期刊,中国公路学报 2024年卷7期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

中国公路学报

主　　编：马建

出版周期：双月刊

国际刊号：1001-7372

电子邮箱：glxb@chd.edu.cn

电　　话：029-82334387

邮政编码：710064

地　　址：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。

正式出版

收录年代

高桩承台连续刚构桥的调谐隔震设计方法

赵灿晖杨正浩袁小聪肖仕周...

137-146页

查看更多>>摘要：高桩承台连续刚构桥具有基础抗侧移刚度小的特点,能有效延长结构自振周期,减小地震内力响应.为更好地利用高桩承台的柔性变形,基于质量调谐原理,提出了一种调谐隔震设计方法.该方法将连续刚构桥简化为2自由度体系,建立调谐隔震的力学模型,将随机振动作为外部激励,以墩底弯矩最小为优化目标,采用频域解法建立了墩底弯矩响应与桥墩-桩基的频率比f、主梁-承台质量比μ的函数关系.通过枚举法,得出最优频率比与质量比的函数关系,进而求出优化后的桥墩刚度和桩基刚度.计算结果表明:连续刚构桥的2自由度简化模型可以准确反映其主要动力特性,经调谐隔震优化设计后,墩顶和墩底弯矩的减震率分别可达46.5％和58.7％,验证了调谐隔震方法可有效控制高桩承台连续刚构桥的地震响应.

关键词：

桥梁工程调谐隔震简化模型连续刚构桥随机振动最优频率比

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基于三维气弹模型的悬索桥2类吊索尾流致振及其控制措施研究

李寿英李啸宇邓羊晨宋神友...

147-156页

查看更多>>摘要：大跨度悬索桥吊索频率低、阻尼小,极易在风荷载作用下发生大幅振动.为比较研究平行钢丝和钢丝绳2类吊索尾流致振特性的差异,以深中通道伶仃洋大桥四索股吊索为工程背景进行了系统的试验研究.首先,设计并制作了2类吊索的气弹模型,并进行了模型动力参数识别;然后,进行了 2类吊索的气弹模型测振风洞试验,比较研究了风速和风攻角等参数对2类四索股吊索尾流致振的影响规律;最后,进行了多种抑振措施(包括分隔架、调谐质量阻尼器、辅助索和增加结构阻尼等)对上述2类四索股吊索风致振动的抑振效果研究.结果表明:2类吊索发生尾流致振的最不利攻角均为75°,并在多个工况下发生碰索现象,吊索主要为一阶振动,轨迹呈顺时针椭圆;相较于平行钢丝吊索,钢丝绳吊索发生尾流致振的风攻角范围更大;采用等间距3个分隔架可有效抑制吊索相对振动,在此基础上,增加辅助索措施可有效抑制吊索的整体振动.

关键词：

桥梁工程悬索桥吊索风洞试验尾流致振三维气弹模型振动控制

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万方数据

考虑主缆镀锌层蠕变的索夹螺杆紧固力损失预测

周勇军贾利强杨帆赵煜...

157-167页

查看更多>>摘要：为研究悬索桥索夹在施工及运营阶段中螺杆紧固力损失规律与预测模型,以广西龙门大桥主缆索夹为研究对象,基于室内试验,采用时间硬化理论对悬索桥主缆轴向蠕变以及考虑主缆镀锌层蠕变的索夹螺杆蠕变参数分别进行非线性回归拟合,并通过建立的索夹局部有限元模型对拟合参数进行验证.研究了螺杆应力随时间的损失规律;建立了全桥有限元模型,对运营阶段各类型和位置的索夹螺杆进行紧固力损失的有限元模拟预测.研究结果表明:对于材料蠕变,有限元计算值比公式值小6％,螺杆张拉后10 000 h有限元计算误差在10％以内;在索夹螺杆初次张拉完成后的40 d内应对其进行检测与补张,在施工阶段二次补张完成后的2年3个月内应再次对索夹螺杆紧固力进行检测与补张.研究结论可为悬索桥索夹螺杆紧固力检测与养护提供技术支持.

关键词：

桥梁工程悬索桥蠕变模型螺杆紧固力

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万方数据

考虑纤维桥接退化的钢筋UHPC梁受弯承载能力计算方法

胡玉庆戚家南陈东崔冰...

168-178页

查看更多>>摘要：现有UHPC梁受弯承载力计算方法均基于承载力极限状态下的受力模型推导,并用试验验证所得,未考虑正常使用极限状态到承载力极限状态纤维桥接作用退化对极限承载力的影响.对于UHPC梁,若正常使用极限状态允许其带裂缝工作,裂缝在活载作用下会存在闭合和张开的问题;若裂缝宽度达到一定值,伴随裂缝的闭合与张开,跨过裂缝的纤维-基体会因界面黏结疲劳导致黏结性能退化,纤维黏结性能的退化进一步引起UHPC梁跨中截面一定高度上的纤维桥接作用失效,影响其受弯承载能力计算的准确性.为此,充分研究了应变硬化与软化UHPC材料的力学性能,分析了单调和循环加载下纤维与基体的黏结滑移关系,确定了正常使用极限状态下裂缝不扩展的宽度值,然后考虑应变硬化UHPC极限拉应变和钢筋屈服应变的关系,基于循环荷载下跨裂缝纤维-基体黏结性能退化规律,分别建立了受弯全过程纤维桥接合理量化的钢筋UHPC梁受弯承载力计算方法.通过现有文献中UHPC梁的试验结果验证发现,对于应变硬化和应变软化UHPC梁,所提出公式的计算结果与试验结果平均比值分别为0.9和1.0,这表明所提出的计算方法可对应变硬化与软化UHPC梁受弯承载力进行较为准确的预测.另外,研究发现,对于UHPC梁,若要充分利用UHPC中纤维的桥接贡献,其正常使用极限状态下裂缝的宽度不宜大于0.05 mm.

关键词：

桥梁工程UHPC梁受弯计算方法承载力极限状态正常使用极限状态纤维桥接退化

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强震区桥梁抗震挡块强度退化模型及其应用

韦旺邵长江袁得铮王春阳...

179-188页

查看更多>>摘要：钢筋混凝土抗震挡块作为强震区桥梁的重要受力构件,强震下往往率先发生严重破坏,而现行规范中尚未明确给出挡块的抗震设计方法及其分析模型.为此,在揭示钢筋混凝土抗震挡块斜截面破坏机理的基础上,基于刚体转动平衡方程推导了考虑混凝土残余抗拉强度和钢筋变形协调性的3类挡块强度计算公式,并通过能量等效原理建立了挡块强度双折线退化模型.以九度区一座近断层的中小跨径梁桥为例,通过剪切铰模型模拟挡块强度双折线退化,进而探讨挡块承载力下降对桥梁下部结构地震需求的影响.研究结果表明:所提抗震挡块强度计算公式及其强度退化模型能够较为精确地预测挡块的力学特征(计算平均误差小于5％),采用剪切铰模型能够合理地模拟挡块在强震下的损伤行为;强震作用下,不考虑抗震挡块碰撞效应的影响将低估桥梁下部结构的地震需求,会导致不安全的设计结果;而仅考虑挡块刚性碰撞(不考虑挡块承载力下降)则会高估桥梁下部结构的地震需求,容易造成不必要的浪费;抗震挡块不仅起到限制主梁横向位移的作用,而且挡块的损伤一定程度上起到消耗上部结构地震力的作用;考虑所提挡块强度退化后,能准确反映主梁与挡块之间的碰撞力对桥梁下部结构地震需求的影响.所提的挡块强度退化模型及其模拟方法可为九度区中小跨径梁桥的抗震设计提出借鉴.

关键词：

桥梁工程强度退化模型剪切破坏机理抗震挡块板式橡胶支座滑动效应九度区

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盾构管片开口解析分析方法及其应用

陈张鹏臧延伟杨仲轩徐荣桥...

189-203页

查看更多>>摘要：为方便隧道中人员和车辆在灾害中能就近逃生和避险,需要设置大量的地下结构联络通道,这就带来了盾构隧道管片开口问题.采用Timoshenko曲梁理论描述管片的力学行为,通过土弹簧和荷载模拟周围土体对隧道的约束和加载作用,三向弹簧模拟环内纵缝接头,均布剪切弹簧模拟环间接头,建立了分析模型.首先采用状态空间法,推导了不考虑开口时多环衬砌传递方程.其次引入自由边界条件,调整荷载和系统矩阵,导出了考虑开口工况和错缝拼装的多环衬砌传递方程,得到了开口工况下盾构隧道的响应.最后结合之江路联络通道工程,通过数值算例,验证所提方法的同时分析了大直径盾构隧道开口工况下开口环和邻近环的变形和内力分布规律,研究了地质条件和环间连接情况对衬砌开口的影响.结果表明:开口环位移增加而内力减小,邻近环则位移和内力都增加;周围地质条件越好,隧道受开口工况的影响越小.在实际工程中,可以通过增强环间连接的方法来减小开口工况对于衬砌受力的影响.

关键词：

隧道工程盾构隧道状态空间法解析方法管片开口

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TBM滚刀与高压水射流布局对滚刀破岩效率影响的室内试验

张金良许弘毅龚秋明杨风威...

204-217页

查看更多>>摘要：硬岩掘进机(TBM)在完整高强度岩体中掘进性能受限,可通过搭载高压水射流系统在工作面上切缝以提升滚刀破岩效率,然而相关大尺寸试验较少且缺乏系统性.为探究滚刀-高压水射流切割布局对滚刀破岩效率的影响,采用福建龙岩黑云母花岗岩先后进行了高压水射流切割与全尺寸滚刀破岩试验.试验包括滚刀沿双水刀切缝间、单水刀切缝上、三水刀切缝间、单水刀切缝一侧4种布局,同时也进行了无水射流切缝辅助的滚刀破岩以作对比.试验过程中采集了破岩滚刀力,收集了破岩产生的渣片并进行筛分.最后根据试验现象分析了不同布局下的裂纹扩展形态.结果表明:水刀滚刀切割轨迹重叠有助于滚刀贯入,滚刀力降低并促进侧向裂纹向斜上方自由面扩展,但产生的岩片尺寸有限;滚刀沿三水刀切缝的中间切缝破岩时,刃底一侧的侧向裂纹扩展可能受到抑制;滚刀沿两水刀切缝之间破岩性能最优,刃底两侧的侧向裂纹均能朝水刀切缝底部扩展并贯通以形成大岩片,且切缝深度越深滚刀破岩效率越高,但增幅逐渐变小.试验成果可为滚刀-高压水射流联合破岩TBM刀盘设计及破岩性能估计提供参考.

关键词：

隧道工程硬岩隧道掘进机室内破岩试验高压水射流辅助破岩滚刀破岩性能滚刀水刀布局

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道路交通系统数字孪生:概念、成熟度分级与研究展望

孙剑秦国阳

218-236页

查看更多>>摘要：数字孪生的概念和技术的兴起为建立物理和虚拟空间融合交互的道路交通系统提供了关键的理论框架和技术指引,因此受到国内外学术界、工业界和政府部门的广泛关注.然而,在研究和应用过程中,道路交通系统数字孪生存在以下突出问题:①概念有待明晰;②孪生对象有待明确;③能力成熟度分级有待制定;④支撑数字孪生的新交通技术研究有待加强.为此,首先系统梳理并界定道路交通系统数字孪生的对象和概念,进一步提出道路交通系统数字孪生"可视-可诊-可管-可优"四级成熟度VDM O模型.以典型应用场景为切入点,系统分析了四级成熟度模型对应的研究进展、科学问题和关键技术.最后,从可持续发展和工程实践应用的视角,总结了道路交通系统数字孪生未来应用挑战和展望.该综述可为道路交通系统数字孪生的技术研究,工程实践及其可持续发展提供重要参考.

关键词：

交通工程道路交通系统综述数字孪生成熟度模型交通仿真管控优化

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面向自动驾驶仿真测试的高覆盖切入场景库生成方法

李鹏辉董倩茹袁赫男胡文浩...

237-249页

查看更多>>摘要：为解决虚拟仿真测试所需高覆盖场景的生成难题,以自动驾驶车辆事故高发的高速公路切入场景为研究对象,基于搭载多源传感器实车采集的自然驾驶数据,开发基于规则的切入场景自动提取算法;选取核心场景要素建立基于运动学特征的车辆切入轨迹模型,量化分析模型参数分布特征;基于高斯混合模型构建多维度逻辑场景参数联合概率密度函数,在此基础上提出基于哈密尔顿蒙特卡洛(Hamiltonian Monte Carlo,HMC)采样与Jensen-Shannon(JS)散度覆盖度表征的多维空间场景参数高覆盖生成方法.基于所提取的2 422例车辆切入片段研究发现:①基于起始时刻主车速度Ve0、相对速度Vr0、车距Dx0、切入时长T、切入车辆横向加速度ay和纵向加速度ax六参数的横纵向运动学模型可有效表征切入车辆运动轨迹,平均拟合均方根误差为0.7 m;②八分量高斯混合模型对切入场景参数的联合概率密度分布拟合效果最佳;③JS散度随着场景采样数量的增加快速下降而后逐渐收敛至0.01,表明HMC方法可实现切入场景参数的快速采样与高覆盖生成;④本方法实现切入数据集片段信息全覆盖所需场景生成数量为2 160个,相比于传统马尔科夫蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)方法所需场景生成量缩小约73倍,测试效率显著提高,推荐用于高速公路全量切入场景库构建.提出的切入场景轨迹模型与高覆盖生成算法具有可解释性、高覆盖度、生成快捷的特点,将为自动驾驶虚拟仿真测试提供有力支撑.

关键词：

交通工程高覆盖场景生成哈密尔顿蒙特卡洛仿真测试场景自动驾驶切入

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基于多维时空层递的交通信号分布式强化学习方法

王福建范诚睿周斌封春房...

250-263页

查看更多>>摘要：信号控制是智能交通系统的重要组成部分,融合人工智能等新技术的信号优化逐渐成为研究热点,具体策略可分为集中式和分布式2类.分布式控制的轻量化状态空间可以有效避免深度强化学习中的维度灾难问题,近年来愈发受到研究者关注.现有的分布式协同控制策略多以图卷积网络或图注意力网络为基础挖掘路口的耦合关系,但对路口状态之间的时空关联性随时变交通流的动态变化特征考虑不足.为此,首先基于门控循环神经网络建立时变交通流特征的提取方法,确定多路口时空关联度;其次采用图注意力机制搭建区域时空特征的层递融合算法,以路口重要度为指标实现状态空间重构;再次,采用全连接理念面向自适应相位相序结构构造路口通行权切换决策模型.最后,基于实际路网仿真测试了模型控制效果.结果表明:相比于传统分布式强化学习算法,该模型在低、中、高3种流量下的车辆平均排队长度分别降低了 13.74％、5.03％、6.30％以上,表明了新方法的潜在应用价值.

关键词：

交通工程智能交通深度强化学习信号控制多角度时空学习层递学习

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