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2019年  第19卷  第1期

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道路与铁道工程
高温和重载对DCLR改性沥青混合料抗变形能力的影响
季节, 陈磊, 索智, 许鹰, 韩彦龙
摘要: 为了评价煤直接液化残渣(DCLR) 和复合DCLR改性沥青混合料在高温和重载下的抗变形能力, 对级配为AC-20的2种沥青混合料进行多温度(50℃、60℃、70℃)、多荷载(0.7、0.8、0.9、1.0 MPa) 条件下的三轴重复荷载试验, 并对试验数据进行非线性拟合, 提出了能够在高温和重载条件下评价2种沥青混合料抗变形能力的指标, 并利用方差分析法研究了温度和荷载对沥青混合料抗变形能力的显著性影响。研究结果表明: 2种沥青混合料的永久变形随温度和荷载的增大而增大, 流动数、非线性拟合指数分别与温度和荷载呈负相关与正相关, 说明流动数和非线性拟合指数均能反映沥青混合料的抗变形能力, 但2种...
2019, 19(1): 1-8. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.001
摘要(2188) HTML (204) PDF (2869KB) (1467) 引用 (18)
基于二维浅水方程的直线段沥青路面径流特性
耿艳芬, 陈先华, 陈悦, 马耀鲁, 黄晓明
摘要: 基于二维浅水方程的水动力学方法建立了直线段沥青路面径流的数值模型, 根据实际降雨条件下沥青路面径流变化过程的监测结果验证了模型参数, 研究了路面宽度、组合坡度等几何参数与路侧排水方式对路面径流时空分布特性的影响。研究结果表明: 设计降雨条件下, 路面径流在空间分布上呈较强的二维特性, 沥青路面径流深度变化依次经历增加、稳态径流与退水3个过程; 漫排水条件下, 路面宽度分别为11、15、20、25、30 m时, 路面径流最大深度分别为11.87、14.39、17.08、19.69、21.98 mm, 退水时间分别为1.4、1.4、2.4、2.9、3.4 min; 路面径流深度增幅随路面宽度的增加...
2019, 19(1): 9-16. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.002
摘要(1507) HTML (238) PDF (2681KB) (1195) 引用 (14)
双线性黏聚区模型在混凝土路面损伤开裂分析中的应用
周正峰, 蒲卓桁, 唐基华
摘要: 为了揭示混凝土路面的损伤开裂机理及其对承载力的影响, 考虑混凝土材料的弹塑性, 应用非线性断裂力学中的双线性黏聚区模型, 结合ABAQUS有限元软件, 在预计开裂部位布设黏结单元, 模拟了四点加载小梁试件从弹性响应到断裂失效的全过程, 以验证双线性黏聚区模型在混凝土损伤开裂分析中的适用性; 应用双线性黏聚区模型分析了Winkler地基上混凝土板的断裂特性和损伤后的承载力衰减。分析结果表明: 在加载小梁受荷全过程中, 梁底应力经历了线性增大、达到混凝土极限强度后减小、最大点上移与变为0等阶段, 作用力-加载位移变化与已有研究一致; 在加载全过程中, 混凝土板的截面应力分布变化与小梁类似; 混凝土...
2019, 19(1): 17-23. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.003
摘要(1664) HTML (312) PDF (466KB) (1025) 引用 (12)
酸性环境对百色膨胀土胀缩性能的影响及其微观解释
常锦, 杨和平, 肖杰, 刘雄, 陈冠一, 毛瑞
摘要: 以广西酸雨重灾区百色膨胀土为研究对象, 模拟不同酸性条件(pH值分别为3、5、7) 开展无荷膨胀率、膨胀力与线缩率试验, 研究酸雨对其胀缩性能的影响, 并采用扫描电镜(SEM) 图像和X射线衍射(XRD) 图谱分析了其微观结构与矿物成分, 运用IPP图像处理软件定量分析了SEM图像中试样的微结构。研究结果表明: 试样起始含水率降低时, 酸性环境对其膨胀变形的促进作用加大; 起始含水率由17%降至9%时, 不同酸性环境下试样的无荷膨胀率之差变大, 相比中性溶液, pH值为3和5的酸性溶液浸泡试样的无荷膨胀率增幅分别由20.6%和5.6%增至26.9%和7.0%;随着溶液pH值的减小, 试样无荷膨...
2019, 19(1): 24-32. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.004
摘要(1511) HTML (256) PDF (4530KB) (1198) 引用 (20)
青藏高原机场跑道多年冻土地基温度场特征
戚春香, 李瑶, 杨简, 张献民, 程国勇
摘要: 对比了青藏高原多年冻土地区机场跑道地基温度场与公路路基温度场, 分析了其地基温度分布、温度沿深度的变化以及地基最大融化深度, 研究了宽幅沥青混凝土道面机场跑道地基温度场特征, 对比了不同道面宽度条件下其地基温度分布、不同时间地基温度沿深度的变化以及跑道中部及道肩的最大融化深度, 并基于道面宽度、时间建立了沥青混凝土道面机场跑道道中地基融化深度的表达式。研究结果表明: 多年冻土地区机场跑道地基温度场与公路路基温度场存在明显差异, 机场跑道地基融土核位置更低, 且全部位于天然地面以下, 而公路路基融土核位置相对较高, 可以通过抬高路堤使融土核全部位于路堤内, 便于通风管等温控措施的施工, 可见由于...
2019, 19(1): 33-47. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.005
摘要(1961) HTML (436) PDF (2910KB) (1140) 引用 (19)
带混凝土翼板的圆管上翼缘钢-混凝土组合梁抗弯性能
段兰, 王春生, 朱经纬, 翟晓亮
摘要: 考虑不同加载方式与下翼缘宽度, 对3根带混凝土翼板的圆管翼缘钢-混凝土组合梁进行抗弯性能试验, 分析了试验梁的抗弯承载性能与破坏形态; 基于试验梁的抗弯特征, 推导了组合梁屈服弯矩和极限弯矩简化计算公式。研究结果表明: 试验梁均发生典型的塑性弯曲破坏, 稳定性良好; 达到极限承载力时, 梁端处上翼缘钢管与混凝土翼板相对滑移均小于0.43 mm, 试验梁体现了良好的协同工作性能; 随下翼缘宽度的增加, 试验梁刚度与承载力增大, 对于下翼缘宽度分别为150、260、300 mm的试验梁, 其屈服弯矩的比值为1∶1.44∶1.55, 极限承载力的比值为1∶1.31∶1.40;随着试验梁承受弯矩的增大...
2019, 19(1): 48-59. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.006
摘要(1513) HTML (250) PDF (6110KB) (1214) 引用 (12)
曲面混凝土构件内弧粘贴FRP弦剥离效应
任伟, 郭林, 杨旸, 张德强
摘要: 进行了26个曲面构件的FRP-混凝土界面粘贴试验, 研究了混凝土强度、FRP粘贴层数、FRP粘贴长度与构件曲率对粘贴强度、界面应变与破坏机理的影响。研究结果表明: 曲面混凝土构件内弧粘贴FRP易出现3种破坏形态: 弦剥离破坏、FRP在裂缝处被拉断和FRP在试件裂缝一侧发生剥离, 其中构件曲率越大, 越容易发生弦剥离破坏, 小曲率构件多发生FRP拉断破坏; 随外荷载的增大, FRP应变峰值有一个向后传递的变化过程, 说明沿纤维长度方向的FRP并不是全部参与工作, 存在一个有效工作(粘贴) 长度; 对本试验数据采用虚拟零点方法分析得出, 曲面混凝土构件内弧粘贴FRP有效粘贴长度约为14 cm; 曲...
2019, 19(1): 60-70. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.007
摘要(1297) HTML (124) PDF (2047KB) (1002) 引用 (4)
强震作用下的砂土液化对桩基力学特性影响
冯忠居, 王溪清, 李孝雄, 胡明华, 袁枫斌, 尹洪桦, 董芸秀
摘要: 为了提高位于液化土层桥梁桩基的抗震性能, 基于三向六自由度大型振动台模型试验, 分析了地震波作用下桩顶水平位移、桩身加速度及弯矩等动力响应, 并研究了地震波加载后桩基的损伤。试验结果表明: 在地震波作用下, 随着液化层埋深的增加, 土体液化后产生的侧扩效果逐渐减弱, 因此, 桩顶水平位移峰值逐渐减小, 但是当地震加速度超过0.6g时, 桩顶水平位移峰值不受液化层埋深的影响; 因地震荷载作用下粉细砂土层液化, 桩身加速度在该土层位置明显增大; 上部覆盖层压力作用使土层抗剪强度增大, 因此, 桩顶放大系数随着液化层深度的增加而增大, 且桩顶放大系数在Kobe波作用下最大, 5002波作用下最小, ...
2019, 19(1): 71-84. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.008
摘要(2286) HTML (425) PDF (10656KB) (1297) 引用 (42)
载运工具运用工程
高速列车齿轮箱箱体动应力影响规律
王文静, 李广全, 韩俊臣, 李秋泽
摘要: 通过线路测试研究了列车运行速度、线路条件与车轮镟修对齿轮箱箱体动应力的影响规律, 结合轴箱振动加速度分析了箱体动应力的变化规律。研究结果表明: 齿轮箱箱体动应力与轴箱垂向加速度的幅值谱基本一致, 主频均为570 Hz, 反映了箱体动应力水平与轮轨相互作用产生的高频激励密切相关; 列车运行速度由200 km·h-1增大到300 km·h-1时, 齿轮箱箱体的应力幅值呈现增大趋势, 尤其在箱体开裂的齿面检查孔位置, 其等效应力由5.56 MPa增大至16.67 MPa, 增大约2倍; 轨道磨耗造成的不平顺对列车轴箱和齿轮箱箱体的振动具有较大的影响, 列车由磨耗线路运营至打磨线路时, 轴箱高频阶段振...
2019, 19(1): 85-95. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.009
摘要(1962) HTML (353) PDF (1947KB) (1115) 引用 (28)
紧急制动条件下地铁车辆与钢弹簧浮置板轨道动力相互作用
陆晨旭, 时瑾, 段其炎, 文俊逸
摘要: 为了优化坡道上钢弹簧浮置板轨道的设计, 在考虑轮轨纵向作用关系与钢弹簧浮置板轨道特点的基础上, 运用多体动力学理论和有限元法建立了紧急制动条件下地铁车辆与钢弹簧浮置板轨道动力相互作用模型, 利用多体动力学软件UM验证了模型的有效性, 分析了车辆与轨道的动力响应。研究结果表明: UM软件与本文模型计算得到的车体纵向加速度和轮轨纵向力平均相对误差分别为1.3%、2.8%;在紧急制动过程中, 车体始终处于向前点头和纵向振动的状态, 导致前轮增载, 后轮减载; 由于板与板之间不连续, 钢轨和浮置板之间会产生纵向相对错动, 须注意钢轨与浮置板之间不协调的纵向变形; 间隔2组扣件布置一对隔振器方案(方案1...
2019, 19(1): 96-107. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.010
摘要(1468) HTML (295) PDF (3910KB) (1036) 引用 (10)
送风形式对飞机座舱引气污染物扩散影响
杨建忠, 马博文, 陈希远, 王振斌
摘要: 采用联合仿真方法实现了飞机环境控制系统对座舱环境的调节, 建立了飞机环境控制系统到座舱环境闭环仿真模型, 研究了考虑再循环风时不同送风形式对引气污染物在座舱内乘客呼吸区域传播的影响; 以B737-200座舱模型为研究对象, 分析了引气污染发生时相同供气量与不同再循环风比例下, 天花板送风、侧壁送风、混合送风下污染物在呼吸区的分布情况。研究结果表明: 在污染物进入座舱阶段, 不同送风形式与再循环风比例下不同位置污染物浓度存在差异, 天花板送风形式下污染物浓度较大; 再循环风比例每增加20%, 混合送风、侧壁送风、天花板送风形式下污染物浓度分别降低约18.9%、20.6%、15.6%, 侧壁送风形...
2019, 19(1): 108-118. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.011
摘要(1169) HTML (138) PDF (5791KB) (1153) 引用 (13)
基于非线性Drive-shaft模型的车辆传动系统冲击响应
韩清振, 何仁
摘要: 建立了包含线性与非线性项的车辆传动系统非线性Drive-shaft模型, 应用具有耗散项的拉格朗日方程将非线性Drive-shaft模型转换为当量化的两质量模型, 通过将两端扭转角等效到同一端获得了传动系统的冲击响应方程, 应用Routh-Hurwitz准则分析了冲击响应方程的稳定性, 获得了稳定性参数区间。仿真结果表明: 将非线性阻尼分别设置为0和线性阻尼的1/10、-1/10时, 冲击响应首个峰值的绝对值分别为0.153 9、0.101 4、0.371 6, 当非线性阻尼为线性阻尼的1/10时, 冲击响应的首个峰值的绝对值最小, 这说明正的非线性阻尼有利于冲击响应的衰减; 将非线性刚度分别...
2019, 19(1): 119-126. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.012
摘要(1250) HTML (224) PDF (1321KB) (941) 引用 (4)
交通运输规划与管理
场面航空器滑行时空协同优化模型
姜雨, 王欢, 樊卫国, 陈丽丽, 蔡梦婷
摘要: 引入双层规划方法, 研究了场面航空器在滑行道系统中的滑行调度问题; 考虑了成本与冲突对场面航空器运行效率和安全的影响, 以航空器推出延迟时间与滑行路径作为决策变量, 以航空器在滑行道系统中滑行过程无冲突与场面航空器的总滑行距离最短为目标函数, 构建了场面航空器滑行时空协同优化模型; 针对航空器滑行道调度问题的特点, 设计了适用于航空器滑行时空协同优化模型的双层规划算法, 以降低场面航空器滑行距离和等待时间; 为了验证航空器滑行时空协同优化模型及算法的有效性, 对比了先到先服务调度方案的计算结果, 分析了滑行等待时间与滑行距离对场面航空器运行效率的影响。研究结果表明: 场面航空器滑行时空协同优化...
2019, 19(1): 127-135. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.013
摘要(1859) HTML (364) PDF (939KB) (1180) 引用 (36)
集装箱码头集成调度研究综述
常祎妹, 朱晓宁, 王力
摘要: 按照不同的研究区域, 总结了集成调度在码头前沿、码头堆场以及码头前沿和堆场间等方面的国内外文献, 并提出了未来的研究方向。研究结果表明: 多数文献研究的是传统集装箱码头的集成调度问题, 并取得了较多成果, 也有少数文献研究了自动化码头的集成调度问题, 随着科技的发展和自动化码头的增多, 在今后的研究中, 应结合自动化码头的特点, 研究自动化码头内的设备集成调度问题; 多数文献都是在静态或确定情况下研究集装箱码头的集成调度问题, 只有极少数文献考虑了码头生产调度过程的动态或不确定性, 因此, 随着研究的逐步深入, 动态或不确定因素下的集成调度问题将成为未来的研究重点; 多数文献均建立了以时间、成...
2019, 19(1): 136-146. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.014
摘要(1934) HTML (1263) PDF (565KB) (1291) 引用 (55)
交通信息工程及控制
高速列车动态间隔优化的弹性调整策略
蔡伯根, 孙婧, 上官伟
摘要: 为保证列车运行安全性, 提高铁路线路运载效能, 针对移动闭塞系统, 研究了高速列车追踪运行的间隔弹性调整策略和操纵轨迹的动态优化问题; 以高速列车运行安全性、效率、能耗和乘客舒适度作为列车运行控制策略曲线的优化目标, 研究了列车的追踪运行过程; 采用差分进化算法求解了列车运行过程多目标优化模型, 设计了离线最优运行控制策略曲线; 提出了列车弹性追踪间隔模型, 分析了列车运行过程中追踪间隔的实时变化; 基于弹性间隔模型设计列车追踪运行控制策略动态调整机制, 采集列车实际运行数据, 实时监测相邻列车间的实际追踪间隔, 评估其是否符合安全性与效率约束条件, 并分析了评估结果; 依据工况调整原则在线调...
2019, 19(1): 147-160. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.015
摘要(1909) HTML (438) PDF (5087KB) (1372) 引用 (20)
LTE-M综合承载系统互联互通方案设计和性能测试
赵红礼, 曹源, 朱烨
摘要: 针对目前城市轨道交通中采用商用公网长期演进(LTE) 系统承载时, 跨核心网互联互通的可靠性和实时性不满足业务需求的问题, 分析了城市轨道交通长期演进(LTE-M) 综合承载系统的业务需求, 提出了LTE-M综合承载系统互操作性需求和数据业务的互联互通需求, 研究了LTE-M综合承载系统互联互通的工作机制, 设计了可靠性保障方法, 包括核心网间路由重建立、核心网间故障倒切、核心网板卡倒切等, 提出了LTE-M综合承载系统互联互通的系统架构; 在实验室搭建了LTE-M综合承载系统互联互通测试环境, 分析了信令和数据, 以验证其是否满足应用需求, 并进行了LTE-M综合承载系统跨核心网切换测试、跨...
2019, 19(1): 161-171. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.016
摘要(1593) HTML (141) PDF (2298KB) (1127) 引用 (17)
路面破损图像自动处理技术研究进展
徐志刚, 车艳丽, 李金龙, 赵祥模, 潘勇, 王忠仁, 韦娜, 宋宏勋
摘要: 总结了路面破损图像自动处理技术的重要研究成果, 分析了该领域关键技术的研究进展, 包括路面破损检测系统、图像处理算法和识别算法评估; 比较了不同路面破损检测系统与目标自动识别算法的检测精度和适用性, 给出了路面破损图像自动处理技术未来可能的主要研究方向。研究结果表明: 在路面破损检测系统方面, 从早期基于摄影技术的图像采集到目前的3D激光扫描技术, 路面图像采集技术更加便捷和高效, 但破损图像自动分析和目标自动识别算法仍然存在挑战; 在路面破损图像处理算法方面, 传统的路面裂缝目标分割算法已由过去的基于单一特征(灰度、边缘形状等) 的检测方法演化到多特征融合检测方法和图优化检测方法, 还出现了...
2019, 19(1): 172-190. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.017
摘要(2320) HTML (421) PDF (15629KB) (1530) 引用 (67)

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