埋地柔性管道荷载响应及其加筋防护性能

    肖成志AMANE Zarihun Tarafa王子寒刘宽...
    63-74页
    查看更多>>摘要：为了解决城市埋地管道频繁受外部荷载作用而损害的问题,提出在采用新型土工合成材料加筋防护埋地柔性管道的基础上,借助室内模型试验开展静载和循环荷载作用下埋地柔性管道的力学响应与变形特性研究,确定对管土体系产生较大破坏作用的荷载类型,并提出格栅加筋防护埋地管道的适用荷载水平范围,进而定量和定性地分析首层筋材埋深、筋材长度、筋材层间距和层数对土工格栅加筋防护埋地管道效果的影响,并确定合理的筋材铺设参数.研究结果表明:相比于同水平静载,循环荷载将会造成更大的土层沉降,但低水平循环荷载对埋地管道的影响较小,而高水平循环荷载会对管道产生更大的破坏作用;当采用单层格栅加筋防护时,对管道上方土体和管道最终变形量的控制作用不明显,当循环荷载水平在0～300 kPa范围时,筋材埋深为0.4B(B为加载板宽度)和筋材长度为5D(D为管道外径)时,单层加筋防护效果最优;针对管道埋深H=3D,选取筋材长度为5D和首层筋材埋深为0.4B的多层筋材防护,当筋材层间距0.5B和筋材层数N为3层时效果最优,加筋不仅能显著减缓土层沉降与管道变形,同时还能有效地控制最终的变形量,并能明显降低管周土压力,使加筋防护达到理想的效果.该成果可为长期处于类似交通荷载等复杂荷载作用下埋地管道的设计和防护提供理论支撑.

    桥梁工程埋地管道模型试验土工格栅循环荷载加筋土

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    基于不同时间粒度的城市轨道交通短时客流预测

    马超群李培坤朱才华鲁文博...
    75-83页
    查看更多>>摘要：为探究城市轨道交通进站客流量预测精度与时间粒度之间的关系,以西安地铁自动售检票(AFC)系统连续50 d进站客流量数据为研究依据,将地铁运营有效时间划分为5、15、30 min,1、2h及1d等不同时间粒度,并对不同时间粒度下客流量时间序列采用Pearson系数法进行相似性度量,然后利用差分整合移动平均自回归(ARIMA)模型对不同时间粒度下的全网进站量进行拟合.以Pearson系数等于0.95作为短时客流预测时间粒度的选取阈值,最终选取在30、60 min及1 d三-种时间粒度下用ARIMA模型进行短时客流预测,并与自回归滑动平均(AR)模型、支持向量回归(SVR)模型和BP神经网络预测模型的预测结果进行比较分析.研究结果表明:时间粒度相关性系数变化呈现单波峰形态,在30、60 min及1d时间粒度下,ARIMA模型预测结果平均相对误差分别为4.12％、3.54％、4.97％;在这4种模型中,ARIMA模型平均预测精度最高,在不同时间粒度下这4种模型的预测误差呈现相同的变化趋势,即平均预测误差由大到小的3种时间粒度分别为1d,30、60 min.因此,时间粒度大小选取的极端化并不会带来短时客流预测效果的直接提升,优化后的时间序列模型在西安地铁全网进站客流量短期预测方面具有较高的精度,研究成果可为城市轨道交通行车组织优化提供技术支持.

    交通工程城市轨道交通短时客流预测ARIMA模型时间粒度相似性度量

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    无人行横道过街处驾驶人避让决策建模

    陈鹏余敬柳谢静敏
    84-90页
    查看更多>>摘要：为了在驾驶人避让决策研究中考虑驾驶人认知不确定性,并获得确定性避让决策规则,提出一种基于云模型和粗糙集的无人行横道过街处驾驶人避让决策分析方法.首先,划分距离和速度等避让决策影响因素的分级概念,建立相应的数据序列,采用逆向云发生器提取表征影响因素分级概念的数字特征,再采用基于条件云发生器的隶属概念判别方法实现距离和速度等数据的离散化处理,进而构建了无人行横道过街处驾驶人避让决策表.然后,采用粗糙集理论中基于差别矩阵的属性约简算法和基于归纳的值约简算法,进行决策表约简和无人行横道过街处驾驶人避让决策规则提取;约简后的条件属性为欲到达车辆与行人间的距离、欲到达车辆的速度和行人的速度,提取出23条无人行横道过街处驾驶人避让决策规则,其中包括17条确定性规则和6条不确定性规则,并举例说明确定性规则和不确定性规则的含义.最后,通过预测正确率和ROC曲线下面积2个指标比较,分析该方法与现有研究中的决策树和Logistic回归方法的差异.研究结果表明:所提方法的预测正确率为92.2％,分别比决策树和Logistic回归方法提高3.9％和1.3％;ROC曲线下面积为0.968,分别比2种方法提高了1.1％和3.2％;所提方法的预测性能较好,并能得到简单直观的无人行横道过街处驾驶人避让决策规则,可为交通安全仿真研究奠定基础.

    交通工程避让决策云模型驾驶人行为无人行横道过街处粗糙集

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    基于VMS信息差异的驾驶人路径选择行为

    兆雪赵文静马壮林张荣辉...
    91-99页
    查看更多>>摘要：为了探究可变信息标志(variable message sign,VMS)条件下驾驶人路径选择行为的影响因素,以西安市私家车和出租车驾驶人为调查对象,采用正交试验法设计调查问卷,采用行为(revealed preference,RP)调查和意愿(stated preference,SP)调查结合的方法,获取特定情景下驾驶人的路径选择行为;采用二项Logit模型构建驾驶人路径选择行为决策模型,并分别用Jackknife 和Bootstrap抽样技术修正所构建的模型,对比分析上述3种模型的精度.在基于Bootstrap技术的二项Logit模型的基础上,分别讨论不同的VMS发布形式、拥堵原因、拥堵时间和更新频率对驾驶人路径选择行为的影响.研究结果表明:Jackknife技术不能提高Logit模型精度,而Bootstrap 技术可以显著地提高Logit模型的精度;文字式和图文混合式的VMS发布形式对驾驶人路径选择行为有显著的正影响,且影响程度相差不大,而图形式的VMS发布形式对驾驶人路径选择行为没有显著的影响;拥堵原因对驾驶人改变路径的影响强度从大到小依次为交通事故、车流量大、道路施工;随着拥堵时间的增加,受过高等教育的驾驶人选择替代路径的概率逐渐增大;驾驶人更愿意接收到更新频率为30、60 s的建议绕行信息.研究结论有助于交通管理部门设计更可接受、易理解的VMS信息,从而为改善交通状况和提供个性化的出行信息服务奠定理论基础.

    交通工程VMS信息路径选择二项Logit模型Jackknife和Bootstrap技术

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