交通运输工程学报

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期刊信息

（2001年创刊双月刊）

主管：中华人民共和国教育部

主办：长安大学

编辑出版：《交通运输工程学报》编辑部

主编：沙爱民

地址： 陕西省西安市南二环路中段长安大学《交通运输工程学报》编辑部

邮编：710064

电话：029-82334388

邮箱： jygc@chd.edu.cn

国内发行：中国邮政集团有限公司陕西省报刊发行局

国外发行：中国国际图书贸易集团有限公司

标准刊号：ISSN 1671-1637CN 61-1369/UCODEN JYGXAS

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2017年第17卷第5期

栏目

道路与铁道工程
载运工具运用工程
交通运输规划与管理
交通信息工程及控制

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道路与铁道工程

PBL加劲型矩形钢管混凝土受拉节点热点应力集中系数计算方法

(双语出版: English)

刘永健, 姜磊, 熊治华, 张国靖, AmirFAM

摘要: 考虑了PBL加劲型矩形钢管混凝土支管受拉节点支主管宽度比与厚度比和主管宽厚比, 建立了热点应力集中系数有限元模型, 计算了支主管节点热点应力集中系数; 基于最小二乘法对计算结果进行拟合, 给出不同几何参数下节点热点应力集中系数计算公式, 对比了矩形钢管节点和PBL加劲型矩形钢管混凝土节点应力集中系数和荷载幅。计算结果表明: 采用有限元模型计算的热点应力集中系数曲线与静力试验曲线基本一致, 支主管交汇处各位置热点应力集中系数有限元计算结果与CIDECT规范公式计算结果平均比值分别为1.006、1.007、1.013、1.015和0.987, 两者差值小于15%, 因此, 有限元模型可靠; PBL...

2017, 17(5): 1-15.

摘要(874) HTML (172) PDF (1927KB) (1041) 引用 (23)

R-UHPC梁的抗剪承载力计算方法

(双语出版: English)

马熙伦, 陈宝春, 杨艳, 黄卿维, 苏家战, 吴前文, 沈秀将

摘要: 收集了大量的配筋超高性能混凝土(R-UHPC) 梁抗剪承载力的试验数据, 分析了现有抗剪承载力计算方法, 研究了R-UHPC梁的抗剪机理, 考虑了UHPC的抗拉作用, 提出了基于桁架-拱模型的R-UHPC梁抗剪承载力计算方法, 并比较了计算结果与试验结果。比较结果表明: 在现有的计算方法中, 采用基于统计分析方法的承载力计算值与试验值的平均比值为0.92, 比值的标准差为0.23, 比值的相关性系数为0.78, 比值的可靠性系数为0.877, 该方法因回归数据有限, 精度不高; 对于基于一般桁架模型的梁抗剪承载力计算方法, 法国UHPC指南AFGC抗剪承载力计算值与试验值的平均比值为0.90,...

2017, 17(5): 16-26.

摘要(953) HTML (307) PDF (665KB) (805) 引用 (35)

双塔钢桁斜拉桥结构强健性计算方法

(双语出版: English)

郑小博, 赵煜, 贺拴海, 张岗

摘要: 为了确保双塔钢桁斜拉桥的结构强健性, 依托新疆果子沟大桥, 基于现场结构试验, 开发了全方位多点温度补偿系统, 测量了特定加载工况下钢桁主梁应变、挠度与斜拉索索力增量, 确定了钢桁主梁与斜拉索重要构件的具体位置; 基于试验结果, 借鉴广义结构刚度理论, 采用桥梁结构有限元模型分析了斜拉桥弦杆与斜拉索的重要性系数, 研究了桥梁最不利破坏模型。研究结果表明: 各工况下钢桁主梁应变实测数据规律性较好, 钢桁主梁应变与挠度的实测值与理论计算值的比值小于1.0, 表明主梁承载能力与抗变形能力符合设计要求, 具有足够的安全储备; 主梁在各工况下的最大挠度均发生在中跨跨中, 达到237mm, 具有较强抗变形...

2017, 17(5): 27-38.

摘要(364) HTML (187) PDF (1431KB) (2) 引用 ()

基于CT图像的集料三维棱角性计算方法

(双语出版: English)

崔喆, 张生瑞

摘要: 为了提高集料棱角性评价的准确性, 提出了集料三维棱角性计算方法; 基于CT技术和三维重建技术, 对集料的CT图像进行增强和锐化滤镜处理, 以突显沥青混合料中的集料; 对增强后的CT图像进行灰度阈值计算与灰度划分, 采用MIMICS重构了马歇尔试件中集料的三维模型; 提出了集料粗糙度与球形度的评价指标, 依据集料三维模型评价了集料棱角性, 并分析了三维模型重建的影响因素。计算结果表明: 在AC-16马歇尔试件中, 集料、沥青和孔隙的灰度分别为101.32~170.14、4.32~101.32和0~4.32, 因此, 采用图像增强和锐化滤镜处理可以突显CT图像中的集料, 增强集料三维重建的准确性;...

2017, 17(5): 39-49.

摘要(755) HTML (227) PDF (4137KB) (485) 引用 (39)

隧道表层抗污耐水型防火涂料的特性

(双语出版: English)

景宏君, 崔世富, 艾涛, 景宏伟

摘要: 为了提高隧道表层防火涂料的抗污性和耐水性, 选用水性环氧树脂作为成膜剂, 有机硅烷、纳米二氧化硅和纳米二氧化钛作为抗污剂, 水镁石纤维作为无机阻燃剂, 聚磷酸铵(APP) /三聚氰胺(MEL) /季戊四醇(PER) 作为有机阻燃体系, 用热分析法确定了有机阻燃体系各组分的合适比例, 通过耐火试验、热重分析、抗黏污试验与耐水性试验, 分析了纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、有机硅烷对涂料抗污性的影响, 经过配方的筛选与优化试验, 综合耐火极限测试和微观分析结果, 开发出抗污耐水性优良的新型多功能防火涂料。分析结果表明: APP、PER和MEL的质量比为2∶1∶1时, PER在APP的催化作用下, 环氧...

2017, 17(5): 50-60.

摘要(628) HTML (189) PDF (1003KB) (557) 引用 (5)

箱体式活动沙障风沙流场特征

(双语出版: English)

程建军, 智凌岩, 薛春晓

摘要: 研究在野外调查的基础上, 采用计算流体力学三维数值建模方法并结合室内风洞试验, 分析了箱体式活动沙障在孔隙率与风速变化作用下的控沙特点及其周围风沙流场的演化过程。分析结果表明: 在沙障的控制下, 顺着风向在沙障前后依次出现减速区、减速上扬区、加速区与障后涡流区, 在沙障腔体内形成明显的腔内减速区与涡流区, 过境风沙流在沙障的减速区、障后涡流区与腔体内发生沉落, 可见箱体式活动沙障发挥了控沙作用; 随着风速增大, 障前减速上扬区高度增大, 但沙障迎风侧孔隙率的变化对减速上扬区高度没有影响; 当沙障迎风侧横板孔隙率小于5%时, 对来流的消减效果显著, 积沙在沙障前卸载, 不能充分发挥沙障背风侧涡流...

2017, 17(5): 61-70.

摘要(579) HTML (201) PDF (3533KB) (303) 引用 (12)

载运工具运用工程

准静态条件下三维脱轨系数临界值简化计算方法

(双语出版: English)

王健, 马晓川, 马道林, 王平

摘要: 根据轮轨系统坐标系间的变换关系, 在准静态条件下建立了轮轨接触斑三维受力分析模型, 推导了考虑轮对摇头角与轮轨蠕滑力的三维脱轨系数计算公式, 得到了脱轨临界状态时三维脱轨系数临界值的计算方法; 以LMA车轮踏面与CHN60钢轨廓形为例, 分析了轮对摇头角与摩擦因数对三维脱轨系数临界值的影响规律, 并与Nadal脱轨系数临界值进行了对比; 为简化三维脱轨系数的计算方法, 根据Shen-Hedrick-Elkins蠕滑模型讨论了不同轮对摇头角、摩擦因数与垂向力条件下Kalker线性合成蠕滑力与3倍库伦摩擦力间的比值关系; 分析了横向蠕滑力与纵向蠕滑力的比值随轮对摇头角与摩擦因数的变化规律, 提出了...

2017, 17(5): 71-80.

摘要(534) HTML (217) PDF (927KB) (759) 引用 (5)

机车牵引工况下车轮磨耗研究

(双语出版: English)

杨阳, 丁军君, 李芾, 李东宇, 李金城

摘要: 以某正在运行的C0-C0轴式电力机车为研究对象, 考虑了机车传动系统的影响, 基于Archard磨耗模型, 建立了电力机车的车轮磨耗计算模型, 研究了恒速与起动工况下车轮的磨耗, 根据某实际线路计算车轮磨耗, 并与实测数据进行对比, 研究了机车正常运行过程中出现的轮缘非正常磨耗。分析结果表明: 当车辆恒速运行2.6×10⁵ km, 牵引力由40kN增大到120kN和由120kN增大到200kN时, 磨耗分别增加了0.74、1.74mm, 因此, 随着牵引力增大磨耗急剧增加; 机车起动过程中增加牵引力可以获得更大的加速度, 随着牵引力增大, 蠕滑率明显增大, 因此, 增加牵引力可节约运行时间, ...

2017, 17(5): 81-89.

摘要(856) HTML (235) PDF (1593KB) (374) 引用 (29)

湿滑道面飞机轮胎临界滑水速度数值仿真

(双语出版: English)

李岳, 蔡靖, 宗一鸣

摘要: 采用ABAQUS建立了基于CEL算法的飞机轮胎与积水道面流固耦合分析模型, 推导了轮胎接触面动水压强与道面竖向支撑力表达式, 对比了飞机起飞与着陆过程中的滑行状态, 提出了临界滑水速度的上下限解概念, 校核了轮胎模型静态变形与动态滑水特征, 研究了胎压、胎纹与水膜厚度的影响规律, 分析了轮胎接地面积与动水压强分布。仿真结果表明: 在76.6kN轴载作用下, 轮胎模型接地面积为0.076m2, 轮胎中心竖向变形约为3.27cm, 轮胎临界滑水速度为128.5~222.4km·h^-1, 与NASA轮胎滑水试验数据一致, 验证了仿真模型的合理性和适用性; 在胎压为1 140kPa时, 减速冲击条件下...

2017, 17(5): 90-101.

摘要(851) HTML (240) PDF (2653KB) (610) 引用 (16)

破舱倾覆船体扳正过程数值模拟

(双语出版: English)

潘德位, 林成新, 周兆欣, 孙玉强, 刘志杰

摘要: 考虑了破舱倾覆船体浮性和稳性, 研究了船体在扳正过程中空间位置和受力状态; 采用欧拉旋转变换方法建立了船体空间力学平衡方程, 根据船舶静力学原理, 得到了破舱倾覆船体稳性和扳正力数学模型; 根据伯努利定理计算了破舱进水量及其对船体重心和浮心位置的影响; 利用GHS软件模拟了破舱倾覆船体的扳正过程, 求解了其最大扳正力和进水量, 计算了船体纵向6个位置的剪力、弯矩和扭矩。计算结果表明: 在最初扳正时, 破舱进水导致倾覆船体扳正力矩降低了130.312 MN·m, 说明破舱进水降低了倾覆船体的稳性, 可以减小最初扳正力, 降低了扳正难度; 在扳正后期时, 破舱进水产生的倾斜力矩最大值为163.59...

2017, 17(5): 102-112.

摘要(733) HTML (186) PDF (2803KB) (392) 引用 (3)

交通运输规划与管理

考虑心理压力的地铁站台乘客疏散模型

陈绍宽, 狄月, 李芳, 许奇, 刘海东

摘要: 分析了紧急情况造成的心理压力对地铁站台乘客疏散行为产生的影响, 建立了心理压力与滞留时间、局部密度、危险源距离的数量关系; 研究了心理压力下的疏散期望速度, 建立了修正期望速度模型, 并修正了社会力模型; 针对站台乘客疏散过程, 设计了多智能体感知和决策流程, 建立了基于多智能体技术的疏散仿真模型, 对乘客从接收疏散信号到疏散完成的全过程进行抽象化处理; 运用AnyLogic仿真软件搭建仿真场景, 并将建立的多个模型以接口方式导入仿真软件, 基于北京地铁2号线西直门站台, 研究了乘客的疏散行为。仿真结果表明: 心理压力对疏散时间、疏散速度、乘客密度与绕行距离产生了较大影响, 有心理压力时乘客疏...

2017, 17(5): 113-120.

摘要(1017) HTML (248) PDF (1230KB) (785) 引用 (47)

交通信息工程及控制

路面检测技术综述

马建, 赵祥模, 贺拴海, 宋宏勋, 赵煜, 宋焕生, 程磊, 王建锋, 袁卓亚, 黄福伟, 张健, 杨澜

摘要: 总结了路面检测重要研究成果, 分析了路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能(构造深度) 和结构强度(弯沉) 检测技术的发展现状, 研究了路面检测技术的不足与发展方向。研究结果表明: 国内外路面检测技术的发展经历了3个阶段, 从早期传统的人工检测到20世纪末的半自动化检测, 发展到目前的无损自动检测; 无损自动检测的主要特点是快速与智能化, 采用多源传感器协同工作, 并且集成在多功能道路检测车上, 能够同时检测路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能和结构强度以及道路线形与沿线设施等; 在路面损坏检测方面, 采用数字图像检测技术, 实现了路面裂缝的快速检测; 在路面平整度检测方面, 采用激光位移传感技术, 实...

2017, 17(5): 121-137.

摘要(4711) HTML (3863) PDF (891KB) (2294) 引用 (223)

汽车侧倾运动安全主动悬架LQG控制器设计方法

王亚雄, 蔡宇萌, 王健, 姚明, 陈士安

摘要: 为了提高汽车转向-侧倾运动的安全性, 设计了主动悬架侧倾运动安全LQG控制器; 建立了3自由度汽车转向-侧倾运动动力学模型, 选择横向载荷转移率、侧倾角及其加速度构建汽车侧倾安全综合性能评价指标; 为了解决现有设计方法无法跟踪系统干扰项(前轴转向角) 和控制加权矩阵行列式等于零带来的控制向量无法求解的难题, 将前轴转向角进行满足最小相位系统的微分变形, 并与原系统方程组成增广系统方程, 在综合性能评价指标中引入包含控制项的无穷小量, 以满足LQG控制器设计条件; 结合层次分析法和归一法, 以鱼钩工况为基础, 仿真获取汽车转向-侧倾运动统计数据, 进而确定LQG控制器的加权系数, 通过多工况数值...

2017, 17(5): 138-148.

摘要(559) HTML (141) PDF (696KB) (429) 引用 (16)

船舶异常行为的一致性检测算法

马文耀, 吴兆麟, 李伟峰

摘要: 为了准确检测船舶的操纵异常行为和降低异常行为误报警率, 提出了船舶异常行为的一致性检测算法; 在船舶轨迹点中引入能够体现操纵模式的特征, 以转向行为与变速行为度量了操纵行为相似性; 将空间位置相似性与操纵行为相似性进行组合, 定义了船舶综合行为相似性, 计算了单个轨迹点与训练轨迹序列中的最近邻特征点, 构建了一致性检测的样本序列; 为克服样本重叠的类分布情形, 改进了一致性检测算法的奇异值度量, 并用综合行为相似性计算样本间的非一致性得分, 利用单个轨迹点的随机性检验值判断该轨迹点与样本序列的分布一致性; 以琼州海峡实测AIS数据作为正常数据, 以计算机模拟随机产生异常轨迹和人工自定义操纵异常...

2017, 17(5): 149-158.