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期刊信息/Journal information
中国公路学报
中国公路学报

马建

双月刊

1001-7372

glxb@chd.edu.cn

029-82334387

710064

西安市南二环路中段长安大学内

中国公路学报/Journal China Journal of Highway and TransportCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国公路学会主办的公路交通行业最权威的学术性刊物，主要刊载道路工程、桥隧工程、筑路机械工程、汽车与汽车运输经济与工程经济等专业的应用技术及理论性文章，并适当报道有关公路交通的新技术、新材料、新工艺以及国内外重大学术活动、工程建设及科技动态信息等。
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    中国桥梁工程学术研究综述·2024

    《中国公路学报》编辑部
    1-160页
    查看更多>>摘要：近年来,我国桥梁建设步伐不断加快,工程规模和技术水平达到世界领先,桥梁的高质量、创新性发展是实现交通强国建设的重要抓手和基本前提.为进一步提升我国桥梁工程学科实力,促进我国桥梁工程绿色低碳、可持续、智能化高质量发展,助力交通强国建设,在分析行业发展现状与趋势的基础上,围绕桥梁工程结构设计与体系创新、防灾减灾与结构安全、绿色施工与智能建造、健康运维与长寿保障等四大主题,系统总结了我国桥梁工程领域近年科技创新的最新成果,全面梳理了未来重点发展方向.具体涵盖桥梁作用与分析、高性能材料、钢桥与组合结构桥梁、大跨桥梁结构、桥梁基础结构创新、桥梁韧性抗震研究新进展、桥梁抗风、抗火、抗爆、桥梁工程抗撞与防护、抗水与韧性、桥梁多灾害耦合、桥梁高品质建造、绿色施工技术及建造技术、桥梁监测与评估、智能检测、桥上行车安全性、桥梁寿命增强技术、建养一体化平台、桥梁智能传感测试设备等21个热点研究方向,分析论述其学术研究现状、存在问题、具体对策及发展前景.该综述可为中国桥梁工程学科发展提供指引和参考,为桥梁工程领域研究人员和技术人员提供新的视角和基础资料.

    综述桥梁工程结构设计防灾减灾绿色施工智能建造健康运维长寿保障

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    长期服役状态下既有沥青路面结构延寿关键技术综述

    于新陈晨董夫强朱浩然...
    161-181页
    查看更多>>摘要：针对既有沥青路面结构存量巨大且老龄化严重的现状,延长既有沥青路面结构的服役寿命已成为交通行业持续发展的战略需求.以长期服役状态下的既有沥青路面结构为研究对象,综述了国内外关于路面结构健康状态检测及评价、性能演化规律与寿命预测、结构延寿设计方法、专用结构及靶向材料研发等4项延寿关键技术的进展.首先,介绍了探地雷达等全域无损检测技术在路面结构内部状况和承载力评价中的应用现状;其次,系统总结了足尺试验法、有限元法和离散元法在路面结构力学性能响应及性能衰减规律研究中的优势和局限性;在此基础上,梳理了既有沥青路面结构延寿设计的思路和参数的获取方法,并归纳了疲劳和永久变形量的验算模型以及延寿结构组合;最后,总结了不同层位和性能需求的既有沥青路面结构延寿材料与技术.建议未来研究应结合全域评价指标,分析既有沥青路面结构的性能衰减特征,建立剩余寿命预估模型和延寿设计方法,开发高性能补强材料,助力既有沥青路面结构延寿.

    路面工程既有沥青路面综述延寿技术健康评价寿命预测设计方法

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    基于温度应力分析的半刚性基层沥青路面拱胀病害成因

    袁江程怀磊孙立军李佳豪...
    182-196页
    查看更多>>摘要：针对西北地区半刚性基层沥青路面拱胀病害问题,结合实际调研和数值仿真,分析了真实服役条件下沥青路面的力学行为,提出了一种基于温度应力判别拱胀病害发育程度的方法.首先,实测了新疆地区典型半刚性基层沥青路面温度场,分析了路面不同深度处温度的时空分布特征,建立了路面温度场预估模型,确定了真实服役条件下的温度荷载;其次,建立了路面热力耦合数值模型,分析了温差、基层模量和膨胀系数对沥青路面温度应力与竖向变形的影响规律;最后,基于新疆地区实体路面工程,实地调研了路面基层状况与拱胀病害情况,建立了拱胀病害程度与基层温度应力之间的关系,确定了拱胀病害发育程度的分类标准.研究结果表明:新疆地区路面不同深度处的温度分布存在显著相位差,且随着深度增加,温度日波动幅度渐趋平缓.温度梯度和温度变化速率的差异导致不同结构层在不同时刻内经历不同的应力状态:在距路表以下30 cm范围内,路面结构层一天内受力状况经历了拉压交替过程,以致基层更容易受到应力变化的影响,从而使得基层更频繁地发生拱胀变形.拱胀病害发育程度随着基层模量增加而增加,可以分为无拱胀、轻微拱胀、中等拱胀和严重拱胀4个等级.研究成果可为拱胀病害无损判别和路面防拱胀设计提供参考.

    路面工程拱胀病害数值仿真温度应力温度场基层模量热力耦合数值模型

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    基于亿次加载试验的长寿命沥青路面性能演化规律及设计体系研究

    王旭东杨光钱振东周兴业...
    197-209页
    查看更多>>摘要：为了研发与验证长寿命沥青路面的设计原理与建造技术,本文依托足尺路面试验环道(RIOH Track)亿次级加速加载试验和长期、高频度的跟踪观测与试验研究,一方面提出并验证了一套工程可靠性高、适用性广,可显著提升沥青路面耐久性的"四化"建造技术,即"结构设计功能化、材料设计均衡化、施工工艺均一化和质量控制过程化";同时,揭示了宽刚度域基层沥青路面性能演化的荷载-环境耦合效应,服役性能的结构依赖性,性能演化的拐点及反"S"型趋势,路面T-D裂缝与车辙的对偶性损伤,以及FWD弯沉指标的负触变效应等5个本质演化规律.在此基础上,针对长寿命路面结构安全寿命和路表使用功能寿命的双寿命标准以及双向疲劳损伤模式,建立了宽刚度域基层长寿命沥青路面的结构体系,明确了相应的设计原则和设计指标.以结构刚度和结构模量为核心,提出了以4层体系FWD弯沉盆反算为基础,遵循结构刚度守恒和结构层刚度响应唯一性为原则的,多层体系结构层模量的反演方法.最终以服役性能反"S"演化趋势为基础,构造外因演化模型,并以结构刚度为内因指标,以结构模量确定力学指标,解决服役性能的结构依赖性问题,提出适用于宽刚度域基层结构的性能演化新模型,初步形成了长寿命沥青路面的设计体系.

    路面工程长寿命路面足尺环道宽刚度域模量反算结构刚度性能演化模型

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    基于道路结构承载力及环境严酷程度的服役寿命评价指标研究

    汪海年赵云飞杨旭
    210-227页
    查看更多>>摘要：随着中国公路进入大规模养护期,大量公路服役时间已经进入设计寿命后期,但现有养护体系还缺少公路的延寿标准,现行寿命评价指标主要针对新建道路.考虑道路服役过程中实际环境和荷载造成的道路状态劣化,提出了在役路面"自身健康状况+外部服役环境"的长寿命评价方法,并结合寿命预期初步提出相应的指标阈值.利用弯沉盆参数(Deflection Basin Parameters,DBP),其包括表面曲率指数(SCI)、基层损伤指数(BDI)、基层曲率指数(BCI)及道路状况指数(CI),采用主成分分析法构建道路健康指数(HpHI),以表征道路结构健康水平.基于中国公路自然区划以潮湿系数(K)、标准冻深(H0)、冻结指数(F)来表征自然环境,同时结合交通荷载等级联合构建环境恶劣指数(EEHI),以描述道路外部服役环境的严酷程度;基于HPHI与EEHi联合构建道路健康劣化速率(RHDR)作为在役道路长寿命评价指标.研究结果表明:HPHI与RHDR可联合判定道路的寿命阶段;在第二寿命阶段中,RHDR小于0.2是道路寿命30年的长寿命阈值,小于0.7是道路寿命15年的标准阈值;当RHDR突然连续增大时,表征道路寿命进入第3阶段是预警阈值.在理论领域,所提出的长寿命评价指标实现了道路寿命抽象到具体的描述,将道路的三阶段理论转变为现实的指标,可依据此指标实现道路状态的长期监测与寿命预测,对在役道路的长寿命分析提供理论支撑.

    路面工程长寿命路面长寿命评价指标道路健康指数环境恶劣指数健康劣化速率

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    人工气候加速作用下胶粉再生沥青老化特征及时空演变模型

    项迁肖飞鹏吴杰何文韬...
    228-243页
    查看更多>>摘要：环境气候作用下再生沥青的老化是引起再生路面性能衰减的主要内因,精准表征与预测再生沥青的老化特征随时空的演变行为,对于识别沥青老化程度及路面服役状态具有重要意义.为此,主要研究人工气候加速作用下胶粉再生沥青在时间与空间双维度的变化规律,针对老化后的胶粉再生沥青混合料中的分层抽提沥青,通过动态剪切试验、多重蠕变恢复试验以及傅立叶红外变换光谱试验明确老化特征参数的时空变化规律及材料组成的影响,求解并建立基于菲克第二定律的老化特征参数时空演变模型,并分析基于时空演变模型的老化预测.研究结果表明:胶粉再生沥青的车辙因子、不可恢复蠕变柔量的倒数、恢复率、羰基指数、芳香环指数以及亚砜基指数等老化特征参数在时间与空间维度的演变规律呈相反趋势,并且其随深度的衰减幅度在深度0～12.5 mm最大,而后逐渐趋于0;胶粉、硬质基质沥青与RAP(Reclaimed Asphalt Pavement)等材料的掺入,使得再生沥青的车辙因子、不可恢复蠕变柔量的倒数与恢复率等老化特征参数至少增长20％,而胶粉对再生沥青的官能团指数无显著影响;时空模型能较好地还原胶粉再生沥青老化特征参数的时空演变规律,模型的决定系数主要在0.9以上.基于时空演变模型预测结果表明,当表层羰基指数与时间的关系近似为平方根函数时,服役5年与10年的再生路面铣刨深度分别为0.027 m与0.086 m.研究结果可为路面管养中确定养护时期及翻修铣刨深度提供参考.

    路面工程胶粉再生沥青演变模型老化特征人工气候时空变化

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    基于自适应课程学习的探地雷达道路隐伏病害检测增强

    李亦舜杜豫川刘成龙岳光华...
    244-257页
    查看更多>>摘要：深度学习与探地雷达影像的结合用于检测道路中的隐伏病害已成为当前研究的热点领域.然而受限于样本真值获取难度大,小样本条件下提升隐伏病害检测的精度面临着挑战.为此提出一种自适应课程学习模型框架,旨在增强隐伏病害的检测精度.该框架遵循由易到难的渐进式训练策略,能够动态评估样本数据的难易程度,并自适应地调整数据的训练顺序.首先构建一个教师-学生自适应课程学习框架,通过交替搜索优化教师网络的样本难易评估机制和学生网络的病害检测性能.引入了软边界约束的损失函数,根据检测模型的预测误差动态评估样本的难易程度,并利用加权损失的反向传播实现样本训练顺序的自适应调度.为了适应不同规模与类型的检测模型,采用了 EfficientNet系列网络构建特征提取模块.基于实际工程数据,构建了一个包含反射裂缝、松散和空洞3类道路隐伏病害的数据集,共1 857例样本.试验设计了自适应课程学习、随机训练、指定顺序和指定逆序4种策略,并在YOLOv9和DETR两种病害检测算法中进行了验证.结果表明:从简单的数据样本开始训练,逐步增加样本的难度,可以有效加速模型的收敛并提高检测精度.与其余3类方法相比,所提出的自适应课程学习框架提升了隐伏病害检测精度分别达6.21％、4.01％、10.64％.通过对各样本难度评估的对比发现:城市道路场景的病害检测难度较大,但不同病害类型之间的难易程度无显著差异.该研究为道路隐伏病害的检测提供了一种新的技术途径,有助于提高检测的准确性和效率.

    路面工程隐伏病害探地雷达病害检测课程学习深度学习

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    基于足尺环道加速加载试验的沥青路面车辙预估模型校正

    周兴业肖倩单伶燕王旭东...
    258-268页
    查看更多>>摘要：为改进现有车辙预估模型的精度和可靠性,基于RIOHTrack足尺环道加速加载试验,对中国现行规范中的车辙预估模型进行了校正,提出了模型修正方法,改进了模型可靠性,使其更适合所在地区的车辙预估.研究发现,中国沥青路面设计规范中的车辙模型,具有显著的结构依赖性,模型预估精度最高、误差最小的为沥青混凝土层厚12 cm的半刚性基层沥青路面结构,且其他结构的预估精度均不高.为了提高车辙预估模型的精度和可靠性,通过在既有模型中引入地方性修正系数的方法,建立了新模型.经过地方性修正之后,所有结构的车辙预估模型精度均得到了较大幅度提高:单一结构修正时,MAPE由修正前的29.04％降至7.81％,决定系数R2＞0.82;按七大类结构归类进行修正时,MAPE更低,介于6.34％～7.99％之间,决定系数R2在0.87以上.由于基础数据中已经反映了不同路面结构和材料的特点,以及当地气候环境和交通荷载情况的影响,修正后模型更适合于RIOHTrack所在地区各类路面结构的车辙预测.

    路面工程足尺环道加速加载试验车辙预估模型模型校正

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    沥青混合料隐性病害动态共面电容成像优化

    史斌董侨陈雪琴胡兴...
    269-283页
    查看更多>>摘要：共面阵列电容成像技术通过检测电容变化来获取被测物体介电常数分布,为沥青路面隐性病害的检测和识别提供了一种可靠的无损检测手段.提出了一种敏感场优化策略,用于获取成像精度高、接近真实、分布均匀的敏感场,以精确重构沥青混合料隐性病害分布.首先,利用小波变换对多层敏感场进行融合,得到融合敏感场;其次,根据测得的动态共面电容分布,采用阈值优化方法提取不同扫描步的特征敏感场,进而得到真实敏感场;最后,基于非局部均值滤波对真实敏感场尖锐区域进行平滑处理,获得均匀敏感场.分别基于融合敏感场、特征敏感场和均匀敏感场对沥青混合料的隐性病害进行成像.通过小波变换获取具有清晰轮廓的融合敏感场分布;根据电容贡献度提取的特征敏感场,能够获得反映病害分布状况的真实敏感场;通过非均值滤波获取局部分布均匀的均匀敏感场.结果表明:融合敏感场重构图像显著提高了病害边缘稳定性;特征敏感场重构图像中病害周围伪影基本消除;均匀敏感场重构图像中病害内部分布更均匀.采用不同敏感场优化方法的成像质量提升程度从高到低依次为:特征敏感场＞均匀敏感场＞融合敏感场.

    路面工程敏感场动态共面阵列电容成像沥青混合料隐性病害移动式共面阵列电容传感器动态检测

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    不同应力状态下沥青混合料疲劳剩余强度及损伤演化规律

    黄拓于新林博煌周立波...
    284-293页
    查看更多>>摘要：目前,国内外对沥青混合料疲劳特性及损伤演化规律的研究尚不深入,导致结构层剩余寿命评价失准.为此,对沥青混合料开展了不同温度与应力状态的动载强度试验,分析了最大拉应力、Tresca、Mises、Drucker-Prager、Bresler-Pister 和简化 Desai 强度模型的适用性.结果表明:Bresler-Pister椭圆强度包络线和简化Desai六边形包络线与拉、压、劈裂强度试验点较为吻合,据此得到了考虑温度和加载速度影响的强度包络线.然后测定了不同温度和应力水平下混合料的疲劳寿命,分别选取加载次数为20％、50％、65％和80％疲劳寿命的试件进行拉、压、劈裂剩余强度试验,首次采用Bresler-Pister和简化Desai包络线的缩减表征三维强度衰变规律.进一步通过定义剩余三维强度、加载次数比等参数组,优选出基于Bresler-Pister准则建立的损伤演化模型,实现了三维强度破坏与疲劳破坏的内在统一.成果将为不同使用年限沥青层剩余强度预估及延寿设计的疲劳荷载控制研究提供试验与理论参考.

    路面工程沥青混合料疲劳剩余强度损伤演化规律不同应力状态

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