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基于K均值+Davies—Bouldin指数+PCA法的桥梁结构性能综合评估算法研究

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公路 2024年第4期69卷 124-132页

作者：姜宏维程雨段志中国公路工程咨询集团有限公司北京市100089 公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心北京市100097 中交集团公路路面养护技术研发中心北京市100097 中咨公路养护检测技术有限公司北京市100097

旨在提供一种确定评估桥梁结构构件性能的多参数综合评估算法模型,以指导桥梁结构体系的养护决策,确保其安全运行。首先,采用结构非线性分析方法,确定双层桁架系杆拱桥结构在极限状态下各构件的理论承载能力阈值。然后,基于聚类分析方法... 详细信息

旨在提供一种确定评估桥梁结构构件性能的多参数综合评估算法模型,以指导桥梁结构体系的养护决策,确保其安全运行。首先,采用结构非线性分析方法,确定双层桁架系杆拱桥结构在极限状态下各构件的理论承载能力阈值。然后,基于聚类分析方法,采用改进的K均值法及Davies—Bouldin指数法对桥梁性能进行评估,利用主成分分析法对多参数进行关键因素的综合评估。最后,通过某双层桁架系杆拱桥实例进行验证,验证了对运营阶段拉索性能提出的评估方法的有效性与合理性。结果表明,提出的优化评估方法能有效地反映拉索结构的性能变化情况,为桥梁养护决策提供新的思路。

关键词：桥梁工程系杆拱桥结构非线性分析性能评估聚类分析 Davies—Bouldin指数主成分分析(PCA)

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某钢箱梁悬索桥加固方案设计与分析

公路 2024年第3期69卷 104-110页

作者：姜宏维郭建明中国公路工程咨询集团有限公司北京市100089 公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心北京市100097 中交集团公路路面养护技术研发中心北京市100097 中咨公路养护检测技术有限公司北京市100097

在大跨度钢箱梁悬索桥建设发展初期,设计和施工理念的不完善,造成在部分悬索桥运营过程中钢箱梁发生开裂现象,影响桥梁的安全运营。以某座主跨为1 108 m的单跨钢箱梁悬索桥为例,采用有限元软件ANSYS板壳单元建立该桥节段静力分析模型,... 详细信息

在大跨度钢箱梁悬索桥建设发展初期,设计和施工理念的不完善,造成在部分悬索桥运营过程中钢箱梁发生开裂现象,影响桥梁的安全运营。以某座主跨为1 108 m的单跨钢箱梁悬索桥为例,采用有限元软件ANSYS板壳单元建立该桥节段静力分析模型,得到开裂位置精细化受力分析结果,明确了钢箱梁开裂原因。在此基础上,提出了3种加固措施,并对3种措施进行了方案组合,结果表明,当3种措施同时作用于钢箱梁上时,可以有效地减小开裂处的应力,从而达到加固处治效果。

关键词：桥梁工程钢箱梁悬索桥钢箱梁开裂应力集中加固设计

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基于多视图时空卷积的交通流量预测模型

公路 2024年第1期69卷 255-262页

作者：张艳红郭伟彤张斌中国公路工程咨询集团有限公司北京市100097 公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心北京市100097 中交集团公路路面养护技术研发中心北京市100097 山西交通控股集团有限公司太原市030024

交通流量预测一直是智能交通系统的首要任务。由于交通流量序列具有复杂的时空依赖性,使得对其准确预测变得极具挑战性。现有很多工作主要基于循环神经网络、图网络以及Transformer模型构建交通流量预测模型。考虑到卷积网络具有计算效... 详细信息

交通流量预测一直是智能交通系统的首要任务。由于交通流量序列具有复杂的时空依赖性,使得对其准确预测变得极具挑战性。现有很多工作主要基于循环神经网络、图网络以及Transformer模型构建交通流量预测模型。考虑到卷积网络具有计算效率高以及特征提取能力强等优点,提出基于多视图时空卷积的交通流量预测模型。模型在输入编码层对序列数据进行表示学习,并引入了位置信息和时间信息。在时空特征表示学习层,考虑到序列具有不同的周期模式,设计了多个表示学习模块。每个时空表示学习模块,基于一维卷积完成局部时空特征挖掘,然后基于因果卷积实现全局时空特征挖掘。在预测层,引入通道注意力机制提升模型对时空特征利用的有效性。在2个真实交通数据集上的实验结果,验证了MSTC模型在交通流预测任务上的有效性。

关键词：交通工程交通流预测时空卷积注意力机制 Transformer

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常温拌和型同步施工薄层混合料路用性能研究

公路 2024年第4期69卷 292-299页

作者：王跃山张建平贾非中国公路工程咨询集团有限公司北京市100097 公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心北京市100097 中交集团公路路面养护技术研发中心北京市100097 内蒙古自治区乌兰察布市公路管理局乌兰察布市012000

为了有效降低热拌沥青混合料生产铺筑过程中产生的能源消耗和环境污染,研发出常温沥青改性材料并将其应用到同步薄层罩面场合。采用研发出的常温改性剂与基质沥青进行很好地配比相容,采用修正的马歇尔配合比设计方法对级配设计、拌和温... 详细信息

为了有效降低热拌沥青混合料生产铺筑过程中产生的能源消耗和环境污染,研发出常温沥青改性材料并将其应用到同步薄层罩面场合。采用研发出的常温改性剂与基质沥青进行很好地配比相容,采用修正的马歇尔配合比设计方法对级配设计、拌和温度对常温沥青混合料配合比设计的影响进行了分析。结合高低温试验、层间黏结试验方法对常温沥青同步薄层罩面路用性能进行了系统性分析。结果显示,常温改性沥青能够降低各施工环节温度30℃~50℃左右,稀释剂完全挥发后的常温改性沥青性能与SBS改性沥青相当;常温改性剂的加入使常温沥青混合料更易击实,但在一定程度上劣化了混合料的高温性能,但优化了其低温性能,常温改性沥青混合料的高温、低温、抗水损、层间黏结性能等依然满足热拌沥青同步薄层罩面的技术要求。

关键词：道路工程薄层罩面路用材料常温改性剂路用性能

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玄武岩料源与加工特性对路用性能影响分析

公路 2024年第6期69卷 300-305页

作者：姜宏维王群力张艳红田佳磊中国公路工程咨询集团有限公司北京市100097 公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心北京市100097 中交集团公路路面养护技术研发中心北京市100097 内蒙古自治区乌兰察布市公路管理局乌兰察布012000

从不同料场获取的玄武岩集料,按照设计的配合比制备沥青混合料,并进行常规高温稳定性、低温稳定性和水稳定性试验。研究了不同加工特性对粗集料的棱角性、针片状含量和含泥量的影响。研究结果表明,料源直接影响混合料的性能;随着针片状... 详细信息

从不同料场获取的玄武岩集料,按照设计的配合比制备沥青混合料,并进行常规高温稳定性、低温稳定性和水稳定性试验。研究了不同加工特性对粗集料的棱角性、针片状含量和含泥量的影响。研究结果表明,料源直接影响混合料的性能;随着针片状含量的增加,两种混合料的浸水残留稳定度和冻融劈裂残留强度比都明显降低,特别是对于多孔集料制备的混合料,降低幅度更为显著;随着针片状含量的增加,两种混合料的疲劳性能也会下降,但增加针片状含量后,混合料的疲劳寿命对应力变化的敏感程度降低。

关键词：道路工程沥青混合料玄武岩料源特征加工特性路用性能

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数字时代下智慧公路生态构建研究

中国交通信息化 2024年第S1期 23-26页

作者：牛妤冰中国公路工程咨询集团有限公司北京100048 公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心北京101399 公路路面养护技术研发中心北京100120

随着数字技术的发展和城市化进程的加速,交通运输对环境的影响日益突出,公路建设及运营所带来的环境问题也日益凸显,构建智慧公路生态体系成为了当前交通领域的研究热点。本文结合数字时代下的发展趋势和智慧公路建设的要求,探讨了智慧... 详细信息

随着数字技术的发展和城市化进程的加速,交通运输对环境的影响日益突出,公路建设及运营所带来的环境问题也日益凸显,构建智慧公路生态体系成为了当前交通领域的研究热点。本文结合数字时代下的发展趋势和智慧公路建设的要求,探讨了智慧公路生态构建的相关理论和实践问题。本文首先对数字时代下智慧公路生态构建的概念进行界定,剖析了智慧公路生态的构建原则及其重要性,建立了基于数字化技术的智慧公路生态系统,最后提出了一系列创新性的建议和对策,为数字时代下智慧公路生态构建提供了可行的解决方案。

关键词：智慧公路数字化生态构建

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热风加热沥青路面冲击射流共轭传热特性

哈尔滨工业大学学报 2024年第4期56卷 148-157页

作者：徐信芯刘道成郑江溢蔡万智顾海荣张辉长安大学公路养护装备国家工程研究中心西安710064 河南省高等级公路检测与养护技术重点实验室河南新乡453003

为提高热风加热沥青路面的就地再生加热效果,基于热风冲击射流对流换热和沥青路面内部导热的共轭传热过程,建立了热风加热沥青路面的冲击射流共轭传热理论模型,选取有限容积法得到了共轭传热模型的通用离散方程,采用压力-速度耦合半隐... 详细信息

为提高热风加热沥青路面的就地再生加热效果,基于热风冲击射流对流换热和沥青路面内部导热的共轭传热过程,建立了热风加热沥青路面的冲击射流共轭传热理论模型,选取有限容积法得到了共轭传热模型的通用离散方程,采用压力-速度耦合半隐式算法(semi-implicit method for pressure linked equations,SIMPLE)获得了整个求解域内温度场分布,选取平均热流密度和平均换热系数反映沥青路面加热效果,通过正交试验研究了热风出口速度和热风出口温度对路面加热效果的影响程度。仿真和试验结果表明:理论计算与实验温度场分布趋势吻合度高,两者平均误差为8.4%;平均热流密度和平均换热系数在加热初期均从最大值急剧下降,而后下降幅度逐渐减小趋于平衡,两者的仿真计算与实验结果趋势相同,平均误差分别为6.4%和7.8%;热风出口速度和热风出口温度对平均热流密度均有显著影响,热风出口速度对平均换热系数有显著影响,热风出口温度对平均换热系数的影响相较于平均热流密度指标表现为不显著。研究结果为后续沥青路面就地热再生热风加热温度控制和加热器设计提供了理论依据。

关键词：就地热再生冲击射流热风出口速度热风出口温度平均热流密度平均换热系数

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RAP级配自动实时检测系统设计及仿真分析

哈尔滨工业大学学报 2024年第8期56卷 145-152页

作者：马登成徐天昊桂学王恩东公路养护装备国家工程研究中心(长安大学) 西安710064 陕西中霖沥青路面养护科技有限公司西安710124 山东高速工程咨询集团有限公司济南250014

为快速、准确检测沥青路面回收料(reclaimed asphalt pavement, RAP)的级配,提高RAP级配的检测效率并降低人工操作对检测结果的影响,将目前检测RAP性能常用的设备与方法相结合,提出了一种对RAP含水率、RAP的油石比及其级配一体化检测的... 详细信息

为快速、准确检测沥青路面回收料(reclaimed asphalt pavement, RAP)的级配,提高RAP级配的检测效率并降低人工操作对检测结果的影响,将目前检测RAP性能常用的设备与方法相结合,提出了一种对RAP含水率、RAP的油石比及其级配一体化检测的方法。同时,针对目前RAP检测存在的问题,设计了新型的RAP级配自动检测设备,实现了RAP级配的自动实时检测。首先,根据RAP级配的检测功能要求设计了检测设备的整体结构。其次,建立了检测设备核心关键结构振动筛分部件的仿真模型,采用EDEM离散元仿真软件模拟了筛分全过程;仿真采用控制变量法对振动筛中的集料颗粒在不同筛面倾斜角、振动频率、振动方向角等参数的情况下进行对比分析。最后,以符合标准要求的最优筛分效率为目标对振动筛进行优化设计。结果表明:当振动筛倾斜角为3°、振幅为4 mm、振动频率为16 Hz、振动方向角为63°时,振动筛各层筛网的筛分效率均达到91%以上,能够满足实际需要。证明了RAP级配自动实时检测系统能实现RAP含水率、RAP的油石比、级配的检测,为实现智能再生拌合站的研发提供可能,同时该检测系统也可代替人工作为日常沥青混合料级配监测的新手段。

关键词： RAP级配含水率 RAP的油石比实时检测设备筛分效率

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基于多指标评估的高速公路桥梁综合评价方法

公路 2024年第5期69卷 433-438页

作者：黄玉冰林杰黄思璐肖强雷斯达乾超越公路建设与养护技术材料及装备交通运输行业研发中心武汉市430050 湖北交投智能检测公司武汉市430050

基于博弈论组合赋权法研究高速公路桥梁综合评价方法,以期提高桥梁管养水平。提出路网桥梁综合评价的指标:路线交通量、桥梁技术状况评分、基础数据(桥梁跨径、使用寿命)、技术状况预测数据。桥梁技术状况评价预测采用灰色神经网络模型... 详细信息

基于博弈论组合赋权法研究高速公路桥梁综合评价方法,以期提高桥梁管养水平。提出路网桥梁综合评价的指标:路线交通量、桥梁技术状况评分、基础数据(桥梁跨径、使用寿命)、技术状况预测数据。桥梁技术状况评价预测采用灰色神经网络模型,得到在不考虑养护情况下桥梁自然退化的预测趋势。通过湖北省内某段高速公路的算例,验证了综合评价方法和预测模型的可行性,得到该段桥梁综合评价结果。

关键词：桥梁工程桥梁技术状况预测桥梁综合评价灰色神经网络博弈法组合赋权