重庆交通大学学报（自然科学版）

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钢箱梁角焊缝表面裂纹应力特征及影响因素分析

吉伯海，谢曙辉，傅中秋，姚悦

2017, 36(9): 1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.01

摘要 ( )

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结合钢箱梁局部模型试件，针对角焊缝表面裂纹进行数值模拟，进行了裂纹尖端与裂纹前缘应力分布分析，并基于最大切向应力准则计算了裂纹面参考点的应力强度因子，最后结合疲劳裂纹实际扩展变化，考虑了不同裂纹形状对应力和应力强度因子的影响。分析结果表明：裂纹尖端存在严重的应力集中，裂纹区应力下降明显，裂纹前缘的应力水平与未出现裂纹时相同位置截面上表面应力水平相当；裂纹面受拉压应力，II型和III型应力强度因子基本为0，I型应力强度因子总体上随着参考点角度的增大而逐渐减小；裂纹尖端应力与裂纹短长轴比基本呈线性增大关系，在短长轴比0.6以后增速减缓，随着短长轴比的增大，裂纹深度方向前缘处应力强度因子变化幅度较裂纹尖端处更大，与长裂纹区相比，短裂纹区这种差异性较明显。

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内嵌钢管预应力装配式桥墩抗震性能研究

杜青，高松松，卿龙邦

2017, 36(9): 6-11. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.02

摘要 ( )

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提出了一种内嵌钢管预应力装配式桥墩PEAP模型，为研究PEAP模型的抗震性能，设计了3个PEAP模型的低周反复荷载试验，对试件的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、延性等抗震性能指标进行分析，并基于开源有限元程序OpenSEES，提出了PEAP模型的数值模拟计算方法，对3个PEAP模型的低周反复荷载试验进行数值模拟并与试验结果对比。通过对比，验证了笔者的数值模型的可靠性和合理性，可为进一步研究节段装配式桥墩的地震灾变行为研究提供参考。

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带HDPE外壳钢绞线斜拉索索力测试研究

刘大洋，何晓琴

2017, 36(9): 12-16. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.03

摘要 ( )

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通过有限元软件模拟分析与现场实测数据验证的方法，研究实际工程中带HDPE外壳的钢绞线斜拉索的索力测试的可靠性与准确性问题。对钢绞线与 HDPE外壳上不同采集记录点时程信号分析表明：在对带HDPE外壳的钢绞线斜拉索的索力进行测试时，直接将采集传感器安装在钢绞线约束圈对应的HDPE外壳上，可以有效识别拉索的索力，并在东水门大桥上得以证实。

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不规则基坑开挖导致紧邻地铁隧道附加应力的计算

周杰1,2，周文3，陈柏全4

2017, 36(9): 17-21. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.04

摘要 ( )

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对于城市运营地铁线上方新建建筑物的工程，基坑开挖导致隧道受到卸载附加应力，严重的将影响隧道的安全。基于Mindlin解，借助Mathematica数学软件，首先计算矩形基坑坑底竖直卸载和坑壁水平卸载引起紧邻地铁隧道的附加应力值，进而分析隧道走向、隧道-基坑夹角、基坑开挖深度对隧道附加应力场的影响规律；最后以运营重庆地铁一号线七星岗地铁车站上方开挖罗宾森广场基坑为工程背景，计算了不规则形状基坑开挖作用下地铁隧道轴线上附加应力分布。本研究成果是进一步研究不规则形状基坑开挖导致隧道结构内力和变形的基础。

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轨道交通单护盾TBM碎石吹填灌浆工艺研究与实践

葸振东1，孙鹤明1，李佳坤2，张志伟1，彭朝阳1

2017, 36(9): 22-27. DOI: 10.3969/j.issn.1674- 0696.2017.09.05

摘要 ( )

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依托重庆轨道交通环线一期上桥车站、凤鸣山车站及区间隧道工程，创新性地提出了单护盾TBM碎石吹填灌浆工艺。通过PFC3D颗粒流模拟碎石吹填试验过程，室内试验确定单双浆液配，并进行现场调试试验，得出了城市轨道交通单护盾TBM碎石吹填工艺。该工艺成功应用于重庆轨道交通环线一期上桥车站、凤鸣山车站及区间隧道工程6 724 m的掘进，证明了轨道交通单护盾TBM碎石吹填灌浆工艺的可行性。该工艺可供类似TBM项目推广应用和参考。

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基于数字图像处理技术和熵权法分析沥青路面均匀度的方法

梁乃兴1，杜镇宇1，徐建平2，黄志福3

2017, 36(9): 28-31. DOI: 10.3969/j.issn.1674- 0696.2017.09.06

摘要 ( )

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为了能简单快速地评价沥青路面的离析现象，基于数字图像处理技术，对多幅沥青混合料摊铺时候的图像进行了均匀性相关分析，对图像进行彩色图像转化为灰度图像、滤波、去噪、直方图均衡化、图像分割、形态学处理、开闭运算等操作之后转化为二值图像；提取出不同档集料颗粒的面积，并利用熵权法求出不同档集料面积的权重，从而确定出均匀性评价指标值；绘制均匀性评价指标分布图，将所得均匀性评价指标值与图像对比，得到图像集料颗粒均匀性较好时候均匀性评价指标值范围。研究结果表明：通过熵权法确定的均匀性评价指标值能够较好地反映沥青路面集料的均匀程度。

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列车荷载作用下地基动力及沉降特性分析

陈俊

2017, 36(9): 32-38. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.07

摘要 ( )

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为分析列车荷载作用下的地基动力及沉降特性，建立了轨道-路堤-地基在列车荷载作用下的动力耦合分析数值模型，考虑列车速度、路堤高度和基床刚度的影响，研究了列车荷载作用下的地基动应力分布及地表沉降特性，并对不同地基加固形式的加固效果进行了探讨。研究结果表明：列车荷载作用下地基动应力沿水平方向和地基深度迅速减小；地基竖向动应力和地基沉降随列车速度的增大而增大，随路堤高度和基床刚度的增大而减小，路堤高度不宜小于2 m；地基沉降随加固深度和加固区刚度增大而减小，列车速度越高，影响越明显，最佳地基加固深度为3 m。

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考虑飞机运行特性的柔性道面累积损伤计算

马鲁宽，赵鸿铎，杜增明，陈峙昂

2017, 36(9): 39-43. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.08

摘要 ( )

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为准确计算柔性道面任一点累计损伤，考虑飞机载重和滑行速度差异，给出了飞机滑行在道面任一横断面处单个主起落架动荷载计算方法；基于单个主起落架动荷载作用下柔性道面面层底拉应变和土基顶面竖向压应变空间响应分析，引入多轴荷载作用频次影响系数，考虑轮迹横向偏移和纵向分布规律，得出了单个主起落架在道面任一位置处荷载作用频次的计算方法，并计算了相应位置处道面允许作用次数；基于Miner准则的线性疲劳累积损伤原理，提出了可覆盖整个柔性道面的道面累积损伤计算方法。实例表明该方法可行，可为道面分段和横向减薄设计的理论计算提供参考。

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基于高速公路养护的石料场规划研究

张争奇1，李卓琳1，李卫勇2，郭寒萍3

2017, 36(9): 44-49. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.09

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为了解决我国高速公路养护管理中料场随意布设、生态环境破坏严重、各种小型石料场的不良竞争，而难以保证养护所需石料质量的问题，基于陕西省石料场的分布和资源特性，研究了石料场和养护站点的关系；将石料场的布置简化为离散选址问题，建立了混合整数规划模型，运用Dakin分支定界法进行求解；阐述了石料场规划布局的原则和影响因素；应用混合整数规划模型和Dakin分支定界法对陕西省关中地区的高速公路养护石料场进行了规划布局。结果表明：应用混合整数规划模型和Dakin分支定界法进行石料场布局可以得出合理的石料场布设方案。

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金佛山溢洪道应力变形数值分析

刘良军1，张宏伟2，曾超3

2017, 36(9): 50-54. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.10

摘要 ( )

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为了研究金佛山中厚覆盖层上修建溢洪道的可行性，对覆盖层采用邓肯-张模型，计算分析了系数K取最值情况下溢洪道纵剖面与横剖面在修筑与泄水运行时的应力与变形。研究表明：溢洪道大小主应力均未超出规范值，16-16断面在泄水运行时地基横槽向向坡外的位移较大，覆盖层地基邓肯-张模型参数中系数K增大将会使溢洪道结构的大小主应力、伸缩缝的变位、地基的沉降与横槽向水平位移的减小。故应充分论证边坡在泄水时边坡的稳定性，并建议对覆盖层地基采取适当的加固措施。

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塑料套管混凝土桩塑料套管分析及计算

许春虎1，齐昌广2，左殿军3,4

2017, 36(9): 55-60. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.11

摘要 ( )

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塑料套管混凝土桩（简称TC桩）是由预先打设在地基中的塑料套管内浇注混凝土组成的，在TC桩施工和工作期间，塑料套管将承受超静孔隙水压力、挤土压力和振动等作用，因此，利用有限元分析，结合塑料套管的基本参数和实际应用情况，对塑料套管的受力特性拟定了5种计算方案，并对塑料套管外侧的波纹形状的选择进行了探讨。分析结果表明：塑料套管的最大应力发生在沉管上拔初期；在同一壁厚情况下，塑料套管的波高/波距=0.38时最优；建议不宜采用圆形波纹或大波角的塑料套管，而梯形或弧形的塑料套管较合理。

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可压缩骨架土石坝渗流场与应力场耦合分析

王日升1, 2，赵明阶1

2017, 36(9): 61-65. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.12

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在土石坝渗流过程中,土石复合介质孔隙中流体会产生压力变化,变化后的压力作用于土石复合介质的固相骨架颗粒上会引起孔隙率、骨架颗粒变形等一些列变化，变化后的孔隙及骨架颗粒又反过来作用于孔隙中的流体，引起其应力场的重分布，因此,在研究土石复合介质内流体的渗透规律时必须综合考虑孔隙流体的流动规律及其对孔隙应力的影响,考虑土石复合介质内应力场与渗流场的耦合作用，采用理论推导可压缩骨架土石坝耦合模型，并通过具体实例对比模型的准确性及合理性进行验证，验证表明考虑骨架压缩后的耦合结果的相对残差更小，更接近于实际的观测结果。

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模袋淤泥筑堤现场试验研究

吴月龙1，唐彤芝2，徐波3，张红1，张金良1

2017, 36(9): 66-72. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.13

摘要 ( )

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充填淤泥土工模袋是一种填筑吹填围垦区隔堤的新方法，淤泥经由高压泥浆泵充填入编织布土工模袋，经排水固结层层累叠而成，可节省大量的砂石资源。提出自排水式、固化剂式、真空预压式3种不同的排水固结形式，开展现场试验研究不同排水形式下堤身的变形、袋内孔隙水压力的变化规律、淤泥固结后的强度和物理力学性质。模型排水试验和挂袋试验为土工布材料的模袋选型、充灌泥浆浓度选择等提供了技术依据。通过传统施工方法与模袋淤泥筑堤法的经济性比较可见，该方法具有较强的市场竞争力。

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不同响度音乐对单调声音环境下驾驶疲劳缓解实验研究

胡志刚，胡佳斌，乔现玲

2017, 36(9): 73-79. DOI: 10.3969/j.issn.1674- 0696.2017.09.14

摘要 ( )

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为有效减轻驾驶员在单调声音环境下的驾驶疲劳、减少交通事故，在不同类型广播声音环境下开展了模拟驾驶实验；基于瞳孔直径变异系数等建立了驾驶疲劳综合评价指标，研究了驾驶疲劳音乐响度对策的有效性。结果表明：音乐能缓解单调声音环境下的驾驶疲劳，在不同声音环境下，音乐对驾驶疲劳缓解的效果略有差异；75和85dB音乐在显著性及稳定性方面要优于65dB；75和85dB音乐两者之间差异不大。

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基于效用理论的单进口放行方式下直左合用车道设计

吴中，江懿

2017, 36(9): 80-84. DOI: 10.3969/j.issn.1674- 0696.2017.09.15

摘要 ( )

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为了均衡同一进口内直行和左转车流的饱和度，使单进口放行方式的通行效率和时空资源利用效率更高，阐述了基于效用理论与车流临界模型的直左合用车道的设计方法，根据对山东济南无影山中路-黄岗路交叉口的实地调查，运用Webster延误模型分别来求单进口放行方式下设置直左合用车道和没有设置直左合用车道情形下的总延误。结果表明：单进口放行方式下设置了直左合用车道放行效果更好。

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基于遗传算法的路网流量分配研究

徐旭，汪鑫鑫

2017, 36(9): 85-90. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.16

摘要 ( )

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基于轴载次数采用蒙特卡罗法计算路面结构可靠度。将路面结构可靠度看作路段连通可靠度，用广度优先搜索方法求出路网连通可靠度。为了将服务水平低的路段等级提升，利用遗传算法以路网连通可靠度最高为目标进行流量分配，最终提升整个路网的服务水平。并对比流量分配前后的路网连通可靠度与路网服务水平，给管理者提供参考意见。通过实例表明：遗传算法可以对路网流量进行有效分配。

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基于公交动态网络的发车频率优化研究

张卫华，吴镇宇，柏海舰，王胜萍

2017, 36(9): 91-97. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.17

摘要 ( )

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以公交站点作为动态网络的节点，融合车辆分布与站点乘客需求对公交网络服务均衡性的影响，构建以站点乘客总等车时间为边权的公交动态网络模型，确立公交网络服务与公交动态网络结构的对应关系。在此基础上，以动态网络的时空均衡性为目标，构建网络的状态识别机制，并分析了客流高峰、平峰条件下，公交动态网络在时空上的变化规律。最后，以优化动态网络的时空均衡性为目标，建立普通线路发车频率优化模型。通过实例计算发现，该模型可以获取稳态网络目标下普通线路的最优发车频率，为公交车辆调度的相关问题研究提供一种新的思路。

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福建省道路运输业碳排放测算与分析

陈诚，洪雅玲，方玲娜，邱荣祖

2017, 36(9): 98-103. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.18

摘要 ( )

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道路运输业是节能减排的重点行业，碳排放量的合理测算对节能减排工作的推进具有重要意义。分别采用基于投入产出法和基于过程分析法的碳排放测算模型对福建省2004—2013年道路运输碳排放进行了测算，并利用基于投入产出法的测算模型比较了福建省和江苏省的道路运输碳排放总量、结构及效率。基于两种模型的测算结果分析了这两种常用碳排放测算模型的特点。研究结果表明：①福建省道路运输业碳排放状况好于江苏省；②近年来，福建省道路运输业碳排放的增长放缓，甚至开始下降，碳排放效率逐年提高；③福建省道路运输业能源消耗结构逐年改善，但目前仍以高排放能源为主；④基于投入产出法的碳排放测算结果要小于基于过程分析法的测算结果。

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涡激振动能量收集的理论建模与实验验证

杨敬东，刘永臻，张敏，张鸿鑫

2017, 36(9): 104-107. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.19

摘要 ( )

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为了研究涡激振动压电能量收集特性，根据压电理论和尾流振子模型建立二维涡激振动的压电能量收集数学模型，对一个圆柱加双压电臂的能量收集装置进行计算分析。结果表明：输出电压随着负载电阻的增大而增大，最大输出功率存在一个最佳匹配电阻。之后开展压电能量收集风洞实验,理论分析结果与实验结果吻合，验证了理论模型的正确性。该模型对进一步设计和优化涡激振动能量收集装置有参考价值。

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汽车ACC系统算法仿真研究

熊坚，王秀圣，刘丁

2017, 36(9): 108-114. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.20

摘要 ( )

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巡航车辆的跟随特性和安全车距控制是ACC控制系统算法的核心。ACC算法采用分层式控制结构，以线性二次型算法为上层控制器核心，根据传感器测得车辆信息进行运算，通过间距控制策略和控制算法得到期望加、减速度；下层控制器以逆车辆动力学为基础，以MATLAB为平台建立节气门和制动力控制模型，得到期望节气门开度和制动力，实现车辆加速、减速运动控制。通过MATLAB和CarSim联合仿真方式进行仿真实验，对经典线性二次型算法、改进线性二次型算法、综合线性二次型算法3种算法的间距策略进行仿真研究对比。对比3种算法的优缺点，并进行“走-停”工况进行验证。实验结果表明：改进后的算法更适合车辆自适应巡航特点，具有良好的平顺性与安全性，尤其较紧急制动工况下，停车平稳，提高了乘员舒适性与安全性。

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