重庆交通大学学报（自然科学版）

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大跨径多塔斜拉桥恒载索力优化方法

周云岗

2017, 36(2): 1-6. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.01

摘要 ( )

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基于斜拉桥传统索力优化理论，提出3阶段优化算法。该算法以既定的合理成桥状态准则为目标，运用刚性支承连续梁法获得初始成桥状态，利用零位移法实现结构线形目标，以弯曲能量最小为目标，指定各种约束条件，利用ANSYS 优化模块中的1阶优化方法实施索力优化，获得目标成桥状态，求解过程中考虑几何非线性的影响。建立3~6塔主跨为1 400 m斜拉桥的有限元模型，利用参数化设计语言（APDL）编制计算程序，进行算例分析。结果表明：微调索力，结构变形改变量较小，而结构内力变化显著；索力优化前后，塔、梁恒载弯矩明显减小，结构内力和变形均能满足既定目标；运用该算法进行3~6塔斜拉桥成桥状态计算，结构内力和变形均能满足既定目标。

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空间索面悬索桥空缆线形分析

张永水，吴章旭，冯伟

2017, 36(2): 7-10. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.02

摘要 ( )

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空间索面悬索桥的鞍座曲线对空缆线形分析有较大的影响，若还是采用虚焦点法分析空缆线形将会得到不准确的结果。采用两种方法分析空缆线形的鞍座影响：解析迭代法在鞍座曲线上找切点分析空缆线形；基于ANSYS有限元软件准确模拟主缆与鞍座的接触关系分析空缆线形。两种方法的计算结果完全一致，均可作为空间索面悬索桥空缆线形的计算方法。

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盾构掘进对邻近浅基础框架建筑物影响研究

丁智1，秦建设2，魏新江1，范俊聪1，王凡勇1

2017, 36(2): 11-16. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.03

摘要 ( )

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盾构隧道掘进会对周围土体产生扰动，进而影响其周边建筑物。基于土体损失计算理论，研究了盾构掘进造成的浅基础建筑物的内力变化与沉降变形，建立了浅基础建筑物结构、基础和地基协同作用的力学模型并推导了其解析解，进一步与实测变形值进行对比，吻合度较好。研究表明：盾构隧道掘进区内，浅基础建筑物易整体出现倾斜；随着开挖面的靠近，框架结构物基础梁的弯矩和剪力逐渐增大，其最大值出现在开挖面到达该建筑物正下方附近时。为了更好地控制盾构掘进对邻近浅基础框架结构物的影响，施工中需加强对建筑物首尾沉降差及倾斜率的监测。

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瓦斯隧道施工期风险等级的FDA法评价

熊建明1，陈沅江2，刘波1，洪涛2

2017, 36(2): 17-23. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.04

摘要 ( )

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在综合分析国内外瓦斯隧道施工事故的基础上，确立了地层岩性、地质结构、煤层厚度、隧道埋深及水文地质条件等5类指标为影响瓦斯隧道施工期风险的关键主因素，由此将瓦斯隧道施工期风险划分为5个等级；然后，建立了瓦斯隧道施工期风险等级评价的FDA法评价体系及其正规化评价流程，并采用23个瓦斯隧道先验风险样本对其进行学习和回判，获得了相应的风险判别函数；最后，对我国20个瓦斯隧道施工期风险等级进行了验证性评价，所得结果和实际相符。FDA法具有稳健可靠的泛化评价计算能力，用于安全评价时误判率低、综合判别能力强，可在同类复杂系统工程施工期风险评价中推广应用。

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高寒地区沥青路面温度行为数值分析

艾长发1,2,黄大强1,2,高晓伟1,2,邱延峻1,2

2017, 36(2): 24-31. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.05

摘要 ( )

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为研究高寒地区沥青路面结构温度行为，以ABAQUS软件为计算平台，结合正交试验方法及滞后衰减气温模型，进行了气象参数对沥青路面温度场影响及其参数敏感性分析，讨论了结构类型、结构层厚度及层间状态等因素对路面温度场及温度应力分布状况的影响，预测了沥青面层不同深度温度日变化值。研究表明：日太阳辐射总量和日平均风速对路面温度具有显著影响，但其显著性与路面结构类型无关；结构层温度场低温时段差别较小，高温时段差别较大；低温下结构层最大温度拉压应力是高温下的5~8倍；级配碎石基层具有良好的温度变化适应性，是高寒地区首选的基层材料类型；采用滞后衰减气温模型进行高寒地区沥青面层温度预测，高温时精度较高，低温时精度较低，该模型的适用性有待进一步完善。

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沥青路面整体模量对路面抗滑性能影响研究

吴国雄1,2，高超1，肖彬3

2017, 36(2): 32-37. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.06

摘要 ( )

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抗滑性能是沥青路面质量控制的主要指标。为了分析沥青路面整体抗压回弹模量对抗滑性能的影响，基于一种新型路面摩擦因数测定仪，分别对柔性基层、半柔性基层、半刚性基层3种沥青路面进行了滚动摩擦和滑动摩擦试验，分析了路面结构整体模量、上部荷载、试验轮转速对路面摩擦因数的影响，在此基础上提出将沥青路面整体模量控制在1 300 MPa内以满足抗滑需求。

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生活废旧塑料改性沥青混合料的路用性能研究

杨锡武，刘克，何泽，赵波

2017, 36(2): 38-42. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.07

摘要 ( )

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研究了掺量为6%和8%的原状造粒及裂化生活废旧塑料改性中海油70# 和茂名90# 沥青混合料的马歇尔性能、高温稳定性、水稳定性、抗磨耗能力及疲劳寿命等路用技术性能。结果表明：裂化生活废旧塑料改性沥青混合料的稳定度超过15 kN，提高率超过40%；原状造粒生活废旧塑料和裂化生活废旧塑料改性沥青混合料的TSR>80%，动稳定度DS>3 000次/mm，疲劳寿命和抗磨耗能力均显著高于基质沥青混合料；裂化生活废旧塑料改性沥青混合料的路用技术性能优于原状造粒生活废旧塑料改性沥青混合料的。

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改良千枚岩填料的CBR值影响因素分析

毛雪松, 朱凤杰，黄喆，王莉云，陈燕琴

2017, 36(2): 43-48. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.08

摘要 ( )

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选用十堰至天水高速公路安康东段的千枚岩为原材料，进行了一系列的实验。千枚岩属于软岩的一种，强度低、稳定性差且易崩解，不宜直接作为高等级公路路基填料，需要对其进行改性后填筑路基。同时基于CBR测试结果，结合方差分析理论分析了不同水泥掺量与不同粗粒料级配对千枚岩填料CBR的影响。结果表明：水泥掺量与粗粒料级配对千枚岩CBR值影响都比较显著；但在考虑到经济和工程特性要求时，通过分析选择水泥掺量为3%与粗粒料含量为55%级配组合为最佳组合。

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抗滑键加固渝黔高速公路顺层岩质边坡模拟研究

刘中帅1,2

2017, 36(2): 49-54. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.09

摘要 ( )

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基于渝黔高速公路顺层岩质边坡垮塌事件，采用FLAC3D模拟软件建立了顺层岩质边坡抗滑键加固前后的模拟模型，设立3个监控点采集了顺层岩质边坡抗滑键加固前后的位移、剪应力等参数。模拟结果与现场监测数据对比发现，边坡加固前处于非稳定状态，属于牵引式破坏模式，并具有突发性。边坡采用抗滑键加固后位移等值线图显示得出，沿结构面变形转为边坡沿临空面的圆弧型变形，结构面上的剪应力集中现象明显消失。加固后的监测位移和模拟位移对比得出，边坡变形量较小，处于稳定状态，抗滑键加固措施具有较好的支挡效果。

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竖向荷载对风机基础水平承载性能影响试验研究

木林隆1,2，李杰1,2，张延军1,2，黄茂松1,2

2017, 36(2): 55-60. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.10

摘要 ( )

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梁板式风机基础是陆上风机基础的一种新型形式。根据室内模型试验对梁板式桩筏基础内的梁、桩、土等的受力变形特性进行深入探讨，重点讨论了竖向荷载对风机梁板式桩筏基础水平承载性能的影响。研究表明：竖向荷载可以提高梁板式桩筏基础水平承载能力；水平荷载作用下，随着竖向荷载的增加，桩顶轴力分配不均匀性减小，桩土荷载分担比减小。

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考虑土拱效应的倾斜刚性挡墙非极限主动土压力

周亦涛1, 2，王学民2，江文放3，蔡燕燕3

2017, 36(2): 61-66. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.11

摘要 ( )

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引入非极限内摩擦角同侧向位移的非线性关系；根据非极限状态下的倾斜墙背与滑裂面上的应力关系，以及水平微分层单元的水平静力平衡方程，得到了非极限滑裂面倾角，进而得到平移模式下考虑土拱效应和位移影响的倾斜刚性挡墙非极限主动土压力计算式。研究表明：侧向位移比的增大使非极限滑裂面倾角增大，非极限主动土压力系数减小，非极限主动土压力减小；墙背倾角的增大使非极限滑裂面倾角减小，非极限主动土压力系数减小，非极限主动土压力增大；非极限主动土压力随着填土内摩擦角、墙土摩擦角的增大而减小；与已有方法比较，提出的非极限主动土压力理论值与试验值吻合得更好。

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水电站冲刷漏斗的坡度研究

洪振国

2017, 36(2): 67-71. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.12

摘要 ( )

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冲刷漏斗的成因十分复杂，目前试验技术尚无严格相似，冲刷漏斗的坡度尚无成熟方法可依。通过水电站冲刷漏斗的坡度经验公式计算、模型试验和原型观测3种方法对比分析，结果表明：经验公式计算得到漏斗坡的坡度与模型试验值基本接近，原型观测冲刷漏斗的坡度普遍比经验公式计算和模型试验值偏缓。冲沙底孔流量增大，相应底孔流速增大，形成的冲刷漏斗坡度更平缓，对水电站进水口门前清和正常发电更为有利。

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海水盐度对黏土矿物基本特性影响规律研究

苗永红1，陆强1，朱杰2，徐桂中3

2017, 36(2): 72-77. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.13

摘要 ( )

PDF(896KB) ( )

为研究海水盐度对黏土矿物的基本特性包括液限、塑限、塑性指数和颗粒级配的影响，测量了黏土矿物在不同浓度NaCl溶液中和不同浸泡时间下的液塑限，并进行了不同浓度NaCl溶液中的黏土矿物的颗分试验。结果表明：盐度对蒙脱土的液塑限影响非常显著，随着盐度增加，液塑限降低，并且降低的趋势变缓；与蒙脱土相比，盐度对伊利土和高岭土的液塑限的影响较小；当盐度一定时，不同的浸泡时间对黏土矿物的基本特性的影响很小；颗分试验显示不同盐度下蒙脱土的黏粒含量减小显著，高岭土和伊利土黏粒含量降低较小，表明NaCl溶液使蒙脱土土中细颗粒产生凝聚效果显著，而盐溶液对高岭土和伊利土中的细颗粒凝聚效果不明显。

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基于逆向可变车道的交叉口公交左转优先方法

徐建闽1,2，曾令宇1，荆彬彬1，马莹莹1,2

2017, 36(2): 78-84. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.14

摘要 ( )

PDF(1750KB) ( )

针对交叉口出口道时空资源利用不高的问题，以进口道公交左转优先为目标，提出了一种基于现有道路条件下的逆向可变车道及左转公交专用道设置方法从而实现了公交车辆的左转优先。分析了上述两种车道交叉口需满足的实施条件，并对车道进行设计，提出了相应的信号控制方法，最后结合设计案例，利用VISSIM软件对比分析了逆向可变车道设置前后交叉口的运行效果。仿真结果表明：设置后的管理方法能有效地降低本进口左转公交的车均延误及提高其通行量，且不影响交叉口其他方向车辆的正常通行，从而验证了本方法的有效性，为实现公交左转优先和减少出口道资源浪费提供了新的思路与方法。

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交通信号灯对驾驶行为启动效应的实验研究

王波1,2

2017, 36(2): 85-90. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.15

摘要 ( )

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采用启动范式和被试内设计，分析了在不同信号灯(红灯、黄灯、绿灯)启动词的条件下，被试对启动词与目标词——8种不同驾驶行为(加速、原速、减速、等待、通过、抢行、避让、赶超)是否存在逻辑关系的判定情况和反应时间，研究了交通信号灯对驾驶行为的启动效应。实验结果表明：红灯时，被试均倾向于选择“减速”，不“抢行”，多数女性认为红灯与“避让”有关；黄灯时，男性倾向于选择“加速”、“通过”和“赶超”，女性则更倾向于“减速”和“等待”，绝大多数女性认为黄灯与“赶超”无关；绿灯时，男性倾向于“加速”和维持“原速”，而女性则明显倾向于保持“原速”；3种不同信号灯条件下，男性被试做出驾驶行为决策的平均反应时均小于女性，提示驾驶行为存在性别差异，男性普遍较女性果断，但其决策结果往往存在一定的交通安全隐患。

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基于系统仿真的集装箱港区岸桥集卡配置

唐国磊,张冉，彭云，周勇

2017, 36(2): 91-94. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.16

摘要 ( )

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集装箱船舶大型化促使双40英尺岸桥不断投入使用，然而我国现行规范对于面向双40英尺岸桥的集装箱港区规划期的集卡配置数量尚未给出推荐取值。基于系统仿真理论，考虑集装箱港区双40英尺岸桥的作业特点，以大连某大型集装箱港区为例，利用VISSIM仿真软件建立了包括码头前沿、堆场以及港区大门在内的集装箱港区陆域微观交通系统仿真模型。通过运行仿真模型获得仿真结果，分析配备了双40英尺岸桥的大型自动化集装箱港区内部交通运行规律，得到了大连某大型集装箱港区的双40英尺岸桥平均装卸效率与集卡配置数量间的关系，给出了该港区的在规划期的集卡配置建议，为采用双40英尺岸桥的集装箱港区在规划期的集卡配置提供经验与参考。

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基于复杂网络的交叉航道内船舶汇聚度模型

张树奎1，2，肖英杰2，尤晓静1

2017, 36(2): 95-100. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.17

摘要 ( )

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为了准确认知交叉航道内船舶的复杂态势，提高航道管理效率，根据船舶拥挤的形成过程，提出了交叉航道拥挤的定义。基于船舶汇聚的静态和动态特征，建立了船舶间汇聚度计算模型。在此基础上，基于复杂网络理论，构建了反映交叉航道整体汇聚度的加权网络模型。通过实例计算分析，结果表明加权网络模型能够准确反映交叉航道内船舶汇聚程度，为航道管理的有效实施提供决策依据。

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基于EntropyTopsis方法的住宅预制构件的物流供应商选择

潘雨红，潘永飞，马旭

2017, 36(2): 101-107. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.18

摘要 ( )

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基于EntropyTopsis模型的综合评价方法，对住宅预制构件物流供应商的选择进行研究。在生产交货、物流成本、客户服务、发展潜力4个方面评价指标的基础上，运用Entropy法确定各指标的权重，采用Topsis法对物流供应商进行综合评价，并进行深层次的贴近度分析。再通过实证研究发现，EntropyTopsis评价模型能够为住宅预制构件物流供应商的选择提供一种有效的决策指导。

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船舶动力定位模拟器综述

钱小斌，尹勇，孙霄峰，张秀凤

2017, 36(2): 108-114. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.19

摘要 ( )

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动力定位模拟器是一种介于理论研究和实际应用的闭环控制仿真系统，其通过虚拟现实技术来模拟动力定位系统的功能和操作环境。动力定位模拟器主要用于动力定位操作员的培训，但国内尚未研制出自主知识产权的动力定位模拟器。通过对动力定位系统和动力定位模拟器的国内外研究现状进行了综述，列举了相关国际组织如英国航海学会、国际海洋工程承包商协会、挪威船级社等对DP模拟器用于培训和认证的具体规定，以及对DP模拟器的分类，并提出了一种动力定位模拟器的体系架构以及我国开发DP模拟器的可行途径。

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基于励磁改进型矢量控制的车用交流感应电机启动控制研究

李军伟，蔡良生, 高松

2017, 36(2): 115-122. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2017.02.20

摘要 ( )

PDF(3855KB) ( )

为解决电动车用交流感应电机(ACIM)启动时出现的大电流、小转矩问题，提出励磁改进型矢量控制的新方法,从ACIM控制策略角度考虑解决启动问题。在MMATLAB/SIMULINK环境下建立了ACIM改进前后的转子间接磁链定向矢量控制仿真模型和嵌入式自动代码生成模型。先进行仿真调试，再生成针对TI公司C28x系列DSP的C代码，手工编写TMS320F28335的底层驱动程序，在开发环境Code Composer Studio中完成了上层控制算法和底层驱动程序代码的集成，并将代码烧写到以TMS320F28335为核心的电机控制器中进行启动实验。对改进前后的控制策略进行仿真和实验对比。仿真和实验的结果表明：采用励磁改进型矢量控制的方法能够使ACIM在启动中降低启动电流并迅速提高启动扭矩。该方法比从启动设备和硬件结构上改进的常规方法更加节约成本，提高效率。

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