交通运输工程学报

钢-混凝土组合桥梁专栏导语

2026-05-28

《交通强国建设纲要》明确提出，到2035年我国基本建成交通强国。桥梁作为提升交通系统整体效能的关键枢纽，是推动整个交通运输工程领域向前发展的重要载体。钢-混凝土组合结构桥梁以承载能力高、施工便利、跨越能力强和全寿命经济性好的特点在桥梁结构形式中占据着重要地位。该结构继承了钢结构桥梁的工业化建造优势，融合了混凝土结构的抗疲劳与耐久特性，可采用工厂预制与现场浇筑相结合的方式建造，是推进桥梁工程向绿色、低碳、智能化发展的理想途径。在国家交通强国战略的引领下，钢-混凝土组合结构桥梁迎来重大发展机遇。面对桥梁结构性能提升、快速施工和经济性等方面的要求，近年来学术界和工程界围绕连接技术、高性能材料、结构优化设计等方面开展了大量研究工作，旨在推动钢-混组合结构桥梁进一步发展。

交通运输工程学报. 2026 26(5): 0-0.

2026年第26卷第5期封面与目录

交通运输工程学报. 2026 26(5): -.

钢-混凝土组合梁桥耐久性研究综述

胡梦涵, 孙立鹏, 许波, 贾献卓, 韩强, 杜修力 — 2026-05-28

胡梦涵, 孙立鹏, 许波, 贾献卓, 韩强, 杜修力为提升钢-混凝土组合梁桥在复杂环境下的服役性能，围绕其耐久性退化的关键机制与提升技术进行了系统性综述与总结。从材料层面出发，系统梳理了钢材和混凝土在氯盐侵蚀、冻融循环与疲劳荷载共同作用下的性能退化特征，分析了截面损失、应力集中、微裂纹演化等主导劣化路径；归纳了抗剪连接件的退化形式与界面损伤特点，揭示其在腐蚀-疲劳耦合环境下的关键失效模式；分析了典型劣化行为对结构承载力与延性的影响机制；系统总结了组合梁桥耐久性提升的工程技术措施，包括超高性能混凝土、耐候钢、纤维增强复合材料等新型材料应用，装配式界面构造与节点连接的密封设计，排水与通风系统的构造优化，以及混凝土表层防护与钢筋阻锈技术的综合运用，构建了“材料-构造-环境-表层”协同控制的耐久性提升路径。研究结果表明：钢-混凝土组合梁桥耐久性受环境和结构细节影响，现有基于规范的设计方法不足以考虑环境因素与荷载因素耦合效应带来的不确定性。未来可加强多因素耦合劣化机制的建模研究，推动高性能材料的工程化应用与标准化评价，发展可调控的连接构造与界面防护体系；并依托智能感知技术构建全寿命周期的性能“监测-预测-干预”系统，逐步建立面向结构全生命周期的桥梁耐久性设计理论与评价框架。交通运输工程学报. 2026 26(5): 1-25.

外包纤维增强水泥基复合材料钢管混凝土叠合柱力学性能综述

袁辉辉, 程军, 陈康明 — 2026-05-28

袁辉辉, 程军, 陈康明为整合分散研究并厘清性能增益机理，以推动外包纤维增强水泥基复合材料（FRCC）钢管混凝土（CFST）叠合柱（简称FRCC-CFST柱）在钢-混组合桥梁中的工程化应用，系统调研了国内外110余篇相关研究，遵循“材料→界面→构件→设计→应用”的逻辑主线，全面梳理与分析了3类典型FRCC外包材料——工程水泥基复合材料（ECC）、超高性能混凝土（UHPC）和混杂纤维水泥基复合材料（HFC）在FRCC-CFST柱中的研究进展与应用探索。研究结果表明：材料层面，3类FRCC表现出差异化优势，其中ECC延展性最优，UHPC承载力最高，HFC综合性能居中；界面方面，FRCC的高黏结性与纤维桥联机制有助于延缓外包层剥落，提升协同工作能力，设置栓钉、界面钢筋或提高界面粗糙度可有效增强钢管-FRCC界面黏结力，改善破坏形态；构件层面，FRCC-CFST柱在轴压、偏压、抗弯、抗剪、抗震、抗冲击和高温等多种工况下均表现出显著优于传统外包普通混凝土CFST叠合柱的性能，性能提升幅度与FRCC类型及构造约束密切相关；设计层面，部分力学模型已具备良好的预测能力，但现行规范未能充分考虑FRCC的高延性与界面特性，导致承载力评估偏于保守；应用层面，外包UHPC-CFST叠合柱已在广州海心桥等工程中获得验证，而外包ECC-CFST叠合柱与外包HFC-CFST叠合柱仍多处于试验阶段，受限于成本、施工适配性与设计规范空白等因素。未来应重点加强中长柱稳定性、多灾耦合响应与界面协同机制等方面的研究，推动形成完善的设计理论与工程适用体系，促进FRCC-CFST柱的标准化、规模化应用。交通运输工程学报. 2026 26(5): 26-56.

带约束构造剪力键的钢-混凝土双重组合连续梁受力性能

戚菁菁, 李维轩, 蒋丽忠, 曹华, 吕伟荣, 卢倍嵘, 黄志 — 2026-05-28

戚菁菁, 李维轩, 蒋丽忠, 曹华, 吕伟荣, 卢倍嵘, 黄志为提升钢-混凝土组合梁负弯矩区材料利用效率，提出了带约束构造剪力键的钢-混双重组合梁，开展了1根简支梁和1根连续梁的受弯试验；分析了带约束构造钢-混组合梁的破坏形态、承载能力、界面滑移、应变分布特征；基于有限元模拟揭示了钢-混双重组合梁界面受力机理和塑性铰形成机制；通过构建特征点跨中荷载-挠度曲线模型深入探讨了钢-混双重组合梁的刚度退化规律。研究结果表明：钢-混双重组合梁破坏形态为反弯点处斜裂缝的拉剪破坏，负弯矩区板底混凝土裂缝纤细且数量少；与普通钢-混连续组合梁相比，双重组合梁的承载力和刚度分别提高了49%和67%；双重组合梁刚度退化呈现三阶段特征，即弹性阶段刚度稳定、弹塑性阶段刚度中度退化、极限塑性阶段刚度显著退化，理论模型适用于评估双重组合梁的变形能力和整体刚度退化规律；数值结果显示双重组合中支座截面抗弯刚度为跨中截面抗弯刚度的1.66倍，在受力过程中跨中先于支座形成塑性铰；附加钢板上布置的剪力键承担了组合梁负弯矩区34%的界面剪力，提高了界面抗剪刚度；在大变形下，附加钢板界面工作状态系数达0.49，利用效率显著提高。双重组合结构充分发挥了钢材高抗拉、混凝土高抗压的互补特性，提升了钢-混组合梁负弯矩区桥面板抗裂性能，可从根本上解决钢-混组合梁负弯矩区混凝土板开裂、材料利用效率低的工程技术难题。交通运输工程学报. 2026 26(5): 57-70.

钢桁腹杆-混凝土组合桁式拱节点传力性能试验

刘君平, 杨意图, 龙强, 许健, 韩洪举 — 2026-05-28

刘君平, 杨意图, 龙强, 许健, 韩洪举为研究新型钢桁腹杆-混凝土组合桁式拱节点的承载力，并为节点剪力连接件的设置提供依据，以乌蒙山大桥为工程背景，开展了4个设置不同剪力连接件的节点试验研究；考察了节点试件的破坏模式及承载力，对比分析了不同剪力连接件的传力效果，并进行了现有规范中剪力连接件承载力计算方法的适用性对比分析。分析结果表明：各节点试件均发生受压腹杆及受压腹杆连接处节点板的屈曲破坏，节点板与混凝土界面黏结良好，未出现破坏现象；各节点试件承载力均大于2倍设计荷载，满足设计要求；剪力连接件能够将弦杆型钢所受腹杆轴力传递给弦杆混凝土，且对节点中心以下1倍腹杆宽度范围内影响最大；贯穿钢筋的传力效果较栓钉更好，仅设置贯穿钢筋和同时设置贯穿钢筋与栓钉的传力效果差异很小，从而得提出适用于贯穿钢筋和栓钉抗剪承载力计算的建议规范。研究成果可为钢桁腹杆-混凝土组合桁式拱节点的设计提供参考。交通运输工程学报. 2026 26(5): 71-82.

钢混组合梁可拆卸双螺栓连接件抗剪性能试验

陈澳, 杨飞, 杨晓松, 武芳文 — 2026-05-28

陈澳, 杨飞, 杨晓松, 武芳文为提升钢混组合结构中双螺栓连接件的力学性能，对现有双螺栓连接件构造进行了优化；设计制作了M16、M20、M24三种直径双螺栓连接件的抗剪推出试件，其类型包括原型试件与优化后试件；在此基础上，开展了抗剪推出性能试验，并结合实测的连接件剪力-相对滑移曲线及破坏模态，系统评估了优化后双螺栓连接件的抗剪承载力、峰值滑移、抗剪刚度等力学性能。试验结果表明：所有推出试件的最终破坏模态均表现为螺栓杆发生剪切断裂，断裂面呈典型脆性断口特征；优化后双螺栓连接件下侧混凝土仅有微小裂缝、无压溃剥落现象；相较于原双螺栓连接件，优化后双螺栓连接件的抗剪承载力提升约30%，峰值滑移提升约70%，平均抗剪刚度降低约65%；优化后双螺栓连接件在短螺栓与连接套筒之间增设钢垫板，使受剪面位于短螺栓杆的无螺纹段，增大其有效抗剪面积，从而增大连接件的抗剪承载力；钢垫板的加入使短螺栓杆在受剪过程中发生较大弯曲变形，显著提升连接件的延性，但也导致了连接件的抗剪刚度有所降低。提出的抗剪承载力及抗剪刚度计算方法可为双螺栓连接件在钢混组合结构中的应用提供理论参考。交通运输工程学报. 2026 26(5): 83-94.

高强螺栓止裂法提升钢管K型节点抗疲劳性能研究

陈康明, 樊林杰, 吴庆雄, 罗健平 — 2026-05-28

陈康明, 樊林杰, 吴庆雄, 罗健平为研究高强螺栓止裂法提升钢管K型节点抗疲劳性能的效果，结合钢管K型节点模型试验和MSC.MARC与MSC.Fatigue有限元联合仿真，揭示了高强螺栓止裂法提升钢管K型节点的热点应力分布和疲劳演化过程，提出了高强螺栓止裂法提升钢管K型节点的应力集中缓解系数计算方法和疲劳寿命预测公式，采用S-N曲线评价了高强螺栓止裂法提升钢管K型节点抗疲劳性能的效果。研究结果表明：钻孔止裂法和高强螺栓止裂法提升钢管K型节点疲劳演化过程可划分为裂纹萌生、裂纹扩展、钻孔止裂/高强螺栓止裂、裂纹二次萌生、裂纹二次扩展、试件破坏6个阶段；有限元联合仿真模拟高强螺栓止裂法提升钢管K型节点抗疲劳性能的最大误差仅为11.9%；高强螺栓止裂法提升钢管K型节点的应力集中缓解系数计算公式和疲劳寿命预测公式与试验或有限元模拟结果的最大偏差分别为17.8%和19.7%；钻孔止裂法提升钢管K型节点的疲劳强度低于API规范建议值的58.9%，仅可作为临时加固措施使用，而高强螺栓止裂法提升钢管K型节点的疲劳强度高于API规范建议值的16.0%~34.4%，可以作为一种长期加固措施使用。交通运输工程学报. 2026 26(5): 95-110.

考虑剪切变形的钢-混组合梁时变分析的精确有限元法

邓继华, 何子谙, 贺君, 邵旭东 — 2026-05-28

邓继华, 何子谙, 贺君, 邵旭东为了改善传统位移型有限元方法在分析钢-混组合梁长期力学行为时易产生的曲率闭锁问题，提高计算精度和效率，提出了一种同时考虑双层梁界面滑移效应、梁层剪切变形以及混凝土收缩与徐变影响的钢-混组合梁精确有限元法。基于弹性力学基本方程，结合混凝土线性黏弹性徐变本构模型，推导得到了组合梁单元的控制微分方程并进行了解析求解；采用直接刚度法进一步推导得到了组合梁的精确单元刚度矩阵和等效荷载矩阵，并开发了相应的数值计算程序；通过3个典型算例对所提出的方法进行了验证，并开展了参数分析。分析结果表明：提出的有限元法在同时考虑梁层剪切变形和界面滑移影响的情况下，能够准确预测钢-混组合梁的时变力学响应，即使在单元划分数量较少、收缩与徐变分析时间步数较小的条件下，仍可获得较高精度的计算结果；与解析法相比，365 d的挠度误差不超过3.2%，但计算效率和通用性大大提升；与不考虑剪切效应的有限元法相比，误差减小了10%以上。该方法可为钢-混组合梁长期性能分析及工程设计提供一种高效、可靠的计算手段。交通运输工程学报. 2026 26(5): 111-124.

考虑横隔板刚度影响的波形钢腹板组合箱梁畸变效应研究

李夏元, 周满, 童金虎, 陈建兵, 康爱红, 万水 — 2026-05-28

李夏元, 周满, 童金虎, 陈建兵, 康爱红, 万水为研究横隔板刚度和横隔板数量对波形钢腹板组合箱梁畸变效应的影响，提出了一种可同时考虑横隔板刚度和剪切变形影响的畸变梁单元(B2D-CSW)；基于广义坐标法，建立了波形钢腹板组合箱形截面畸变翘曲位移表达式，修正了畸变剪力对畸变剪切变形的影响，理论推导了畸变剪力与畸变双力矩的物理关系；利用横隔板与箱形截面之间的位移协调条件，建立了不同类型横隔板的变形表达式及其与畸变角的几何关系，揭示了其抵抗畸变变形的工作机理；基于能量变分法，推导了考虑畸变剪切变形影响的波形钢腹板组合箱梁控制微分方程，选用齐次解构造了广义位移的插值函数；结合有限单元法，开发了考虑畸变剪切变形影响的两节点四自由度畸变梁单元，并推导了考虑横隔板刚度影响的单元的刚度矩阵和等效结点荷载向量；通过算例分析，验证了B2D-CSW梁单元的计算精度与广泛适用性。研究结果表明：与实体有限元模型相比，B2D-CSW梁单元模型仅需少量单元即可准确预测不同横隔板刚度和数量条件下波形钢腹板组合箱梁的畸变响应，显著提升了建模与计算效率；分析表明，横隔板的抗畸变刚度对波形钢腹板组合箱梁的畸变变形具有显著的弹性约束作用，随着横隔板刚度或数量达到临界阈值，其对主梁畸变变形的抑制作用趋于稳定。提出的B2D-CSW梁单元为波形钢腹板PC组合连续箱梁桥横隔板的设计与分析提供了可靠的计算方法。交通运输工程学报. 2026 26(5): 125-138.

基于旋转壳理论的波形腹板钢箱组合弯梁剪应力分析

姚常伟, 王春生 — 2026-05-28

姚常伟, 王春生为精确计算波形腹板钢箱组合弯梁的竖向剪应力并量化各分项效应贡献，提出一种同时考虑波形钢腹板抗弯、初始曲率及曲率沿梁宽变化的剪应力计算方法。基于旋转壳理论，推导出包含弯曲、自由扭转、约束扭转翘曲与畸变翘曲分量的剪应力解析公式；采用能量变分法建立控制微分方程，并通过有限差分法求解；通过结构平面曲率、加载位置及截面尺寸的参数分析，探明该类弯梁剪应力分布规律与关键表征指标。研究结果表明：解析值与文献试验值及有限元值吻合良好；与忽略曲率影响的常规方法相比，所提方法对自由扭转剪应力和畸变翘曲剪应力的计算准确度分别提高5.0%和13.8%；梁轴平曲线半径R与梁宽B之比(R/B)小于10时弯扭耦合效应显著，而R/B≥70时可忽略，建议将10和70作为该效应显著与可忽略的关键界限值。基于所提解析公式得到的剪应力偏载系数为1.33，表明偏载效应显著，设计中需重点考虑。若忽略约束扭转与畸变效应，外腹板总剪应力计算结果虽偏于保守，但平均误差将达3.3%~9.0%，精细化分析中应计入二者影响。所建立的解析公式及获得的规律，可为波形腹板钢箱组合弯梁的设计计算提供理论参考。交通运输工程学报. 2026 26(5): 139-153.

波形钢腹板组合箱梁桥抗剪承载力计算方法

赵秋, 李天宇, 陈宜言 — 2026-05-28

赵秋, 李天宇, 陈宜言为建立适用于桥梁用波形钢腹板的抗剪承载力计算方法，分别对3块初始几何缺陷试件和9块纵向残余应力试件进行了试验测量，得到波形钢腹板实际初始几何缺陷和纵向残余应力分布规律；在此基础上，建立了考虑实际初始缺陷分布的有限元模型，并验证了模型合理性；基于有限元模型，进行了大量数值计算和参数分析，提出了桥梁用波形钢腹板弹性屈曲系数合理取值；基于非线性有限元参数分析结果，提出了适用于桥梁用波形钢腹板的抗剪稳定承载力计算公式。分析结果表明：波形钢腹板纵向残余应力在一个波长内均呈对称分布，在弯角段、斜板段和直板段中点处取得最大值，约为钢材屈服强度的24.3%~43.4%；波形钢腹板初始几何缺陷沿板高方向呈半波正弦分布，且初始几何缺陷幅值均小于规范规定的腹板高度1/750的验收要求；桥梁用波形钢腹板在计算其弹性剪切屈曲强度时，整体屈曲系数应取40，合成屈曲系数应取2；与过往研究所提公式相比，采用所得公式可以更精确地计算局部屈曲和合成屈曲控制下波形钢腹板抗剪承载力，对于整体屈曲控制下的波形钢腹板采用所得公式进行计算则更加安全。交通运输工程学报. 2026 26(5): 154-165.

基于ICVGM模型的部分填充钢管混凝土桥墩的超低周疲劳性能及分析方法

余倩倩, 张睿杰, 李博, 徐艳 — 2026-05-28

余倩倩, 张睿杰, 李博, 徐艳为建立部分填充钢管混凝土（PCFST）桥墩超低周疲劳开裂的计算方法并研究其超低周疲劳性能，基于改进后的循环空穴扩张模型（ICVGM），开发了经试验验证的预测超低周疲劳开裂的用户子程序；通过子程序针对9个PCFST桥墩展开了高精度实体单元模拟和计算分析，研究了水平往复荷载作用下钢管混凝土桥墩的关键设计参数如混凝土填充率、长细比、径厚比和轴压比等对超低周疲劳损伤指标的影响，并结合模型的滞回性能研究了PCFST桥墩的超低周疲劳破坏与局部失稳破坏之间的关系。研究结果表明：PCFST桥墩的超低周疲劳破坏普遍出现在局部失稳破坏之后，但由于不同设计参数会显著影响PCFST桥墩的延性，而局部屈曲变形会使变形位置产生更明显的应力集中，从而加快超低周疲劳破坏的出现；随着长细比、径厚比和轴压比的提高，桥墩模型在屈曲极限状态时的疲劳损伤指标降低，超低周疲劳问题不显著；随着混凝土填充率提高，桥墩模型在屈曲极限状态时的疲劳损伤指标升高，超低周疲劳问题更显著；径厚比和轴压比是影响超低周疲劳开裂的2个关键参数，且延性表现良好的PCFST桥墩更容易在局部失稳破坏发生前出现超低周疲劳破坏。所建立的有限元模型及ICVGM模型子程序可为PCFST桥墩提供超低周疲劳性能的定量评价方式。交通运输工程学报. 2026 26(5): 166-178.

部分填充混凝土的端承式预制拼装钢桥墩抗震性能研究

吴庆雄, 郑其鑫, 袁辉辉, 秦志清, 张硕 — 2026-05-28

吴庆雄, 郑其鑫, 袁辉辉, 秦志清, 张硕为探究端承式部分填充混凝土的预制拼装钢桥墩（PS-PFC）的抗震性能，在已有研究的基础上，以混凝土填充率为参数，增加了2个填充率分别为0和50%的大比例试件的拟静力试验，并通过ABAQUS进行了该类桥墩的有限元模拟与拓展参数分析。试验结果表明：端承式PS-PFC到达极限状态时的共同破坏形态表现为柱底钢板的弯曲变形和锚杆的拉伸变形，此外，未填充混凝土的桥墩还出现了柱底加劲肋上方钢管的鼓曲和撕裂，这说明部分填充混凝土能有效遏制钢管局部屈曲的发生；该类桥墩的滞回曲线呈较为饱满的捏拢状，具有良好的抗震性能；当填充率由0增加至25%时，桥墩的弹性刚度增加了9.5%，水平承载力增加了17.1%，继续增加填充率至50%，试件的刚度和承载力未见明显变化；与未填充混凝土的桥墩相比，填充率为25%和50%的桥墩的累积滞回耗能增加了约88%，并表现出更强的抗强度退化和刚度退化的能力；有限元模拟结果与试验结果吻合较好，桥墩的抗震性能随混凝土填充率的增大有所提升，然而当填充率增加到一定程度时，继续填充混凝土对桥墩水平承载力的影响并不显著；提出的端承式PS-PFC弹性刚度、水平承载力和最优混凝土填充率的理论计算方法，计算结果与试验结果和有限元模拟结果吻合良好。交通运输工程学报. 2026 26(5): 179-192.

基于耐震时程法的钢管混凝土墩-连续梁桥多向抗震性能评估

孙浩, 李艳哲, 买英东, 吕飞, 丁发兴, 吴霞, 杨秋宁 — 2026-05-28

孙浩, 李艳哲, 买英东, 吕飞, 丁发兴, 吴霞, 杨秋宁针对多跨连续梁桥在多向地震动作用下的强非线性响应，提出了一种基于耐震时程法的钢管混凝土桥墩抗震性能评估方法；采用高精度有限元软件ABAQUS，基于混合强化-韧性损伤模型与约束混凝土三轴塑性-损伤模型，利用实体-壳单元构建了两跨连续梁桥的精细有限元模型，并通过双向振动台试验数据进行了验证，以确保模型的准确性；引入耐震时程法分析技术，利用人工合成的多维耐震时程曲线，模拟不同地震强度和方向下钢管混凝土桥墩的非线性动力响应与损伤演化过程，量化了桥墩在各工况下的位移响应及损伤程度，并评估了传统组合方法在多向地震输入下的适用性与准确性。研究结果表明：试验与有限元分析结果的一致性验证了模型的可靠性；以控制墩P₂为例，多向地震作用下横桥向最大位移由约26 mm增大至32~40 mm，对应位移角为3.99%~5.02%，部分工况超过4%的关键性能限值；此外，与耐震时程分析结果相比，传统的平方和开平方根与100%/30%组合方法在典型双向工况下将P₂墩轴向力由316.69~320.39 kN保守放大至407.19~440.55 kN，高估幅度为27%~39%，主要是由于地震动各方向存在相位差及结构的非线性响应，导致传统方法难以充分考虑多向耦合效应和真实动力特性，从而影响抗震性能的准确评估。在实际工程设计中，关键构件的抗震设计应结合时程分析，充分考虑地震动的相位差与耦合效应，综合运用多种评估方法，在安全性与经济性之间取得更优平衡。交通运输工程学报. 2026 26(5): 193-204.

钢管增强混凝土拱面内受力全过程试验

何福云, 李聪, 陈宝春, BRISEGHELLABruno — 2026-05-28

何福云, 李聪, 陈宝春, BRISEGHELLABruno 为研究钢管增强混凝土(STRC)拱面内受力性能及各组成组合作用机理，开展了STRC及其外包钢筋混凝土(RC)与内置钢管混凝土(CFST)等拱模型受力全过程对比试验及精细化有限元分析，测试了各模型拱破坏模式、荷载-挠度(应变)曲线与裂缝发展，揭示了STRC拱受力全过程中内置CFST与外包RC间的组合作用机理。试验结果表明：在1/4跨径截面集中力作用下，STRC拱分别在1/4跨径、3/4跨径和两拱脚等截面处形成4个塑性铰，表现为反对称破坏；其受力全过程分为弹性、裂缝开展和破坏等3个主要阶段；STRC拱受力全过程荷载-挠度曲线与RC拱基本一致，二者在达到极限承载力时对应的结构变形整体接近，而内置CFST仍处于弹塑性阶段，存在不同步受力状况；考虑不同步和同步时，STRC拱的承载力实测值分别是其外包RC拱与内置CFST拱叠加值的1.25倍和1.40倍，存在一定的组合正效应。有限元分析结果表明：STRC拱在外包混凝土开裂后，截面发生明显的应力重分布，外包RC与内置CFST间相互作用显著；内置CFST能有效抑制外包混凝土的裂缝开展，从而提高其裂后刚度和极限承载力。研究成果可为STRC拱承载力计算以及分析外包RC与内置CFST间的组合作用提供参考。交通运输工程学报. 2026 26(5): 205-218.

超大流量高速公路短净距交织区车辆运行特征与行车风险

徐进, 刘妍伶, 金勇, 郭桂, 张越 — 2026-05-28

徐进, 刘妍伶, 金勇, 郭桂, 张越为明确超大流量高速公路短净距立交交织区内车辆运行特征、交通冲突及事故发生风险，选取常虎高速大有园互通-松山湖互通作为研究对象，利用无人机采集短净距立交交织区车辆行驶数据，并结合Data From Sky Viewer视频分析平台对车辆运行状态进行精准跟踪与识别，共获取1 883条车辆轨迹数据；从不同车道维度切入，深入剖析在大流量条件下短净距交织区的车辆运行特征及车辆分合流换道行为特征，得到交织区内冲突分布。研究结果表明：车道间速度特征呈现显著差异，外侧车道因净距压缩形成反喇叭型加速模式(速度均值提升12.3%)，其分流鼻前200 m处速度带宽值激增23%，辅助车道通过“加速-减速”双阶段策略实现效率优化；车头间距分布存在明显车道分异，主线车道负偏态分布显著(0~80 m间距占比不小于75%)，内侧车道危险间距占比达61.1%，而辅助车道高速区危险间距发生率升至71.6%；合/分流车辆呈现差异化换道行为，合流车辆采用短距换道集中于鼻点后200 m，分流车辆则实施长距换道且冲突严重性更高，直行-合流冲突因速度差较大成为主要风险源；基于时空动态特征，提出分流区换道长度应不小于500 m以缓解急刹风险，合流区重点优化加速车道几何参数，确保车辆速度匹配安全汇入。研究成果为短净距交织区安全设计提供了理论依据和技术支撑。交通运输工程学报. 2026 26(5): 219-233.

高速公路混行车流运行安全风险评估方法

闫晟煜, 刘虹希, 郑鑫, 郭恺雯, 刘杨, 冯干, 牛世峰 — 2026-05-28

闫晟煜, 刘虹希, 郑鑫, 郭恺雯, 刘杨, 冯干, 牛世峰基于收费数据，考虑车流构成和安全风险成因，确定了车流饱和度、重型货车混入率为影响事故率的2个关键参数，提出了每个参数的算法、阈值及生成流程；模型采用Pearson相关系数法分析了参数之间的独立性，引入变异系数分析了参数与事故率之间的离散度；通过模拟昆虫在不同食物密度下的进食特征，结合多项式拟合方法，提出了高速公路混行车流运行安全风险评估模型；采用Taylor级数展开法和Levenberg-Marquardt算法分别完成模型求解和迭代过程；基于四川省域684个实例路段的数据确定了模型的待标定参数，验证了模型的可行性。研究结果表明：安全风险评估模型能够有效反映各路段事故率的特征；模型迭代523次后离散统计量达到1%的误差要求，耗时1.42 s；车流饱和度、重型货车混入率对事故率的致因分别符合Peal-Reed模型、三次多项式的特征；当车流饱和度为33%且重型货车混入率为71%时，混行车流运行安全风险达到最大值；以路段事故率在[0.01，1.03]内按10.20%递增且通过合并分组后发现，路段事故率划分为5个等级且搭配5种配色可清晰地表达路网安全风险状况；以85%、15%分位数划分重型货车混入率、车流饱和度可实现对参数取值范围的全覆盖。安全风险评估方法对动态监测高速公路交通安全、指导应急资源选址配额、配置警力与路政、疏散车流等研究有重要价值。交通运输工程学报. 2026 26(5): 234-245.

基于运行仿真的机场飞机排放本地化修正模型及应用

马思萌, 汤慧娟, 郑宸, 韩博, 赵静波, 于剑 — 2026-05-28

马思萌, 汤慧娟, 郑宸, 韩博, 赵静波, 于剑交通工具的污染物排放量及分布是交通系统优化的重要依据之一，鉴于机场实际运行条件对飞机污染物排放具有直接影响，且各影响因素之间存在复杂的交互作用，构建了基于运行仿真的机场飞机排放本地化修正模型，以实现排放的精准定量。基于全空域及机场仿真模型开展面向机场排放的“多场景-多因素”仿真试验，获取了运行时间、燃油流率等排放参数的多元数据集；利用k近邻互信息算法和夏普利加性解释模型识别影响排放的关键因素，并量化了各因素对燃油消耗和污染物排放量的贡献程度，据此构建了排放本地化修正参数集；结合福州长乐国际机场的历史航班数据，开展实例应用研究，建立了2022年该机场飞机精细化排放清单。分析结果表明：大气温度、地面风速风向、飞机进离场速度、管制间隔和天气现象是影响机场飞机排放的主要因素；HC和CO排放在滑行阶段占比较高，分别占总排放的97.4%和94.2%，而NO_x和PM_2.5排放在爬升和起飞阶段占比较高，两阶段占比之和分别为52.9%和66.1%；随垂直高度的增加，各污染物排放总体均呈现先增大后减小再逐渐趋于平稳的态势，HC、CO、SO₂和PM_2.5的排放峰值出现在200~350 m范围内，而NO_x和CO₂的排放峰值则集中于300~500 m范围内，计算结果与基于选定航班机载实时记录数据的排放计算结果的相对偏差仅为0.6%~1.3%，而与基于国际民用航空组织基准排放模型估算结果的相对偏差为11%~23%。建立的基于运行仿真的机场飞机排放本地化修正模型可为评估机场运行污染排放效应及制定科学减排对策提供技术支撑。交通运输工程学报. 2026 26(5): 246-259.

基于文本挖掘的铁路沿线自然灾害网络潜在风险路径预测

顾爽, 程国柱, 闫冬阳 — 2026-05-28

顾爽, 程国柱, 闫冬阳为揭示铁路沿线自然灾害链式传播机理，量化其对铁路运输安全的威胁并解析风险演化规律，构建了基于文本挖掘与复杂网络的铁路沿线自然灾害风险路径预测模型。以铁路沿线历史灾害文本数据集为基础，改进了文本挖掘技术，优化词袋模型并结合关键字提取方法，精准抽取了灾害数据中的铁路站点、致灾因子、后果及严重程度等核心要素；基于复杂网络理论，以关键词为节点(3类实体)，以同事件共现语义关联为边(6类关系)，建立了铁路灾害风险异构网络；设计多元路径搜索算法遍历网络拓扑，融合关联共现矩阵量化节点间风险传导强度，实现了多类型传播路径的过程化挖掘。分析结果表明：模型接收者操作特征曲线接近左上角，曲线下面积为0.938，准确率达94.873%，F1分数为0.899；量化输出节点对间风险传导值，成功定位高概率灾害链为芒康站→强降雪→香格里拉站→人员受灾→电力设备损毁(风险值0.866)、江达站→贡觉站→强对流天气→人员伤亡(风险值0.841)。所得模型通过文本驱动构建灾害语义网络，可实现铁路风险路径的定量化预测与关键传导链识别，精准定位二次灾害高发链路，为复杂环境铁路的风险主动防控提供支持。交通运输工程学报. 2026 26(5): 260-274.