期刊简介
期刊名称： 公路工程
创办日期： CreateDate
主管部门： masterDepart
主办单位： masterUnit
刊期： 双月
电话： 0731-85221546
Email： glgczz@163.com
国内统一刊号(CN)： 43-1481/U
国际标准刊号(ISSN)：1674-0610
浮式桥梁椭圆形浮箱水动力相互作用效应研究
冷欣泽;向升;程斌;浮式桥梁凭借独特的浮箱基础形式，在深水区域具有广阔的应用前景。当浮式桥梁的浮箱间距相对较近时，浮箱之间的水动力相互作用将对整体结构的动力性能产生不可忽略的影响。针对由等间距直线分布的椭圆形浮箱组成的系统模型，利用水动力学分析软件ANSYS AQWA,计算得到各浮箱的水动力系数及不同频率、入射方向波浪作用下的波浪激励荷载，并与不考虑相互作用的单浮箱模型进行对比分析，研究相互作用对浮箱水动力特性的影响。结果表明：水动力相互作用效应使得浮箱的水动力系数曲线出现局部明显波动，波动极值点的数量随着浮箱间距的增大而变多，在纵荡和纵摇自由度上该效应最为显著；相互作用效应使得浮箱之间的波浪激励作用具有明显差异，最大波浪激励力对应浮箱的位置随频率变化而改变。此外，浮箱间水体的共振频率与浮箱水动力系数极值点频率较为接近，通过对水体共振频率的估算可明确需要考虑水动力相互作用的波浪频率范围。
某拟建机场特宽高架桥抗震性能分析
张娟得;李睿;杨建荣;王永康;贾毅;随着特宽桥梁在交通建设中的广泛应用，针对其抗震性能的研究显得十分必要。以某拟建机场特宽高架桥为背景，建立全桥弹塑性模型，分析结构的动力特性及E1、E2地震作用下墩柱的弹塑性状态和变形能力；采用ABAQUS软件建立局部特宽联实体模型，分析E2地震作用下墩柱混凝土的最大应力和最大累积塑性应变。结果表明：在E1地震作用下，该高架桥特宽联墩柱全部处于弹性工作状态；在E2地震作用下，特宽联部分桥墩进入塑性状态，但墩柱塑性铰区域的位移、转角、混凝土最大应力和最大累积塑性应变均小于容许值，表明该特宽高架桥塑性损伤程度处于可修复范围，抗震性能良好。
单跨钢筋混凝土箱梁桥面受重载车辆侧翻撞击研究
李卫红;郑卫强;汪祥宇;通过数值模拟方法研究重载车辆侧翻撞击钢筋混凝土箱梁桥面时的动态响应和损伤状况。首先，结合重载车辆侧翻撞击箱梁桥面的实际情况和影响因素，分析了车辆的受力状态。然后，求解车辆侧翻时的运动方程，建立了考虑率效应的单跨钢筋混凝土箱梁桥面受重载车辆撞击的有限元模型，通过数值模拟研究桥面在不同冲击工况下箱梁受到的损伤破坏、冲击力、位移等时程变化规律。结果表明破坏主要集中在箱梁被撞击区域；翼缘板底及与腹板接触部位呈现明显的弯曲破坏特征；与腹板上部桥面受冲击相比，翼缘板桥面受冲击对箱梁整体结构造成的损伤更严重。
无辅助墩钢-UHPC组合梁斜拉桥对比研究
李军;杨相展;文俊;随着全球和国内经济的快速发展，大型交通基础设施的需求不断增加，斜拉桥作为一种有效解决地形、通航和环境约束问题的方案，广泛应用于世界各地。斜拉桥跨径的突破需要更高强度、更高刚度的桥面体系，受复杂环境影响，很多斜拉桥边跨无法设置辅助墩，降低了斜拉桥的整体刚度，以正在建设中的青洲柳江特大桥为例，建立了无辅助墩普通钢混组合梁斜拉桥和钢-UHPC组合梁斜拉桥两种结构的有限元计算模型，通过对比分析钢-UHPC组合梁斜拉桥与传统钢-混凝土组合梁斜拉桥的静力性能、动力特性和稳定性，研究了钢-UHPC组合结构在无辅助墩大跨径斜拉桥中的应用效果，探讨了其在减轻自重、提高结构刚度方面的优势。研究结果表明，钢-UHPC组合梁具有显著的力学性能优势，能够有效优化主梁与桥面板之间的应力分布，为无辅助墩斜拉桥设计的发展提供了新的可能性。该研究结果对未来无辅助墩大跨径斜拉桥的设计与施工具有重要的理论意义和应用价值。
兼顾桥台及主梁加固的拱梁组合法研究
王振宇;潘龙;曾卓;高荣雄;陈卓然;基于一座两跨连续梁的桥台加固及主梁提载工程实践，提出在梁底增设拱肋并与上部结构结合在一起的拱梁组合加固方法，以同时加固桥台和提高主梁承载力。基于换算刚度法，推导了新增等截面抛物线无铰连拱后组合结构的竖向刚度和桥台抗推承载力理论公式。研究了拱梁组合加固参数对主梁竖向刚度及桥台抗推刚度的影响规律。通过加固前后的数值分析和试验对比，表明拱梁组合加固方法可以较大幅度提高主梁竖向刚度和承载力，同时提高了桥台抗推刚度。研究表明，拱梁组合加固法对中小跨度的桥梁加固具有借鉴意义。
基于静动力特性的中小跨径桥梁损伤智能识别研究进展
揭志羽;郑浩;彭晶亮;随着我国中小跨径桥梁数量的持续增长，结构损伤与老化问题日益突出，亟需发展高效、精准的损伤识别方法以保障运营安全。基于静动力特性的传统损伤识别方法虽可实现损伤定位，但易受噪声干扰、传感器布设稀疏以及对微小损伤敏感度低等因素制约。机器学习方法（如反向传播神经网络BPNN、支持向量机SVM、树模型等）在抗噪性与多损伤识别方面展现出显著优势，与粒子群优化算法（PSO）、遗传算法（GA）、改进鲸鱼优化算法（IWOA）等结合后，模型精度进一步提升；部分方法在噪声≤20%时仍能准确定位损伤。深度学习模型（如卷积神经网络CNN、深度信念网络DBN、Transformer、图卷积神经网络GCN等）通过自动特征提取与迁移学习，在低损伤与强噪声环境中表现尤为突出，部分模型在50%噪声和测点稀疏下识别精度仍高于77.8%。然而，现有智能方法仍面临模型可解释性弱、实测数据匮乏、泛化能力不足及与力学机理融合有限等问题。未来研究应聚焦于多源数据融合、小样本学习、物理-数据混合驱动模型及轻量化算法开发，推动损伤识别技术向工程化与智能化方向发展。
改进YOLOv8道路水泥混凝土路面脱空病害检测
农定立;刘炳蔚;李欣颖;黄凯楠;王华;道路水泥混凝土路面脱空病害通常发生在路面结构层内部或基层与面层之间，具有隐蔽性，传统检测技术落锤式弯沉仪、探地雷达等易受环境干扰，导致在极端天气下路面脱空病害的检出率偏低，误差较大。为此，提出基于改进YOLOv8的道路水泥混凝土路面脱空病害检测方法。利用探地雷达技术实时采集水泥混凝土路面雷达图像，将其输入至YOLOv8模型中，在卷积模块中引入门控机制，以提升道路水泥混凝土路面特征捕捉能力，在特征提取模块中引入多尺度卷积，进一步提取水泥混凝土路面特征信息特征，在YOLOv8模型中引入注意力机制，着重关注于道路水泥混凝土路面特征中微小特征，捕捉微小路面脱空信息，最终实现道路水泥混凝土路面脱空病害精准检测。依据试验证明该方法能够通过红色检测框标识路面脱空病害情况，实现精准路面脱空病害检测，在干燥及雨天积水场景中检出精准度均高于0.92，误差均小于0.11 m，能够满足工程检测标准，有助于推动路面智能化安全监测。
多源固废协同制备固化剂改良软土路基水稳定性研究
李再德;辛亚兵;孟凡威;张迅;易威;陈宇亮;为提升多源工业固废的协同资源化利用率，并寻求水泥和石灰等传统高碳胶凝材料的低碳替代方案，以矿渣、粉煤灰、脱硫石膏和电石渣为原材料制备了多源固废基固化剂用于改良软土。开展了击实试验、无侧限抗压强度试验、三轴剪切试验、加州承载比（CBR）试验及回弹模量试验，研究了固化剂掺量对改良土路用性能的影响，并且开展了不同干湿循环次数下改良土路用性能演化规律。结果表明：脱硫石膏和电石渣复配取得的硫酸盐-碱双重激发效果显著，通过多源固废协同制备的固化剂28 d强度可达35 MPa以上。改良土的强度、CBR和回弹模量都随着固化剂掺量增大而提高，多源固废基固化剂显著提升了软土的水稳定性；推荐固化剂掺量为9%，能满足高速公路上路床性能要求。研究成果揭示了多源固废基固化剂改良土路用性能及水稳定性演化规律，可为多源固废基固化剂在道路工程中的应用提供参考。
基于灰色理论的地聚物透水混凝土耐久性研究及寿命预测
徐丽娜;陈敏宸;刘启龙;牛雷;冻融循环作用对地聚物透水混凝土的力学性能和耐久性产生显著影响。采用冻融循环试验，分析地聚物透水混凝土抗压强度损失率、质量损失率、相对动弹性模量随冻融循环次数的变化规律。在此基础上，以相对动弹性模量与抗压强度保留率为评价指标，分别建立地聚物透水混凝土冻融破坏GM（1，1）预测模型，对透水混凝土在寒区冻融环境下的寿命进行对比预测，并考虑不同纤维掺量下的模型修正系数。结果表明：随着冻融循环次数的增加，抗压强度损失率逐渐升高，质量损失率呈现出先增大后减小的趋势，相对动弹性模量呈现降低趋势。相同冻融循环次数下，地聚物透水混凝土的抗压强度损失率随着纤维掺量的增加先增加而后降低。基于灰色预测模型建立的GM（1，1）模型预测误差在6%以内，后验差比值C小于0.35，小概率误差P大于0.95，证明预测精度较高。预测结果表明，钢纤维地聚物透水混凝土在0.2%～0.3%钢纤维掺量之间时服役寿命最长，相较未掺入钢纤维的地聚物透水混凝土提高了50%以上。
考虑多驾驶特征的双流多任务协同优化车辆跟驰模型
林泽伟;廖律超;车辆跟驰行为的精准建模是解析传统及网联环境下交通流复杂动力学现象的核心基础。针对现有模型在反应延迟时变特性和驾驶风格异质性建模中的不足，提出一种基于时序卷积网络（TCN）的双流TCN跟驰模型（DSTCN-CF）。该模型通过运动学流层与驾驶风格流层的并行架构设计，实现了对驾驶行为中局部动态特征（时变反应延迟）与全局异质模式（驾驶风格策略）的协同捕捉与优化。基于NGSIM数据集的试验表明：①DSTCN-CF在多种驾驶场景下速度预测均方误差为0.11 m/s，较LSTM-CF降低31.3%；②运动学流层通过分层膨胀卷积实现反应延迟估计绝对误差1.86 s，较TCN-CF降低35.8%；③驾驶风格流层通过SEBlock分离3类驾驶策略，车头时距预测贴合度显著优于对比模型。研究为驾驶行为特征建模提供了新的思考方向，尽管尚未考虑变道行为的耦合影响，但所提出的架构为智能交通系统的个性化仿真奠定了技术基础。
计算箱形梁桥剪力滞效应的比拟杆法
程翔云,汤康恩本文应用航空结构力学中的加劲板理论来分析箱形梁桥的剪力滞效应问题,并对文献[4]中若干公式作了改进,使之更带有一般性,适用于常用带双悬臂翼缘箱截面梁的分析。在求解高阶微分方程组时,采用了样条(Spline)函数逼近法,并把计算结果与用有限条法及变分法的分析结果进行了比照,均符合较好。
由沉降量控制桩竖向极限承载力的分析
房卫民,赵明华,苏检来通过对基桩承载机理的理论分析及部分工程实测Ｐ－Ｓ曲线的分析，提出三折线桩侧阻荷载传递函数模型，在此基础上，导得了基桩受力过程中荷载－沉降曲线的理论解。提出了由沉降量确定基桩竖向极限承载力的计算公式。工程实测结果表明，本方法具有较好的实用性
既有桥梁可靠性的综合评估方法
禹智涛,韩大建对既有桥梁可靠性进行全面合理的评估 ,可以为桥梁的管理和维修加固决策提供科学的依据。研究了既有桥梁可靠性的多级模糊综合评判方法 ,建立了综合评判的基本框架 ,并提出了对评判中的有关参数进行修正的方法。利用本文的方法对一座既有钢筋混凝土桥梁的可靠性进行了综合评估
考虑土拱效应的抗滑桩合理桩间距分析
赵明华;陈炳初;刘建华;桩间距是抗滑桩设计的一个重要指标,现行的工程设计计算中尚未考虑土拱效应的影响。在分析了土拱效应形成机理的基础上,引入了拱轴线成抛物线的假定,依据抗滑桩被动受力的特点,假设拱轴线起点切线的倾角β=π/4+/2,综合考虑土拱静力平衡条件和强度条件,建立出合理的桩间距计算方法,得出了一个符合工程实际的半经验公式,使设计计算更为合理。
高速公路饱和路段动态应急车道开放决策模型研究
杨阳;刘强;石英杰;随着全国经济水平的提升，高速公路交通通行流量不断增加，节假日高峰期间，交通大流量已呈现常态化，由于流量增加导致的高速公路拥堵现象也日益频繁。动态应急车道借用(Hard Shoulder Running)已成为国内外缓解具备饱和流量瓶颈服务水平骤降的重要途径，目前国际上对该技术主要是静态分时段、分车型来完成的，并非为最佳控制箱。因此从沪宁高速大流量路段现状交通流运行的时空特征出发，首先对交通拥挤状态进行分级并以此提出了动态应急车道开放决策模型；构建交通流中断概率模型，利用历史数据分析法对沪宁高速大流量路段一整年车流运行数据进行统计分析，并以此确定动态应急车道开放决策阈值，包括速度与交通流量阈值；最后通过沪宁高速智慧管控系统平台的应用验证了决策模型的有效性。
高速公路收费站通行能力分析
廖固;高等级公路收费站的通行能力直接影响着路段通行能力,从而在总体上制约着公路的交通运行状况。因此提高高等级公路收费站的通行能力和服务水平,是改善高等级公路通行能力及服务水平的有效方法。本文根据高等级公路收费站交通流特性的分析,建立了收费站的排队模型,计算出了同一条车道在不同比例下的ETC车辆条件下和多车道情况下不同条数ETC车道的收费站的通行能力。
高速公路收费广场收费车道配置研究
吴春雷;常玉林;为建设合理规模的高速公路收费车道提供科学的理论依据,运用流体力学模拟理论和排队论建立了车辆通过收费广场的延误时间模型。以车辆通过收费广场的总延误时间作为目标函数,总延误时间最小即收费车道个数最优。在进入过渡段和离开过渡段将车流比拟为流体,通过交通流量、交通流速、交通流密度三者间关系宏观描述车流聚集和消散的过程。对应于第2阶段,依据排队论的基本原理,建立关于收费车道个数的模型。然后建立总延误时间关于收费车道个数n的函数,通过表格和图形直观地得到最优的收费车道设置个数。流体力学理论建立的延误时间模型为收费广场收费车道配置提供了计算依据。
再生混凝土研究现状及研究建议
朱红兵;赵耀;雷学文;阳桥;再生混凝土是利用废弃混凝土加工成的再生骨料配制成的混凝土,它可以实现废弃混凝土的资源化和减量化的处理原则,能起到保护环境和节约资源的作用,该技术的推广应用具有明显的社会效益。通过研读一定量的国内外文献,对近年来再生骨料混凝土技术的研究进展进行对比分析。主要包括再生骨料的生产工艺、使用性能、配合比、变形性能、耐久性、早期强度、结构性能等。研究表明,再生混凝土能够从技术上根本解决废弃混凝土的出路,再生混凝土与普通混凝土存在的差异需要进行深入研究。针对再生混凝土技术问题,分析提出再生混凝土进一步研究所面临的问题。
基于ABAQUS的修正Burgers蠕变模型二次开发
付凯敏;黄晓明;通过蠕变有限元理论及实现方法研究,借助ABAQUS提供的用户材料子程序UMAT,二次开发出修正Burgers蠕变模型子程序。之后对单轴蠕变试验进行数值模拟,对比分析了ABAQUS自带时间硬化蠕变模型和自编修正Burgers蠕变模型的优劣。研究证明本次编写的修正burgers蠕变UMAT子程序能够正确区分沥青混合料的粘弹性变形,弥补了ABAQUS自带蠕变模型的不足。
