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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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    悬索桥自适应锚碇基础土压力与变位离心模型试验

    梁发云华建江铸炜卢永成...
    125-134页
    查看更多>>摘要：以上海黄浦江某越江大桥在方案研究中提出的自适应锚碇基础为背景,针对埋置于砂土地基中的自适应锚碇基础开展了离心机模型试验,分析了主缆拉力作用下锚碇的侧土压力分布及变位规律,探讨了偏心填土对锚碇稳定性和变位的影响.研究结果表明:锚碇在主缆拉力作用下呈现绕侧面趾部的旋转变位模式,靠近锚拉点一侧受主动土压力作用,远离锚拉点一侧受被动土压力作用,两侧的土压力差能够提供一定的水平抗力.锚碇基础承受主缆拉力作用时,其主要的变位模式为转动变位,刚性水平变位对锚碇整体变位的贡献较小;偏心填土显著减小了锚碇的水平变位,有利于提高锚碇抗倾覆稳定性与变位控制.研究结论对于自适应锚碇基础的理论分析和工程设计具有参考价值.

    桥梁工程自适应锚碇离心模型试验土压力水平位移偏心填土

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    Rayleigh波对跨V形河谷拱桥地震反应的影响

    罗超盛川宛俊舟许春荣...
    135-146页
    查看更多>>摘要：为了研究Rayleigh波输入对跨越河谷拱桥地震反应的影响,以某跨越V形河谷拱桥为例,开展了 Rayleigh波在V形河谷地形中传播时引起的河谷两岸的非一致激励对桥梁结构地震响应影响的研究.以SV波输入作为参考,对比了 Rayleigh波和SV波作用下的河谷场地地面运动的分布特征、拱脚处地震动输入、桥梁结构内力分布规律和桥梁结构关键部位地震响应.研究结果表明:相较于SV波,Rayleigh波入射时河谷场地的地震动峰值加速度PGA分布呈现出入射一侧放大和出射一侧减小的特点,具有显著的非一致特性;在桥梁结构内力反应方面,Rayleigh波入射时的主拱圈的轴力、弯矩和剪力均显著大于SV波入射时的情况,其中轴力和弯矩的最大放大倍数在1.8倍以上,同时2种波入射时桥梁结构的轴力和弯矩在拱圈上的分布规律也有显著区别;在桥梁结构关键部位的地震反应方面,Rayleigh波入射时主要激发绕横桥向转动的振型,而SV波输入时主要激发纵桥向的振型;Rayleigh波输入时高阶振型放大系数最大,考虑到高阶振型频率对应的反应谱值更大,会出现结构反应由高阶振型起控制作用的情况.在地震动输入时考虑Rayleigh波对桥梁结构地震反应有显著的影响,在工程设计中应予以重视.

    桥梁工程Rayleigh波输入改进的域缩减法V形河谷大跨度拱桥非一致激励

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    模块式三维加筋土桥台变形特性载荷试验

    朱晨蔡晓光李雨润李思汉...
    147-157页
    查看更多>>摘要：三维加筋土桥台因前墙宽度有限,上部荷载作用下前墙与翼墙均会发生变形,仅在平面应变条件下讨论其变形特性显然与实际工程情况不符.为此,以实际桥台为原形,开展大比例尺载荷模型试验,研究三维条件下加筋土桥台顶部沉降、面板水平位移、土体水平位移和筋材应变规律,并将试验结果与现有计算方法结果进行对比分析.结果表明:顶部沉降值随荷载增加而近似线性增大,最大沉降发生在桥座处;桥台在使用极限状态(100 kPa荷载)下的沉降值小于1％H(H为桥台下部结构高度),联邦公路管理局规范中使用极限承载力设计相对保守;桥台前、翼墙的最大面板水平位移均出现在桥台中上部,变形规律基本一致;考虑三维效应的变形修正方法计算结果与实测结果具有较好的一致性;顺桥向筋材应变最大值为1.31％(600 kPa下),潜在破裂面为双折线形;横桥向筋材最大应变都发生在桥座下,在同一高度下整体沿横桥向呈现中间大并向两侧衰减的变化特征;实测筋材拉力最大值与刚度法计算值具有很好的一致性.

    桥梁工程土工合成材料载荷试验加筋土桥台变形三维条件

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    矩形钢管混凝土柱-软钢板组合高墩的抗侧刚度

    蔡哲罕卓卫东王志坚黄新艺...
    158-169页
    查看更多>>摘要：抗侧刚度是高墩设计中需要关注的构件基本性能之一.通过4个试件的低周往复水平荷载试验,初步研究了轴压比和软钢板相对高厚比对新型可更换部件的矩形钢管混凝土柱-软钢板组合箱形截面高墩抗侧刚度的影响.试验结果表明:在弹性阶段,新型组合高墩试件具有较大的初始抗侧刚度,可满足高墩对墩顶位移量的控制要求;软钢板发生弹塑性屈曲后,试件的抗侧刚度下降32％～53％.利用试验结果对新型组合高墩有限元模型进行验证,以验证后的有限元模型为基础进行参数拓展分析,探讨影响新型组合高墩抗侧刚度的关键因素.参数分析结果表明:轴压比、软钢板相对高厚比及其屈服强度对高墩的初始弹性抗侧刚度几乎没有影响;软钢板发生弹塑性屈曲后的高墩抗侧刚度与软钢板相对高厚比密切相关,当软钢板相对高厚比由200降至100时,屈曲抗侧刚度和最小抗侧刚度分别增加37％和48％.将新型组合高墩简化为由软钢板连接的多肢钢管混凝土柱,分别推导建立了适用于新型组合高墩初始弹性抗侧刚度和屈曲抗侧刚度的实用计算公式,理论计算结果与试验结果和有限元计算结果吻合良好;当软钢板属于中厚板或厚板时,后者计算公式可用于估算大震后新型组合高墩的抗侧刚度.

    桥梁工程抗侧刚度参数分析组合高墩实用计算公式

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    短线预制悬拼连续梁施工误差实桥试验及安装线形分析

    刘红平邢江陈浩程高...
    170-178页
    查看更多>>摘要：短线法节段预制悬拼连续梁安装线形偏差源于节段制造尺寸、质量、安装时机、温度、接缝宽度、预应力等施工误差,设置接缝垫片来纠偏安装线形易产生接缝不密实、渗水、预应力损失、整体刚度削弱等问题,但目前尚无其他有效纠偏方式.为探明短线法节段梁施工偏差及其对大跨连续梁悬拼安装线形的影响规律,依托某短线法节段预制拼装大跨连续梁桥,基于三维点云数据进行节段的虚拟拼装及线形控制,开展梁段质量、温度、胶接缝宽度等实桥测试和悬拼线形监测,分析施工偏差变化特征并基于有限元模型揭示主梁安装线形受施工偏差的影响规律,提出安装线形纠偏策略与方法.实桥试验及有限元分析结果表明:短线法预制连续梁节段质量偏差介于-6％～6％,而悬臂梁边中跨总质量偏差约4.5 t,仅为单个节段质量的1/10.以连续梁最大悬臂状态恒载产生最大挠度为基准值,可得到因节段制作尺寸、温度、胶接缝宽、存梁时间、节段质量及预应力等施工误差产生的下挠值分别为259.2％、108.9％、81.8％、20.5％、9.0％和7.5％.节段制造尺寸是引起安装线形偏差的关键,间接影响节段质量、胶接缝宽度,首节段尺寸偏差对安装线形的影响最大.节段制作尺寸若不及时纠偏,可产生最大83 mm的高程偏差.提出的节段预制逆作法和安装线形"两级纠偏"方法为大跨变截面连续梁安装线形控制提供参考.

    桥梁工程悬臂拼装实桥试验短线法节段预制施工误差安装线形

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    节段预制拼装综合管廊承插式接头抗弯性能研究

    凌同华余彬谷淡平谭嘉诺...
    179-190页
    查看更多>>摘要：抗弯刚度是表征接头抗弯性能的重要力学参数,为给预制拼装综合管廊承插式接头抗弯设计提供理论依据,开展了等尺寸承插式接头抗弯力学性能试验,研究了弯矩作用下接头应变、挠度、张开高度、底部张开量、转角等参数变化规律及破坏特征,并计算接头抗弯刚度.建立了预制拼装综合管廊承插式接头抗弯力学模型,推导了接头抗弯刚度计算解析表达式,并采用有限元软件ABAQUS建立了接头抗弯数值模型,对比分析了 3种方法计算得到的接头张开距离、张开高度和转角随弯矩的变化规律,以验证接头力学模型与数值模型的正确性.结果表明:接头抗弯刚度计算解析公式及有限元数值模型计算得到的接头张开高度、接头转角和底部张开距离随弯矩变化规律均与试验结果基本相同,三者结果吻合良好,验证了接头力学模型与数值模型的正确性;预制拼装综合管廊承插式接头受弯变形可分为3个阶段(全截面受压阶段、弹性阶段及极限承载阶段);接头屈服弯矩约为极限弯矩的83％,接头屈服张开距离与转角约为极限状态的1/3;弹性阶段抗弯刚度为40 000 kN·m·rad-1,极限承载阶段抗弯刚度为5 461 kN·m·rad-1;弯矩作用下承插式接头顶部外侧和承口端底部受压开裂破坏,插口端顶角出现混凝土剥落导致接头破坏.研究结果可为预制拼装综合管廊承插式接头抗弯性能安全评价与设计提供科学依据.

    隧道工程预制拼装管廊抗弯试验承插式接头抗弯刚度计算模型

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    隧道围岩块体垮塌声发射与自振频率演化特征试验

    胡杰张延欢吴威涛刘洪亮...
    191-203页
    查看更多>>摘要：隧道围岩垮塌灾害防控技术对隧道安全建设具有重要意义,监测预警技术是隧道灾害主动防控的重要手段.针对传统位移、应力等监测指标对隧道围岩突发块体灾害难以有效响应的难题,从块体垮塌灾变机制出发,分析灾变过程的声发射和自振频率演化规律.首先基于理论推导,从简化二维应力状态的角度对块体失稳过程进行简化分析,建立了隧道围岩块体振动模型,分析了不同失稳模式下规则方形块体自振频率与应力、接触面积、摩擦力等要素的对应关系.同时基于自研的新型块体垮塌过程模拟试验系统,设计开展了室内块体失稳大尺度物理模拟试验,研究了应力状态、接触面积等因素对块体失稳过程自振频率的影响,进一步研究了块体失稳过程滑移面摩擦声发射信号的演化规律.研究成果表明:滑动型块体自振频率随着侧压力的增加而增大,当侧压力由0.1 MPa增加至0.5 MPa和1 MPa时,自振频率分别增加了 16.18 Hz和25.79 Hz.接触面积减小,自振频率随之减小,块体自振频率可以有效反映滑动面对关键块体的约束作用;岩块滑动过程声发射主频分布带宽相对较小,但集中分布的频段较多,绝大部分声发射信号集中于0、20、40、50、150 kHz频带附近,与侧压力大小无关.该研究成果可为隧道围岩块体垮塌灾害的"声-振"联合监测预警方法提供必要的理论支撑.

    隧道工程灾变演化模拟试验块体垮塌声发射自振频率

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    隧道爆破炮孔堵塞结构运动规律与长度优化研究

    叶志伟陈明杨建华姚池...
    204-215页
    查看更多>>摘要：合理确定炮孔堵塞长度对提升爆破破碎效果及控制爆破有害效应具有十分重要的意义.针对隧道爆破堵塞结构的运动规律与长度优化,基于一维轴向运动模型,对炮孔堵塞结构进行了受力分析,考虑了炮孔扩腔膨胀、岩体裂隙扩展及堵塞结构运动对爆生气体压力的影响,优化了爆炸荷载的计算方法,同时还考虑了堵塞结构冲击压缩对滑动摩擦阻力的影响,揭示了附加滑动摩擦阻力的产生机制,建立了用于计算堵塞结构宏观运动过程的"分时分段"计算模型,揭示了堵塞结构滑动摩擦阻力自底部至顶部递减的分布规律,分析了岩体类型、装药结构及堵塞长度对堵塞结构运动规律的影响,提出了允许堵塞结构部分冲出炮孔的"运移式"优化原则,并基于此计算了隧道爆破不同岩体工况下掏槽孔、崩落孔及周边孔的最优堵塞长度.结果表明:堵塞结构运动过程并不是固定不变的,岩体类型、装药结构及堵塞长度均会对其产生显著影响;隧道爆破常见工况下炮孔最优堵塞长度范围为0.3～0.6 m,对于等级为Ⅰ或Ⅱ类的较好岩体,取0.5～0.6 m,对于等级为Ⅲ类的中等岩体,取0.4～0.5 m,对于等级为Ⅳ或Ⅴ类的较差岩体,取0.3～0.4 m;对于较好岩体,掏槽孔与崩落孔的最优堵塞长度相等,且均大于周边孔;对于中等岩体和较差岩体,掏槽孔和周边孔的最优堵塞长度相等,且均小于崩落孔.最后通过工程案例分析验证了结果的可靠性.

    隧道工程炮孔堵塞理论研究长度优化优化原则

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    基于脑电信号的不良驾驶状态识别研究综述

    任立海聂珍龙于潇陈可欣...
    216-230页
    查看更多>>摘要：驾驶人是"人-车-路-环境"交通系统的重要环节之一,驾驶人状态与自身的驾驶行为密切相关.脑电信号(Electroencephalogram,EEG)作为驾驶人大脑活动的直接体现,能够有效地表征驾驶人当前时刻的驾驶状态.基于现有文献研究成果,阐述了 EEG与驾驶人分心、疲劳及情绪等不良驾驶状态之间的内在关联,并对EEG研究中涉及的试验环境、数据处理及分析方法进行重点归纳总结.结果表明:大部分研究的本质可解释为不同驾驶人状态与EEG之间的定性与定量关系研究,通过志愿者模拟驾驶等方法收集EEG相关数据,利用线性或非线性等分析方法提取EEG特征值,以数学模型或神经网络模型对驾驶人的状态进行识别.进一步地,为提高状态识别模型的准确率,基于EEG的多源信息融合方法在不良驾驶状态等场景中的研究逐步增多,基于EEG在驾驶状态识别系统中的运用也逐步走向市场化.由此表明,目前基于EEG的驾驶人识别算法具有良好的安全应用潜力及前景,但在EEG特征提取、实时处理、不同驾驶人状态识别精度等方面仍具有较大改进空间.

    交通工程脑电信号综述分心驾驶疲劳驾驶情绪驾驶多源信息融合交通安全

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    基于半监督学习的驾驶路怒情绪低侵入度分级辨识方法

    柴晨冯蕊
    231-247页
    查看更多>>摘要：为实时监控驾驶过程中的路怒情绪,及时进行有效的干预和调整,提出一种准确高效的驾驶路怒情绪分级辨识方法.基于侵入度较低的驾驶行为及语音特征展开,并采用半监督学习方法建立模型,以减少对数据标签的依赖,提高小样本低标注条件下路怒辨识的准确性.通过开展由3 0人参与的高仿真驾驶模拟试验采集驾驶数据,利用滑动时间窗截取路怒事件后,提取特征形成路怒驾驶数据集.在此基础上,将半监督学习(Semi-supervised Learning,SSL)的伪标签融合于梯度提升机算法(Gradient Boosting Machine,GBM)建立SSL-GBM模型,充分发掘数据内部信息以降低对人工标注的依赖,并在自动机器学习框架中自动化完成数据处理、特征工程、模型搜索、参数优化等流程,从而实现驾驶路怒水平的分类判别.研究结果表明:路怒驾驶情绪辨识模型在预测路怒5级评分中,准确率能够达到90.3％,相较于已有模型中表现最好者提高了 3.7％;特别对于2～5级路怒的识别准确度均有2.5％以上的提升,检测失效的比例大幅降低.在驾驶全程路怒水平的预测中,模型表现出应用于实时路怒检测的优秀表征能力和泛化性能,由此验证了方法的有效性和合理性.研究结果可为驾驶辅助系统提升危险驾驶监测能力提供技术支撑,在路怒驾驶状态判别方面具有重要的实际应用价值.

    交通工程路怒识别半监督学习自动机器学习驾驶模拟器交通安全驾驶人

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