为验证在放坡状态下有限土体刚性挡墙稳定性简化计算方法的合理性.该研究考虑了土体黏聚力、填土与挡墙墙背和墙底之间的摩擦作用,以及填土顶面荷载作用等多种影响因素,建立了挡墙稳定性理论模型.基于极限分析上限法,得到了放坡状态下有限土体刚性挡墙稳定性系数.研究结果表明:挡墙稳定性系数Fs与土体黏聚力c、墙土界面摩擦角δ、底面摩擦角δa、墙土界面黏聚力cw、底面黏聚力cl和土的内摩擦角φ均成正比关系,并且随着宽高比l/H的增大而减小,逐渐趋于稳定.此外,通过与库伦方法进行比较分析,验证了该简化计算方法的合理性.
为更直观地了解与分析国内外智能交通系统领域研究发展的现状,基于中国知网与Web of Science数据库,选用CiteSpace科学计量软件,绘制关键词共现与时区演化等知识图谱,系统梳理国内外智能交通系统领域的研究热点与演化趋势.研究结果表明:近年来,在中国,该领域研究呈"东密西疏"的分布特点;美国、欧洲、韩国、新加坡等地对该领域的研究较多.无论研究者来自何方,该领域研究均呈现出将传统交通系统与新兴技术相融的趋势.而中国的学者则更多侧重于通过政策引领科技发展,而中国以外的国家和地区的研究者则相对更注重通过基础研究助力行业发展.交通大数据是目前研究的重点之一,中国学者的研究更侧重于整体的交通规划与建设.未来,中国应继续强化基础技术研发,推进车、路、云协同一体化建设,注重混合交通流等问题,推进中国智能交通系统的深入发展.
为提高道路交叉口在自动驾驶车辆和常规驾驶车辆混行交通流环境下的通行能力,在交叉口设置自动驾驶专用车道、常规驾驶专用车道以及混合驾驶车道,基于车道布设和信号配时,以交叉口通行能力最大化为目标,建立优化模型,并对其进行求解.研究结果表明:该模型通过设置相应的车道及信号配时,能有效地提高交叉口的通行能力.该研究还对交通流量中自动驾驶车辆所占比例、自动驾驶专用道的车头时距及常规驾驶专用道的车头时距进行了敏感度分析,这些结果也表明该模型能适用于多种不同的交通状况.该研究可为类似混行交通流下单交叉口的车道布设与信号配时提供参考.
为有效减少与深入分析叠线盾构隧道掘进对既有邻近建筑物桩基变形的影响,以广东省佛山市地铁3号线南海广场—叠滘区间叠线隧道穿越邻近建筑物桩基为工程背景,采用Midas GTS NX有限元软件,建立了不同桩长h与隧道半径r比值的三维有限元模型,分析叠线盾构隧道施工对既有邻近建筑物桩基的位移影响.通过对比现场监测数据与模型数据,得到在不同几何位置关系下,叠线隧道开挖对既有邻近建筑物桩基的影响规律.研究结果表明:当7
为有效降低生鲜品配送过程中产生的高能耗和高碳排放,考虑车辆行驶速度、车辆距离和负重对碳排放的影响,以配送总成本最小为目标,在时间窗、车辆额定载重等约束下,建立生鲜品多温低碳共配路径的优化模型;并基于遗传算法,应用改进的顺序交叉法对模型进行求解,通过算例验证模型和算法的有效性.研究结果表明:多温低碳变速共配路径更优,较均速共配,变速共配的总配送成本降低11.2%,碳排放成本降低了5.2%.生鲜品多温低碳变速共配模式相比均速共配模式具有明显优势,可为其他物流配送研究提供借鉴.
为研究氯盐侵蚀环境中的混凝土表层氯离子分布及其对流区深度,分析混凝土内部水分影响深度和表层氯离子含量变化规律,建立混凝土表层氯离子对流区深度模型,研究滨海环境中的混凝土表层氯离子含量与高程、距海边距离和时间的关联度,推导出相应的混凝土表层氯离子含量的时空分布函数表达式.研究结果表明:氯盐侵蚀环境中的混凝土氯离子对流区深度与混凝土内部水分影响深度之间存在密切关联.氯盐环境中高程和距海距离对混凝土表层氯离子含量的影响可采用S曲线进行描述.混凝土表层氯离子最大含量随时间增加而增大,但最终趋于稳定.混凝土表层氯离子深度变化模型可准确揭示氯盐环境中的混凝土表面氯离子含量变化规律,可为预测混凝土表层氯离子含量分布提供参考.
为探究生物沥青-聚氨酯复合改性沥青的性能,制备28种不同掺量的生物沥青-聚氨酯复合改性沥青试件,采用沥青针入度、软化点、延度、高低温流变试验及微观试验对试件进行综合分析与评价.研究结果表明:15%的生物沥青与6%的聚氨酯为生物沥青-聚氨酯复合改性沥青的最佳配比掺量;与对照组相比,所制备的生物沥青-聚氨酯复合改性沥青试件的高温抗车辙性能得到了大幅提高,且其低温性能的提升也十分显著;生物沥青-聚氨酯复合改性沥青内部发生了化学改性,且其整体混合均匀,形成了网状填充的稳定结构.该研究可为类似改性沥青材料的研究提供参考.
为量化分析NovaChip超薄磨耗层对沥青混合料性能提升效果,采用复合试件进行试验.通过15℃的小梁弯曲试验、三点弯曲疲劳试验和改进的车辙试验,分别对不同黏层油洒布量下复合试件的抗弯拉性能、疲劳性能、浸水后高温稳定性及抗松散性能进行了分析.研究结果表明:加铺NovaChip超薄磨耗层后,复合试件的破坏荷载提升了36.4%～82.5%,不同应力水平下的复合试件的疲劳寿命也有了明显提升,动稳定度提升了约10%.黏层油洒布量与复合试件承载性能、疲劳寿命以及改进车辙试件的松散率之间的曲线关系为下开口式抛物线.综合考虑,推荐黏层油洒布量为0.8～1.0 kg/m2.
为探究饱和混凝土中氯离子传输规律,建立考虑不同混凝土配合比且含有浆体、骨料和界面过渡区的混凝土细观模型,分别计算氯离子在一维和二维扩散时的浓度,并与试验结果进行对比.分析不同水灰比和水化度对氯离子扩散的影响,并针对海岸线环境中钢筋混凝土结构的钢筋初始锈蚀时间进行预测.研究结果表明:氯离子扩散的细观模型计算时应考虑界面过渡区,且界面过渡区厚度取值为80 μm;氯离子浓度扩散的细观模型计算值与试验结果吻合较好,且氯离子的扩散性随着混凝土水灰比的增大而显著增大,但随着水化度的增大而变小;氯盐环境中钢筋表面初始锈蚀点的位置是不固定的.在相同条件下,氯离子一维扩散时,钢筋初始锈蚀时间是二维扩散的2.31～3.24倍;当保护层厚度从50 mm增加到60 mm时,在一维扩散中且水灰比分别为0.4、0.5和0.6时,混凝土中钢筋的初始锈蚀时间分别延长28.00%、10.90%和18.50%,在二维扩散中且水灰比为0.4、0.5和0.6时,初始锈蚀时间则分别延长52.42%、7.45%和56.65%.该结果可为海岸线环境中钢筋混凝土结构的钢筋初始锈蚀时间的预测提供借鉴.
为研究塑料排水板预压对沉降的影响,以深中通道伶仃洋大桥西锚碇人工筑岛工程为例,采用三维有限元数值模拟和蒙特卡洛法分析岛体的沉降量,探讨经过塑料排水板预压处理后的软土地基固结沉降变化规律和工后沉降的可靠性.研究结果表明:运用固结度等效原则处理的塑料排水板法,能够有效地模拟软基固结沉降的变化;随着塑料排水板间距的减小或通水量的增加,预压期吹填软基的固结沉降速率会增大;改变塑料排水板的间距或通水量对软基的最终固结沉降量影响较小;运用蒙特卡洛法对软基工后沉降进行可靠性分析,发现当渗透率变异系数大于0.5时,对工后沉降的预测影响较大.该结论可为相关工程提供参考与借鉴.
为弥补SBS改性沥青在应用中的不足,该研究从物理性能、布氏旋转黏度、动态剪切流变、弯曲蠕变劲度、微观分析和储存稳定性等方面,探究不同掺量的聚氨酯(PU)/SBS改性沥青性能的变化规律.研究结果表明:复合改性沥青的三大指标均能得到较好的提升,同时也能增大SBS改性沥青的黏度,改善其高温性能及抵抗车辙的能力,但对低温性能的提升不显著.通过对比分析,推荐的最佳掺量为4%SBS+6%PU.
为研究在地震荷载作用下洞庭湖区软基上水闸的动力响应特性,以沅水尾闾的苏家吉排水闸为例,采用FLAC3D有限差分软件,对在水压力作用下的苏家吉排水闸进行三维数值动力仿真模拟,分析其在静荷载和动荷载下的竖向沉降变化规律.在进行数值计算时,将已滤波和基线校正处理的水平顺河向地震波输入到模型底部,研究闸室下的加速度响应、竖向沉降变形、超孔隙水压力及有效应力增量随时程的变化情况.研究结果表明:在水压力作用下,土体的沉降速度会加快,同时导墙下临空面的局部隆起也会受到抑制.地震波从下至上的传播具有滞后性,且加速度响应值的增幅速率易受到土层强度的影响.在地震作用过程中,软土层上的填土会不断挤压其他区域,导致孔隙水压力和有效应力与地震加速度幅值成正比关系.该研究可为类似工程的设计和安全提供参考.
为探讨酸雨对透水沥青路面抗滑性能的影响,通过循环浸泡的方式模拟酸雨对OGFC-13和AC-13沥青混合料的腐蚀,借助小型加速加载试验来模拟轮胎的循环荷载作用,采用激光断面仪和摆式摩擦系数仪对试件抗滑性能进行检测,并对比分析酸液浓度和浸泡周期对混合料抗滑性能的影响,以及两种混合料在抗滑耐久性上的差异.研究结果表明:酸腐蚀会导致沥青膜的剥落,在循环荷载作用下混合料的抗滑性能经历了快速衰减期、缓慢衰减期和稳定期这3个阶段.随着酸浓度和浸泡周期的增加,会加速沥青混合料抗滑性能的衰减,降低混合料的抗滑耐久性能.与AC-13沥青混合料相比,OGFC-13沥青混合料在沥青膜剥落后,纹理构造良好,能提供更强的切削摩擦力,在酸性环境下表现出更好的抗滑耐久性.
为克服现有共旋法的几何非线性平面单元切线刚度矩阵的不对称给非线性方程组求解带来的困难,基于共旋坐标法与几何一致性相结合的原则,对三角形平面单元进行了研究.将单元共旋坐标系的原点坐标分量标始终设为三角形的3个顶点坐标分量的平均值,合理选择共旋坐标系初始时刻及任意计算时刻的坐标轴方向,基于虚功原理,利用微分方程,建立三角形平面单元在大转动、小应变条件下的几何非线性单元切线刚度矩阵和相应的节点抗力算法.研究结果表明:该切线刚度矩阵是对称的;且将该切线刚度矩阵与一种能将位移增量法与荷载增量法形成统一迭代格式的非线性方程组求解方法进行结合,能大幅简化求解过程,依据推导公式与算法开发了相应的计算程序,并利用该计算程序对柔性立柱和大变形悬臂梁的经典算例进行了计算和比较,验证了该研究理论推导结果的正确性与计算程序的可靠性,且算例2显示该算法的计算精度高于ANSYS商业数值软件的.
为探讨在盐湖卤水与溶蚀耦合作用下,氯离子在混凝土中随龄期增长的扩散规律.在复合盐溶液箱室内模拟盐湖卤水环境,并利用循环水泵使复合盐溶液保持流动性,研究在不同侵蚀环境中混凝土随龄期增长的氯离子含量.研究结果表明:在不同侵蚀环境下,混凝土的氯离子含量随龄期增长而增加,随扩散深度增加而减小,且距混凝土表面的深度越深,氯离子浓度梯度差越小.相比静态氯盐环境,流动性氯盐环境增加了混凝土氯离子含量,降低了氯离子结合率;在流动性盐湖卤水环境中,混凝土的氯离子含量随龄期增长呈先降低后增加,降低了混凝土的抗氯盐侵蚀能力.
为预测既有钢筋混凝土结构的初锈时间,采用K-L(Karhunen-Loève)级数展开法,建立锈蚀参数的随机场,并基于现有初锈时间预测模型,提出考虑锈蚀参数空间相关性的既有混凝土结构钢筋初锈时间预测模型.研究结果表明:相关长度越长,锈蚀参数随机场分布曲面就越光滑,整体的波动强度就越小;增大相关长度会显著提高钢筋初锈时间的极差,但钢筋初始锈蚀时间均值基本保持不变;考虑锈蚀参数空间相关性的结构初锈时间较传统方法的预测结果大幅提前,现有初锈时间预测方法低估了结构的早期锈蚀风险.
为探究干湿交替作用对钢筋混凝土结构中氯离子传输规律的影响.考虑钢筋的阻挡作用,建立干湿交替作用下钢筋混凝土结构的氯离子对流传输模型,通过试验验证该模型的适用性,并基于二维细观混凝土模型进行参数分析.研究结果表明:钢筋的阻挡作用会导致氯离子在混凝土表面积聚,且这种现象随着干湿交替时间的增加而加剧.在细观模型中,随着氯离子在混凝土中的积累,氯离子含量的峰值和位置均出现在表层.与普通混凝土相比,钢筋混凝土结构的氯离子含量较高.氯离子含量与钢筋直径的增加呈正相关.干湿时间比的增加,加速了氯离子在混凝土内的传输,初始溶液饱和度越低,氯离子含量越高,且初始饱和度为0.1时,氯离子含量峰值达到0.605%.
为研究纳米增韧剂对碳纤维增强复合材料(CFRP)板及其浸渍胶的改善效果,制备不同纳米增韧剂的浸渍胶和CFRP板,测试浸渍胶的黏度与力学性能及CFRP板的拉伸强度.研究结果表明:随着纳米增韧剂的掺入,浸渍胶黏度上升,CFRP板及浸渍胶的力学性能得到显著改善,其改善效果与纳米增韧剂的种类和掺量相关,其中,掺入质量分数为0.4%的纳米SiO2增韧剂的CFRP板的拉伸性能最好.
为研究桩锚支护的结构稳定性,基于极限分析上限理论,将桩身与其周围填土作为一个整体进行研究,考虑土体分层、黏聚力、锚索拉力及填土与桩身和桩底的摩擦作用等因素的影响,建立桩锚支护结构稳定性理论模型,推导出基于极限分析上限法的桩锚支护结构稳定性系数计算公式,并通过相关工程实例,验证该方法的合理性.在此基础上,讨论锚固力F、桩径D以及嵌固段长度H2对桩锚支护结构稳定性系数Fs的影响规律.研究结果表明:通过增大锚固力、桩径以及嵌固段长度来增大桩锚支护结构稳定性系数.其中,嵌固段长度对稳定性系数的影响较为明显,该成果可为相关工程提供参考.
突发事件救援的紧迫性凸显了及时、合理地向灾区分发应急物资的重要性,应急物资配送中心车辆的调度方案成为应急物流的关键.该研究考虑在交通路网行程时间不确定的情况下,以车辆调度方案的最大后悔值(鲁棒成本)最小化为目标,建立应急救援车辆调度优化模型,并设计Benders分解算法来求解该模型.该算法先将模型分解为主模型和子模型,再加入Benders最优割约束,不断迭代,直到得到最优解.研究结果表明:该模型能以最小的鲁棒成本实现应急物资配送中心车辆的合理调度,满足车辆最大救援时限、受灾点需求优先级等要求.与其他模型相比,该模型得到的车辆行程安排更合理.该研究可为应急物流决策方案提供参考.
