重庆交通大学学报（自然科学版）

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矩形钢管混凝土桁架Y型受拉节点受力性能分析

向忠宝1，王伟1，程高2，聂记良1，常启忠1

2017, 36(12): 1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.01

摘要 ( )

PDF(4435KB) ( )

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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限位墩墩顶伸缩缝间距对长联梁桥纵向抗震性能的影响

王旭1，2，黄超1，李华强1，李世亚1，刘怀林2，刘海明2

2017, 36(12): 6-12. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.02

摘要 ( )

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工程实践表明，限位墩可以大大降低长联梁桥落梁倒塌事故的发生，而限位墩墩顶伸缩缝尺寸对于长联梁桥纵向抗震性能具有较大的影响。为此，以有限元分析为手段，通过非线性分析方法研究伸缩缝间距对纵向地震作用下长联梁桥动力响应的影响。研究表明:随着间距的增加，主梁未出现碰撞或碰撞力呈现出下降的趋势，普通墩最大墩底弯矩没有呈现出特别明显的规律，而限位墩最大墩底弯矩主要受碰撞力的影响，其最大墩底弯矩的变化和墩顶最大碰撞力类似。普通墩墩梁的最大相对位移，最大碰撞力的大小以及最大墩底弯矩随伸缩缝间距的增大基本变化不大。

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一种改进的桥梁裂缝图像滤波算法

王楹

2017, 36(12): 13-17. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.03

摘要 ( )

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针对桥梁裂缝周边复杂的噪声信息，传统的滤波方法在处理此类噪声时虽然能在某方面取得去噪效果，但也往往存在着各自较大的缺陷。对此，在传统的形态学滤波器滤波的基础上，提出了一种基于多角度多结构元素形态学滤波器的算法。通过结合数学形态学，将多种结构元素结合使用，避免了单一结构元素对图像处理时单一的作用，不仅能对图像全区域进行分析，而且保留了图像的细节信息。实验数据对比分析表明，此滤波算法取得了明显的效果。

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基于C#与SQL Server的隧道洞门钢环检测系统

张洋1，张志刚1，钱栋1，田林亚2，毕继鑫2

2017, 36(12): 18-21. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.04

摘要 ( )

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对基于空间向量拟合空间圆直接获取圆心坐标及半径的算法进行研究，将该算法应用于隧道洞门钢环空间形态的检测与分析。以C#编程语言和SQL Server数据库为工具，开发了隧道洞门钢环检测数据处理与分析系统，利用该系统可进行洞门钢环空间形态的拟合，进行洞门钢环圆心坐标和半径的计算，完成洞门钢环空间形态的质量评价。通过工程实例，验证了所提出的检测方法与分析系统的正确性，研究成果也可为其它类似建筑物的空间形态检测工作提供参考。

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圆柱形试件用于国标车辙动稳定度试验的可行性分析

李卫勇1，张雷1，杨建华2，张争奇2

2017, 36(12): 22-29. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.05

摘要 ( )

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分析了笔者提出的圆柱形试件用于评价沥青混合料抗车辙性能的可行性，采用室内试验对比分析的方法。首先，选取国际上广泛认可的汉堡车辙试验、APA车辙试验和小型加速加载试验，对6种不同类型的沥青混合料圆柱形试件分别进行试验，且将结果分别与笔者提出的圆柱形试件国标车辙试验结果进行相关性分析；其次，比较板式试件和圆柱形试件用于国标车辙仪时的试件成型空隙率变异性和动稳定度变异性，讨论圆柱形试件车辙试验的可靠度。结果表明：圆柱形试件国标车辙试验的动稳定度指标与汉堡车辙深度、APA试验动稳定度和小型加速加载试验蠕变速率指标之间均有良好的相关性，且较板式试件，圆柱形试件用于国标车辙试验的可靠度更高，表明圆柱形试件用于国标车辙仪评价沥青混合料的抗车辙性能是可行的。

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基于裂缝宽度统计的水稳碎石微裂技术试验研究

魏连雨，李娜，张静

2017, 36(12): 30-35. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.06

摘要 ( )

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在解决半刚性基层收缩裂缝问题上，水泥稳定碎石基层微裂技术在我国一直处于研究与发展的初期阶段。通过研究振动压实仪的振动时间与无侧限抗压强度降低百分率之间的关系，确定了微裂程度与振动时间的对应关系；利用裂缝宽度检测仪观测和读取微裂后试件表面的微裂缝宽度值，并借助SPSS 软件对实测微裂缝宽度值数据进行处理与统计分析。研究表明：通过描述性统计分析确定出不同微裂程度下微裂缝宽度值的分布范围，为水泥稳定碎石基层微裂技术提供了定量关系的理论参考；同时利用单变量多因素方差分析(UNIANOVA)研究微裂程度与材料结构类型对微裂缝宽度值影响显著性，得出微裂程度对于微裂缝宽度值影响显著，而材料的结构类型对于微裂缝宽度值无显著性影响。

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氧化石墨烯改性水泥砂浆力学性能及微观机理研究

袁小亚1，杨雅玲1，周超1，曾俊杰1，肖桂兰1，刘绍利2

2017, 36(12): 36-42. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.07

摘要 ( )

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采用Hummers法和超声波分散法制备氧化石墨烯(GO)，并通过透射电镜、红外光谱、X射线光电子能谱等微观手段对其结构进行了表征。研究了单掺 GO、同时掺加GO和聚羧酸减水剂(PC)对水泥砂浆抗折抗压强度的影响规律。结果表明：在PC存在下，GO在水泥-水体系中有较好的分散能力；复掺GO与PC 后，水泥砂浆3 d和28 d抗折抗压强度比单掺GO或者单掺PC的试件的强度提高了20%以上，且早期强度提升显著。经扫面电镜(SEM)及水泥净浆孔径分析研究表明，GO能参与水泥水化过程以及对水泥水化晶体生长有模板调节作用，GO改性的水泥砂浆的C-S-H晶体可以致密整齐规整生长在GO片层上，试件内部结构更加密实，从而使GO改性水泥砂浆呈现出优异的力学性能。

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中、下面层局部全脱空对三层结构面层的沥青路面受力影响

宋朝林1，宁金成2

2017, 36(12): 43-46. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.08

摘要 ( )

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采用3层结构的沥青路面典型结构，针对中面层与下面层局部全脱空的情形，考虑荷载作用在脱空中部以及边缘两种不同的荷载作用位置，利用有限元方法，建立全黏结、局部全脱空的对比模型，计算研究竖向荷载作用下不同层间接触状态的沥青路面各层的弯沉、剪应力与弯拉应力，并对比不同荷载作用位置对各层力学响应的影响。研究表明：局部全脱空对面层相应的影响不可忽略。

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广州地区公路路基含水率季节性变化规律的现场试验研究

徐国元1，杨俭1，林立新2，黄灏2

2017, 36(12): 47-52. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.09

摘要 ( )

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为了研究广州地区公路路基含水率的季节性变化规律，并提出合理的路基含水率变化模型，选取广州北二环高速公路的一段填方路基，采用埋设水分传感器的方式，对不同深度路基体积含水率进行了为期1年的现场实测。结果表明：广州地区降雨主要集中在4—10月份；路基体积含水率峰值在5—8月份，均超过0.33 m3/m3，随降雨量变化呈现出波动状态；不同深度路基体积含水率变异系数最大值均出现在5—7月份的雨季，且主要集中在路床部分；路基内部体积含水率随时间呈现出周期性变化规律，回归分析表明月平均体积含水率变化规律与月份具有良好的正弦函数关系，且其变化幅度与路基深度之间的关系能用指数函数来表征。

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明渠非恒定流的一维浅水波与三维VOF耦合模拟

张晓曦1，张春泽2，陈秋华3

2017, 36(12): 53-57. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.10

摘要 ( )

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提出了一种一维浅水波与三维VOF模型耦合的明渠非恒定流数值计算方法。此方法通过建立两个计算模型间变量的数学关系，实现由三维区域为一维区域提供流量，一维区域为三维区域提供压强和水体体积分数分布。用耦合方法模拟了矩形断面渠道增、甩负荷两种典型非恒定工况，将结果与一维浅水波模型计算结果对比，表明本方法在定性上正确，在定量上准确度也较高。最后利用这一方法模拟了某水电站带引水渠压力前池的非恒定流现象，获得了最大溢流量、最高和最低水位等重要参数。耦合方法同时结合了一维模型计算较细长明渠渐变流的效率和三维方法模拟局部明渠急变流的准确性，可为分析工程中复杂的明渠流动问题提供更优选择。

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通州湾新区工程地质特征及地基预处理技术研究

刘建1，刘培贵1，吴月龙2，唐彤芝3，蔡锐1，孙苏才1

2017, 36(12): 58-66. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.11

摘要 ( )

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对通州湾新区区域环境地质背景进行了阐述；整理、归纳、分析了区内正在开发建设的科教城A03、A04、B01、B03地块及春晖路等区域的地勘资料；依托典型工程案例，针对适宜于新区的多项地基预处理技术进行了对比分析。研究表明：新区地质土层为韵律型砂层与黏土层交替出现的双层松散型地质，既有区域环境地质特征，又有其局部特殊性。过高的地下水位、连续的降雨是新区水文地质的又一特点，给地基施工和降水带来了较大的困难。新型降水强夯法、排水固结法是完成新区大面积地基预处理较为适宜的方法。合理的选择复合地基法亦可以将地基预处理与处理合二为一，大大缩短整个工程的工期、节省造价。

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Dunkirk港海相淤泥基本物理性质试验研究

邢伟1，王东星2

2017, 36(12): 67-72. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.12

摘要 ( )

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针对Dunkirk港海洋淤泥试样进行了物理指标室内试验测定，开展了海相淤泥矿物成分和温度效应影响下淤泥物理性质试验研究。试验结果表明：所测海相淤泥试样最主要矿物为方解石、石英和岩盐，最主要元素是硅、氧和钙；针对高含水量淤泥，在40、105 ℃烘箱内完全烘干淤泥试样分别需要48 、7h；在450、550 ℃这两种条件下，采用质量烧失法所得有机物含量通常要大于氧化法测得有机物含量；试样烧失量随温度升高而持续增加，从而导致试样绝对密度随灼烧温度升高而增加；热重-差热分析试验结果揭示了淤泥试样质量损失与物理-化学反应随温度变化规律，解释了不同温度时烧失法和热重法诱发试样质量损失的主要原因。

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基于模糊物元模型的三峡库区重庆段生态安全评价

官冬杰，曾一笑

2017, 36(12): 73-81. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.13

摘要 ( )

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以三峡库区(重庆段)为研究范围，构建了生态安全评价指标体系，以模糊物元原理和概念框架为基础，从社会、经济、自然地理特征等方面选取了 21个指标，确定22个区县的模糊物元评价矩阵，对研究区域各个区县进行生态安全进行评价并根据研究结果把生态安全分为“很不安全、不安全、安全、很安全、非常安全”这5个等级，并与AHP-PSR的评价方法、结论进行了对比。研究认为：模糊物元模型评价过程对各个指标设定了从优隶属度和节域，其结论较AHP-PSR评价结论更为科学；库区东北区域生态安全状况良好、库区西部的较发达区域应加强生态环境保护、缓解城市环境病症。

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青藏高原双车道公路限速对运行效率的影响

贺玉龙，张鲁飞

2017, 36(12): 82-90. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.14

摘要 ( )

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通过对青藏高原双车道公路车辆运行速度、车辆组成、道路线形、海拔氧含量以及现状限速组合方式的调查，考虑将限速导致的控制延误作为衡量高原公路运行效率的指标，应用SPSS统计学分析软件，采用多元线性回归的方法，分别建立了高原地区双车道公路大、小车限制速度—速度均值模型和速度均值—运行速度模型，最终得到了限制速度对运行效率-延误互动关系模型。结果表明：大小车的限速值、道路纵坡坡度、路段长度和道路的设计速度都对道路系统行驶车辆的运行效率产生影响，而不同的是不同的道路等级、道路上小车所占车辆的比例这些因素会对小车的运行效率产生一定的影响，而对大车的影响不大，另外随着海拔的增加，大、小车的运行效率逐渐降低，且大车所产生的延误比小车要高。

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城市区域路网交通状态分析与评价方法

黄艳国1，宋二猛1，钟建新2

2017, 36(12): 91-96. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.15

摘要 ( )

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为提高区域路网交通状态判别的准确性，需要考虑不同路段、交叉口对路网交通整体运行状态影响作用的差异性。通过构建路网结构模型，建立路段和交叉口的交通状态模型，根据路网中各路段间拓扑结构关系，建立路网交通状态矩阵，用它来表示路网时空状态信息；考虑路网元素在路网中的道路等级以及影响作用的重要程度，建立路段和交叉口的权重系数模型。在此基础上建立反映区域路网交通状态指数的综合判别模型，确定路网交通状态级别。通过对区域路网的仿真，以平均行程速度为评价指标对路网交通状态进行分析，结果表明了该方法对区域交通拥堵状态判别的实用性和有效性。

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车辆行驶跑偏量在线测量研究

周兴林，伍洋，吕文莎，尹皓晖

2017, 36(12): 97-101. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.16

摘要 ( )

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为解决车辆行驶跑偏量检测的全天候高精度测量问题，提出了一种利用卫星实时差分定位技术进行车辆行驶跑偏量测量的方法。将移动站接收机置于待测车辆上实时接收车辆轨迹坐标，构建车辆行驶跑偏轨迹模型并计算跑偏参数，同时采用小波变换对卫星信号进行滤波处理，削弱了多路径效应的干扰，提高了检测系统的精度。通过两台移动站接收机同时测量同一车辆的对比试验证明该方法可以快速、有效地进行跑偏量检测，且测试精度高，可实现全天候测试。

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一种多目标的公交线网规划模型

胡继华1，2，高立晓1，2，梁嘉贤1，2，蔡铭1，2

2017, 36(12): 102-109. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.17

摘要 ( )

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公交线网规划是城市交通规划的重要组成部分之一。针对公交线网规划问题，提出一种多目标的公交线网规划模型，以最小化乘客总出行时间和总换乘次数，最大化线网的需求密度为目标函数。利用禁忌搜索和模拟退火两种算法对模型进行求解，并利用Sioux-falls network对模型进行验证。结果表明：与前人的研究相比，本模型的结果直达率提高，换乘次数减少，公交的服务水平和吸引力提高；本研究的两种算法相比，模拟退火所得结果直达率更高，需求密度更大，并且此算法效率更高。说明本模型能够有效的适用于公交线网的规划。

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基于随机时变路网的运输路径选择

刘帅1，唐伯明1，刘松2

2017, 36(12): 110-114. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.18

摘要 ( )

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针对运输路网中各路段上的行驶时间受交通管理、交通拥挤、天气变化等不确定性因素的影响而呈现出随机时变的特点，引入了路网评审技术中的三时估值法，建立了随机时变路网下以行驶时间最短为目标的路径优化模型，提出了车辆跨时段行驶时路段的时间依赖函数，设计了动态规划标号算法求解。算例求解优化结果的对比分析验证了模型及算法的有效性。

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悬臂梁式压电能量收集装置的实验研究和有限元分析

张敏，张鸿鑫，雷林，刘永臻，张林

2017, 36(12): 115-120. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.19

摘要 ( )

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对单双晶压电悬臂梁进行激振实验，确定了4种压电悬臂梁的一阶固有频率，得出每种结构在不同频率下随着负载电阻增加的电压和功率响应曲线，实验表明激振频率与压电悬臂梁固有频率相当时，其输出电压达到最大，输出功率也达到最大。然后釆用COMSOL软件对压电悬臂梁结构模型进行了仿真分析，结果表明其输出电压，功率等有限元分析结果与实验结果吻合。针对船舶上柴油机工作时产生的振动能量耗散，提出1种多悬臂梁式的压电能量收集装置，利用COMSOL对结构进行频域分析，结果表明该结构能在船舶柴油机多个主振动频率上都达到较好、稳定的输出功率。

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汽车模拟碰撞试验装置设计及仿真验证

都雪静，王东升，裴玉龙，王占宇

2017, 36(12): 121-126. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.12.20

摘要 ( )

PDF(866KB) ( )

为研究交通事故中车载群体散落物的分布特征，在参照国内外汽车碰撞试验台的基础上，设计了汽车模拟碰撞试验装置。根据模拟碰撞试验装置中碰撞速度的要求，对三相异步电机的选取和牵引绳的强度进行了计算，并用ANSYS/LS-DYNA软件对整个模拟碰撞试验装置进行仿真。结果表明：该试验装置可以使试验车在一定的距离内加速到规定的碰撞速度，能够模拟汽车低速下的正面碰撞，并满足有关国家法规的要求。试验车具有足够的强度，可以重复使用。

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