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基于冲击声学响应的轨道板脱空识别方法

铁道标准设计 2024年

作者：张晓东杨雅迪马超石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室石家庄铁道大学交通运输学院

轨道板脱空直接影响无砟轨道的服役性能，准确、高效地检测轨道板脱空范围是无砟轨道养护维修中急需解决的难题。建立带脱空轨道板冲击声学响应仿真计算模型，研究轨道板冲击声学响应信号的小波包能量特征和互相关函数特征，构建互相关... 详细信息

轨道板脱空直接影响无砟轨道的服役性能，准确、高效地检测轨道板脱空范围是无砟轨道养护维修中急需解决的难题。建立带脱空轨道板冲击声学响应仿真计算模型，研究轨道板冲击声学响应信号的小波包能量特征和互相关函数特征，构建互相关函数幅值-频带能量指标作为轨道板脱空识别指标；提出基于逐点冲击声学响应特征的轨道板脱空识别方法，分析该识别方法的抗噪性。计算表明，脱空中心测点声学响应信号的频带2能量值约为未脱空测点的4倍，随测点与脱空中心相对距离增大，互相关系数呈增大趋势，频带2能量呈减小趋势；构建的互相关函数幅值-频带能量特征指标抗噪性高，其在噪声水平40 dB条件下仍能保持良好的识别精度。研究表明，脱空轨道板在瞬态激励作用下的声学响应信号特征显著，基于冲击声学响应的网格化扫描式逐点检测方法可准确识别脱空范围。

关键词：无砟轨道脱空识别声学响应小波包互相关系数抗噪性

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基于点云数据的Q345qD钢点蚀特征分析

钢铁 2024年

作者：刘豪陈一馨杨帅刘永生长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室

处于濒海环境的钢桥在腐蚀初期会产生点蚀现象，腐蚀坑的出现易加剧局部应力集中和结构承载能力劣化，影响钢桥服役的安全性和可靠性。以Q345qD桥梁结构钢为研究对象，设计试件并进行了64 h全浸润腐蚀试验，利用KathMatic激光光谱共聚... 详细信息

处于濒海环境的钢桥在腐蚀初期会产生点蚀现象，腐蚀坑的出现易加剧局部应力集中和结构承载能力劣化，影响钢桥服役的安全性和可靠性。以Q345qD桥梁结构钢为研究对象，设计试件并进行了64 h全浸润腐蚀试验，利用KathMatic激光光谱共聚焦显微镜对处理后的腐蚀试件进行表面形貌点云数据采集和处理，提出了一种基于点云数据的腐蚀坑及其几何参数的高精度提取方法。利用统计滤波算法对点云数据进行平滑处理，通过随机采样一致算法(RANSAC)进行腐蚀坑点云的平面分割，基于密度聚类算法(DBSCAN)输出不同的腐蚀坑簇，获取腐蚀坑关键数据。通过滚球算法(Alpha Shape)和凸包算法(Graham)分别进行腐蚀坑提取及标记，对比两者提取结果发现，滚球算法可精确获得每个腐蚀坑的深度及对应的腐蚀坑表面积，且提取的腐蚀坑表面积相较于凸包算法精确度整体提高了22.39%。分别对腐蚀坑的深度以及腐蚀坑表面积进行统计学分析，拟合获得其分布经验函数并进行分布假设检验，结果发现在显著水平α=0.05情况下，Q345qD钢材试件在点蚀阶段的腐蚀坑深度符合Gumbel、Logistic以及Weibull分布，相关性分别为99.10%、96.23%和99.02%，其与Gumble分布的相关性最高；腐蚀坑表面积服从Logistic分布，相关性为97.02%。该方法可为同类环境下Q345qD钢点蚀分布规律及后续Q345qD钢在随机点蚀作用下的力学性能衰变规律研究提供参考。

关键词： Q345qD钢点云处理腐蚀坑深度腐蚀坑面积分布规律统计

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快速路与所接普通道路资源利用动态评价方法

深圳大学学报(理工版) 2024年

作者：翟犇苗旭王艳丽吴兵同济大学道路与交通工程教育部重点实验室人民交通出版社股份有限公司

中国的城市道路网络大多是由快速路和普通道路组成的混合路网，快速路与其衔接普通道路间的交通运行高度关联．为了能够从整个混合路网系统的角度准确评价交通运行状况，从而提出针对性的拥堵改善措施，本研究构建快速路与所接普通道路... 详细信息

中国的城市道路网络大多是由快速路和普通道路组成的混合路网，快速路与其衔接普通道路间的交通运行高度关联．为了能够从整个混合路网系统的角度准确评价交通运行状况，从而提出针对性的拥堵改善措施，本研究构建快速路与所接普通道路资源利用动态评价方法．综合考虑两个路网系统的差异性，以及交通运行的随机性和动态性，提出基于运行通行能力的动态道路利用率指标，在此基础上建立道路利用率不均衡度用于描述该区域的均衡特征．建立基于生存分析法的动态道路利用率计算方法，进行混合路网交通流失效判别，并分别计算交通流失效前后道路运行通行能力，最终得到动态道路利用率的取值．以上海市南北高架路为例，进行道路资源利用动态评价分析．结果表明，快速路与所接普通道路在不同路段组合和不同时段的道路资源利用程度差异较大，快速路与所接普通道路的道路利用率存在显著不均衡特征．研究结果可为交通管理部门实施动态交通诱导与协同控制策略提供依据．

关键词：城市交通交通运行评价生存分析法混合路网道路利用率均衡特征实例分析

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基坑开挖对邻近既有道路影响的两阶段分析法

西南交通大学学报 2024年

作者：张坤勇李俊吉张弛李福东朱诚河海大学岩土工程科学研究所岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室(河海大学) 南京市城市道路管理中心中交二公局第四工程有限公司中国交建轨道交通事业部

针对城市基坑开挖过程中邻近道路沉降开裂问题，基于Winkler理论，将研究对象从一维结构扩展到二维结构。首先建立了道路在基坑开挖引起沉降场下的计算模型，推导出道路挠曲变形控制方程；其次采用两阶段分析方法，考虑基坑开挖深度、... 详细信息

针对城市基坑开挖过程中邻近道路沉降开裂问题，基于Winkler理论，将研究对象从一维结构扩展到二维结构。首先建立了道路在基坑开挖引起沉降场下的计算模型，推导出道路挠曲变形控制方程；其次采用两阶段分析方法，考虑基坑开挖深度、宽长比、支护刚度以及坑底以上软土层厚度等因素，给出基坑开挖引起沉降场修正公式和地表最大沉降预测方法；接着将沉降场代入道路挠曲变形控制方程，通过有限差分法求解四阶非线性偏微分方程；最后，通过工程实例计算验证了理论解答的合理性。通过以上方法分析建立了基坑开挖条件下道路受力分析模型，推导得到道路与土相互作用的控制方程；给出了基坑开挖引起的沉降场的确定方法，并根据边界条件，利用有限差分法给出了道路在给定沉降场下的理论解答；与现场监测数据比较确定了本文的理论解答来预测基坑开挖过程中邻近既有道路的沉降的合理性。

关键词：基坑开挖 Winkler地基梁土与结构相互作用路面沉降

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基于运动特征模式的出租车行驶状态综合研判

同济大学学报（自然科学版） 2024年第11期52卷 1742-1749页

作者：董春娇吴睿杨道源赵丹李宁交通运输部规划研究院交通排放控制监测技术实验室北京100028 北京交通大学综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室北京100044 中国人民公安大学交通管理学院北京100038 浙江大学建筑设计研究院有限公司杭州310028

基于行驶轨迹全球导航卫星系统(GNSS)数据,提出了出租车运动学片段提取规则和方法。根据主成分分析(PCA)及累积贡献率,确定了8个表征运动学片段的关键指标;结合K‒均值聚类算法,挖掘出租车运动特征模式。为了确保运动特征模式关键指标权... 详细信息

基于行驶轨迹全球导航卫星系统(GNSS)数据,提出了出租车运动学片段提取规则和方法。根据主成分分析(PCA)及累积贡献率,确定了8个表征运动学片段的关键指标;结合K‒均值聚类算法,挖掘出租车运动特征模式。为了确保运动特征模式关键指标权重的客观合理性,采用考虑指标关联性的CRITIC(criteria importance through intercriteria correlation)法和考虑指标离散程度的熵权法,构建了基于纳什均衡的组合赋权的多准则妥协解排序(VIKOR)评价模型,用于多时空情景下出租车运动特征模式评价和出租车行驶状态研判。结果表明,基于纳什均衡的组合赋权法可以有效融合CIRTIC法与熵权法对评价指标的优势,获得更合理的权重系数。就安全性、效率和舒适性而言,出租车行驶状态在主干路和次干路上优于在支路上。早高峰出租车行驶安全性最佳,平峰和晚高峰相对一般。

关键词：运动学片段出租车运动特征模式组合赋权的多准则妥协解排序(VIKOR)评价模型行驶状态综合研判

公路转弯段线形指标对混凝土护栏安全性能的影响

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 90-99页

作者：杨永红唐祖德王醇朱冠儒华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 广东省隧道工程安全与应急保障技术及装备企业重点实验室广东广州510545 长沙理工大学公路工程教育部重点实验室湖南长沙410114

公路转弯段的线形设计指标对护栏的安全性能有重要影响。文中基于路侧安全领域广泛使用的有限元软件LS-DYNA,通过模拟和实车试验对比验证模型的有效性,建立货车与混凝土护栏复杂碰撞试验模型,模拟计算得到车辆碰撞护栏的详细动画,作为... 详细信息

公路转弯段的线形设计指标对护栏的安全性能有重要影响。文中基于路侧安全领域广泛使用的有限元软件LS-DYNA,通过模拟和实车试验对比验证模型的有效性,建立货车与混凝土护栏复杂碰撞试验模型,模拟计算得到车辆碰撞护栏的详细动画,作为平曲线路段上护栏安全性能的直观感受,将行车道半径、路面超高、车辆速度作为变量,研究和量化主要线形指标对混凝土护栏安全性能的影响。结果表明:道路半径接近与设计速度对应的极限最小半径时,车辆的翻滚角增大,车辆易碰撞护栏发生侧翻;行车道路面超高6%为混凝土护栏安全性能的临界点,采用大于6%的超高会使车辆沿护栏迎撞面爬坡跃升的高度增加,车辆更容易发生侧翻,设计时应避免大超高(6%以上)和小半径极值的组合;在曲线路段,碰撞速度对护栏安全性能的影响明显,整体式货车车速达90 km/h后,发生侧翻的风险明显增加。文中研究成果可为道路曲线路段路侧的线形安全设计提供理论基础。

关键词：道路工程公路线形指标混凝土护栏碰撞试验安全性能

基于Micro CT的铜导线短路熔痕孔洞特征分析

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消防科学与技术 2024年第4期43卷 566-571页

作者：陈克郭宇航邓松华王轩磊张亮亮张斌应急管理部天津消防研究所天津300382 工业与公共建筑火灾防控技术应急管理部重点实验室天津300381 天津市消防安全技术重点实验室天津300381 西安交通大学精密微纳制造技术全国重点实验室陕西西安710049

导线短路是造成电气火灾的重要原因之一。现行国家标准中将导线短路熔痕分为起火前发生的一次短路熔痕和起火后造成的二次短路熔痕,然而现行国家标准中的鉴定仅停留在定性判断的阶段。火灾现场铜导线短路熔痕特征的量化分析研究是国内... 详细信息

导线短路是造成电气火灾的重要原因之一。现行国家标准中将导线短路熔痕分为起火前发生的一次短路熔痕和起火后造成的二次短路熔痕,然而现行国家标准中的鉴定仅停留在定性判断的阶段。火灾现场铜导线短路熔痕特征的量化分析研究是国内外研究人员主要关注的重点。本文应用Micro CT技术对铜导线短路熔痕进行断层扫描检测并重构铜导线短路熔痕的3D图像数据,在此基础上统计、归纳、总结铜导线短路熔痕内部孔洞形态及分布等孔洞特征。研究表明,Micro CT能够全面采集铜导线短路熔痕的整体形态和内部孔洞特征,一次短路熔痕与二次短路熔痕内部孔洞半径、表面积、紧密度的特征数据存在差别,可为短路熔痕定性和定量分析判据研究提供新的理论依据。

关键词： Micro CT 短路熔痕孔洞特征火灾物证鉴定

再生砖混材料力学和耐久特性及其在机场道面垫层的应用

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第9期52卷 1374-1383页

作者：吴杰赵咨沣姜昌山曹正龙徐西永袁捷同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 民航机场规划设计研究总院有限公司北京100029 山东省机场管理集团有限公司山东济南250107

利用回收砖混材料设计了骨架密实型再生砖混混合料(RBCM);结合多种试验综合表征了RBCM在抗压、抗拉、贯入受力状态下的力学特征;考虑实际工况设计了试件循环和粒料循环两类耐久环境,并通过无侧限抗压强度试验量化了RBCM的耐久性能演变;... 详细信息

利用回收砖混材料设计了骨架密实型再生砖混混合料(RBCM);结合多种试验综合表征了RBCM在抗压、抗拉、贯入受力状态下的力学特征;考虑实际工况设计了试件循环和粒料循环两类耐久环境,并通过无侧限抗压强度试验量化了RBCM的耐久性能演变;依据现场试验段验证RBCM垫层的工程应用性能。结果表明,RBCM垫层的渗透性较差,宜在其上部设置透水垫层;水泥用量增加对RBCM抗压能力和破坏形态改善明显,其抗压和贯入强度较高,抗拉能力较差;少量水泥掺入使RBCM经过30次循环后的耐久系数仍大于50%;即使不掺水泥,再生砖混垫层的密实度和力学性能仍满足现行垫层设计指标的要求。

关键词：机场改扩建工程骨架密实型再生砖混材料垫层耐久性能

建渣与粉砂制备可控基坑回填材料的性能与应用

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第9期52卷 1364-1373页

作者：肖飞鹏曹正龙王小兵徐凌吴彪韩乙锋徐西永同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 民航机场规划设计研究总院有限公司北京100029 山东省机场管理集团有限公司山东济南250107

以济南遥墙机场改扩建施工产生的大量建筑垃圾、粉砂土为主要骨料制备了具有高流动性、自密实和高强度特点的可控低强度材料(CLSM)。试验结果表明,掺入建渣或石屑的试验组比纯粉砂的试验组强度显著提升,且强度随掺量增加而增大;建渣的... 详细信息

以济南遥墙机场改扩建施工产生的大量建筑垃圾、粉砂土为主要骨料制备了具有高流动性、自密实和高强度特点的可控低强度材料(CLSM)。试验结果表明,掺入建渣或石屑的试验组比纯粉砂的试验组强度显著提升,且强度随掺量增加而增大;建渣的改性效果比石屑高出约80%,且更为经济;最佳配合比干湿循环强度降低并稳定在1 MPa左右,质量损失率稳定在1%左右,其压缩性能与水泥掺量为6%(质量分数)的水泥土相同,干湿后压缩变形量远小于压实粉砂,满足飞行区道基的长期承载要求。

关键词：道路工程基坑回填可控低强度材料抗压强度耐久性