重庆交通大学学报（自然科学版）

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PC箱梁体外预应力加固的非线性分析

宋娃丽，宋文彬

2017, 36(6): 1-10. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.01

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由于在役桥梁存在不同程度的病害，桥梁结构会产生一定的损伤，所以为保证安全性需要对这些存在病害的桥梁采取加固措施。体外预应力加固技术对提升钢筋混凝土桥梁的工程性能具有显著优势，从PC箱梁体外预应力加固的抗弯分析和非线性模拟展开研究，引入车道荷载系数β，通过验证车道荷载系数的取值，证明采用体外预应力加固满足设计荷载要求。之后对某PC箱梁桥的体外预应力加固工程进行了设计计算，对桥梁的加固效果进行对比分析，得出桥梁非线性条件下的工作状态。计算结果表明：通过体外预应力加固措施，桥梁的承载能力、挠度和裂缝加固效果均得到了明显提升。

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基于固有应变法的钢箱梁结构双侧同步焊变形预测研究

张继祥1，2，彭章杰1，刘紫阳1，钟厉1，2，周伟1

2017, 36(6): 11-17. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.02

摘要 ( )

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基于固有应变法，并采用T型接头双侧同步焊有限元模型，对钢箱梁结构的焊接变形作出预测分析。结果表明：固有应变法可以达到传统热弹塑性有限元法计算的精度；采用壳单元网格划分接近实体单元的计算结果。运用固有应变法及壳单元模型，对钢箱梁结构的双侧同步焊接变形作了预测分析，得到顶板焊接变形较大，底板变形主要集中在板边缘中部区域。在研究结果的基础上，给出了夹具、肋板数量、焊缝位置等具体措施用于钢箱梁结构双侧同步焊的建议。

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超前地质预报在隧道围岩动态分级预测中的应用

荣耀1，孙斌2，孙洋1

2017, 36(6): 18-23. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.03

摘要 ( )

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隧道的围岩等级直接影响到施工的开挖方法、支护结构的确定以及隧道的施工安全等诸多方面。在目前的隧道工程中，准确地预测前方围岩的等级仍然是一个重点和难点。以长桥隧道工程为实例，先后采用TGP探测法、SIR-20地质雷达探测法、掌子面编录法3种超前地质预报方法，由远到近，由粗到细地对隧道围岩的等级进行动态预测。实际开挖结果表明：该动态预测方法具有较高的准确性，可以有效地指导隧道安全施工。

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公路隧道蓄能反光侧壁材料应急救援功能研究

何世永1，陈蔚2，梁波3，张逸1

2017, 36(6): 24-29. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.04

摘要 ( )

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结合蓄能反光材料的应用研究现状以及公路隧道突发事故灾害的特征，分析了蓄能反光材料应用于公路隧道侧壁对于改善应急救援视觉环境的重要性。针对蓄能反光材料的蓄能自发光特性开展了两类不同配比的蓄能反光材料的余辉亮度和余辉光谱试验，并对两类蓄能反光材料的特征参数，如材料配比系数、余晖亮度和持续时间、以及余晖光谱能量分布等进行计算分析。结果表明：蓄能反光侧壁材料1 h内自发光亮度远高于人眼的最低识别亮度；0.3发光粉配比的蓄能反光侧壁材料余辉性能最佳，该配比下的余辉初始亮度与余辉时间都有较大幅度的增长；硅酸盐蓄能反光材料比铝酸盐蓄能反光材料拥有更高的余晖光谱S/P值，但铝酸盐蓄能反光材料的余辉亮度特性优于硅酸盐蓄能反光材料，合理选取侧壁蓄能反光材料的相关参数有助于提高公路隧道突发事故灾害条件下的应急救援功能。

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移动恒载下设置隔裂夹层的复合式路面动力响应分析

黄金龙，蔡叶澜

2017, 36(6): 30-37. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.05

摘要 ( )

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级配碎石防反技术具有较好地防止“白改黑”路面反射裂缝的作用。将微黏结级配碎石引用到“白改黑”加铺结构中，通过建立ABAQUS三维有限元加铺结构模型，并采用黏弹性人工边界，分析了移动恒载作用下设置隔裂夹层的复合式路面动力响应。分析表明：设置微黏结级配碎石夹层可以显著减弱沥青加铺面层的动力响应；根据接缝处面层层底最大主应力与最大剪应力变化规律，建议设置夹层的沥青加铺厚度宜为15 cm；将夹层置于具有一定刚度的下卧层之上，更能发挥其隔裂效果；夹层模量在一定程度上影响着沥青加铺面层的动力响应特性，并且存在着一个最佳模量范围，约在584 MPa左右，使得面层的剪应力达到最小；夹层厚度对沥青加铺面层层底剪应力影响不大，建议夹层厚度设计在15 cm左右。

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高性能RAP料配合比设计

宋金华，姬玉平，刘志蕾，张雪松，倪东绪

2017, 36(6): 38-47. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.06

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对比分析了振动压实和重型击实成型方式下，级配RAP料物理、力学特性，研究表明使用振动压实的方法更能够代表实际的压实效果。采用粒子干涉理论对粗集料级配进行了优化，采用最大密度曲线理论Ⅰ法对细集料进行了优化，通过变化粗细集料比例，以最大干密度与强度双优化指标优选级配，初步提出具有优良物理力学特性的级配。在此基础上，进一步深入研究筛孔通过率对级配RAP料力学性能的影响规律，并以力学性能最优为原则，提出了基于振动成型的级配RAP料骨架密实级配。以劈裂强度为指标，提出了以长度为 2.5 cm，掺量为1‰的仿钢纤维(PPTF)作为高性能RAP料的增强纤维。

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硬质沥青老化前后流变分析及高温性能比较

王威1，2，马德崇1，2，樊长昕1，2，殷传峰1

2017, 36(6): 48-52. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.07

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研究了老化前后硬质沥青的动态力学流变性能并对高温性能进行比较，采用DSR对流变性能进行分析，利用车辙试验对其高温性能与4%抗辙裂剂改性沥青进行比较。研究表明：G*回归得到的GTS证实老化前后硬质沥青的温度敏感性均低于SBS改性沥青和基质沥青；在实验温度内，老化前后硬质沥青的黏弹性变化趋势相似，温度升高使得材料的弹性作用减弱，黏性行为增强，但老化后沥青黏性行为开始占据主导地位的温度高于老化前，表明老化提升了硬质沥青的弹-黏转变温度。车辙因子、动稳定度的对比结果为：老化后硬质沥青＞硬质沥青＞抗辙裂剂改性沥青，两者综合证实了硬质沥青具有优异的抵抗高温变形的能力，其可以作为原料或改性剂用于南方等高温地区沥青路面的铺设及抗车辙剂类产品的研发。

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基于黏附理论的TLA中灰分填料改性作用定量分析

孔令云1，代笠1，莫石秀2，罗雅丹1

2017, 36(6): 53-57. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.08

摘要 ( )

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为了研究湖沥青中灰分的改性机理与改性效果，分析了沥青及集料的表界面参数、沥青胶浆体系的黏附功以及高温车辙因子等几个影响因素。得出以下结果：粉体的比表面积与其粒径成负相关的趋势；粉体的表面能参数和粉体沥青胶浆的黏附功都随粉体粒径的减小而减小；在粉胶比相同的条件下，沥青胶浆体系中粉体的黏附功与比表面积是相关的。在此基础上，得出结论：用比黏附功来评价沥青胶浆体系的比黏附功更加科学；湖沥青中灰分对基质沥青的改性作用相对比较复杂，已探知的改性机理主要是通过其较大的比表面积、较高的比黏附功来实现的，同时该部分的改性作用约占灰分对基质沥青改性作用的15%，另外85%的改性作用的机理尚待深入研究。

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危岩带扶壁式拦石网计算方法及应用

陈洪凯，秦鑫，唐红梅

2017, 36(6): 58-63. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.09

摘要 ( )

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山区道路危岩减灾成为保障山区道路工程建设和山区交通安全的重要问题。拦石网是近年来应用于山区公路危岩带治理的柔性防护系统，但缺乏完备的治理工程计算方法。将扶壁式拦石网的计算模型概化为失稳危岩只引起一个网格的4根锚杆产生拉力。基于偏心拉伸模型和系统宏观等效机制推导扶壁式拦石网计算方法，获得扶壁式拦石网锚杆在该模型下拉力计算公式。选取重庆万州首立山危岩W26进行工程算例分析，验证该计算方法的工程实用性。

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砂泥岩混合料的流变特性试验研究

杨洋1，2，王俊杰1，2，张钧堂1，2，刘云飞1，2

2017, 36(6): 64-69. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.10

摘要 ( )

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针对砂泥岩混合料高填方工程的长期工后沉降问题，利用自行研制的土体饱水-疏干循环压缩试验系统，对4种混合比的砂泥岩颗粒混合料进行了考虑湿化作用的压缩流变试验，研究了轴向压力以及砂泥岩混合比对流变的影响，对试验后的试样测算了相应的颗粒破碎率，分析了颗粒破碎率与轴向压力及最终流变变形的关系。试验结果表明：最终流变量及颗粒破碎率与轴向压力之间均具有较好的线性关系，流变与时间的关系可近似地用幂函数表达，岩性组成对砂泥岩混合料的流变具有较大影响。

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级配和密实度对粗粒土三轴试验影响离散元分析

朱俊高1，2，郭万里1，2，徐佳成3，褚福永4

2017, 36(6): 70-74. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.11

摘要 ( )

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利用4种级配的颗粒生成了不同的三轴试样，并分别对各试样在相同相对密实度和相同孔隙率下进行了三轴剪切的模拟和分析，同时提出了利用实际土体的相对密实度Dr换算得到模拟时孔隙率的方法。结果表明：PFC3D模拟松填法和振动台法分别求得模拟土体的最大、最小孔隙率，再根据相对密实度Dr换算得到模拟时孔隙率的方法是可行的；相对密实度Dr是影响粗粒土力学行为的重要因素，剪切峰值强度(σ1-σ3)和内摩擦角φ与Dr成正相关，颗粒级配不同的试样，处于相同的初始孔隙率时，相对密实度不同，则三轴剪切性状及内摩擦角呈现出显著差异；而颗粒级配不同的试样处于相同的相对密实度时，三轴剪切性状相差不大。

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信息模型技术在挡土墙设计中的应用与研究

王海俊，宦国胜，沈国华，左威龙，吝江峰

2017, 36(6): 75-79. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.12

摘要 ( )

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结合三维信息模型技术开展水工挡土墙三维设计应用，并针对挡土墙传统二维设计模式存在的专业设计信息交流不畅、施工过程中协调性差、整体性不强、数据传递能力差、信息共享困难等不足，开展了建模、计算、配筋、标注等方面的二次开发，提高了设计的效率和质量，拓展了三维设计在水利工程中的应用。

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基于灰色关联法的地质灾害危险性影响因子分析

杨乐1，陈杰2

2017, 36(6): 80-84. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.13

摘要 ( )

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以重庆万盛区某旅游度假区为例，采用灰色关联度法分析其地质灾害危险性影响因子的作用程度和因子间关系，并系统阐述了灰色关联度分析法的评价方法与模型。将该地区分成8个评价区，并选取了坡度、地层岩性、地质构造、人类活动、地下水、植被共6个影响因子，然后对影响因子进行权重计算并对其分析。结果表明：各影响因子作用程度量化排序依次为人类活动、坡度、植被、地层岩性、地下水和地质构造。人类活动和其他因子的相关性最强，地层岩性和其他因子的相关性最弱。

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公路快速货运站点城市布局研究

林国龙，刘月静，丁一

2017, 36(6): 85-91. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.14

摘要 ( )

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针对公路快速货运站点城市布局问题开展了研究。在分析快运站点城市布局影响指标的基础上，运用聚类法对候选城市进行分类，通过秩和比多指标综合评价方法，进一步将分类结果按照候选城市建立快运站点的适宜程度排序，再按照空间合理布局的原则，选择适宜程度分类等级较高的城市，作为公路快速货运站点城市。并以黑龙江省公路快速货运站点城市布局为例，对提出的方法进行了验证。

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城市轨道交通线网多准则余弦决策支持模型

栾鑫，邓卫，程琳

2017, 36(6): 92-98. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.15

摘要 ( )

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通过建立城市轨道交通线网方案优选决策多指标评价体系，在考虑AHP和灰色关联分析综合赋权过程基础上，提出应用于轨道交通线网优化的多准则余弦决策支持模型，同时采用苏州市具体案例对模型客观性、公正性和有效性进行了实例验证与研究讨论。研究表明其分析结果科学合理、有说服力。

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基于BP神经网络的郭白铁路专用线安全评价

石红国，张鹏，雷艳红

2017, 36(6): 99-102. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.16

摘要 ( )

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郭白铁路专用线基础设备落后，自然灾害严重，存在很大的安全隐患，对其进行安全评价意义重大。由于BP神经网络对郭白铁路专用线安全评价的非线性和复杂性具有较强的适应性，故构建了基于BP神经网络的郭白铁路专用线安全评价模型。模型采用改进后的BP神经网络算法，相较于常规算法，具有收敛快、计算精确和预测精度较高等优点。针对郭白铁路专用线自身的特殊性，建立一套便于赋值和贴合实际的安全评价指标体系，增加了模型的可靠性。基于BP神经网络的郭白铁路专用线安全评价模型和通过模型预测出来的结果，为郭白铁路专用线科学的管理提供参考和依据。

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海面溢油可视化新方法的研究与实现

邹长军，尹勇，刘秀文，李海江

2017, 36(6): 103-108. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.17

摘要 ( )

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针对现有溢油可视化方法的优缺点，研究一种新的海面溢油可视化方法，提出采用纹理投影的方法实现海上溢油的可视化，并针对纹理投影方法导致的边缘锯齿现象进行高斯平滑滤波，实现了纹理边缘的平滑过渡，取得了良好的动态可视化效果。该方法已成功应用于“溢油应急三维演练系统”中，证明了该方法的有效性和可靠性。

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吉凤茶高速公路气象要素特征分析

郑福维1，肖健2，卿湘涛1，谢宇枫3，张丹丹1

2017, 36(6): 109-114. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.18

摘要 ( )

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高速公路小气侯与交通事故发生量有一定关联性。利用吉首-凤凰、吉首-茶洞(简称吉凤茶)两条高速公路的4个自动气象站18个月实测资料，高速公路警察2012年4月—2015年6月目测天气信息资料，以及1960—2012年吉首、花垣、凤凰三县(市)的年雾日数资料，采用数理统计和Morlet小波方法分析了吉凤茶高速公路小气候和交通事故的相关关系。研究表明：影响吉凤茶高速公路安全的主要气象因素是大雾和结冰。大雾天气能见度很低，容易发生车辆追尾和撞击交通事故；结冰天气道路湿滑，容易发生翻车、漂移、追尾等交通事故。两条高速公路所处区域雾日数变化规律为：花垣有准32 a的大周期和准3 a的小周期，吉首有准2、4 a小周期，凤凰有准4 a的小周期。

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干湿复合式空气滤清器压力损失的一维仿真计算

王仁人1，刘芹2，张庆才2

2017, 36(6): 115-120. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.19

摘要 ( )

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将滤清器简化成由多段不同管径的管道串联而成，建立了一种新型的干湿复合式空气滤清器的串联模型。把非圆形截面管道简化成圆形截面管道来分析，用非圆形截面管道的当量直径来代替圆管直径；把钢丝滤网和滤芯部分简化成多孔介质来分析。整个管路系统的压力损失等于沿程压力损失和局部压力损失之和。所得到的模型是紊流沿程阻力系数λ、局部阻力系数ζ、穿透率K、流体密度ρ、流体平均速度v等的函数。计算结果表明：干湿复合式空气滤清器的压力损失大部分集中在粗滤和精滤部分，且大部分是集中在粗滤部分的钢丝滤网部分，并将计算结果与相关实验以及仿真结果进行对比，验证了模型的合理性。

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基于外推法的湿式制动器摩擦界面温度预测

贾策，卢师秋，罗天洪

2017, 36(6): 121-124. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.20

摘要 ( )

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针对湿式制动器摩擦界面温度难以直接测量的特点，提出了通过测量对偶钢盘内部温度场、运用传热学理论及外推法、结合制动过程的初始条件及边界条件，来反推得到摩擦界面的预测温度的研究方法；利用ABAQUS软件仿真得到对偶钢盘的温度场，截取摩擦界面内的一个节点以及相对应的摩擦盘内部中间节点的时间-温度曲线，应用MATLAB软件反推出预测界面的时间-温度曲线。仿真结果表明：研究方法预测的时间-温度曲线与实测时间-温度曲线在变化趋势上表现了良好的一致性。

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