重庆交通大学学报（自然科学版）

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基于传递矩阵法的变截面连续梁动力分析方法

王渊，张松涵，王路

2017, 36(3): 1-7. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.01

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从建立更为快捷的变截面连续梁动力分析方法出发，以某一类常见结构形式的变截面梁为切入点，基于传递矩阵法建立了变截面连续梁的节段式传递矩阵推导方法、自振特性分析方法，研究了移动弹簧质量作用下的动力时程计算方法。首先，由变截面梁横向弯曲振动微分方程出发，建立节段式单元传递矩阵的推导方法；然后，建立变截面连续梁整体传递矩阵的构建方法，完成其自振特性分析；之后，结合Newmark-β法完成移动弹簧质量激励下变截面连续梁的动力时程计算；最后，以MATLAB为平台开发了适用于变截面连续梁动力分析的数值仿真模拟程序。计算结果表明：该变截面梁动力分析方法不仅正确可靠，相比于有限元法还更为简单、高效，具有一定的应用前景。

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基于LC振荡的钢绞线应力测量研究

张奔牛，袁灿，陈卓敏，李星星

2017, 36(3): 8-12. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.02

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提出了一种在LC振荡作用下，利用磁弹效应原理，只需对钢绞线端部测量的钢绞线应力检测方法；介绍了测量基本原理，设计出了LC振荡方法，搭建了相应的实验系统，并用预应力钢绞线进行了应力测量实验。实验结果表明：随着钢绞线应力增加，LC振荡器振荡频率增加。由于只需在钢绞线的非受力位置加载测量，该方法有望用于在役结构预应力检测。

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混凝土弯坡桥沥青铺装系汽车荷载组成及平面布置研究

李志栋，史贵军

2017, 36(3): 13-21. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.03

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通过对国内6个区域、52个路段、4个大型货站调查得到各类交通组成频谱及不同车型轴载谱，分析了目前混凝土桥面铺装系设计汽车列车荷载的特性。得到了目前国内主流重卡的“车-轴-轮-胎组”及轴载分布；结合汽车列车弯道行驶印痕分析，提出了适合于数值分析时最不利荷位确定的弯坡桥汽车列车荷载模型；建立了荷载模型的平面布置。

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铜锣山隧道软弱破碎围岩受力与变形分析

韩风雷，张学富，喻文兵，易鑫

2017, 36(3): 22-29. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.04

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三台阶法和双侧壁导坑法是浅埋大跨度隧道常采用的施工方法，2种方法对隧道结构的受力变形及工程进度影响不同。针对重庆铜锣山隧道进行施工方法的比选，采用岩体弹塑性D-P破坏准则，利用数值仿真方法研究了双侧壁导坑法和三台阶法2种施工方法下隧道围岩和支护结构位移和受力特征，并结合现场施工流程分析其进度安排。研究结果表明：铜锣山隧道采用三台阶法施工在控制围岩位移、塑性区范围和支护结构受力等方面能够满足安全要求，且三台阶法在施工进度、工程造价、工序安排等方面具有明显优势。研究成果在铜锣山隧道的应用能够为同类工程建设提供理论依据和实践经验。

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非均布移动荷载作用下黏弹性沥青路面动力响应分析

黄志义，陈雅雯，颜可珍

2017, 36(3): 30-35. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.05

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基于实测非均布车辆荷载移动特性，采用Witczak黏弹性模型动态剪切模量，建立了非均布移动荷载作用下沥青路面结构瞬态动力分析的三维有限层模型，通过3D-MOVE Analysis软件分析不同路面温度、不同车辆行驶速度下沥青路面动力响应的时程变化和横向分布规律，并与均布移动荷载的计算结果进行比较。结果表明：路面结构层动力响应具有交变特性；基层与土基应变恢复具有滞后现象；面层顶面出现应力应变集中现象；在双轮加载区域内路面动力响应横向分布具有非对称性，各动力响应峰值出现在不同横向位置上；与均布移动荷载比较，非均布移动荷载作用下的动力响应沿横向变化较小；随着车辆行驶速度的增加，面层底部动力响应先减小后增大，有一个峰值点，临界速度约为48 km/h；当路面温度由-10 ℃升高至50 ℃时，面层底部纵向、横向应变突变幅度分布分别增加了2.75，1.53倍，面层底部剪应力显著增加，且高温下面层底部剪应力容易出现应力集中现象。

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温拌沥青混合料压实特性的宏细观分析

于江，李林萍，张帆，胡帮艳

2017, 36(3): 36-41. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.06

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针对不同成型方式、压实次数下的温拌与热拌沥青混合料，在做试验研究的同时采用数字图像处理技术获取其内部空隙、集料的分布图像，并分别用空隙分维数、颗粒面积比进行定量描述，以此从宏观与细观两个层面共同分析混合料的压实特性。分析结果表明：用空隙率与空隙分维数分析可得到基本一致的结论；温拌沥青混合料用旋转压实成型其内部不同层面的空隙、集料的分布结构较为接近，用马歇尔击实成型其内部竖向的集料排列紧密程度较大。

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裂化生活废旧塑料与SBS改性沥青及其混合料性能对比

杨锡武，方宇亮，刘克

2017, 36(3): 42-47. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.07

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对比研究了裂化生活废旧塑料(CRP)改性沥青与SBS改性沥青的软化点、针入度、延度及黏度指标，及相应沥青混合料的马歇尔试验指标、高温与低温稳定性、水稳定性及疲劳特性等；研究了两种改性剂掺加工艺——干法、湿法——CRP改性沥青混合料性能及施工工艺，并与湿法SBS改性沥青混合料性能进行了对比。结果表明：5%CRP改性沥青与4%SBS改性沥青性能相近，两种改性沥青的软化点都得到了提高；两种改性沥青混合料的动稳定度均大于4 000次/mm，可以用CRP改性沥青拌制与SBS改性沥青性能相近的AC级配沥青混合料；在CRP掺量5%、SBS掺量4%的条件下，干法CRP改性沥青混合料的动稳定度、冻融劈裂强度比和疲劳寿命与SBS改性沥青混合料的相近，但干法施工工艺更为简单。

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路基压实度与振动轮加速度的关系研究

马丽英，梁乃兴，曹源文，归少雄，樊文胜，樊友伟

2017, 36(3): 48-53. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.08

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为了实现路基压实度在线监测以提高压实作业效率，研究了振动压路机与路基土之间的动力学关系，建立了路基振动压实系统动力学模型；分析了用振动轮垂直加速度有效值表示路基压实度的技术和方法。研究表明：垂直振动加速度与路基土的刚度正相关，与其阻尼负相关。现场试验得到了路基土的压实度与振动轮垂直加速度有效值之间的回归公式和相关系数，并提出了路基压实度在线监测系统的设计方案。

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湿陷性黄土区高铁路基沉降控制综合技术研究

屈耀辉，李奋，庄德华，米维军，武小鹏

2017, 36(3): 54-59. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.09

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郑州至西安高速铁路是世界上第一条大范围穿越湿陷性黄土地区的高速铁路。依托郑州至西安高速铁路建设，以路基实体试验为主要研究方法，对湿陷性黄土地区高速铁路路基沉降控制技术难题进行了系统研究，总结并提出了湿陷性黄土地区高速铁路路基沉降控制的综合技术。其主要工程措施包括以下6个方面：①客观评价黄土场地湿陷性；②黄土填料改良；③提高路基本体刚度；④采取合理地基处理方法；⑤人为加速路基沉降变形；⑥开展路基沉降观测与动态评估。

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从通航安全角度优化华南某港水域平面布置

黄夏幸

2017, 36(3): 60-64. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.10

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根据水域特点，从船舶实际操纵角度探讨船舶在拖轮的协助下，利用码头在狭窄水域调头的情况，得出水域平面优化方案，优化了通航环境，解决码头船舶出港配套回旋水域问题，节省了时间，降低营运成本。同时将实际操纵尺度与现行规范计算尺度进行比较，提出码头前沿水域平面布置尺度在现行规范的基础上，还存在着一定的优化空间。

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双排抗滑桩承台的优化设计研究

叶四桥，潘新恩

2017, 36(3): 65-70. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.11

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为探求承台厚度变化对结构受力和变形的影响，采用数值模拟方法，研究了有无承台、及承台厚度在0.25~1.25倍桩径区间变化时，双排抗滑桩桩身变形、内力分布、荷载分担的变化规律。研究发现：桩顶承台的存在，起到了协调前后排桩的变形和分配内力的作用，使得双排桩结构受力更合理；而且随着承台尺寸和刚度的增大，桩身内力及变形均有所降低，但承台厚度与桩径之比超过0.5时，降低效应开始逐渐递减。综合研究结果及构造要求，建议承台厚度取为其桩身直径的1/2~3/4，且不小于500 mm，并最终按承台受力确定；桩与承台连接的内侧易出现应力集中造成结构破坏，此处应加强配筋。

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基于时空演化规律的某水库边坡稳定性及其变形特征分析

原先凡，胡帅，杨威，罗宇

2017, 36(3): 71-78. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.12

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基于斜坡变形破坏的时空演化规律，对西南某水电站坝前右岸边坡的稳定性进行研究，并结合边坡变形监测数据，对边坡变形与库水位升降之间的关系进行了分析。结果表明：滑坡周边裂缝还未形成，裂缝体系尚未圈闭，根据斜坡变形破坏的空间演化规律判断，边坡目前处于基本稳定状态，不存在发生滑坡的危险；随着库水位的基本稳定，边坡变形量逐渐趋于稳定增长，无进入加速变形阶段迹象，根据斜坡变形破坏的时间演化规律判断，目前边坡不存在发生滑坡的危险；水位升降过程中边坡内部分别会形成指向坡内和坡外的渗流场，其将极大地影响边坡的稳定性；因边坡变形受水库蓄放水影响明显，建议加强水库蓄放水过程中地表裂缝巡视及监测数据的分析。

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基于土体吸应力的强度折减法

邓友生，刘华飞，姚志刚，许文涛，吴鹏

2017, 36(3): 79-83. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.13

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分析了基于Fredlund公式的非饱和土强度折减法的不足；介绍了考虑物理化学力、基质吸力的吸应力理论；基于吸应力理论提出一种非饱和土强度折减法运用FLAC3D有限差分计算程序，对比分析了分别基于吸应力理论与基于Fredlund公式的非饱和土强度折减法的效果，验证了基于土体吸应力的强度折减法的合理性和准确性。研究结果表明：在常用基质吸力和坡角范围内，基于吸应力理论的土体强度折减系数与基于Fredlund公式所求的折减系数基本相等，且基于吸应力理论的非饱和土抗剪强度折减法更符合强度折减的定义，具有更加清晰的物理意义。

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基于对数正态分布的出行时长可靠性计算

孔祥夫，杨家文

2017, 36(3): 84-89. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.14

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交通拥堵不仅延长了平均出行时长，同样增加了出行时长不确定性。研究出行时长不确定性对计算拥堵成本、帮助出行者制定出行规划具有重要意义。基于出行时长分布服从对数正态分布假设，提出90%分位数出行时长可表示为平均出行时长和变异系数的函数。通过挖掘深圳市出租车GPS信息，发现变异系数的波动在10%以内，因此对90%分位数出行时长影响很小；而90%分位数出行时长与平均出行时长呈现明显的线性关系。研究表明出行时长不确定性会随着拥堵程度增加而呈线性增长，该结论为计算出行时长不确定性提供理论和实证支持。

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信号交叉口延误参数获取综述

张惠玲，杨林玉，敖谷昌

2017, 36(3): 90-97. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.15

摘要 ( )

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通过回顾信号交叉口几种延误的定义及各种延误之间的关系，对常用的现场调查、仿真、理论解析等方法获取信号交叉口延误的情况进行了归纳。针对理论解析法，详细介绍了Webster延误模型的推导过程，并对使用较久且较广泛的理论解析法中的HCM2000，Miller，Akcelik等经典模型进行了陈述，并分析了各类经典模型在参数提取中应用的特点。借助于点样本法的原理，介绍了视频法在延误获取中的应用，最后对现场调查法、仿真法以及理论解析法获取延误方法进行了评述，并结合目前的研究进展对延误参数获取的发展趋势进行了分析。

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非预应力防撞活动护栏优化设计

雷正保，李尽歆

2017, 36(3): 98-102. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.16

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为开发出防撞等级为A级且能最大程度方便现场安装的防撞活动护栏，基于现行JTG B05-01—2013《公路护栏安全性能评价标准》，设计了一种新型非预应力半刚性防撞活动护栏。该活动护栏主要由3排钢管构成，以角钢和方管拼接成的“王”字作为中间连接结构，通过运用仿真计算，对护栏钢管的厚度和护栏的端部框架进行了优化，确定了钢管厚度的最优参数及端部框架结构。通过以上的优化设计所得到的防撞活动护栏能够满足车辆运行轨迹、车体加速度等护栏安全评价指标的评价标准要求。

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极端水位对长江中游船舶交通流特征的影响

卢升荣，刘瑶

2017, 36(3): 103-107. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.17

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极端水位下长江中游航道通航条件受到影响，通航管理部门通常采取必要管制措施，继而船舶交通流宏、微观特征发生变化。以长江中游太平口水道发生极端低水位，采取上下行间歇性封航措施为例，结合线性速度-密度关系下的船舶交通波模型，解释封航发生及解除后船舶交通流的集结、消散过程。结果表明：因封航产生的船舶交通流最大排队长度、阻塞时间与封航时间成正比。通航管理部门需制定科学详尽的通航计划，最大程度地减小封航影响。

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考虑季节性因素影响下的北极航线与传统航线网络构建

林国龙，汤兵兵，丁一

2017, 36(3): 108-114. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.18

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基于北极航线与传统航线各航段的适航特征和沿线港口间OD集装箱运输需求，建立一个集装箱路径的0-1整数规划模型，以所有集装箱运输总成本最小为目标，构建北半球的集装箱航运网络，确定北极航线开通后航运网络的变化及其集装箱OD量分配情况。结合各航道适航特征，针对特定船型，设定各航线的通行阻抗函数，并利用CPLEX进行求解，以中远集运的FAL1航线为例给出算例分析。通过计算结果可以看出，北极航线分担的流量在冬春季时占整个航线网络流量的2.35%，夏秋季时比例为30.25%，若北极航线全年通航的话，这个比例将上升到48.93%。

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基于AMESim的减速带能量回收装置换能器特性研究

何仁，谢达

2017, 36(3): 115-120. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.19

摘要 ( )

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在设计的液压式减速带能量回收系统基础上，应用AMESim仿真软件研究一种双液压缸式换能器的特性。通过对双液压缸式换能器进行建模分析，初步建立了换能器流速、行程以及蓄能器气体体积、充气压力与液压缸内径、换能器回位弹簧刚度的关系，为减速带能量回收系统的样机研制提供参考。

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基于数值模拟的重型卡车进气系统旋流式分离器的改进设计

王仁人，高超

2017, 36(3): 121-126. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.03.20

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建立了重型卡车进气系统旋流式分离器的内部空气流动模型，并针对不同排气口尺寸进行了内部流动数值仿真，得到了流动阻力最小值时对应的排气口尺寸。计算结果表明：平均速度最低处、平均压力最低处、压力降最小处分别对应不同排气口尺寸，综合考虑3个参数对旋流式分离器的影响，取对应的3个尺寸的平均值作为优化结果。

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