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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

    沥青路面抗滑性能衰减规律及预测模型

    刘亚敏汪磊杨振
    1-10页
    查看更多>>摘要：为了定量描述沥青路面在全寿命周期内抗滑性能衰减规律,利用 自主研发的多因素加速加载磨耗设备(MAAM),从材料角度出发,对不同条件下沥青混合料抗滑性能衰减规律进行分析,并依据Asymptotic模型拟合得到沥青混合料抗滑性能的衰减函数;采用灰色关联理论,基于集料形貌参数和力学指标研究集料相关参数对抗滑性能评价指标的影响程度.以灰关联度分析结果为基础、以摆值为抗滑指标优选影响程度较高的主要参数,进行多元线性拟合分析,建立沥青路面抗滑性能预测模型.研究结果表明:棱角性好、磨光值高、磨耗值低的集料可有效提高沥青路面抗滑耐久性;粗集料所占比例是影响沥青路面抗滑性能衰减幅度、初值和终值的主要因素,尤其是公称最大粒径为9.5～16 mm的集料,细集料的占比对沥青路面抗滑衰减速率影响显著,通过调整粗细集料的比例,可以有效提高沥青路面的抗滑性能;集料的公称最大粒径对沥青路面初始抗滑性能影响显著,但对沥青路面抗滑稳定终值、衰减幅度和衰减速率的影响有限;与密级配相比,间断级配和开级配沥青混合料可以表现出更为优异的抗滑性能.

    道路工程抗滑性能灰色关联分析衰减规律预测模型

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    湿热地区沥青路面高性能灌缝胶的研制与性能

    冯新军梁辉彭程
    11-20页
    查看更多>>摘要：为研制适用于湿热地区沥青路面的高性能灌缝胶,提高沥青路面的耐久性,采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)聚合物、废胶粉、生物油、硫磺和C9石油树脂对SK70#基质沥青进行复合改性,基于五因素四水平正交试验,以沥青路面灌缝胶的流动值、软化点、5 ℃延度、针入度及弹性恢复试验作为评价指标,采用极差分析法和层次分析法探究SBS聚合物掺量、废胶粉掺量、生物油掺量、硫磺掺量和C9石油树脂掺量对沥青路面灌缝胶技术指标的影响,确定了湿热地区沥青路面高性能灌缝胶的最佳配合比.通过布氏旋转黏度试验评价高性能灌缝胶的施工和易性,通过模拟施工老化试验和沥青旋转薄膜加热试验(RTFOT)评价高性能灌缝胶的施工老化性能和使用过程老化性能,并基于MTS万能试验机通过冻融循环拉拔试验评价了湿热地区沥青路面高性能灌缝胶的水稳定性.结果表明:湿热地区沥青路面高性能灌缝胶最佳配合比为SBS聚合物掺量(质量分数,下同)8％、胶粉掺量14％、生物油掺量3％、硫磺掺量0.2％、C9石油树脂掺量0％.制备的湿热地区沥青路面高性能灌缝胶常规物理性能满足规范要求,且软化点超出规范要求10.1 ℃,针入度低于规范要求最高限度的41.1％,5 ℃延度达32.3 cm,弹性恢复率接近规范范围的高值,其合理施工温度为182 ℃,并且具有优良的抗老化性和水稳定性.

    道路工程湿热地区灌缝胶正交试验最佳配合比性能评价

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    基于压-直剪试验方法的沥青路面层间污染特性

    艾长发刘一鸣任东亚
    21-29页
    查看更多>>摘要：为探究在行车荷载下,路面层间有污染情况时的层间强度特性,在已有直剪试验夹具的基础上将其改进为压-直剪装置,对复合马歇尔试件层间进行压-直剪切试验.采用3种污染进行层间环境处理(土污染、水污染、油污染),在不同土污染量下(0、0.3、0.6、0.9 kg/m2);不同水污染量下(0、0.3、0.6、0.9 kg/m2);不同油污染量下(0、0.3、0.6、0.9 kg/m2);及不同水平应力条件下(0、0.1、0.3、0.5 MPa)进行压-直剪切试验,研究上述因素对复合马歇尔试件层间剪切强度的影响规律.研究结果表明:在纯直剪和压-直剪下,3种污染都不同程度减弱了层间的黏结性能.在同一土污染量下,剪切强度均随着水平压应力的增大而增加.在同一水平压应力下,随土污染量的增加,剪切强度的降幅逐渐减小,且在0.5 MPa的压应力下,破坏界面土污染的覆盖面积增大,但其对层间剪切强度几乎无影响.在纯直剪下,水污染显著影响剪切强度,随着水污染的增加剪切强度最大变化为0.2 MPa,而在压-直剪下则最大不超过0.1 MPa.在同一水平压应力下油污染用量的增加使得剪切强度分别下降了 79.24％、80％和79.4％,在油污染量为0.9 kg/m2下,水平压应力的增加已不能抑制油污染对层间剪切强度的削弱.通过建立对3种污物和污染量在无压应力和有压应力下与剪切强度的拟合模型,分析得出各污染对层间强度的影响程度从大到小依次为油污染、土污染、水污染.与纯直剪相比,压-直剪下的不同梯度水污染和土污染对层间剪切强度无明显作用,但在油污染影响下的层间剪切强度有明显的降幅.

    道路工程层间污染复合马歇尔试件黏结性能压-直剪切试验压应力剪切强度

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    考虑不同单次加载时长影响的循环荷载作用下软土动力特性

    何忠明王盘盘张文周钟魏...
    30-39页
    查看更多>>摘要：为研究不同单次加载时长循环荷载作用下软土的动力特性,设计并进行软土试样的动三轴试验,分析不同围压、动荷载幅值和动荷载单次加载时长作用下软土的累积变形发展和刚度软化特性.从应变-循环周次曲线、软化指数-循环周次曲线等方面研究围压、动荷载幅值和动荷载加载时长对软土累积变形及刚度软化特性的影响,并建立考虑加载时长作用的软土累积变形发展和刚度软化经验模型.研究结果表明:软土的累积塑性应变与围压负相关,与动荷载幅值和动荷载作用时间正相关;土体应变-循环周次曲线存在拐点,循环周次未加载到拐点时,累积塑性应变发展迅速,循环周次加载达到拐点后,累积塑性应变增长速率减缓并逐渐趋于平稳;土体刚度软化指数与围压正相关,与动荷载幅值和动荷载作用时间负相关;土体刚度软化指数以临界加载次数为界,加载次数小于临界加载次数时,软化指数急剧衰减,衰减幅度达到70％以上;建立的考虑加载时长作用的软土累积变形发展和刚度软化经验模型具有较高的预测精度.

    道路工程动力特性动三轴试验累积变形刚度软化

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    燃油火灾下钢-混组合连续箱梁破坏行为

    李徐阳张岗袁卓亚汤陈皓...
    40-50页
    查看更多>>摘要：针对燃油火灾与结构荷载联合作用导致钢结构桥梁在短时间内严重破坏甚至垮塌问题,研究燃油火灾环境中钢结构桥梁的破坏行为与耐火性能,基于两跨钢-混组合连续箱梁火灾试验,建立钢-混组合连续箱梁高温力学行为数值计算模型.分析不同荷载位置与受火位置下的结构变形、支座反力和主梁弯矩随受火时间的变化规律,剖析不同情况下钢-混组合连续箱梁的破坏机理,并提出了相应的耐火韧性增强方法.研究结果表明:钢-混组合连续箱梁单跨受火时其主梁变形受荷载位置影响较大,中支点受火时主梁不产生较大变形,仅在破坏时变形出现激增;边支座反力先剧烈减小后增大,而中支座反力变化与之相反,受火初期由于主梁的热弯曲效应会在边支点处产生较大的上拔力,存在边支座脱空现象;受火过程中主梁经历剧烈的内力重分布过程,中支点的负弯矩先在短时间内急剧增大,最终主梁由非受火区域承担更多的弯矩,中支点受火比跨中受火经历更剧烈的内力重分布;主梁跨中受火时的破坏行为通常伴随着受火跨的大变形,中支点受火时的最终破坏是随着负弯矩区承载能力不断退化发生钢梁的突然压溃.对边支点采用拉拔支座或限位措施,并且对中支点进行受压区局部增强以及箱内横隔板加密,均能有效增强钢-混组合连续箱梁的耐火韧性.

    桥梁工程钢-混组合连续箱梁耐火韧性数值模拟破坏行为

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    自锚式悬索桥索力优化的双矩阵法

    赫中营龙一鸣王根会
    51-60页
    查看更多>>摘要：为了确定自锚式悬索桥在目标优化状态下的最优索力,针对传统影响矩阵法进行索力优化时需要多次迭代计算、对初始条件敏感等问题,提出索力优化双矩阵法.首先,考虑主梁存在巨大轴力的结构特点,根据恒载、初始索力与加劲梁内力确定结构初始刚度,经过非线性有限元计算,利用叠加原理得到自锚式悬索桥的2个影响矩阵;随后,基于影响矩阵基本理论,推导矩阵方程,建立结构内力状态与位移状态间的关系,求解矩阵方程可得指定约束条件下的目标索力,通过算例阐明双矩阵法的主要计算过程,并将双矩阵法与传统影响矩阵法进行对比,分析迭代过程并讨论初始施调索力的影响;最后,以三跨自锚式悬索桥为例,应用双矩阵法实现索力优化.研究结果表明:算例中双矩阵法与传统影响矩阵法的计算结果相对偏差最大为0.14％;双矩阵法通过矩阵方程直接建立缆索内力与位移约束条件间的关系,其本质是结构内力与变形间的线性关系,因此无需进行迭代计算;双矩阵法不需要限定初始施调索力与索力施加方式,避免了传统影响矩阵法受初始索力影响导致的无法收敛等问题;此外,根据实际应用中索力优化的不同情况,双矩阵法中的位移约束条件可拓展为塔梁弯矩、截面应力等约束条件,便于在大跨度悬索桥设计中应用.

    桥梁工程自锚式悬索桥索力优化双矩阵法影响矩阵非线性效应

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    三维日照温度场效应混凝土曲线箱梁桥支座布置

    郝键铭高博英丁楠李瑞轩...
    61-71页
    查看更多>>摘要：为了研究混凝土曲线箱梁三维温度场效应,采用ANSYS瞬态热分析得到曲线箱梁桥在1 d中的日照温度分布,得出曲线梁各参数对箱梁腹板表面温度分布以及箱梁截面竖向、横向温差分布的影响规律,在此基础上总结出混凝土曲线箱梁桥的竖向、横向温差最不利参数组合,结合各国桥梁设计规范中对温度荷载的规定,提出适用于曲线箱梁桥的竖向、横向最不利正温度梯度.利用有限元软件MIDAS/Civil施加曲线箱梁桥最不利正温度梯度,并对桥梁的支座布置形式进行对比.研究结果表明:桥梁曲率半径、跨径参数、冬季气候、截面尺寸、热工参数对箱梁截面横向温差影响大;夏季沥青铺装厚度以及热工参数对箱梁的竖向温差影响较大;中墩内侧布置固定支座和外侧布置切向限位支座,其余墩均在内侧布置径向限位支座和外侧双向活动支座,可以使曲线箱梁桥位移和支反力分配更加合理.

    桥梁工程曲线箱梁桥三维日照温度场温度效应支承布置

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    公路事故多发路段辨识方法研究综述

    张驰周郁茗翟艺阳张敏...
    72-87页
    查看更多>>摘要：为探寻公路事故多发路段辨识方法的研究现状与发展趋势,利用文献计量学方法分析了中国知网(CNKI)数据库与Web of ScienceTM中的主题相关文献.从宏观角度对发文量趋势、关键词、研究国家进行简要分析,基于事故发生机理对事故多发路段辨识方法进行定义.在此基础上将事故多发路段辨识方法细分为:路段单元划分、数据收集处理、辨识指标选择与辨识方法选取4个子任务.并将第4个子任务划分为:统计驱动方法、模型驱动方法、空间驱动方法3类,回顾了各类方法的研究现状与优劣.最后从路段单元划分角度、交通事故数据角度、路段辨识方法角度提出事故多发路段辨识方法未来的发展方向.结果表明:滑动窗法和聚类算法能较好地划分出符合事故多发路段客观长度的道路单元;统计驱动方法存在考虑事故致因较少、确定指标阈值主观性较强灵活性不足、不考虑事故随机性的问题,可考虑利用模型驱动法解决;而模型驱动方法存在事故致因选取不科学的缺陷,基于人-车-路-环境-信息全要素系统充分考虑事故致因,严谨验证相关性的基础上合理选用事故致因,结合灰色理论有助于提高模型准确度;空间驱动方法可视化效果佳,基于地理信息系统(GIS)考虑时间维度的时空立方体法成为近几年的研究热点;融合模型驱动方法与空间驱动方法有助于构建可视化效果佳、辨识准确度高的模型;拓展至时空二维的路段单元、多维动态数据融合、重点考虑人因的事故致因与事故指标量化模型构建未来或有发展空间.

    交通工程辨识方法综述事故多发路段神经网络算法贝叶斯方法GIS

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    新能源汽车对中国私家车碳排放的影响

    田佩宁陈硕毛保华周琪...
    88-98页
    查看更多>>摘要：为研究新能源汽车(NEV)对私家车碳排放的影响,基于纯电动汽车(BEV)电池容量和单位公里耗电量的k-均值(k-means)聚类结果,计算各类型私家车的碳排放强度,采用改进的自下而上法,测算2008～2035年私家车碳排放和NEV碳减排量,并设置10个单一减排措施情景和2个综合措施情景,利用情景分析法,研究私家车的碳减排策略和达峰路径,最后提出建议措施.研究结果表明:私家车中NEV运行阶段的车公里碳排放相较汽油车低35％～69％;2008～2020年私家车碳排放增速较快,年均增速达19.3％,2021～2035年NEV的快速增长使私家车碳排放增速放缓,在现有NEV销量占比规划(2025、2030、2035年分别为20％、40％、50％)下,2035年NEV在私家车中的占比将达28％,届时私家车碳排放为6.68亿t CO2,趋于达峰(较2034年仅增长0.41％),NEV碳减排量为1.07亿t CO2,减排率为13.81％;若提高NEV的销量占比(2025、2030、2035年NEV销量占比分别达30％、50％、70％),私家车碳排放将于2033年达峰,峰值为6.28亿t CO2,2035年NEV可实现碳减排1.50亿t CO2,减排率19.32％;若采取低强度组合措施,私家车碳排放将于2034年达峰,峰值为6.73亿t CO2;若采取高强度组合措施,私家车碳排放将提前至2030年达峰,峰值为5.81亿t CO2,2035年碳排放量降至5.40亿t CO2,较基准情景下降19.2％,NEV实现碳减排2.36亿t CO2,减排率达30.39％;为使私家车碳排放在2030年达峰,应采取高强度碳减排措施,碳减排路径以推广NEV为核心,同时发展NEV节能技术和清洁电力,注重引导NEV向高BEV占比和轻型化BEV方向发展.

    交通工程碳排放新能源汽车自下而上法k-means聚类

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    考虑空间聚集特征的出租车交通事故影响因素分析

    王永岗刘晓虎张衡
    99-106页
    查看更多>>摘要：为有效甄别出租车交通事故成因,以美国芝加哥市区77个交通小区为基本单位,收集了2016～2018年各交通小区内出租车交通事故及出租车出行OD、人口分布、经济社会发展、土地利用性质、道路交通基础设施等数据,引入贝叶斯残差项反映某一交通小区对其他小区的空间影响效应,利用交通小区间的出租车出行联系替代小区间地理距离来构建空间权重矩阵,根据全局空间自相关Moran指数检验各交通小区间出租车事故率的空间相关性,并构建了贝叶斯条件自回归模型以辨识出租车事故率的显著性影响因素.结果表明:研究区域内出租车事故率存在显著的空间正相关性,出租车出行次数、平均单次行程时间与交通小区内出租车下车比率是出租车事故率的3个关键性影响因素,呈现显著的正相关,其中出租车下车比率影响最大;另外,出租车事故率亦与交通小区内的人口密度、商业用地比例、地标建筑数量、道路网密度、交叉口数量及公交站点数量呈正相关,而与18岁以下及64岁以上人口比例、工业用地比例呈负相关.

    交通工程出租车事故率空间权重矩阵贝叶斯条件自回归影响因素

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