重庆交通大学学报（自然科学版）

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吴海军,王藐民,陆摇萍

2017, 36(11): 1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.01

摘要 ( )

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以在建广安官盛渠江特大桥为研究对象,采用Midas/ Civil 2015 分别建立4 个不同分环方案的有限元模型,并进行了完整的施工阶段计算。探讨了在拱圈外包混凝土浇筑过程中,不同分环浇筑方案对结构受力的影响。发现分环数量对劲性骨架及外包混凝土应力均有明显影响;分环越多,劲性骨架应力变化越平缓,其应力越小;m1 的大小对外包混凝土应力影响较大,在满足劲性骨架承载力、稳定性及施工安全要求的前提下,m1 值越大,外包混凝土的应力越小。最后,从兼顾施工速度及结构受力角度提出了一些建议。

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对流换热系数对厚板焊接残余应力应变研究

何雄君，何江源

2017, 36(11): 7-10. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.02

摘要 ( )

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主要考察了对流换热系数对厚板对接焊残余应力应变的影响，从而对现有的重要焊接构件（如桥梁大型锚拉板）的冷却方式给出参考，利用ABAQUS软件对焊接构件进行有限元模拟计算，通过改变对流换热系数数值大小来模拟冷却速度对厚板焊接残余应力应变的影响。研究表明：焊接区在不同冷却速度下计算结果没有数量级的差异，并且发现对流换热系数与构件焊后残余应力应变的影响也并非为单调线性的关系，在某一适中的对流换热系数条件下，厚板焊接的残余应力应变可以达到最小。

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大跨径连续钢桁梁桥悬臂拼装线形控制方法研究

王玲，王韬，王荣霞

2017, 36(11): 11-15. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.03

摘要 ( )

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以某在建大跨径连续钢桁梁桥施工过程为背景，对半悬臂拼装过程的线形控制方法进行研究。采用有限元软件Midas Civil建立了钢桁梁主桥的施工阶段模型，通过分析不同预抬高对拼装过程控制线形的影响，推导出预抬高的合理设置公式，确定了钢梁架设的起始安装位置及悬拼过程的控制线形，并结合施工监控数据进行分析。结果表明：实测线形与预测线形基本吻合，说明设置预抬高的线形控制方法实用有效。

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基于数值分析与现场试验的破碎带支护参数优化

荣耀1，王春阳2，孙洋1，毛梦芸1

2017, 36(11): 16-22. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.04

摘要 ( )

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为了控制围岩的变形，确保施工的安全，结合船顶隘隧道在穿越断层破碎带时出现的变形过大，局部出现塌方的现象，提出了减小钢拱架间距增加初支强度的支护方案，并选取了两组方案进行对比分析研究。先通过数值模拟对钢拱架和锚杆分别进行了计算，然后在现场监测试验中，选取了两组试验段，对两种不同的支护参数下的围岩变形、喷射混凝土压力、钢拱架应力以及初支围岩压力进行现场监控量测，验证了支护优化的可行性。研究表明：在断层破碎带初支参数优化中，锚杆支护效果不理想，而钢拱架的作用明显，对围岩大变形起到了良好的控制作用。由此可知通过加密钢拱架来增加初支强度，适当弱化锚杆来减少工序，降低成本的支护优化措施在隧道穿越断层破碎带中是可行的。

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BIM 技术在公路设计中的应用

孙建诚，李永鑫，王新单

2017, 36(11): 23-27. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.05

摘要 ( )

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BIM技术在传统建筑行业中的应用愈加频繁。但在我国公路行业，BIM技术的应用仍然处于起步阶段。立足于BIM技术的概念及特点，针对公路工程设计阶段建立了BIM 结构树和技术路线。结合我国某二级公路工程，利用PowerCivil软件详细叙述了BIM在设计阶段的模型建立过程及应用过程。为促进BIM技术在我国公路工程设计阶段的应用提供了一定的技术思路和实践经验。

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装配式水泥混凝土路面圆企口应力应变响应

严秋荣1，彭齐腾2

2017, 36(11): 28-32. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.06

摘要 ( )

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采用数值分析手段，对标准轴载作用下跨矢比的变化引起的圆企口装配式水泥混凝土路面企口缝处的应力应变响应情况进行了分析。研究表明:不同跨矢比对应不同构造板块的受力性能各不相同，较大跨矢比有利于凸板受力，较小跨矢比有利于凹板受力；不同跨矢比对应接缝挠度变形及传荷能力影响明显，跨矢比为2.5时，企口缝处于最不利受力状态，跨矢比为3.5时，企口缝传荷能力最好。选择合理跨矢比有利于防止企口缝早期破坏，延长路面使用寿命。

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振动搅拌水泥稳定砂砾强度性能对比研究

李汝凯1，洛桑慈成2，王火明1，周刚3，刘秘强3

2017, 36(11): 33-36. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.07

摘要 ( )

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为了给西藏地区实体工程推荐较优的水泥稳定砂砾的拌和方式，采用室内无侧限抗压强度试验和实体工程取芯强度试验，对常规拌和工艺与振动搅拌工艺下不同养生龄期的水泥稳定砂砾的抗压强度变化规律及其变异系数进行了对比研究。试验结果表明：在西藏阿里地区特殊气候环境下，水泥稳定砂砾混合料的抗压强度增长相对缓慢；相比常规搅拌工艺，采用振动搅拌工艺后水泥稳定砂砾混合料的强度变异系数有所减小，混合料拌和更加均匀，抗压强度可提高10%~15%，路用性能得以提升；在相同设计抗压强度条件下可减少水泥用量，节约工程造价，减少基层裂缝，建议在西藏筑路材料匮乏地段可采用振动搅拌技术提高水泥稳定基层的强度和稳定性。

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基于时-温转换原理的冒雨施工沥青混合料劈裂回弹模量主曲线研究

王宏臣

2017, 36(11): 37-43. DOI: 10.3969/j.issn.1674 -0696.2017.11.08

摘要 ( )

PDF(481KB) ( )

室内成型2组试件（经历和未经历短期老化）、路面钻取2组芯样（正常施工、遇雨施工），对4组试件的体积参数和劈裂回弹模量（5个温度水平、6个频率水平）进行检测，采用时-温等效原理生成AC-20混合料劈裂回弹模量主曲线，并对4组试件20 ℃主曲线进行对比分析。研究表明，采用室内短期加速老化试验模拟拌和楼加热拌和过程对沥青的老化是可行的；随着加载频率的增大,混合料劈裂回弹模量对加载频率的敏感性和依赖性降低；沥青混合料施工过程突遇下雨天气，体积参数虽能够满足规范要求，但混合料劈裂回弹模量大幅降低，力学性能下降；由劈裂回弹模量西格摩德模型知，混合料劈裂回弹模量（20 ℃温度，10 Hz加载频率）降低42.5%。建议，对于沥青混合料施工过程应密切关注天气变化，及时调整拌和楼生产状态，突遇下雨工况保证立即停止施工。

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沥青路面热再生技术环境效益分析研究

毕连居1，赵博1，蔡海泉2,3，朱浩然2,3

2017, 36(11): 44-47. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.09

摘要 ( )

PDF(334KB) ( )

为了精确评估沥青路面热再生养护技术的环境效益，采用寿命周期评价方法，建立了节能减排评价指标体系，通过现场调查及数据分析，分别测算了铣刨重铺、就地热再生和厂拌热再生技术的能耗及温室气体排放，评价了节能减排和循环利用效益。结果表明：与铣刨重铺相比，就地热再生技术可节约30%以上能耗， 100%循环利用旧路面材料；厂拌热再生在RAP料掺量为10%时，能耗和温室气体排放略高，RAP掺量为30%和50%时，具有明显的节能减排效益，同时可不同程度循环利用旧路面材料。

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冲击映像方法在水工结构渗漏病害检测中的应用

朱仁杰，车爱兰，惠翔宇，冯少孔

2017, 36(11): 48-55. DOI: 10.3969/j.issn.1674- 0696.2017.11.10

摘要 ( )

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冲击映像法作为一种基于弹性波反射原理的无损检测方法，具有检测速度快、结果直观可视的特点，能够快速的评价地下介质沿垂直和水平方向的变化。针对水工结构及其下部基础的特点和常见病害，以弹性波在多层介质不同交界面的传播特性为理论基础，采用有限元动力法分析弹性波传播特性与缺陷位置、缺陷大小的相关性，特别关注介质表面的冲击响应能量与缺陷位置、大小的关系，明确介质中缺陷的平面分布情况，评价了该检测方法的误差影响因素。在此基础上，以具体水工结构渗水病害检测工程为背景，详细探讨了适用于水工结构检测的数据采集、分析、结果修正和结果可视化处理的方法，最后评价了缺陷分布和可能存在的渗透路径。

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单向冻结过程中桩土相互作用试验研究

陆建飞，帅军,刘金鑫

2017, 36(11): 56-60. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.11

摘要 ( )

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采用自行设计的单桩-正冻土模型试验装置，对单向正冻土和桩的相互作用进行了模拟试验。试验研究了相同含水率下，冻结温度分别为-5、-10、-15 ℃时，正冻土中的桩周土体温度场，桩顶上拔位移和桩基侧摩阻力的变化趋势。试验结果表明：在单向冻结过程中，桩周土体温度呈渐变趋势，且与冻结温度相关；桩顶位移经历3个阶段，即冻结初期无明显位移阶段、迅速增长阶段及逐渐平稳阶段，且冻结温度越低，桩顶上拔位移越大；不同冻结温度的桩周摩阻力沿桩身变化趋势类似，即摩阻力呈现正、负交替分布的状态。

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边坡动力稳定性分析的时程传递系数法

丁王飞1，2，张春丽1，张乃计2

2017, 36(11): 61-65. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.12

摘要 ( )

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传递系数法是边坡稳定性计算常用方法之一。水平地震力是边坡动力稳定性影响的主要因素，针对传统边坡稳定性计算的传递系数法，将地震加速度时程通过地震力形式归于传递系数法中的条块传递系数，计算传递系数时程，进而得到地震动力稳定系数时程，基于此提出了边坡动力稳定性分析的时程传递系数法。算例讨论得出，当地震加速度大于-0.2时，传递系数呈现出先减小后增加、再减小的整体趋势，反之，传递系数随条块表现为持续降低的规律；当地震加速度小于0时，加速度方向为反坡向，对边坡稳定性有利，反之，加剧边坡的危险性；随着地震加速度的递增，不同条块的传递系数不断线性增大。岩质边坡在地震力作用下破坏具有滞后性和突发性。

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重庆市地质灾害气候性诱发机理分析

黄明奎，马璐

2017, 36(11): 66-70. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.13

摘要 ( )

PDF(405KB) ( )

气候异常已成为全球环境、工程建设与运营面临的主要问题，也是诱发山区地质灾害的主要因素之一。重庆是我国地质灾害发生最严重的地区之一，为了研究重庆地区地质灾害气候性诱发机理，在统计分析了重庆1950年以来的地质灾害和气象资料的基础上，分析了重庆市气温、降雨强度等气候变化特征以及地质灾害与气候变化的耦合特征，并研究了重庆市地质灾害的气候性诱发机理，揭示了气候变化特别是极端气候对地质灾害的影响规律，结果可为地质灾害的预测、预防和治理提供技术参考。

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三峡库区应急资源鲁棒优化配置研究

杨家其1，张文芬1,2

2017, 36(11): 71-77. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.14

摘要 ( )

PDF(445KB) ( )

按照海事管辖范围划分三峡库区水域，并以国家相关规定为依据，综合考虑水域风险，分析三峡库区各水域应急资源的不确定需求. 在探讨水上救助基地应急资源配置机理的基础上，以应急资源配置总损失和总时间最小为目标，构建三峡库区水上救助基地应急资源鲁棒优化配置模型. 以巡逻船为例，得到各种不确定需求情形下的巡逻船配置优化方案. 研究结论表明：鲁棒优化配置方案基本能实现总配置效果优化。当扰动需求总数位于中间值时，三峡库区水上救助基地巡逻船配置系统表现出较好的稳定性，此时巡逻船的机动性较强，巡逻船配置总量最低。研究成果有助于决策者的风险偏好选择，实际应用意义较强，也可为内河相似水域应急资源配置提供决策参考。

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基于交通运行效益评价的综合待行区预信号控制研究

成卫1，王勇1，袁满荣2

2017, 36(11): 78-84. DOI: 10.3969/j.issn.1674- 0696.2017.11.15

摘要 ( )

PDF(510KB) ( )

以平面信号交叉口为研究对象，对不同饱和度条件下进口道设置综合待行区前后的通行能力、延误及停车次数等主要交通运行参数的变化做定量分析；结合综合待行区预信号设置规则，给出两种配合不同主信号相序的预信号设置方案及计算公式；运用VISSIM微观交通仿真软件以昆明市北京路-霖雨路的实际调查数据为例对评价结果进行验证，证明了理论分析结果的有效性。研究表明：对于过饱和条件下的城市主干道平面交叉口，设置综合待行区能够有效提高交叉口通行能力、降低车均延误，对交叉口交通运行效益的改善效果较为显著，而不合理的协调配时方案对综合待行区的改善效果有消极影响。

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基于元胞自动机分析变道行为对交叉口交通流的影响

彭勇，王高飞，刘世洁，聂化东

2017, 36(11): 85-89. DOI: 10.3969/j.issn.1674- 0696.2017.11.16

摘要 ( )

PDF(973KB) ( )

城市道路中车辆不能完成变道而被迫停止在导向车道线前等待变道的现象严重影响了道路畅通。通过建立车辆在不能完成变道被迫停止在导向车道线前等待变道和继续行驶两种情况下的交叉口元胞自动机模型，对比分析了车辆不能完成变道而停止在导向车道线前等待变道的情况对道路交通流产生的影响。结果显示：由于部分车辆不能完成正常变道，从而被迫停止在导向车道线前的行为会严重阻碍后方车辆的行驶，缩短车辆自由行驶时间，增大红灯期间车辆排队的延误。在车辆不能完成变道停留于导向车道线前的情况下，可以通过调节导向车道线长度缓解交通通行压力。

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城市自助式公共出租车的网点布局

杨新湦1，王倩1，彭巍2，高志波2

2017, 36(11): 90-95. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.17

摘要 ( )

PDF(1308KB) ( )

基于“汽车共享”的理念，提出了一种适合城市内部短时双向出行的交通方式——自助式公共出租车。通过自助式公共出租车乘车意向调查和需求分析，在灰色预测法预测出的总规模限制下，先基于供需平衡得到备选网点布局方案，再综合考虑社会总投资和各用户利益，建立双层规划模型，用模拟退火算法得到网点布局优化方案。最后，以长沙市为例进行实例分析，将运算方案与其他方法计算出的方案进行了比较。研究结果表明：模拟退火算法是一个有效的算法，双层规划模型可以很好的应用到网点布局优化。经济效益分析得出网点布局方案符合社会需求、满足经济效益。

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客货分线条件下既有线列车速度合理匹配研究

马驷，李原，许传粉

2017, 36(11): 96-99. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.18

摘要 ( )

PDF(352KB) ( )

针对运能释放后既有线运输组织工作的变化，在运输质量和需求特征的基础上，分析既有线旅客列车合理的速度等级和速度匹配原则，针对不同速度等级的旅客列车进行速度合理匹配问题研究；通过对武广线“赤壁-岳阳北”区段进行分析，得出匹配方案为：建议保留120、160 km/h这两种速度等级的旅客列车。

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车辆吊耳支架结构优化分析研究

刘勺华1，邵亭亭1，路纪雷2

2017, 36(11): 100-105. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.19

摘要 ( )

PDF(2617KB) ( )

大多数重型车辆均采用吊耳支架将悬挂系统与车架连接，为车架与悬挂系统的关键承载零件之一。基于拓扑优化理论及有限元方法，使用Hyperworks中 OptiStruct优化设计模块，对吊耳支架进行了拓扑优化，以在强度允许的前提下取得最佳的材料分布，使得质量最小。优化后进行了CAD模型重构，经与原件的静强度和模态比较结果表明：新设计的零件较原零件质量降低34.07%，一阶模态提高6.81%，最大应力降低5.38%。此优化方法对车辆结构设计改进具有实际工程指导意义。

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感应加热工艺参数对 Q345 钢弯曲角度和曲率半径的影响

张继祥1，2，周伟1，徐昱1，钟厉1,2

2017, 36(11): 106-110. DOI: 10.3969/j.issn.1674- 0696.2017.11.20

摘要 ( )

PDF(884KB) ( )

基于ANSYS有限元分析软件，采用APDL语言实现高频感应加热成形中电-磁-热-力等多物理场耦合，建立了高频感应加热弯板的三维移动式有限元模型，并系统研究了高频感应加热弯板成形目标与工艺参数的关系。结果表明：加热功率较大时，钢板弯曲角度随着热源移动速度增加先增大再减小，而加热功率较小时钢板弯曲角度随着热源移动速度增加直线下降；钢板弯曲曲率半径随热源移动速度增加而增大,随加热功率增大而减小。最后分别建立了弯曲角度、曲率半径与加热功率和热源移动速度的函数关系式。

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