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纤维素纳米晶修饰氧化石墨烯对环氧树脂固化动力学的影响

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塑料工业 2024年第3期52卷 95-103页

作者：唐小丹李金萍张路付博音赵明哲乔鸿超山东高速建设管理集团有限公司山东济南250013 山东高速济微公路(济宁)有限公司山东济宁272000 山东高速工程检测有限公司山东济南250013

利用纤维素纳米晶(CNC)改性氧化石墨烯(GO)制备了纳米填料GC,并制备了环氧树脂(EP)/GC复合纳米材料,通过差示扫描量热法(DSC)研究了GC对EP纳米复合材料固化动力学的影响。采用Kissinger和Ozawa方法得到了EP/GC复合纳米材料的相关固化动... 详细信息

利用纤维素纳米晶(CNC)改性氧化石墨烯(GO)制备了纳米填料GC,并制备了环氧树脂(EP)/GC复合纳米材料,通过差示扫描量热法(DSC)研究了GC对EP纳米复合材料固化动力学的影响。采用Kissinger和Ozawa方法得到了EP/GC复合纳米材料的相关固化动力学参数。结果表明,相比于单一纳米填料GO或CNC,复合纳米填料GC能够更有效地降低EP的固化特征温度(固化起始温度、固化峰值温度和固化终止温度),促使固化过程在更低的温度下进行。在相同的固化温度下,EP/GC材料的固化程度更高;在固化初期,EP/GC材料的固化速率更快,且可更快地达到固化速率峰值。通过Kissinger方法计算,相比于纯EP,EP/GC材料的表观活化能(Ea)从52687 J/mol降低至45234 J/mol,降低了14%;通过Ozawa方法计算,在相同的转化率下,EP/GC材料的Ea更低。复合纳米填料GC对EP体系固化过程的促进作用更为明显,对固化反应具有更为显著的催化作用。

关键词：纤维素纳米晶氧化石墨烯环氧树脂固化动力学

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融合机器视觉的桥梁动态称重方法

吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 188-197页

作者：龙关旭张修石辛公锋王涛杨干山东高速集团有限公司创新研究院济南250101 长安大学公路学院西安710064 山东省高速公路技术和安全评估重点实验室济南250101

为了进一步提升现有的桥梁动态称重技术,提出了一种融合机器视觉的桥梁动态称重系统。首先,利用机器视觉算法对车辆进行识别和追踪;其次,对车辆作用下的桥梁响应监测信息进行处理;然后,利用虚拟简支梁理论对轴重、轴距进行识别;最后,通... 详细信息

为了进一步提升现有的桥梁动态称重技术,提出了一种融合机器视觉的桥梁动态称重系统。首先,利用机器视觉算法对车辆进行识别和追踪;其次,对车辆作用下的桥梁响应监测信息进行处理;然后,利用虚拟简支梁理论对轴重、轴距进行识别;最后,通过模拟分析和室内试验的方式对本文方法的准确性进行检验。结果表明:本文方法在多种工况下,对车辆的轴重、轴距都具有较好的识别效果;轴重、轴距、总重识别平均相对误差分别为3.40%、4.31%和2.71%,并且具有一定的抗噪能力。

关键词：桥梁工程桥梁动态称重机器视觉虚拟简支梁

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基于时空关系的高速公路交通流量预测

工程科学学报 2024年第9期46卷 1623-1629页

作者：田俊山曾俊铖丁峰徐劲江龑周成李英达王歆远福建省高速公路科技创新研究院有限公司福州350000 龙岩东环高速公路有限责任公司福州364000 福建省高速公路集团有限公司福州管理分公司福州350001 北京百度网讯科技有限公司北京100085 北京理工大学北京100081

高速公路交通流量预测对于交通拥堵预警、分流诱导和智慧高速公路建设具有重要意义.交通流具有复杂的时空依赖性,各个交通节点之间的空间关系随时间动态变化,时空关系的融合也缺乏高效的手段,因此对交通流量进行准确的预测具有挑战性.对... 详细信息

高速公路交通流量预测对于交通拥堵预警、分流诱导和智慧高速公路建设具有重要意义.交通流具有复杂的时空依赖性,各个交通节点之间的空间关系随时间动态变化,时空关系的融合也缺乏高效的手段,因此对交通流量进行准确的预测具有挑战性.对此,提出一种基于动态图卷积网络与时空特征提取模块的高速公路交通流量预测方法.首先,通过动态图调节模块,提取交通流量序列的空间关系,根据提取到的空间特征,计算不同路网节点的道路相似性,并调整交通路网图结构;其次,通过时空特征提取模块,利用更新后的空间结构,结合时序处理方法,对交通流量数据的时空依赖关系进行建模.为检验模型效果,在美国加州高速公路性能测量系统(Performance measurement system,PeMS)所制作的数据集PeMS03、PeMS04、PeMS08和福州京台线高速公路数据集中进行实验对比,平均绝对误差分别为15.6、19.7、16.8和5.21,结果表明,本文提出的方法在高速公路交通流量预测中具有较好的表现.

关键词：交通工程交通流预测时空预测图神经网络图卷积高速路网交通流

基于同频共振的超厚层路基高能级低碳压实技术

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北京工业大学学报 2024年

作者：蒋红光王育杰嵇永军李宜欣吴传山张晓勇山东高速济青中线公路有限公司山东大学齐鲁交通学院山东高速工程检测有限公司华威大学工程学院

为实现路基压实的提质增效和绿色低碳，开展了粗粒土路基超厚层（80 cm）变频压实、共振压实和常规工艺压实（30 cm）现场原位试验，揭示了压路机不同激振频率作用下路基填料的共振压实现象；明晰了超厚层粗粒土路基分层压实度发展规律... 详细信息

为实现路基压实的提质增效和绿色低碳，开展了粗粒土路基超厚层（80 cm）变频压实、共振压实和常规工艺压实（30 cm）现场原位试验，揭示了压路机不同激振频率作用下路基填料的共振压实现象；明晰了超厚层粗粒土路基分层压实度发展规律和力学指标演化规律，分析了超厚层路基压实油耗及经济效益，提出了基于同频共振的超厚层路基高能级低碳压实技术。结果表明：粗粒土路基在20～25 Hz激振频率下发生同频共振现象，振动轮的振幅提高18%～30%；经静压1遍-高能级共振压实5遍-静压1遍后，超厚层路基的上、中、下三层压实度分别达到95.36%、95.41%和94.13%，沿深度分布均匀性良好，且压实度、弯沉、动态变形模量和地基系数均满足设计及规范要求；相较于常规工艺碾压，超厚层路基高能级共振压实的碳排放量和施工成本分别降低42%和39%、施工效率提高46%，为交通基础设施低碳建造提供了新的发展思路。

关键词：公路超厚层路基振动压实压实度共振低碳节能

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釉质防护涂层的湿化学法制备及劣化性能

材料导报 2024年第4期38卷 75-79页

作者：卜锦超唐中华徐凯何财兵王敏嘉浙江理工大学建筑工程学院杭州310018 浙江临金高速公路有限公司杭州310024 浙江玉釉新材料科技有限公司杭州310051

防护涂层是提升室外工程结构耐久性的重要保障。本工作采用湿化学法在还原性气氛中制备出釉质涂层,并通过XRD、FTIR、SEM、EDS等表征手段对涂层的物相结构和微观形貌进行深入研究,同时测试涂层在冻融循环、氙灯和紫外辐照前后的形貌结... 详细信息

防护涂层是提升室外工程结构耐久性的重要保障。本工作采用湿化学法在还原性气氛中制备出釉质涂层,并通过XRD、FTIR、SEM、EDS等表征手段对涂层的物相结构和微观形貌进行深入研究,同时测试涂层在冻融循环、氙灯和紫外辐照前后的形貌结构演变、铅笔硬度、附着力、光泽度及厚度变化。结果表明:涂层的微观结构为有机硅-无机硅复合网络体系,其他无机相通过有机基团及分子间的配位键共同形成致密化交联。无机相中,微细Ti和TiO_(2)粉在还原气氛中会通过高能机械化学反应生成TiO,TiO拥有较高的抗侵蚀能力。NaAlO_(2)和Al 2O 3容易包覆在未参加反应的TiO_(2)表面,屏蔽TiO_(2)光催化活性对自身耐候性劣化的影响。因此,釉质涂层耐久性优异,在冻融循环和氙灯辐照前后表面宏观/微观形貌、色泽、光泽度、铅笔硬度及附着力基本不变。釉质涂层的铅笔硬度为8H,附着力为1级,60°角光泽度为64.5GU,紫外辐照失光率为1.7%。所有劣化过程中,紫外辐照会削弱涂层的附着力,提升铅笔硬度,且减薄明显。这是由于紫外光子能量高,能促使活性的SiO_(2)发生交联反应生成有机硅,使涂层内部结构更加致密,并能断键产生CH_(2)基团,从而削弱涂层与基体的结合。本研究可为室外工程结构表面防护涂层的发展提供支持。

关键词：防护涂层有机硅-无机硅复合湿化学法劣化性能

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大跨隧道二衬施工期力学行为演变特征

公路交通科技 2024年第3期41卷 151-162页

作者：胡学亮南骁聪张文亮朱德保山东高速集团有限公司山东济南250101 山东高速工程检测有限公司山东济南250002

为研究大跨公路隧道施工期二次衬砌力学行为的演变特征,依托实际工程展开现场监测和数值计算。通过对比分析揭示了施工期隧道二衬内力和衬砌接触压力的分布情况和演化特征,并以此评估现场二衬的荷载分摊比和衬砌施作时机,为公路隧道二... 详细信息

为研究大跨公路隧道施工期二次衬砌力学行为的演变特征,依托实际工程展开现场监测和数值计算。通过对比分析揭示了施工期隧道二衬内力和衬砌接触压力的分布情况和演化特征,并以此评估现场二衬的荷载分摊比和衬砌施作时机,为公路隧道二衬设计提供参考。结果表明:数值模拟与现场测试结果吻合较好,二次衬砌的荷载分摊比约为0.4,表明现场二衬的施作时机合理;二衬浇注后,水化反应引起的结构体积膨胀对二衬力学行为的影响较大,水化反应的影响在3 d内达到峰值,影响时间约为二衬浇注后的2~3周;现场测试表明,水化反应结束后,二衬拱顶、拱肩和拱脚处的接触压力基本趋于稳定,各部位的接触压力分别在0~20,70~80,5~10 kPa范围,而拱脚接触压力随施工进度呈先减后增的发展趋势,并最终稳定于200 kPa左右;二衬内力随着施工进度不断增长,施工完毕时,二衬拱顶、拱墙、拱腰处的轴向压力分别为450,140,200 kN,各部位的弯矩量值较小,结构安全冗余度充足;数值计算的结果表明,当二衬浇注断面在研究断面15 m以内时,拱脚接触压力的增长速度较快,当二衬浇注断面超过研究断面45 m后,衬砌接触压力和二衬内力趋于稳定。

关键词：隧道工程衬砌力学行为现场监测二次衬砌大跨度隧道施工期

考虑纹理重构的道路养护吸能封层制备调控与功能评价

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中国公路学报 2024年

作者：王朝辉陈谦李彦伟左志武冯雷黄帅太行城乡建设集团有限公司山东高速集团有限公司长安大学公路学院

为进一步开拓吸能材料在道路养护领域的全新应用、赋予预防养护封层兼顾路表功能改善与既有路面结构承载力提升的双重功效，以新型路用吸能材料为载体、“夹芯式”封层结构为框架，考虑纹理重构，设计并制备了道路养护吸能封层；采用图... 详细信息

为进一步开拓吸能材料在道路养护领域的全新应用、赋予预防养护封层兼顾路表功能改善与既有路面结构承载力提升的双重功效，以新型路用吸能材料为载体、“夹芯式”封层结构为框架，考虑纹理重构，设计并制备了道路养护吸能封层；采用图像处理技术和加速加载试验，分析了道路养护吸能封层表面纹理特征与路表功能的衰变规律，明确了其耐久性；借助轮碾连续加载试验，评价了道路养护吸能封层对沥青混凝土板底应变的消减效果，探明了其耐荷缓力功效；基于动态热机械分析，阐释了道路养护吸能封层微观吸能特性及阻尼行为，揭示了其缓力机理；最终为道路养护吸能封层的深入探索与推广应用奠定坚实基础。结果表明：基于封层表面纹理及耐磨、抗滑等表面功能变化规律，确定集料覆盖率为40%，2.36～4.75 mm和1.18～2.36 mm两挡集料的比例为25:75，吸能材料洒布方案为上层1.0 kg/m2+下层2.0 kg/m2；加载磨耗4万次后，道路养护吸能封层表面纹理轻微衰减，表面功能耐久性良好；道路养护吸能封层有效降低沥青混凝土板底部的纵向与横向应变，可使原始拉应变转化为压应变，或者降低原始拉/压应变数值30%～50%以上；吸能封层材料损耗因子(tan δ)维持在0.1～0.3，能够在-50℃～200℃、10-4～108Hz较宽温度域与频率域中表现优异阻尼性能。

关键词：道路工程吸能封层制备缓力纹理机理

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山东临滕高速公路光伏廊道应用技术研究

公路 2024年第1期69卷 250-254页

作者：王冠陆旭东张越吴琼宋佳康曹晓满袁月明山东高速建设管理集团有限公司济南市250014 交通运输部科学研究院北京市100029 山东高速临滕公路有限公司临沂市273400 交科院环境科技(北京)有限公司北京市100029 山东电力工程咨询院有限公司济南市250013

在分析分布式光伏发电系统在高速公路典型场景应用现状的基础上,以山东临滕高速公路为依托工程开展集多场景为一体的全路域光伏廊道建设应用研究,分析光伏廊道的技术方案、建设投资、营运成本及收益情况,论证其技术经济可行性,并进行总... 详细信息

在分析分布式光伏发电系统在高速公路典型场景应用现状的基础上,以山东临滕高速公路为依托工程开展集多场景为一体的全路域光伏廊道建设应用研究,分析光伏廊道的技术方案、建设投资、营运成本及收益情况,论证其技术经济可行性,并进行总结,以期为后续高速公路光伏廊道建设模式推广提供技术指导,促进交通与新能源融合发展。

关键词：分布式光伏高速公路光伏廊道交能融合可行性

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键齿倾斜类型对节段拼装箱梁力学性能的影响

中国公路学报 2024年第1期37卷 91-106页

作者：范香艳刘来君武芳文杜猛赵力国长安大学公路学院陕西西安710064 深圳高速公路集团股份有限公司广东深圳518057 中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710065

为了明确腹板键齿类型对节段梁力学性能的影响规律,揭示不同键齿倾斜类型节段箱梁破坏机理和破坏模式,开展了2组不同键齿类型(垂直键齿、水平键齿)节段式箱梁在不同荷载作用方式(纯弯作用、弯剪作用)下的力学性能试验,分析了梁体变形、... 详细信息

为了明确腹板键齿类型对节段梁力学性能的影响规律,揭示不同键齿倾斜类型节段箱梁破坏机理和破坏模式,开展了2组不同键齿类型(垂直键齿、水平键齿)节段式箱梁在不同荷载作用方式(纯弯作用、弯剪作用)下的力学性能试验,分析了梁体变形、裂缝萌生与扩展形态、体外预应力束的预应力增量以及主梁应力与裂缝宽度变化规律;建立了有限元数值分析模型,详细分析接缝局部不同角度键齿应力状态。研究结果表明:节段梁接缝开裂前,混凝土应力应变、梁体变形和预应力筋应力与荷载呈线性关系;接缝开裂后混凝土应力应变、梁体变形均与荷载呈非线性关系。纯弯荷载作用下,2种键齿梁的破坏形态相同,均为纯弯段接缝的开裂,破坏模式相同,主裂缝位置不同,垂直键齿梁破坏时的主裂缝靠近跨中位置,而水平键齿梁更靠近加载位置;弯剪荷载作用下,破坏模式为近加载点接缝弯剪破坏;2种荷载作用下,接缝顶面混凝土均压溃破坏,腹板键齿均受剪切破碎。键齿类型和荷载作用对节段梁的破坏模式影响显著,垂直键齿梁的承载能力和刚度优于水平键齿梁。键齿类型以及加载方式对预应力筋应力增量影响较小,体内束预应力增量大于体外束应力增量。建立的数值分析模型与试验结果吻合较好,可以有效分析节段梁键齿应力分布状态,揭示了节段箱梁受力破坏机理。基于既有规范和试验结果,提出了抗弯承载能力计算公式,计算值与试验值吻合良好,验证了所提出计算公式的有效性。

关键词：桥梁工程节段拼装箱梁试验研究力学性能键齿倾斜类型