重庆交通大学学报（自然科学版）

Select

Twin-PBL剪力连接件力学性能与结构参数优选

姚国文1，董雨杭1，应立2，贺煊博1，吴树杭1

2025, 44(2): 1-9. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.01

摘要 ( )

PDF(2546KB) ( )

波形钢腹板连续刚构桥是一种新型的桥梁结构形式，其结合了钢的高强度、强变形能力和混凝土的良好抗压性能，其剪力连接件的细部构造对整体承载能力有着决定性的影响。为深入探索Twin-PBL剪力连接件的力学行为，并通过细部构造优化来提高其力学性能，基于ABAQUS建立了典型波形钢腹板箱梁节段的实体有限元模型，研究了波形钢腹板与混凝土顶板之间Twin-PBL剪力连接件的力学表现，揭示了横向贯穿钢筋构造的有无对Twin-PBL剪力连接件抗剪性能的影响规律，并对开孔钢板孔径、厚度及横向贯穿钢筋直径进行了结构参数优选。研究表明：Twin-PBL剪力连接件设置横向贯穿钢筋能够降低开孔钢板和钢翼缘板的剪应力，且贯穿钢筋分摊了孔洞内混凝土榫的部分剪力；综合考虑开孔钢板的材料属性、制作工艺等因素，对开孔钢板截面高度为180 mm的Twin-PBL连接件，最优开孔直径为70 mm，横向贯穿钢筋直径为25 mm，开孔钢板厚度为28 mm。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于可靠度理论的大跨度悬索桥恒载分项系数研究

齐东春1，陈楚龙2，丁少凌2，王茂强3，鲍芸斐4

2025, 44(2): 10-17. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.02

摘要 ( )

PDF(1117KB) ( )

对国内多座跨径超过千米的悬索桥恒载进行统计分析，得到了各项自重恒载随机变量的统计参数；将悬索桥自重恒载效应拆分为主缆自重效应、加劲梁自重效应和桥面系自重效应等3部分，基于优化方法推导出各项恒载分项系数计算公式，并建立了迭代算法；通过对不同活恒比及不同恒载占比的多种组合计算分析，获得了各项恒载分项系数及全部恒载等效分项系数的取值范围。研究结果表明：活恒比对恒载分项系数的影响较小，而各项恒载占比对恒载分项系数的影响相对较大；大跨度悬索桥的全部恒载等效分项系数取值为1.04~1.10，现行悬索桥规范中给定的恒载分项系数1.10为上限值；当主缆恒载占比大、桥面系恒载占比小时，其等效分项系数取下限值；当主缆恒载占比小、桥面系恒载占比大时，其等效分项系数取上限值。以某主跨1 860 m的双层桥面钢桁架梁悬索桥为例，其等效恒载分项系数为1.065，相比于规范给定的恒载分项系数1.10，可节约主缆钢丝面积4.43%。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于改进DeepLabV3+的钢桥锈蚀检测方法

黄海新1，贺朝1，程寿山2，许瑞宁3，张连振4

2025, 44(2): 18-24. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.03

摘要 ( )

PDF(7113KB) ( )

锈蚀检测算法是钢桥管养从人工视觉向机器视觉转型的关键，更是智能化钢桥检测机器人构建的技术基础。面向钢桥智能检测机器人对锈蚀检测算法低能耗和高精度的实际需求，针对DeepLabV3+模型加以改进，采用MobileNetV2主干网络替换原模型中的Xception主干网络，使模型轻量化以易适配移动端设备，优化ASPP模块中的空洞率以提高网络对不同尺寸锈蚀的提取效果，添加CBAM注意力机制增强模型对关键特征的感知和捕捉；将改进后的DeepLabV3+模型与原DeepLabV3+模型、PSPNet模型和U-Net模型进行了对比，同时开展了消融实验；最后，将改进模型搭载于视觉机器人上，并开展实地工程测试。结果表明：相比于其它模型，改进的DeepLabV3+模型对钢桥锈蚀图像的分割准确率平均提高了7.5%，平均交并比平均提高了14.7%，召回率平均提高了9.1%。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于前景理论的港口降碳路径演化博弈分析

刘翠莲，刘娜，梁晶，王爽

2025, 44(2): 25-33. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.04

摘要 ( )

PDF(1127KB) ( )

针对当前港口企业降碳难题，采用前景理论修正后的演化博弈方法，构建地方政府和港口企业的双方演化博弈模型，对比研究中央政府制定不同碳减排政策时地方政府与港口企业的演化稳定策略，并运用MATLAB进行仿真实验。研究表明：在无政策制定、碳补贴和碳惩罚组合、碳补贴和碳交易组合3种碳减排政策下，碳补贴和碳交易的组合政策更利于推动港口企业积极降碳；当港口企业积极降碳获得的主观感知收益与碳交易感知收益之和，高于消极降碳的主观感知收益与碳交易感知损失之和时，港口企业会自发积极降碳；与提高地方政府对港口企业降碳成本的补贴力度相比，设置较高的碳交易价格会进一步推动港口企业积极降碳。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

隧道开挖料制备高性能混凝土的力学和微观性能研究

陈忠章1，段木子1，蔡升宇1，苏伟锋1，李鹏飞2

2025, 44(2): 34-42. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.05

摘要 ( )

PDF(4592KB) ( )

探讨了利用隧道开挖料中的岩石作为高性能混凝土粗骨料的可行性。当粗骨料对细骨料的替代率在40%以下时，高性能混凝土的流变学性能可达到规范要求，但7、 28 d的抗压强度分别下降了22.2%、14.1%，抗折强度变化不大；基于试验结果，利用单纯型重心设计法对高性能混凝土力学性能及流变性能进行了评价；根据紧密堆积理论模型计算了不同粗骨料产量下的堆积密实度，发现开挖粗骨料的针片状粒型改变了材料堆积状态，降低了高性能混凝土的堆积密实度，从而降低了高性能混凝土的抗压强度；采用扫描电镜技术，分析了开挖粗骨料和天然粗骨料高性能混凝土的微观结构，验证了开挖粗骨料高性能混凝土强度下降的原因。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

高寒高海拔地区大温差、紫外辐射对沥青性能的影响研究

王争军1，2,高仁和1,雷宇1，2,柯文豪1，2

2025, 44(2): 43-52. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.06

摘要 ( )

PDF(1813KB) ( )

大温差、紫外辐射条件下沥青胶结料容易老化，会增大沥青路面的开裂风险。为研究沥青胶结料在大温差、紫外辐射作用下的性能变化规律，以累年日平均温差、累年日平均太阳辐射总量为指标定义西藏地区大温差区和紫外辐射区，将西藏地区划分为6个区，通过模拟西藏地区不同温差、紫外辐射环境，研究沥青胶结料在不同温差和紫外辐射耦合作用下的性能变化。研究结果表明：不同温差对沥青胶结料的常规物理性能、高低温性能和成分变化影响较小；特大温差、强紫外辐射耦合作用，对基质沥青的常规物理性能影响较大；SBR改性沥青的蠕变劲度和蠕变速率变化幅度最小，低温抗裂性能更优；SBS改性沥青的车辙因子增长幅度较小，高温抗车辙性能更好；基质沥青羰基指数IC=O和亚砜基指数IS=O的增长幅度约为改性沥青的1.3倍，胶体稳定指数差值约为改性沥青的1.4倍，老化程度严重。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

DSACNet:改进YOLOX的雾天条件下道路缺陷检测

陈里里1,蒋晓红1,张杰2，丁怡文1

2025, 44(2): 53-60. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.07

摘要 ( )

PDF(4991KB) ( )

针对在雾天条件下道路图像质量被破坏，使得检测困难的问题，提出了改进YOLOX的检测算法DSACNet。DSACNet采用YOLOX作为检测模块，设计了一个类似编码-解码（encoder-decoder）的重构模块，利用特征重构模块与检测网络共享重构网络产生的干净特征，使检测网络能够更好地学习到雾天图像中的隐藏特征，从而帮助DSACNet提高在恶劣天气条件下的检测能力；引入了自注意力机制、自校准卷积来提高特征提取能力，加入focal loss解决目标检测任务中正负样本之间的不平衡问题。结果表明：提出的DSACNet采用端对端的训练方式能够同时执行雾天图像恢复和目标检测，并采用联合优化的策略将二者进行联合，让目标检测网络能够获得恢复网络探索的隐藏特征，更利于雾天情况下的道路缺陷检测；相较于原始模型YOLOX，平均精度均值达到93.5%，提高了14%，并且优于其他主流的目标检测算法，满足了道路表面缺陷检测对精度的要求。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

橡胶颗粒表面处理对水泥稳定碎石的性能影响研究

何占军1，郭津1，刘晓龙1，杨若冲2

2025, 44(2): 61-67. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.08

摘要 ( )

PDF(8932KB) ( )

水泥稳定碎石易干缩、温缩等缺点常诱发并导致路面裂缝的产生，将废旧轮胎橡胶颗粒掺入水稳碎石中不仅可以实现资源的循环利用，还可利用橡胶的高弹性改善水稳碎石的缩裂特性。由于橡胶与水泥石之间存在巨大模量差异，二者的界面过渡区薄弱，降低了材料力学性能。为此，采用NaOH对橡胶进行表面改性处理，进行干缩、温缩和强度试验探究改性橡胶对水稳碎石缩裂和力学性能的影响，采用扫描电镜和能谱仪分析界面形态及化学组成。结果显示：加入改性橡胶粉的水稳碎石温缩和干缩均比掺加未改性橡胶颗粒进一步降低，而无侧限抗压强度则提高5%以上；表面处理橡胶与水泥石之间的裂缝间隙得到了明显改善，界面过渡区Ca/Si值下降、C—S—H生成量增加，橡胶颗粒被水泥石紧密包裹、界面结合紧密。结果表明：将橡胶粉表面改性后掺入水泥稳定碎石有效提高了其缩裂性能和强度特性。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于灰色关联分析的碱激发锂渣再生水泥稳定碎石混合料性能

杨伟军，金振洲，杨建宇，刘于涵，姚钧天，贺智慧

2025, 44(2): 68-74. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.09

摘要 ( )

PDF(3489KB) ( )

为了改善再生基层的力学性能和收缩性能，以不同掺量的再生骨料、碱激发锂渣制备碱激发锂渣再生水泥稳定碎石混合料，并对其力学性能、微观特性和收缩性能进行了研究。采用灰色关联法进一步分析了再生骨料和碱激发锂渣掺量与混合料各项性能的关联性。结果表明：随再生骨料掺量的增加，再生水泥稳定碎石混合料的力学性能先升高后降低，干缩系数和温缩系数逐渐升高；碱激发锂渣和再生骨料的最佳掺量为别为15%和40%，较纯40%再生骨料混合料，碱激发锂渣再生水泥稳定碎石混合料的7 d抗压强度、7 d劈裂强度、7 d弯拉强度分别提升了12.9%、8.8%、12.7%，7 d、28 d干缩系数分别降低了15.8%、28.1%，平均温缩系数下降了5.4%。灰色关联法分析表明，碱激发锂渣掺量与混合料的力学性能及平均温缩系数的关联度更高，再生骨料掺量对混合料干缩系数的影响更显著。微观试验表明，碱激发锂渣参与水化反应，生成水化硅酸盐和钙矾石，优化了混合料的界面过渡区，使混合料的微观结构更加紧实。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

不同橡胶粉灰分分析与改性沥青效果研究

王威，段丹军，张波，高学凯，畅润田

2025, 44(2): 75-81. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.10

摘要 ( )

PDF(1535KB) ( )

废旧轮胎橡胶制品以及由其制备的橡胶粉类型众多，然而缺乏对不同类型废旧轮胎橡胶粉品质以及对沥青改性效果的系统研究。此外目前针对橡胶沥青中橡胶粉掺量的计量更是缺乏行之有效的检测方法。针对上述问题，首先，对尼龙胎、子午胎和轿车胎3种橡胶粉灰分含量进行检测，探讨不同取样质量对灰分含量结果的影响；然后，借助能量色散型X射线荧光光谱分析仪（EDXRF）和X射线衍射仪（XRD）分别对3种橡胶粉灰分进行组成分析；最后，对比了20%、30%掺量的3种橡胶粉对沥青的性能提升效果。研究结果显示：取样质量对灰分含量结果检测影响很大，总体上灰分含量会随取样质量的增加而增大，且4种取样质量下，尼龙胎橡胶粉灰分含量均最小；3种橡胶粉灰分成分的共有且主要构成元素有4种，共有物质有6种，综合看来3种橡胶粉灰分的物质组成大体相似，但物质含量存在较大差异；对3种橡胶粉而言，掺量的增加均使得针入度下降，软化点、延度、黏度和弹性恢复升高，20%、30%掺量下尼龙胎橡胶粉对沥青综合性能提升效果最好。针对橡胶粉高温灰化条件下有灰分残留而沥青无残留的特点，提出可将橡胶粉中的灰分作为标记物，从而实现橡胶沥青中橡胶粉掺量的计量与检测。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

车-路-环境作用下山区桥隧连接段行车安全分析

王露，霍露露，张子宇，陈红

2025, 44(2): 82-90. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.11

摘要 ( )

PDF(1927KB) ( )

针对山区高速公路桥隧连接段在强侧风作用下的行车安全风险，基于车-路-环境多维度耦合力学模型展开分析。通过CarSim仿真平台构建了240组工况(涵盖4种典型车速、 3种桥梁长度、 5级风速梯度及冰雪低附着等复杂环境条件)，重点分析了风速、车速(60、 80、 100、 120 km/h)、桥梁长度(20、 65、 100 m)、路面附着系数、超高(0.06)及圆曲线半径等参数对车辆行驶安全性及横向稳定性的影响，并针对不平稳状态提出了修正方法。研究结果表明：车辆行驶平稳性与风速呈负相关，与超高值呈正相关，当遭遇5级风、桥长为100 m、超高为0.06且为结冰情况时，需将圆曲线半径提升至134、 270、 466 m才能以抵消横向风荷载，保证车辆行驶时的安全平稳性。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

考虑出行目的差异的建成环境对老年人步行时间非线性影响

朱震军1，韩吉1，唐超2，过秀成3，焦振宇1，张芮嘉1

2025, 44(2): 91-98. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.12

摘要 ( )

PDF(1218KB) ( )

为研究不同出行目的下建成环境对老年人步行时间的影响差异，采用2021年汕头市居民出行调查数据，构建极端梯度提升模型（XGBoost）分析建成环境对老年人步行时间的非线性关系，结合SHAP算法输出变量相对重要度和总体可解释性。研究结果表明：划分出行目的后模型的拟合优度更高。生存性出行时家庭自行车数量的重要度显著提高，而小汽车数量重要度下降；生活性出行时归一化植被系数（NDVI）重要度最高，此时其他建成环境变量重要度均提升；公交站点数量和土地利用混合度与老年人步行时间存在“V”形关系，其有效影响范围分别为［5, 13)和(0.40, 0.80)，公交站点数大于10和土地利用混合度大于0.70均可促进老年人步行时间；交叉口数量和NDVI总体上具有显著正向影响，但NDVI表现出阈值效应，其对应阈值为0.33。研究结果可为社区建成环境适老化改善和老年人交通政策制定提供理论依据。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

城市特长隧道分车型动态诱导方法

刘伟，包宇宁,饶畅,李江蓉

2025, 44(2): 99-107. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.13

摘要 ( )

PDF(2878KB) ( )

为了实现城市特长隧道的交通安全与效率协同提升，提出考虑车型差异的城市特长隧道车道动态诱导模型。首先，基于隧道事故的空间分布特性，将城市特长隧道细分为多个区段，并明确车辆换道的诱导区域；然后，基于元胞自动机原理，以单向三车道隧道为研究对象，构建基于NS模型优化的换道模型和车速诱导模型，以引导车辆在不同交通流条件下的车道选择和速度调整；最后，选取重庆双碑隧道作为实证对象，利用VISSIM软件的COM接口进行二次开发，构建仿真平台，对比分析诱导前后的交通冲突率、车速标准差、平均行程时间及平均车速等指标。结果显示：车道动态诱导实施后，交通冲突显著降低了20.9%，车速标准差最高缩减3.24 km/h，平均行程时间缩短3.7%~16.1%，平均车速提升5.1%~14.5%。尤其在高密度交通流情形下，动态诱导策略展现出更为显著的优化效果，且对小型车辆的改善更为突出，证实了所提方法的实用性和有效性。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

气隙偏心下SRM径向电磁力与转矩波动研究

郑孟冬1，侯蒙蒙2，罗晓亮2，邓召学2，秦翰笙2

2025, 44(2): 108-117. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.14

摘要 ( )

PDF(3425KB) ( )

针对轮毂开关磁阻电机在电动汽车行驶过程中，因路面激励、紧急制动等外界扰动造成电机产生气隙偏心，进而影响电机正常运行的问题，首先，基于麦克斯韦应力张量法，获取开关磁阻电机定子表面不同位置处的径向电磁力，分析不同气隙偏心量与不同角度下径向电磁力和电磁转矩变化特性，揭示瞬态工况下气隙偏心对二者的影响规律。明确了气隙偏心不仅导致径向电磁力增大，还显著增大电机转矩波动；其次，通过分析定、转子磁通密度分布情况，明晰定、转子凸极宽度是影响径向电磁力和电磁转矩的主要因素；最后，通过结构参数多目标优化，使径向电磁力和电磁转矩的波动得到抑制，其分别降低15.4%和24.9%，且优化方案在不同气隙偏心量下均得到改善。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

车载锂离子电池组冷却结构设计与仿真分析

申江卫，于帅，李希进，陈峥，夏雪磊

2025, 44(2): 118-126. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.02.15

摘要 ( )

PDF(7559KB) ( )

针对锂离子电池组存在散热不足和系统能耗高问题，利用Fluent软件分析了不同半圆弧形液冷板结构对电池组散热性能及流体域压降的影响。基于电池组的最高温度、最大温差和压降这3个关键指标，设计了8组冷却结构，并选取结构2进一步对冷却液的入口流速、入口温度以及液冷板高度对电池组散热效果的影响进行了分析。研究结果表明：与传统单一流向结构相比，双向流结构更有利于改善电池组的温度均衡性；调整进出口位置会改变冷却液的流动分布，进而影响电池组的散热性能；增加冷却液流速可降低电池组的最高温度和温差，但当流速超过0.3 m/s时，散热效果的提升将变得有限，且会增加系统能耗；降低冷却液温度能有效降低电池组的最高温度，但会增大电池组温度差异；增加液冷板高度有助于增强电池组的散热效果并改善温度均匀性。当冷却液流速为0.3 m/s，冷却液入口温度不低于25 ℃，液冷板高度不小于55 mm时，采用结构2冷却后的电池组最高温度为30.61 ℃，同时最大温差可控制在5 ℃以内，具有更好的温度均衡性。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

过刊目录