• 2020年第52卷第9期文章目次
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    • 区域城市轴辐式货运网络模型构建与应用

      2020, 52(9):1-7. DOI: 10.11918/201910084

      摘要 (1853) HTML (173) PDF 1.06 M (1133) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究区域城市轴辐式货运网络构建思路及方法,基于轴辐理论,从社会经济、运输能力、运输人才三大方面确定反映区域城市货运能力的17个技术经济指标,使用主成分分析法降维量化单体城市货运综合竞争力,明确区域范围内枢纽城市备选集. 根据计算结果,进一步引入速度指数和运费指数以改进引力模型和隶属度模型,从而更有效地量化区域城市间货运吸引力关系,明确枢纽城市辐射范围,确定分支城市隶属关系,构建区域城市运输通道体系,最终确定区域城市轴辐式货运网络空间布局. 以河南省18个地市为研究对象进行货运网络构建,结果表明:依据本模型建立的以郑州为中心、呈现“一环六枢纽七通道”空间特征的河南省轴辐式货运网络结构符合客观实际. 所建模型客观合理,能有效指导区域城市轴辐式货运网络的构建及运营.

    • 高速铁路双块式无砟轨道车辆荷载动态传递特征

      2020, 52(9):8-16. DOI: 10.11918/201905041

      摘要 (1137) HTML (271) PDF 4.42 M (1059) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究车辆荷载在无砟轨道中的传递特征,建立车辆-双块式无砟轨道耦合动力学模型,对车辆荷载在无砟轨道主体结构内的动应力和振动加速度传递规律进行研究,并对行车速度、结构尺寸及层间接触状态等影响因素进行分析. 结果表明:车辆荷载的主承载区分布在道床板内,垂向动应力峰值在0.1 m深度之内衰减73%;车辆荷载的主振动区主要分布在道床板内并传递至支承层,垂向加速度峰值在0.1 m深度之内衰减89%;轨道结构动态受力及振动响应均随行车速度的增加而增大;适当减少轨道结构宽度,对其受力和振动特性影响较小. 无砟轨道结构层间插入隔离层,可减小轮轨动力响应及轨道结构动态受力,但结构层间垂向加速度明显增大,插入弹性层,可减小钢轨垂向加速度,但对轮轨动力响应、道床板和支承层动态受力及振动特性影响较小. 所得结论可为无砟轨道设计和优化提供理论参考.

    • 悬索桥桁架加劲梁动力等效成等截面欧拉梁方法

      2020, 52(9):17-24. DOI: 10.11918/201906080

      摘要 (1409) HTML (555) PDF 2.79 M (1044) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对悬索桥桁架加劲梁在数值计算、模型设计中简化问题,基于单独桁架加劲梁动力特性分析结果,以竖弯、侧弯、扭转基频相等为原则,推导并给出了不同边界条件(悬臂和两端固结)对应等截面欧拉梁等效质量惯性矩,等效抗弯刚度和等效抗扭刚度简化计算公式,然后将该计算式应用于某主跨576 m板桁结合梁悬索桥加劲梁等效分析. 结果表明:基于动力特性等效方法非常简单有效;所有基于欧拉梁的等效方法均存在无法考虑桁架梁抗剪性能的缺点,越长的桁架加劲梁越接近纯弯欧拉梁,悬臂边界的桁架梁比两端固结的桁架梁更接近欧拉梁,在等效悬索桥桁架加劲梁时应选用尽量长的精细化桁架梁段和悬臂式的约束边界条件.

    • 环氧胶粘结刚性铺装的正交异性桥面板力学性能

      2020, 52(9):25-31. DOI: 10.11918/201910033

      摘要 (1171) HTML (260) PDF 4.56 M (1152) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究环氧胶在钢-混组合板中作为粘结层的适用性,以无配筋的超高性能混凝土作铺装层的钢桥面板为对象,采用环氧胶层连接两种材料,并考虑钢板表面处理不佳的涂胶情况,通过试验测试施涂效果欠佳的钢混胶接接头的抗剪强度,并采用该种环氧胶的施涂方式,设计制作一个足尺桥面板试件,进行受弯加载试验. 测试试件的变形、结构不同位置的应变响应以及极限承载力等,记录钢混粘结层的失效状态,并采用有限元方法对失效前的钢与混凝土之间粘结层的受力进行分析. 结果表明:该种环氧结构胶作为无配筋刚性铺装钢桥面板的粘结层时,施工操作方便;钢板表面处理效果影响到粘结层的强度;即便在钢板表面处理不佳情况下涂刷环氧胶,也能很好地保证钢板与刚性铺装层之间的可靠连接,钢结构的材料屈服先于钢与混凝土之间环氧胶层的破坏;粘结层的纵向剪应力分布不均匀,在加劲肋与顶板交界处的应力大于其他位置;采用环氧胶粘结的刚性铺装桥面板具有较好的延性和较高的承载力.

    • 城市元胞路网下自组织控制规则参数的整定

      2020, 52(9):32-38. DOI: 10.11918/201909074

      摘要 (951) HTML (133) PDF 1.83 M (829) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决城市信号自组织控制中,由相邻路口间各自最优通行效率冲突造成的路口群整体通行效率难以继续提升的问题,提出一种城市元胞路网下自组织控制规则参数的整定方法. 首先,利用城市路网元胞传输(CTM)模型模拟路网交通流动态状态信息;然后,基于元胞路网实时信息,以选定局域路网中各路口元胞的自组织控制规则参数为设计空间;最后,建立各路口相互协调下通行量最大化的目标函数,完成各路口自组织控制规则参数的整定. 仿真结果表明:在基于城市元胞路网实时信息条件的整定方法下,不仅解决了自组织控制中相邻路口间互相制约通行效率的问题,并且有效提高了自组织单元中所有路口的通行效率. 该方法为面向复杂城市路网的实时城市交通信号自组织控制系统提供可借鉴的智能化方法与工程化理论.

    • 缓冲型拉索减震支座拟静力试验及减震效果分析

      2020, 52(9):39-44. DOI: 10.11918/201907150

      摘要 (1098) HTML (170) PDF 4.25 M (873) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了能够更有效地解决桥梁在地震中的力与位移平衡的问题,结合拉索减震支座的构造特点,提出了缓冲型拉索减震支座的构想,介绍了其工作原理以及实现方式,对常规拉索减震支座及缓冲型拉索减震支座进行拟静力试验,并将试验结果进行对比研究. 在试验结果的基础上提出了缓冲型拉索减震支座的数值模拟方法,并验证了所提方法的正确性. 最后,针对一座实际的连续梁桥,选用3条近场脉冲型地震波,分析采用拉索减震支座以及缓冲型拉索减震支座下的支座减震效果. 结果表明:相比于拉索减震支座,采用缓冲型拉索减震支座可以使结构的峰值支座位移、墩底最大弯度以及残余位移均有不同程度的降低,具有更好的限位能力和自复位能力.

    • 沥青混合料的长期抗滑性能评价指标

      2020, 52(9):45-50. DOI: 10.11918/201904066

      摘要 (1040) HTML (357) PDF 2.68 M (1100) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对中国行业规范和标准缺乏对沥青路面使用过程中的抗滑性能评估问题,在自行开发“温控轮式加速磨光系统”的基础上,提出一种基于差异磨耗原理的沥青混合料长期抗滑性能的评价指标,并利用不同岩性集料矿物含量、磨光值、表面纹理的差异,进行粗细集料不同掺配比例的SMA沥青混合料配合比优化设计. 结果表明:SMA沥青路面的长期抗滑性能有较大幅度提高,提高幅度可达5 BPN. 对优质集料匮乏地区,利用高磨光值和低磨光值粗集料进行掺配,不仅可以降低工程造价,而且可以显著提高沥青路面的长期抗滑性能.

    • 势能场影响区域车辆交互速度变化模型

      2020, 52(9):51-56. DOI: 10.11918/201904266

      摘要 (987) HTML (247) PDF 1.32 M (896) 评论 (0) 收藏

      摘要:为定量分析交通流中车辆间的交互影响,开展了主干路车辆交互速度变化模型研究,通过类比势能场理论中的引力和斥力,界定了势能场影响区域的概念,将目标车运行时与周围车辆的吸引和排斥作用归结为势能场影响区域交互面积的变化,提出考虑势能场影响区域的车辆交互分析方法,建立了目标车速度变化量与势能场影响区域交互面积的线性模型. 采用P3-DT北斗高精度定位测向机采集车辆坐标和速度,标定模型参数. 用该模型计算目标车速度变化量,并与实测数据进行对比. 结果表明:模型计算值与实际值之间的误差小于15%,车道变换时间越短,目标车与目标车道后方车辆间的交互作用越明显,后车的减速操作越迅速,验证了模型的有效性. 该模型将传统微观交通流分析中的车速与车辆间距两大因素归一为势能场影响区域交互面积,可为微观交通流中的多车交互研究提供方法,并为自动驾驶车辆提供速度控制策略.

    • 大跨径悬索桥索鞍处主缆长度计算方法

      2020, 52(9):57-62. DOI: 10.11918/201909213

      摘要 (1324) HTML (219) PDF 774.57 K (1581) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了充分考虑索鞍对主缆长度的影响,兼顾操作便捷性与计算准确性,提出大跨径悬索桥索鞍处主缆长度解析计算方法. 首先,根据主缆与索鞍的几何关系,推导了索鞍处主缆曲线修正算法;然后,利用牛顿-拉菲森迭代法,对所得二元非线性方程组进行求解;最后,选取常见的主索鞍与散索鞍两组算例,验证该方法的可靠性. 结果表明:相比于传统算法,减少了6个方程与6个初始输入参数,表达形式更加明确;仅需输入两个参数,且对参数初始值设置没有严格要求,均可达到快速收敛的效果,增强了其可操作性;迭代次数减少50%,计算时间不足传统算法的10%,大大提高了计算效率,且计算精度可满足工程要求. 所提出的算法可方便地应用于建设期间主缆曲线长度以及索鞍位置的确定,使大跨径悬索桥的施工控制更为精准,进而确保其成桥状态满足设计要求.

    • 宽温度域内沥青路面结构响应规律分析

      2020, 52(9):63-69. DOI: 10.11918/201901129

      摘要 (1329) HTML (349) PDF 2.74 M (1269) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究较宽温度范围内的沥青路面结构实际响应行为,基于RIOHTrack足尺路面试验环道,以落锤式弯沉仪(FWD)作为试验荷载,选择半刚性基层沥青路面和全厚式沥青路面作为研究对象,对两种路面结构2017年全年的服役温度和结构响应进行同步跟踪观测,得到了宽温度域内沥青路面结构响应基本规律,建立了温度与弯沉、温度与应变、温度与应力之间的关系模型,分析了结构内部应变、应力沿深度方向的分布特征. 结果表明:温度对弯沉、应变和应力响应具有显著影响,随着季节变化,宽温度域内的沥青路面结构响应数值会出现以年为周期的循环交替变化,冬季时结构响应数值小、夏季时结构响应数值大;可采用指数函数模型描述温度与结构响应参数的相关关系,决定系数R2可达到0.95以上,相关性好;宽温度域内,温度变化除引起结构内部应变或应力数值的单调增减以外,还会改变应变方向. 在路面结构计算中,宜选择最不利季节时的温度验算沥青混凝土层的受力状态,以保证结构安全性.

    • 高速公路施工区合流路段交通冲突模型

      2020, 52(9):70-76. DOI: 10.11918/201903133

      摘要 (2195) HTML (210) PDF 3.57 M (1214) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了对高速公路施工区合流路段交通冲突进行微观分析以及探索交通冲突技术在无人驾驶领域的应用,采集12个交通微观信息变量数据作为训练集,结合先验知识,建立了贝叶斯网络模型并采用交叉验证方式评估模型精确度. 结果表明:大车作为冲突主体车辆会导致交通冲突概率和冲突严重性上升;与冲突两车的前后相邻车辆会对两车的冲突有一定影响;当车辆采取超车行为时,会提升车辆发生交通冲突的概率;匝道合流路段发生交通冲突的概率和严重性较转幅路段更高. 采用建立的贝叶斯网络交通冲突模型对驾驶策略进行评估并提出冲突规避措施,如分流大车;在特定路段采取管制措施禁止超车,限制单车道长度,设置车距确认设施等.

    • 火灾下大跨度钢桁架拱桥结构性能分析

      2020, 52(9):77-84. DOI: 10.11918/201905018

      摘要 (1370) HTML (269) PDF 3.24 M (1021) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究汽车火灾对大跨度钢桁架拱桥结构受力性能的影响,以主跨为240 m的某下承式钢桁架拱桥为研究对象进行受火分析计算. 首先利用火灾模拟软件FDS对两种典型火灾场景进行数值模拟获得火灾温度场分布,然后通过有限元瞬态热分析确定火灾区域构件的温度分布,再通过ABAQUS热-结构耦合分析桥梁在不同火灾场景下结构性能的变化. 结果表明:钢桁架拱肋在油罐车火灾作用下受火构件的最高温度达540 ℃;主要传力构件在温度为430 ℃时屈服,达到承载能力极限状态,热膨胀效应与内力重分布导致附近构件的应力增幅达60~180 MPa;桥面竖向位移变化最大为115 mm,最大横向高差为108 mm. 油罐车火灾主要对火源附近3根吊索的温度场产生影响,受火吊索索力减小使得桥面下挠33 mm,主梁应力增大35 MPa.

    • FRP约束损伤混凝土环向应变-轴向应变关系

      2020, 52(9):85-91. DOI: 10.11918/201902085

      摘要 (1385) HTML (189) PDF 2.05 M (951) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析混凝土损伤对FRP约束混凝土的影响,通过收集已有文献的264个试验数据,建立一个包含混凝土试件截面形状、损伤种类和损伤程度,以及FRP约束刚度的大型数据库. 基于数据库对现有环向应变-轴向应变关系模型进行评估,并在Jiang等模型的基础上,建立FRP约束损伤混凝土柱的环向应变-轴向应变关系模型,采用数据库对新提出模型的准确性进行验证. 计算结果表明:Jiang等模型可以准确描述FRP约束未损伤混凝土圆柱的环向应变-轴向应变关系,但是现有的FRP约束未损伤混凝土柱的环向应变-轴向应变关系模型不适用于FRP约束损伤混凝土柱; 并且随着混凝土损伤程度的增加,现有模型的计算值与试验值的偏差也在增加. 新提出的模型能够准确描述FRP约束损伤混凝土的环向应变-轴向应变关系,模型可推广应用于FRP约束高温损伤混凝土柱. 新模型既可以同时适用于FRP约束预损伤圆形、正方形、长方形截面混凝土柱,也可以计算FRP约束预加载混凝土圆柱与方柱.

    • 沥青胶结料低温临界开裂温度计算的改进方法

      2020, 52(9):92-100. DOI: 10.11918/201906069

      摘要 (1217) HTML (341) PDF 3.66 M (1219) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前沥青胶结料温度应力和低温临界开裂温度计算方法的局限性,为找寻一种更好的沥青胶结料温度应力及相应的低温临界开裂温度计算方法,选取4种不同产地的70#基质沥青进行旋转薄膜老化(RTFO)和压力箱老化(PAV)展开研究. 利用BBR试验获得沥青胶结料的蠕变柔量,分别采用Hopkins & Hamming算法和CAM模型两步计算法以及Laplace变换一步计算法获得了沥青的温度应力,基于SAP理论计算相应的低温临界开裂温度. 通过统计学方法对计算结果进行比较和分析,采用相关性分析并结合实测路表温度数据对计算方法予以验证. 结果表明:Laplace变换一步计算法和Hopkins & Hamming算法两步计算法具有良好一致性,基于t检验法的低温临界开裂温度p值计算结果达0.90以上. Laplace变换一步计算法与BBR试验具有较强的相关性,临界开裂温度TCR与S/m指标、Huet流变模型指标的相关系数分别可达0.84、0.94. 实测路表温度变化数据的计算结果证明了该方法不仅适用于匀速降温工况,也适用于任意降温速率下的现场连续变速降温工况.

    • 分段自适应阈值小波的地铁塞拉门数据压缩方法

      2020, 52(9):101-106. DOI: 10.11918/201904134

      摘要 (1346) HTML (136) PDF 1.67 M (1047) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对地铁塞拉门进行PHM应用诊断时产生海量数据的压缩问题,提出一种基于分段自适应阈值的小波压缩算法,通过原始数据的自适应分段和自动调节各段阈值放大系数,实现了兼顾精度和大压缩比的数据压缩. 针对塞拉门电机电流采样数据能量不集中、幅值变化较大的特点,对采集到的原始数据进行自适应分段处理,通过预设阈值自动调整各段小波阈值放大系数,再使用一维小波对数据进行压缩处理,在满足重构信号精度的前提下,实现了数据的大压缩比压缩,大大减小了需要存储的数据量. 以江苏省无锡市地铁2号线查桥车辆段段内测试数据为例,选用db3小波进行4层小波压缩,进行基于分段自适应阈值小波的地铁塞拉门数据压缩测试. 试验结果表明:新的压缩方案在整体失真率0.3%的前提下,实现了2.56%的超高压缩比,满足了实际工程应用需求,验证了该方案的可行性和有效性.

    • 一种故障干扰解耦的航天器主动容错控制方法

      2020, 52(9):107-115. DOI: 10.11918/201909065

      摘要 (1101) HTML (278) PDF 2.50 M (981) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高航天器系统的可靠性,研究一种干扰影响下的航天器主动容错控制技术. 首先,为实现干扰下的故障诊断,减小航天器系统故障检测到故障估计之间的时间延迟,通过将故障扩展为系统状态量,设计未知输入观测器,进行航天器故障检测及估计单元一体化设计. 其次,考虑到此方法无法实现对干扰的估计,且仅能解决可导的故障类型,进一步设计新型的自适应滑模未知输入观测器,能够保证对干扰及故障的同时解耦估计,也可以解决更广泛的故障类型. 最后,考虑观测器观测过程中的估计误差,设计了多变量终端滑模容错控制器,提高了控制性能. 仿真结果表明:所设计的主动容错控制策略能够实现干扰影响下的故障诊断,可以保证航天器控制性能的快速恢复.

    • 声振信号联合1D-CNN的大型电机故障诊断方法

      2020, 52(9):116-122. DOI: 10.11918/201901221

      摘要 (1498) HTML (586) PDF 2.97 M (1068) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对复杂运行环境下大功率电动机故障诊断准确率不高、算法泛化能力差的问题,提出一种声振信号联合一维卷积神经网络(1D-CNN)故障诊断方法. 首先对采集到的声信号采用背景噪声库联合稀疏表示去除噪声,然后将声音信号进行带通滤波(7~20 kHz),叠加低频振动信号(7 kHz内)形成频带更完整的电动机状态表征信息. 再对经过滤波提纯处理后的信息进行重叠式数据扩容,获取1D-CNN训练所需大量数据. 最后将数据样本输入1D-CNN进行学习训练,采用局部均值归一化(local response normalization,LRN)和核函数去相关性改进1D-CNN模型结构,降低抽油机正负半周工况波动对电动机诊断准确性的影响. 诊断结果表明:声振信号联合分析的卷积神经网络故障诊断总体诊断准确率达到了97.75%,泛化能力好,与传统的电动机故障诊断方法相比优势明显.

    • 补偿阳极位置对舰船腐蚀电场防护效果的影响

      2020, 52(9):123-128. DOI: 10.11918/201904028

      摘要 (1290) HTML (188) PDF 2.91 M (956) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了减少舰船腐蚀电场对船上电磁通信设备的干扰,需要对舰船腐蚀电场进行抑制或消除. 采用三维边界元法建立潜艇腐蚀静电场模型,研究补偿阳极位置对腐蚀电场防护效果的影响,结合电偶极子模型理论解释了静电场防护原理,基于静电场防护原理,分析不同补偿阳极位置产生舰船腐蚀电场差异的原因. 结果表明:补偿阳极的周向位置对电场防护效果影响较小,而纵向位置对电场防护效果有明显的影响;补偿阳极与螺旋桨的纵向距离分别为16.6、10.8、5、1 m时,电场模量的防护效果分别为3.41%、24.88%、49.27%和34.15%.

    • 一类非线性MIMO系统的自解耦控制

      2020, 52(9):129-136. DOI: 10.11918/201901184

      摘要 (1236) HTML (332) PDF 1.26 M (1348) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决传统解耦算法在非线性m输入 m输出(MIMO)系统中参数整定工作量非常大、整体控制性能不佳的问题,提出非线性MIMO系统的自解耦(self-decoupling control,SDC)法. SDC法利用统一的线性扩张状态观测器(LESO)对系统中的耦合部分、非线性部分及扰动部分进行估计并补偿,通过设计合适的控制律实现系统各环节的自解耦,且将系统待整定的参数减少为一个,并应用Lyapunov方法证明了SDC法的稳定性. 两个算例的仿真结果表明:SDC法不仅减少了MIMO系统的待整定参数,而且获得了比传统自抗扰解耦法更好的控制效果.

    • 吹吸式地铁轨间区域清扫流场的数值分析

      2020, 52(9):137-143. DOI: 10.11918/201901164

      摘要 (1622) HTML (218) PDF 3.17 M (804) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高清扫车的清扫效率,采用计算流体力学方法对吹吸式清扫流场进行计算,结合气固两相流模型分析结构参数对清扫效果的影响规律,并采取基于权矩阵分析的多目标正交试验方法,进行位置参数的优化. 研究结果表明:吹嘴宽度在不大于吸嘴宽度的0.93倍之内增大有利于提高清扫效率;吹嘴高度不小于吸嘴高度的0.92倍时,增大吹嘴高度可提高清扫效率,但降低了近地面平均速度和吹嘴出口速度,不利于尘粒的起动;吸嘴倾角为20°、吹嘴倾角为20°、吹嘴和吸嘴之间的距离为700 mm、吹吸嘴离地高度为20 mm时,吹吸式清扫方式的清扫性能最优;吹吸式清扫流场的近地面气流速度大,气流从吹嘴向吸嘴方向运动且紧贴地面,不存在气流外泄造成的二次污染. 吸嘴倾角和吹嘴倾角对吹吸式清扫流场的清扫性能影响最大,其次是吹嘴和吸嘴之间的距离,吹吸嘴距离地高度对清扫性能的影响最小.

    • 超硬质沥青改性结合料流变性能分析

      2020, 52(9):144-151. DOI: 10.11918/201905082

      摘要 (1258) HTML (275) PDF 3.24 M (920) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究超硬质沥青(super hard asphalt,SHA)对超硬质沥青结合料的高、低温流变的影响效果,采用SHA作为改性剂对AH-90道路石油沥青进行改性,制备了不同质量分数(5%、6%、7%和8%)的SHA改性结合料,并进行动态剪切流变试验、多应力蠕变恢复试验及小梁弯曲蠕变试验. 试验结果表明:其适用于时温等效原理;SHA的掺入会有效提高沥青结合料的车辙因子G*/sin δ,沥青混合料的高温性能得到明显改善;随着SHA掺量的增加,沥青结合料的平均应变恢复率R逐渐升高,不可恢复蠕变柔量Jnr逐渐降低,掺加SHA有利于提高沥青结合料高温抗变形能力与变形恢复能力;随着SHA的掺入,沥青结合料的蠕变劲度S与蠕变劲度变化率m变化幅度不大,对沥青结合料的低温抗裂性能影响不大. SHA改性沥青结合料高温抗车辙性能优异,低温性能相对于基质沥青PG分级保持不变.

    • 立交区域交叉口交通信息识别概率预测

      2020, 52(9):152-158. DOI: 10.11918/201908085

      摘要 (1108) HTML (158) PDF 1.78 M (1177) 评论 (0) 收藏

      摘要:为预测立交区域交叉口交通信息识别概率,运用汽车动力学理论、驾驶员特性原理及动态交通特性获取动态识别视距值,在此基础上采用几何学及概率统计学原理建立典型车型在识别视距范围内交通信息识别框架,运用长期和短期时间序列对立交区域交叉口的交通量进行预测,形成其长期和短期时间序列的交通信息识别概率预测模型,运用实测值对识别概率预测模型仿真标定并检验其可靠性. 结果表明:长期时间序列预测下,交通量大小与交通信息识别概率具有明显的相关性,相关系数达0.849;一周时间的短期时间序列预测交通信息识别概率,其95%的置信区间的实测值与预测值相似度达87.65%,预测模型具有较好的可靠性. 预测交通信息识别概率较大的立交区域交叉口,应考虑加强交通信息灵活性设置并加强交通管控措施.

    • 彩色路面反射率和内部温度的室内测试分析

      2020, 52(9):159-166. DOI: 10.11918/201902103

      摘要 (1057) HTML (367) PDF 4.36 M (1204) 评论 (0) 收藏

      摘要:为准确评价彩色路面材料的反射性能,以双辐射传感器为基础,测试了室外路面反射率,分析了太阳入射强度、传感器高度、入射角度、测点周边环境对反射率测试结果的影响;针对反射率室外测试受环境影响显著的问题,开发了反射率和温度的室内测试系统,对6种常见颜色路面材料的反射率和内部温度进行了测试,并与水泥混凝土、沥青混合料进行了对比. 结果表明:太阳入射强度、入射角度对路面反射率室外测试影响极大,强度越大、入射角度越大,反射率测试结果越大;红、黄、蓝、绿4种彩色路面材料的反射率为20%~25%,高于开级配沥青混合料5.8%、密级配沥青混合料5.4%、多孔水泥混凝土16%,略低于密实水泥混凝土32%的反射率;相同辐射条件下,彩色路面材料内部温度普遍低于沥青混合料和多孔水泥混凝土,绿色路面材料具有最佳的降温效果.

    • 具有荷载作用历史的CFRP-钢界面粘结性能试验

      2020, 52(9):167-175. DOI: 10.11918/201905011

      摘要 (1143) HTML (140) PDF 4.15 M (1168) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究荷载作用历史对碳纤维增强复合材料(CFRP)加固钢结构界面粘结性能的影响,开展4种界面剪应力水平、6种持载时间的CFRP-钢双剪试件长期加载试验,对达到规定加载时间的试件进行静力拉伸破坏.根据CFRP轴向应变数据,给出了界面剪应力分布及粘结滑移曲线,考虑到界面蠕变损伤对粘结滑移本构关系的影响,在双线性模型中引入系数β、η、γ,回归分析得到了这3个系数的表达式.结果表明:胶黏剂的蠕变变形会引起界面应力重分布,随着时间的增加CFRP应变增大,界面剪应力峰值减小;加载90 d后,在12.5 mm处B组、C组、D组、E组试件界面剪应力分别减小了26.6%、59.2%、73.8%、85.4%;当界面剪应力水平较高时,应考虑界面蠕变损伤对粘结滑移曲线的影响,界面剪应力水平越高持续时间越长,蠕变损伤越显著;当CFRP粘贴长度大于有效粘结长度时,界面蠕变损伤对极限承载力没有明显影响.

    • 应变速率对注浆体力学特性影响规律

      2020, 52(9):176-184. DOI: 10.11918/201903167

      摘要 (1386) HTML (122) PDF 7.16 M (918) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究微震荷载作用下注浆加固体力学特性,以裂隙倾角30°、宽度4 mm的红砂岩裂隙注浆体为研究对象,借助岩石三轴伺服压力机进行变应变速率(10-5 ~5×10-3 s-1)单轴压缩试验;然后从能量耗散、裂纹扩展及破坏形态等3个方面,分析变应变速率对注浆体力学特性的影响规律及机理. 研究表明:随着应变速率的增加,注浆体的峰值强度、弹性模量均随之而增大;且峰值强度与应变速率呈指数函数关系变化;注浆体受应变速率影响的响应分为敏感应变速率阶段和滞缓应变速率阶段,主要差异在于峰值强度变化率和弹性模量变化率;随着应变速率的增大,注浆体的总能量在增大;压密阶段是影响不同应变速率下注浆体力学特性的主要阶段;敏感应变速率阶段和滞缓应变率阶段中的压密阶段主要区别在于积散比大小,积散比进一步决定产生裂纹的多少和分布区域与规律;耗散能密度对注浆体破坏脱落面积以及粒径分布影响较大,耗散能密度越大,碎块越以大块为主(粒径大的比率逐渐增加),滞缓应变率阶段耗散能密度较敏感应变率阶段大,其破碎块体较敏感应变率阶段大. 研究在裂隙注浆加固体的变应变速率影响下力学特性,从能理原理、分形理论角度得到了其影响机理.

    • 高速公路改扩建的渐变安全限速设置方法

      2020, 52(9):185-192. DOI: 10.11918/201906022

      摘要 (1289) HTML (357) PDF 1.68 M (934) 评论 (0) 收藏

      摘要:为保障高速公路改扩建过程中的施工安全和行车安全,开展改扩建作业区上游限速标志的设置研究,基于驾驶人白天和夜间行车过程中的视觉特性和制动特性,构建驾驶人视认距离模型及限速标志前置距离模型,提出一种高速公路作业区昼夜渐变限速标志间距计算方法,并将该方法应用于珲乌高速公路吉林至龙嘉机场段改扩建工程中. 最后利用基于运动学的计算方法得到了不同限速标志间的车辆平均减速度特性. 研究结果表明:随着限速标志限速值的增大,相邻限速标志的昼夜设置间距随之增大,二者呈正线性相关,且夜间限速标志设置间距大于白天限速标志设置间距;随着限速标志限速值的减小,车辆昼夜平均减速度随之减小,二者近似呈正线性相关,且夜间平均减速度小于白天平均减速度. 设置间距值符合驾驶人行车减速过程中的心理生理特征,证实了所构建的间距计算模型的合理性.

    • 双激励下轮毂电机悬置构型对电动车平顺性的影响

      2020, 52(9):193-200. DOI: 10.11918/201904235

      摘要 (1614) HTML (108) PDF 3.85 M (1365) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决轮毂电机引入电动汽车使车辆垂向负效应加剧的问题,研究路面激励和电机垂向激励耦合下轮毂电机悬置构型对车辆垂向性能的影响. 综合分析国内外电动汽车构型影响规律,比较两种分别以电机定子和电机整体悬置作为动态吸振器车辆构型的平顺性,搭建双重激励计算模型选择优选方案,以车辆平顺性指标均方根值最小为优化目标,应用NSGA-Ⅱ算法对优选方案中动态吸振器的橡胶衬套刚度和阻尼进行优化设计,得到满足要求的构型和匹配参数,并对优化后的车辆构型进行仿真验证. 研究结果表明:两种悬置方案都缓和了由于轮毂电机引入带来的负面效应,而对择优选出的电机整体悬置方案优化后可使车身加速度降低38.53%,轮胎动载荷下降7.94%. 仿真结果证明,针对路面和电机双重激励提出的优化构型及参数,改善了轮毂电机驱动电动汽车的垂向负效应,提高了车辆平顺性和安全性.

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