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在役混凝土T梁疲劳刚度退化及寿命预测方法

吉林大学学报（工学版） 2023年第9期53卷 2563-2572页

作者：左新黛张劲泉赵尚传交通运输部公路科学研究院桥梁隧道研究中心北京100088

为获取在役混凝土T梁疲劳刚度退化规律,开展疲劳寿命预测,基于损伤力学理论构建了考虑开裂损伤的混凝土T梁阶梯刚度模型,通过对3根10 m钢筋混凝土T梁足尺模型进行静力和疲劳破坏试验,获取了疲劳剩余刚度随荷载作用次数的演化规律。引入... 详细信息

为获取在役混凝土T梁疲劳刚度退化规律,开展疲劳寿命预测,基于损伤力学理论构建了考虑开裂损伤的混凝土T梁阶梯刚度模型,通过对3根10 m钢筋混凝土T梁足尺模型进行静力和疲劳破坏试验,获取了疲劳剩余刚度随荷载作用次数的演化规律。引入疲劳损伤系数和刚度退化系数,建立了在役混凝土T梁疲劳寿命预测模型。分析结果表明:随着荷载作用次数的增加,桥梁剩余刚度呈现三阶段衰减,其中疲劳初期和后期阶段衰减较快,但占总寿命比重相对较小,而疲劳中期阶段呈线性稳定退化,约占疲劳总寿命的80%以上,为桥梁服役的主要阶段,疲劳破坏时剩余刚度约为初始刚度的82.7%。最终,针对在役混凝土T梁桥工作性状,提出了在役钢筋混凝土梁桥寿命预测方法,相关研究成果可为此类桥梁寿命预测研究提供理论支持。

关键词：桥梁工程在役混凝土T梁疲劳寿命阶梯刚度模型累积损伤系数

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重塑粗粒土-黏性土混合物冲刷特性研究

水利学报 2021年第3期52卷 323-332页

作者：高晓静王秋生李勇邹福林交通运输部公路科学研究院桥梁隧道研究中心北京100088 北京工业大学建筑工程学院北京100124 中铁十一局集团有限公司湖北武汉430061

针对粗粒土-黏性土混合物的冲刷特性与无黏性土、黏性土的不同,采用冲刷函数测定仪对三种重塑粗粒土-粉质黏土混合物进行了冲刷特性试验研究,分析了不同粉质黏土含量情况下三种混合土体冲刷速率和起动切应力的变化规律,根据冲刷速率和... 详细信息

针对粗粒土-黏性土混合物的冲刷特性与无黏性土、黏性土的不同,采用冲刷函数测定仪对三种重塑粗粒土-粉质黏土混合物进行了冲刷特性试验研究,分析了不同粉质黏土含量情况下三种混合土体冲刷速率和起动切应力的变化规律,根据冲刷速率和起动切应力的取值确定了三种混合土体临界黏性颗粒含量的范围。随黏性颗粒含量的增加混合土体的冲刷行为逐渐由无黏性变为黏性,基于这一特点,提出冲刷黏性度的概念,作为衡量混合土体是否具有黏性冲刷行为的度量,考虑无黏性颗粒粒径和黏粒含量对混合土体冲刷特性的影响,给出冲刷黏性度表达式,根据本文冲刷试验数据确定了表达式参数的取值,通过已有其他试验数据,验证了冲刷黏性度表达式的合理性和准确性。

关键词：冲刷混合土体起动切应力临界黏性颗粒含量黏粒含量冲刷黏性度

cFB灰-钢渣微粉多源固废协同注浆材料特性研究

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中国公路学报 2023年第8期36卷 162-171页

作者：肖杰刘财壮何建刚长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114 交通运输部公路科学研究院道路结构与材料交通运输行业重点实验室北京100088 湖南人健宝固高新科技发展有限公司湖南长沙410201

为促进道路工程绿色发展,提高工业固废资源化利用率,采用循环流化床锅炉脱硫粉煤灰(cFB灰)、钢渣微粉(SSS粉)、脱硫石膏3种工业固废制备cFB灰-钢渣微粉多源固废协同注浆材料。通过室内试验,系统研究了原材料配比与水固比对注浆材料工作... 详细信息

为促进道路工程绿色发展,提高工业固废资源化利用率,采用循环流化床锅炉脱硫粉煤灰(cFB灰)、钢渣微粉(SSS粉)、脱硫石膏3种工业固废制备cFB灰-钢渣微粉多源固废协同注浆材料。通过室内试验,系统研究了原材料配比与水固比对注浆材料工作与力学性能的影响,并开展XRD和SEM试验,分析其水化作用机理。研究结果表明:水固比相同时,随cFB灰掺量的增加,浆液流动度与结石率增大,密度、析水率和结石体单轴抗压强度减小;cFB灰掺量相同时,随水固比增大,浆液析水率增加,流动度、密度、结石率及结石体单轴抗压强度减小;浆液流动度与结石体单轴抗压强度受水固比、cFB灰掺量影响显著,而浆液密度、析水率与结石率变化范围不大;析水率最高为4.2%、结石率最低为95.8%,28 d抗压强度最大达1.46 MPa。综合考虑各工作与力学性能,建议cFB灰掺量、SSS粉掺量及水固比的范围宜分别为35%~55%、30%~55%、1∶1.3~1∶1.5。cFB灰、SSS粉与脱硫石膏在浆液水化反应过程中可以起互补作用;SSS粉中c2S、c3S快速水化提供ca2+与OH-,在脱硫石膏的激发作用下,cFB灰中的活性氧化硅、活性氧化铝与SSS粉中的ca2+发生反应(火山灰效应),生成水化c—S—H凝胶与AFt,填充孔隙,结构更致密,力学性能提高。研究成果可为公路路基下伏采空区的处治提供绿色低成本的注浆材料,形成了一种研究cFB灰等工业固废资源化利用的新思路。

关键词：路基工程 cFB灰微观试验钢渣微粉注浆材料

羟基化石墨烯对粉煤灰-水泥基复合材料性能的影响

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材料导报 2024年第11期38卷 148-155页

作者：袁小亚蒲云东桂尊曜张惠一杨森金湛曹蔚琦重庆交通大学材料科学与工程学院重庆交通大学先进功能材料研究所重庆诺奖二维材料研究院重庆交通大学土木工程学院重庆大学光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室

石墨烯增强水泥基材料是目前该领域的研究热点，但石墨烯的分散性是该类研究的关键。因此，本工作采用不带羧基的羟基化石墨烯(HO-G)来研究不同掺量(0.01%、0.03%、0.05%、0.07%、0.09%,质量分数)对粉煤灰-水泥体系的工作性能、力学性... 详细信息

石墨烯增强水泥基材料是目前该领域的研究热点，但石墨烯的分散性是该类研究的关键。因此，本工作采用不带羧基的羟基化石墨烯(HO-G)来研究不同掺量(0.01%、0.03%、0.05%、0.07%、0.09%,质量分数)对粉煤灰-水泥体系的工作性能、力学性能和耐久性的影响。与粉煤灰-水泥体系相比，流动度测试表明HO-G对粉煤灰-水泥砂浆新拌浆体流动度影响不大；力学性能测试表明，HO-G能增强粉煤灰-水泥砂浆的力学性能，尤其是当HO-G的掺量为0.03%时，其28 d抗折、抗压强度分别提高了12.40%和18.48%;耐硫酸盐腐蚀和抗氯离子渗透的测试结果表明，HO-G的加入还能改善粉煤灰-水泥砂浆的耐久性。微观测试表明，粉煤灰和HO-G之间存在协同效应，HO-G能加速粉煤灰的二次水化反应以促进粉煤灰-水泥体系中更多的水化晶体生成，且凭借其模板效应可进一步规整水化晶体的生长模式和调控晶体排列结构，从而改善粉煤灰-水泥基体的微观形貌。

关键词：羟基化石墨烯水泥粉煤灰力学性能耐久性

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基于地下物流系统的集装箱多式联运网络优化

计算机工程与应用 2024年第2期60卷 314-325页

作者：侯雨婕梁承姬上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306

为减少以公路运输为主的港口群公路集疏运给城市交通和环境带来的不良影响,现提出一种新的可持续发展运输模式——地下物流系统,以解决当前港口城市发展面临的共性问题。针对长三角城市群的地下物流系统布局方案,从碳排放、时间、成本3... 详细信息

为减少以公路运输为主的港口群公路集疏运给城市交通和环境带来的不良影响,现提出一种新的可持续发展运输模式——地下物流系统,以解决当前港口城市发展面临的共性问题。针对长三角城市群的地下物流系统布局方案,从碳排放、时间、成本3个角度,建立综合运输网络优化模型,以此分析在港口城市群实行地下物流系统的合理性;利用NSGA-III算法求解,得到地下物流系统能够降低成本支出的结果,同时达到节能减排和缓解交通拥堵的目的。此外,NSGA-III算法是在NSGA-II的基础上引入参考点对拥挤度排序进行了优化,但是NSGA-III总是会优先满足约束条件来处理相互冲突的目标,从而忽略了维持种群多样性。针对种群陷入高维目标空间局部最优解等问题,提出改进NSGA-III算法,通过同时处理优化目标和约束条件,来帮助种群跨越大而离散的不可行区域。针对该问题,选择“最小化运输成本“”最小化任务完成时间”和“最小化碳排放量”作为多目标优化的目标函数,运用改进动态约束NSGA-III算法进行模拟仿真分析,比较了算法改进前后的优化结果,验证了改进算法的优越性和可靠性,最后证明了地下物流系统可以有效节能减排和缓解交通拥堵,具有一定的实际参考价值。

关键词： NSGA-III 动态约束地下物流多目标优化多式联运

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客车正面碰撞事故仿真分析研究

交通节能与环保 2020年第5期16卷 29-34页

作者：郑海洋田国富杨砾杜林森沈阳工业大学辽宁沈阳110870 北京卓众出版有限公司北京100088 交通运输部公路科学研究院北京100088

针对大客车正面碰撞事故中前部结构耐撞性不足的问题,本文以某型12米客车有限元模型为例,基于Hyper-Works和LS-DYNA碰撞联合仿真软件,分别进行初始速度为30km/h、50km/h的正面碰撞事故仿真。通过分析客车在碰撞过程中的变形、速度与加... 详细信息

针对大客车正面碰撞事故中前部结构耐撞性不足的问题,本文以某型12米客车有限元模型为例,基于Hyper-Works和LS-DYNA碰撞联合仿真软件,分别进行初始速度为30km/h、50km/h的正面碰撞事故仿真。通过分析客车在碰撞过程中的变形、速度与加速度的变化,对其结构耐撞性进行评价。基于碰撞仿真分析结果,提出客车前部结构改进优化方案,对比分析改进前后仿真结果,得出改进方案对客车前部结构耐撞性有提升的作用。

关键词：车辆工程正面碰撞仿真分析耐撞性结构改进

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虎跳峡地下互通立交交通安全风险浅析及建议

公路交通科技（应用技术版） 2019年第8期15卷 267-270页

作者：祁雪梅李志厚狄胜德云南丽香高速公路投资开发有限公司云南昆明650000 云南省交通规划设计研究院有限公司云南昆明650041 交通运输部公路科学研究院公路交通安全技术交通行业重点实验室北京100088

西部山区高速公路一些结构物的设计和建造受地形等条件的限制不得不采用一些独特的结构型式和突破标准规范的设计指标。本文以虎跳峡地下互通立交为例,从线形设计、交通冲突和交通流引导三个方面详细分析了其存在的交通安全风险,并提出... 详细信息

西部山区高速公路一些结构物的设计和建造受地形等条件的限制不得不采用一些独特的结构型式和突破标准规范的设计指标。本文以虎跳峡地下互通立交为例,从线形设计、交通冲突和交通流引导三个方面详细分析了其存在的交通安全风险,并提出了对应的措施建议,可为类似工程交通工程的设计提供参考。

关键词：交通工程交通安全互通立交风险虎跳峡

公路作业区临时交通安全设施布局方案动态自动生成系统的设计与实现

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公路 2022年第6期67卷 196-201页

作者：梁代伟武珂缦唐海基曾朝晖广西北部湾投资集团有限公司钦北高速公路改扩建工程建设指挥部北海市536000 交通运输部公路科学研究院道路交通安全研究中心北京市100088

针对公路作业区交通组织方案设计与相关管理人员编制临时交通安全设施布局方案不规范、效率低的问题,设计了一套公路作业区临时交通安全设施布局方案动态自动生成系统。该系统构建了作业区交通安全设施模型库以及三维交互模块,可生成二... 详细信息

针对公路作业区交通组织方案设计与相关管理人员编制临时交通安全设施布局方案不规范、效率低的问题,设计了一套公路作业区临时交通安全设施布局方案动态自动生成系统。该系统构建了作业区交通安全设施模型库以及三维交互模块,可生成二维静态、三维静态和三维动态三种形式的临时交通安全设施布局方案,实现临时交通安全设施与社会车辆在作业路段的三维动态交互功能。该系统可辅助设计与管理人员合理化、规范化编制作业区临时交通安全设施布局方案,提升方案编制标准化程度和效率,以动态、直观的方式呈现交通安全设施的布设过程,可提升作业区临时交通安全设施布局方案设计时间40%,提升作业区交通安全设施布局方案展示效果50%。

关键词：交通工程作业区临时交通安全设施布局方案动态自动生成系统三维动态交互

RIOHTrack足尺路面试验环道裂缝状态浅析

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公路交通科技 2023年第9期40卷 8-17页

作者：肖倩王旭东周兴业单伶燕陶亚平交通运输部公路科学研究院北京100088 北京大杜社公路材料腐蚀与工程安全国家野外科学观测研究站北京100088 甘肃省公路交通建设集团有限公司甘肃兰州730030

为了研究沥青路面裂缝发生、发展规律,进一步认识并预防沥青路面裂缝,依托北京大杜社公路材料腐蚀与工程安全国家野外科学观测研究站足尺路面试验环道RIOHTrack,对19个沥青路面试验段裂缝从产生到发展的过程进行了持续观测,对经历6×10^... 详细信息

为了研究沥青路面裂缝发生、发展规律,进一步认识并预防沥青路面裂缝,依托北京大杜社公路材料腐蚀与工程安全国家野外科学观测研究站足尺路面试验环道RIOHTrack,对19个沥青路面试验段裂缝从产生到发展的过程进行了持续观测,对经历6×10^(4)次累计标准轴载作用后路面裂缝现状以及裂缝形成的原因进行了分析和判断。结果表明:在重载交通使用环境下,行车道的横向裂缝是薄沥青层结构的主要裂缝形式,且主要为荷载型的Top-down裂缝;裂缝的产生与环境温度、荷载大小以及沥青混凝土层厚度和基层刚度等多种因素有关,环道低温裂缝与传统认为的反射裂缝不同,主要表现为首先产生于轮迹带位置以及首先产生于表面层,并自上而下发展,在相同气候环境和荷载作用下,不同类型结构的裂缝差异是显著的,对于薄面层的沥青路面结构,基层刚度、结构组合形式对于车道横向裂缝产生的影响较为显著;荷载型横向Top-down裂缝和车辙病害作为沥青面层两种典型的荷载疲劳损伤,具有负相关关系,即裂缝病害严重的结构,其车辙深度往往较小,反之,裂缝病害较轻的结构,车辙深度往往较大,当沥青面层为18 cm时,路面的Top-down裂缝和车辙病害都较为严重,沥青面层18 cm可能是半刚性基层结构对偶性病害的“拐点”厚度。

关键词：道路工程裂缝发展规律与成因加速加载试验沥青路面裂缝 RIOHTrack