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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。
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收录年代

    热氧老化作用对高黏改性沥青黏弹特性的影响

    袁东东蒋玮肖晶晶卢灏...
    1-11页
    查看更多>>摘要：为了研究热氧老化作用对高黏改性沥青黏弹特性的影响,选择2种高黏改性剂制备高黏改性沥青.首先,分别对其进行旋转薄膜加热试验和压力老化容器加速沥青老化试验,模拟短期老化和长期老化现象;然后,采用扫描电镜观察热氧老化作用对高黏改性沥青微观结构的影响;最后,采用温度扫描试验、弯曲蠕变劲度试验及线性振幅扫描试验,分别研究了热氧老化作用对高黏改性沥青高低温黏弹特性及中温疲劳特性的影响.结果表明:长期老化对高黏改性沥青性能的影响大于短期老化对其性能的影响;从微观结构来说,热氧老化作用主要从2个方面影响高黏改性沥青性能,即轻质组分的挥发和高黏改性剂的溶胀、降解;从宏观性能来看,高温状态下,热氧老化作用使高黏改性沥青的复数剪切模量增大,相位角减小,高温黏弹性指标Z减小,抗车辙能力增加;低温状态下,热氧老化作用导致高黏改性沥青的蠕变速率与蠕变劲度之比(m/S)降低,蠕变柔量导数减小,低温变形能力变差,且在低温状态下温度对高黏改性沥青变形能力的影响远大于老化程度的影响;中温状态下,热氧老化作用使高黏改性沥青的屈服应力增大,疲劳寿命减小.

    道路工程高黏改性沥青老化高温低温中温

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    基于汉堡车辙试验的TB复合改性沥青混合料高温性能评价

    黄卫东莫定成吕泉郑茂...
    12-21页
    查看更多>>摘要：为了模拟terminal blend胶粉改性沥青(TB沥青)及其复合改性沥青混合料在高温多雨条件下的抗车辙性能,通过汉堡车辙试验分析了不同胶粉和改性剂掺量下的TB+线形SBS、TB+岩沥青、TB+线形SBS+岩沥青、TB+线形SBS+多聚磷酸(PPA)这4组TB复合改性沥青混合料在水-热耦合作用下的高温性能,对其汉堡车辙试验曲线、高温性能指标(抗蠕变速率、总变形速率)进行了分析评价.研究结果表明:TB沥青混合料在水-热耦合作用下的高温性能随橡胶粉掺量的增加而降低,但是SBS、岩沥青的加入则会完全改变这种趋势;当橡胶粉掺量(质量分数,下同)为10％〜20％,SBS掺量为1％〜3％,岩沥青掺量为2％〜8％时,总体上TB+线形SBS、TB+岩沥青这2种改性沥青混合料的高温性能将随胶粉掺量、SBS和岩沥青的掺量的增加而增强,20％ TB+3％线形SBS与20％TB+8％岩沥青这2种改性沥青混合料的高温性能均好于4.5％掺量的SBS改性沥青混合料的高温性能;岩沥青和PPA均能提高10％TB+3％线形SBS改性沥青混合料在水-热耦合作用下的高温性能,其中PPA的改善效果更明显,0.4％掺量的PPA的改善效果优于4％掺量的岩沥青;10％TB+3％线形SBS+0.4％PPA的TB复合胶粉改性沥青混合料的高温抗车辙性能比10％TB沥青提升了356.1％,故推荐采用TB+线形SBS+PPA的改性方案.

    道路工程高温性能汉堡车辙试验TB复合改性沥青混合料SBS岩沥青多聚磷酸

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    沥青载体中光稳定剂熔融历程与分散特性

    孙晓龙覃潇尹应梅侯荣国...
    22-34页
    查看更多>>摘要：针对光稳定剂在沥青路面材料中抗紫外改性效应的差异性问题,采用T770受阻胺光稳定剂制备光稳定改性沥青,基于不同试验设计方案,分别制备光稳定改性沥青膜与柱状沥青试件,借助聚离子束扫描电镜解析T770光稳定剂在沥青中的典型微观形貌及元素分布特征,系统研究柱状光稳定改性沥青试件中不同层位沥青的物理性能变化规律.基于图像分析技术,识别和表征光稳定剂颗粒在沥青中的分散状况及粒度组成特征,在此基础上,深入分析不同层位光稳定改性沥青的热失重特性.结果表明:在融入沥青载体过程中,受阻胺光稳定剂主要存在流态及结晶态2种特征微观形貌,其中,结晶态结构主要出现在未熔化光稳定剂边界位置,流态结构则主要出现在光稳定剂与沥青接触部分,或直接出现在沥青载体形貌中;下部光稳定改性沥青物理性能及光稳定剂含量与上部沥青存在一定差异;在可识别微区范围内,受阻胺光稳定剂在沥青材料中多以2〜3 μm粒度分散,在中、下部沥青中则存在少量10 μm粒径以上的大粒度光稳定剂;相较中下部沥青,光稳定改性沥青试件的上部沥青热失重起始温度提高了约10.8％,而热失重率则降低了约9.3％.对受阻胺光稳定剂分散特性的研究成果可为光稳定剂应用于沥青路面材料紫外老化控制提供相关依据.

    道路工程改性沥青分散性分析光稳定剂表征

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    改性乳化沥青冷再生混合料动态模量特性

    汪德才常昊雷郝培文蔡迎春...
    35-46页
    查看更多>>摘要：为了适应沥青路面新的动态设计方法,加深对改性乳化沥青冷再生混合料动态模量的认识,针对再生剂(rejuvenation agent,RA)、玄武岩纤维(basalt fiber,BF)、布敦岩沥青(Buton rock asphalt,BRA)及聚苯乙烯丁二烯共聚物(SBR)胶乳改性的乳化沥青冷再生混合料,开展单轴压缩动态模量与车辙试验,利用时温等效原理将不同温度下的乳化沥青冷再生混合料动态模量平移形成主曲线,并通过图像比对得到乳化沥青冷再生混合料的最佳外掺剂以及最佳掺量,最后基于灰熵理论进行动态模量与动稳定度的关联分析.试验结果表明:乳化沥青冷再生混合料黏弹性质与普通热拌沥青混合料相近;RA可以显著改善乳化沥青冷再生混合料的黏弹特性,并可降低乳化沥青的用量,但RA用量并非越多越好,推荐RA最佳用量为8％.利用Sigmoidal函数确立了7种不同乳化沥青冷再生混合料动态模量主曲线,其总体呈现出S形扁平状曲线特征.在同一级配与油石比条件下,BRA、SBR胶乳改性方式均能提升乳化沥青冷再生混合料的高温性能,而掺量(质量分数,下同)4％、8％、12％的RA改性对其高温性能有负面影响,相比于普通(未改性)乳化沥青冷再生混合料,采用SBR、BRA胶乳改性的冷再生混合料动稳定度分别增加18.6％、5.5％,而BF改性以及掺量为4％、8％、12％的RA改性,冷再生混合料的动稳定度分别下降10.8％、12％、30.1％、51.7％.乳化沥青冷再生混合料动态模量与动稳定度的关联度较好.试验成果可为改性乳化沥青冷再生混合料动态模量提升及其在道路维修设计中的应用提供依据.

    道路工程乳化沥青冷再生动态模量改性手段灰熵关联度

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    喇叭口河谷地形基本风特性实测

    李加武徐润泽党嘉敏朱长宇...
    47-56页
    查看更多>>摘要：为了研究复杂地形的风场特性,同时获得实际桥址处的风参数,以喇叭口河谷地形为研究对象,进行了为期6个月的现场实测.河流在该区域由山区进入平坦地区,因此该类河谷既有山区峡谷特点又有平原的地貌特点,地形地貌复杂.实测过程中使用三维扫描式激光雷达在河谷内进行多点观测,依托当地1座双塔斜拉桥进行测点布置.沿桥轴线方向每隔141 m设置1个虚拟测风塔,总计4个虚拟测风塔,即可得到这4个测点处的风速剖面.最终得到喇叭口河谷内不同位置的风剖面,以及不同位置、不同高度处的平均风速和风向,分析得到该地形下的风场特性.研究结果表明:在一定高度处风速有加速现象,此现象主要发生于河谷中下部,其成因与来流风向变化及地形有关;喇叭口河谷地形风剖面比《公路桥梁抗风设计规范》(JTGT 3360-01-2018)(简称规范)所列的模型复杂,难以用现有模型进行描述,但仍可以用幂函数进行描述;受来流及周围地形地貌影响,高风速时桥面高度处跨中位置的风速要大于两侧风速;桥面高度处不同位置的风向受来流方向和地形的影响存在差异;大气风向为西北方时,谷内风向角由近地面到高空变化较大,大气风向为东南方时,谷内风向角垂直方向上差异较小.所得观测结果与目前规范对风特性的描述存在较大差异,可对规范内容进行补充,同时也可为复杂地形下的风特性预测提供参考.

    桥梁工程风场特性现场实测风速剖面复杂地形

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    配合比参数影响钢纤维-基体界面黏结性能的试验

    袁明梁恩颜东煌韦炳灯...
    57-66页
    查看更多>>摘要：为研究活性粉末混凝土(RPC)材料中的相关配合比参数对钢纤维-RPC基体界面黏结性能的影响规律,以硅灰、消泡剂和骨料平均粒径3个配合比参数为变量,制作了6组基体进行钢纤维单丝拉拔试验.根据相应评价指标对实测数据和拉拔荷载-滑移曲线特征进行对比分析,并运用微观电子扫描技术(SEM)观测拉拔出的钢纤维表面微观形态、钢纤维拔出后的基体隧洞微观形貌以及基体表面微观形貌,进一步探讨试验参数对钢纤维-RPC基体界面黏结性能的影响.研究结果表明:硅灰对钢纤维-RPC基体界面黏结性能有明显影响,合适的硅灰掺量可以大幅度提升钢纤维-RPC基体的平均黏结强度和等效黏结强度,当硅灰掺量(质量分数,下同)提高到30％,其等效黏结强度相对于20％硅灰掺量有所下降;消泡剂的掺入不仅没有改善钢纤维-RPC基体界面黏结性能,反而产生了不利影响,掺入消泡剂会使基体的平均黏结强度有所提升,但等效黏结强度明显下降;由SEM观测钢纤维拔出后的基体隧洞形貌发现隧洞内存在孔洞缺陷,基体表面的大气泡数量减少而微小气泡增多,并且分布比大气泡更加密集;保持砂胶比一致,骨料平均粒径由0.2 mm增至0.4 mm时,其平均黏结强度和等效黏结强度变化不大,骨料平均粒径在0.2～0.4 mm范围内变化对钢纤维-RPC基体界面黏结性能影响较小.该研究可为深入研究活性粉末混凝土材料的界面性质优化以及其配比提供参考.

    桥梁工程活性粉末混凝土单丝拉拔试验钢纤维黏结性能微观形貌

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    特大跨径钢桁梁悬索桥静载试验

    虢曙安
    67-76页
    查看更多>>摘要：为准确掌握特大跨径钢桁梁悬索桥在服役荷载作用下的力学性能与工作状态,判断其是否达到设计预定目标,以主跨跨径1 480 m的杭瑞高速公路(杭州—瑞丽)岳阳洞庭湖大桥为工程背景,通过实桥静载试验及理论分析,研究特大跨径钢桁梁悬索桥在静力荷载作用下结构的整体力学行为.首先,明确活载非线性效应以及温度变化对桥梁力学行为的影响;其次,为了提高加载试验效率,在保证所有试验项目的荷载效率系数ηq均满足《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T J20-01-2015)要求(即0.8≤ηq≤1.05)的前提下,筛选出8个静载试验加载工况;最后,揭示了加载车辆最多的组合工况分级加载下的主塔偏位、主缆挠度、钢桁梁挠度、主缆索股力、吊索索力、索塔塔脚截面应变与梁端纵向位移的变化规律,并详细对比了试验结果与数值模拟结果.研究结果表明:对于该特大跨径钢桁梁悬索桥,在相当于4倍车道荷载作用下,分别按线性二阶理论及非线性理论算得的塔偏误差(君山侧)最大,为3.39％,基于线性二阶理论引入影响线概念进行活载效应的叠加计算仍然适用;在最大车辆加载的工况下,主塔偏位、主缆挠度、钢桁梁挠度、主缆索股力(应变)的实测值与理论值的比值变化范围分别为0.75 ～0.80、0.65～0.97、0.58〜0.96、0.78～0.88之间,最大相对残余值分别为0.04、0.09、0.1与0.04,均满足规范要求,主桥结构具有良好的整体受力性能和较大的强度安全储备.该桥研究结果可为特大跨径钢桁梁悬索桥力学性能的研究提供较好的数据支撑.

    桥梁工程钢桁梁悬索桥成桥静力特性有限元分析静载试验

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    超大深基坑开挖对邻近地铁隧道变形影响

    王利军邱俊筠何忠明罗欣...
    77-85页
    查看更多>>摘要：为研究超大深基坑开挖对临近地铁隧道变形影响,基于实际工程概况,利用有限差分软件FLAC3D建立三维模型,对基坑开挖过程中邻近地铁隧道侧的坑外地表沉降、围护结构地下连续墙变形和地铁隧道整体变形规律进行研究,并分析基坑与邻近地铁隧道相对位置对地铁隧道侧移的影响.研究结果表明:在基坑开挖作用下,邻近地铁隧道侧的坑外地表沉降受地铁隧道的影响,出现了3个沉降凹槽,地表最大沉降值出现在第1个凹槽,并且随着开挖深度的增加逐渐向右移动,第2个凹槽逐渐消失,第3个凹槽逐渐形成但不明显,与无地铁隧道影响时相比,其最大沉降值增大了10％;随着开挖深度的增加,地下连续墙侧移曲线由悬臂形变成近似中间大、两头小的抛物线形,没有出现脚踢形曲线,设置内支撑可以有效限制地下连续墙发生较大的侧向变形,保证基坑相对稳定;地铁隧道整体变形呈对称分布,水平位移呈倒八字变形,以水平位移为主,而竖向位移较小;当地铁隧道离地下连续墙距离L小于20 m时,对地铁隧道影响显著,为主要影响区域;地铁隧道最大侧移随着埋深增加,先增大后减小,增长趋势和无地铁隧道时的地下连续墙侧移大致相似,地铁隧道-土-地下连续墙相互作用复杂,受地铁隧道和基坑相对位置影响显著.

    隧道工程超大深基坑数值模拟地铁隧道水平位移

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    冻土区公路隧道洞口段热融规律

    富志鹏李博融韩常领董长松...
    86-96页
    查看更多>>摘要：为明确在地质、环境、气候及施工开挖等因素共同影响下的洞口段热融规律,进一步完善寒区公路隧道洞口段边仰坡热融稳定性防治技术,依托青海省境内共玉(共和—玉树)高速公路姜路岭隧道,通过现场监测、数值模拟及理论分析,对洞口段洞内地温响应过程及变化规律进行深入研究,根据温度场的模拟计算结果,分析影响边仰坡及隧道内热融范围的主要因素,并判断控制温度场的方法.结果表明:坡面浅埋土体地层中的温度变化相对地表有着一定的滞后性,这种滞后性与深度成正比;太阳辐射对依托工程洞口段边坡热融的影响较大,即使是阴坡面也极有必要施做一定的遮阳措施来减小冻土热融;洞内围岩融化圈在施做二次衬砌之前增长和发育的速度较快,在施做一次衬砌前,围岩热融圈也已形成较大的规模,这对于还未受到强支护的洞室稳定性十分不利,应当注重二次衬砌施做前的洞内保温措施;施工开挖阶段坡面热融对洞内围岩热融的影响随着隧道埋深的增长迅速减小,应当注意对埋深特浅断面的拱顶围岩热融范围的影响,特别是对大范围热融贯通现象的防范.

    隧道工程冻土区数值分析热融规律水化热热学参数

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    基于站点重要度的轨道交通沿线常规公交线路调整

    高悦尔崔洁王成崔紫薇...
    97-106页
    查看更多>>摘要：为了避免轨道交通沿线公共交通运力浪费,需要对轨道交通沿线常规公交线路进行调整.首先,从常规公交与轨道交通共线的空间关系入手,分析常规公交乘客转移到轨道交通可能存在的换乘关系;其次,针对共线段时间效用较低的常规公交线路进行换乘客流特征分析,通过评估待调整常规公交上下行线路的站点重要度,进一步分析共线段站点空间关系以判断常规公交共线段是否保留;最后,通过站点重要度均值和置信度水平确定所研究公交线路端点线路和站点是否为重要线路和站点,并结合端点线路长度确定端点线路是否保留.研究结果表明:常规公交线路共线段取消后,客流直接转移到轨道交通,减少了轨道交通沿线常规公交的运力浪费,同时为轨道交通运营初期培育客流,促进轨道交通的使用效率;常规公交保留端点线路后,高峰时期客流量在调整后增加了接近2倍,新增了换乘客流,说明根据站点重要度判断端点段线路作为轨道交通供给线路的实际意义;根据常规公交线路的客流分布计算站点重要度,并对共线特征下的分段线路重要性进行评价,制定分段调整方案,同时兼顾了轨道交通沿线常规公交线路的共线特征与客流特征,其结果更接近实际需求.该研究可以为轨道交通沿线常规公交线路的调整提供决策依据.

    交通工程城市交通公交线路调整站点重要度轨道交通置信度

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