道路超高过渡方式分析、探讨

我国《公路路线设计规范》对超高缓和段的设计方式没有明确规定,工程实践中超高过渡大多是在缓和曲线上进行。从理论上讲,这种方式存在进入弯道开始路段外侧车道无法抵抗离心力的不足。美国AASHTO《绿皮书》《公路与城市道路几何设计政策》中对超高设计方式有详细的规定,各类超高过渡的共同特点是在进入弯道（缓和曲线或圆曲线）前先有1个直线过渡段,使外侧车道进入弯道即可抵抗离心力。经过实例计算、比较分析,认为AASHTO《绿皮书》超高过渡方式更加缓和,更有利于行车安全,文中还分析了AASHTO《绿皮书》超高过渡方法用于我国工程实践的条件和可能性。     

道路超高过渡方式讨论

我国的《公路路线设计规范》对超高缓和段的设计方式没有明确规定,在工程实践中超高过渡大多数都是在缓和曲线全长上进行,从理论上讲,这种方式存在进入弯道开始路段外侧车道无法抵抗离心力的不足。美国AASHTO“绿皮书”《公路与城市道路几何设计政策》中对超高设计方式有详细的规定,各类超高过渡的共同特点是在进入弯道（缓和曲线或圆曲线）前先有一个直线过渡段,使外侧车道进入弯道即可抵抗离心力。经过实例计算比较分析,认为AASHTO“绿皮书”超高过渡方式更加缓和,更加利于行车安全。讨论了AASHTO“绿皮书”超高过渡方法用于我国工程实践的条件和可能性。     

快速路圆曲线超高与横向力系数分配方法研究

在道路平曲线设计中,超高与横向力共同作用抵消车辆在曲线行驶中产生的离心力,保证行车安全和舒适。本文通过分析国内现行城市道路与公路路线设计规范在超高设计方面的相关要求,借鉴美国AASHTO超高分配计算方法,以城市快速路为例,提出了不同圆曲线半径建议超高值。     

AASHTO 2002无粘结材料层的回弹模量预测方法

在总结前期预测模型的基础上,AASHTO2002设计指南建立了水一无粘结材料回弹模量预测模型。该模型作为强化综合气候模型（EICM）的重要组成部分,用来评价环境因素对公路长期性能的影响。10种公路长期性能研究（LTPP）试验路段的观测结果验证了这种预测模型的可靠性。研究结果也发现,回弹模量的季节性变化幅度（对于非霜冻影响的地区）一般是很小的,小于最初（最佳夯实）状态到平衡状态的变化幅度。介绍了无粘结材料层的长期回弹模量的计算方法,以期对我国高速公路设计与研究起到借鉴作用。     

公路设计中路面排水问题的两种特殊处理方法

公路路面的合成坡度小于０．５％时，路面排水不畅通。当公路的平纵面要素已确定，而超高缓和段却落在小纵坡（ｉｚ＜０．５％）上时，将会出现合成坡度小于０．５％的路段，为避免这种情况的出现或使这个路段尽量短，建议采用两种特殊的设计方法：一是推迟或提前超高；二是加速－ｉ至ｉ的变化速度。     

三种方法在V形冲沟超高路堤整体沉降预估中的对比分析

三峡库区路基沉降变形是公路病害的主要表现形式,超高路堤整体沉降的正确预估是保证路基稳定的前提。文章结合重庆云阳至奉节高速公路奉节东立交V形冲沟超高路堤的施工,运用灰色模型、数值计算和土工离心试验三种方法,对该超高路堤的沉降变形进行了预测或测试,并将所得结果与实测沉降进行对比,得出三种方法在预估V形冲沟超高路堤整体沉降中的适用性。研究成果对类似工程的建设具有一定的借鉴意义。     

公路路堤软土地基沉降的二维反演与预测

基于Merchant粘弹性模型，建立公路路堤软土地基沉降的二维粘弹性Biot固结有限元计算方法；从优化原理出发，采用最小二乘法，建立根据沉降、孔压以及侧向变形等实际观测信息进行参数反演的合理目标函数形式；采用Simplex直接优化算法（单纯形法）实现参数的反演计算，从而提高公路路堤软土地基沉降预测的准确性。实例分析表明，该方法是可行的。     

道路超高值合理选用的探讨

对于平曲线设计超高值的选取,传统方法是基于质点模型——将曲线上行驶的车辆看作一个质点,分析质点的受力特性.我国《公路路线设计规范》JTG D20—2006版本取消了JTJ 011—94版本中圆曲线半径与超高值对应的表格,而《公路工程技术标准》JTG B01—2014中将超高最大值调整为10%,旨在让设计人员有更大的空间合理选用超高值,但也对选用的合理性造成影响.为了保证超高值选用的合理性与安全性,引入安全余量的概念,分析规范中关于超高值选用条文的变化及影响,并提出超高值选用的建议.同时结合工程案例分析计算给出超高选用的建议值,验证利用安全余量评价超高值选取的适用性,为设计人员合理选用超高值提供参考.     

基于风险理念的公路隧道预防性养护管理研究

随着隧道工程建设的快速发展,隧道病害问题日益突出.文中在总结国内外隧道养护管理方法和技术的基础上,将预防性养护和风险理念相结合,提出基于风险理念的公路隧道预防性养护管理模型,该模型以减少隧道衬砌病害对结构性能劣化和对行车安全的影响为养护管理目标,使养护更有针对性且高效;利用该模型对实际公路隧道进行分析,验证其适用性和可...     

非满载液罐半挂汽车列车侧向耦合动力学模型

为方便液罐半挂汽车列车（Tractor Semi-trailer Tank Vehicle,TSTTV）罐-车整体的优化设计匹配,综合提高整车的侧倾稳定性、侧向动力学稳定性及操纵特性,基于Lagrange方法和椭圆规摆等效机械液体晃动模型建立TSTTV的整车侧向耦合动力学模型,其典型特征是实现罐内液体侧向晃动与车辆横摆运动、侧向运动、悬挂质量的侧倾运动及非线性侧向轮胎力的集成一体化建模,贯通液体晃动动力学与车辆侧向动力学稳定性之间的联系。通过开环正弦停滞转向输入操作响应对所建立的模型进行分析评价,考察车辆横摆角速度、质心侧偏角、侧倾角、侧向载荷转移率及液体晃动角等状态量在2种充液比（F_L=40%,80%）及2种罐体椭圆率（Δ=1.0,1.3）下的响应。研究结果表明：所建立的TSTTV模型可以实现液体侧向晃动作用下的车辆侧向耦合动力学仿真分析,能够反映充液比、罐体截面椭圆率等运输条件和罐体几何参数对整车侧倾稳定性、侧向动力学稳定性及操纵特性的影响;基于该模型可以针对液体介质、充液比及道路环境等运输条件因素的影响,研究以提高整车侧向动力学稳定性为目标的TSTTV灌-车整体的优化设计匹配问题,这对提升液罐车的设计性能、提高行驶的安全性和运输效率具有重要意义。     

公路智能选线多目标决策模型的研究

公路选线是一个多目标的系统工程,为了实现各目标的协调统一,文中采用多目标决策理论建立目标函数模型。结合公路选线特点,选择“安全、经济、环保、舒适、美观”五个目标,对目标进行分析后,建立各目标函数。结合实例,给出了模型的应用方法,实现公路选线设计的智能化。     

基于运行车速的公路线形设计思路

介绍公路路线设计方法的设计车速和运行车速两种不同的设计体系,分析了运行车速的计算过程;将安全设计理念引入公路线形设计中,采用运行车速理论提出了平纵设计参数的建议值,对传统公路线形设计提出了改进。     

淮扬公路高架桥南立交侧向限位设计

文中介绍了淮河入海水道淮扬公路高架桥南立交的侧向限位设计。对引起该立交弯梁桥侧向变位的主要影响因素，如温度变化、车辆荷载等进行了计算分析。提出了预防该弯梁桥侧向滑移的侧向限位方案。     

中美公路工程估算费用构成对比

美国各州公路与运输官员协会（American Association of State Highway and Transportation Officials,AASHTO）为国际公路领域最主要的标准化机构,其制定的指南为美国国家公路与运输协会的标准,国内目前鲜有相关译文及文献资料作为参考。随着我国对外承包工程规模不断扩大,在完成对AASHTO《Practical Guide To Cost Estimating, 1st Edition》（造价编制实践指南第一版）的翻译及研读的基础上,分别从计价模式、层次划分、估价方法等方面进行对比分析,为我国的工程造价体系国际化发展提供参考依据,以更好地适应海外市场需求。     

大跨径悬索桥钢梁疲劳设计研究

大跨径悬索桥钢梁疲劳已逐渐成为钢桥主要病害之一,通过对疲劳与断裂的分析,使设计者对清楚了解疲劳寿命的主要组成部分。由于断裂力学在裂纹萌生阶段的分析理论仍不成熟,钢桥设计仍采用．S-N曲线和Miner线性法则进行无限寿命设计和安全寿命设计。新版国内钢结构桥梁设计规范尚未颁布,分别采用BS5400、AASHTO、Euroeode3及《公路桥涵钢结构及土木结构设计规范》（JTJ025—86）对某大跨悬索桥钢梁不同结构部分进行详细介绍,使设计者了解不同归规范中的相关规定,并对大跨悬索桥钢梁疲劳设计提出有益探讨。     

高等级公路线形连续性分析与评价

针对公路线形连续是保证汽车安全行驶的基本要求,结合某高速公路事故多发地段,提出了运行速度与设计速度合理匹配的路线设计理念,分析了高等级公路保证线形连续的条件,讨论了该高速公路事故多发地段(黑点路段)发生事故的原因。结果表明,确定公路几何线形参数必须做到运行速度与设计速度的匹配设计,一方面可保证路线所有相关要素如视距、超高、纵坡、竖曲线半径等指标与设计速度的合理搭配;另一方面,也考虑了公路上绝大多数驾驶员的交通心理需求,更能体现“以人为本”的交通理念。最后提出了满足道路交通安全需要的合理化建议。     

国内外公路超高设计对比分析及其应用研究

通过对国内外超高设计的经验进行总结分析,探究中国JTG D20-2006《公路路线设计规范》中有关超高设计各参数值的计算原理,更深入地理解规范以达到灵活应用的目的。该文从基本的横向稳定计算公式入手,从最大超高值、最大横向力系数、超高值与曲线半径分配、渐变率、渐变段设置5个方面对超高设计进行研究论述。研究认为确定最大超高值的主要因素为环境因素及车流运行特性;超高值与平曲线半径分配表的计算体现了基于运行速度的超高设计理念,并考虑了平曲线及交通组成对运行速度的影响;最大超高渐变率是视觉性、舒适性指标,是基于相对坡度及旋转角速度确定的,绕中线旋转的渐变率是任何情况下都应采用的值,绕边线旋转的渐变率是在需控制渐变段长度时可折减采用的值;渐变段位置对横向加速度在缓和曲线上的分布影响较大,对其极值和均匀性的控制是合理布设渐变段位置的关键。     

基于计算机仿真的公路安全设计方法

对公路安全设计与评价方法进行了分析,提出了基于计算机仿真的公路安全设计方法。该方法以ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystem)软件为平台,通过建立汽车、驾驶员和三维道路等系统仿真模型,为公路设计安全评价提供虚拟对象。在计算机上运行这些模型,获得汽车实时行驶速度,以此可以评价公路线形设计参数是否满足汽车行驶的要求,从而达到评价设计指标安全性的目的。该方法为公路安全设计评价提供了"活的数学模型",这些模型具有参数容易修改、数据表达直观、试验速度快和节省费用等优点。     

基于行车稳定性的高速公路超高过渡方式对比研究

针对目前公路线性超高过渡段存在行车稳定性不足以及小坡断面排水不良等问题,对高速公路超高过渡方式进行研究。基于动力学软件CarSim仿真平台,构建了3种曲线型超高渐变仿真模型,如三次抛物线、上半波正弦型、下半波余弦型曲线;同时,以高速公路的平曲线为仿真道路模型,分析了横坡为0处的超高渐变率,验证了不同超高渐变方式下的行车稳定性,并输出了相应的稳定性参数变化情况。分析表明:多次抛物线、上半波正弦型、下半波余弦型缓和曲线超高渐变模型的超高渐变率最大值均大于线性过渡方式,分别超出50%,100%及57%。与线性渐变率为一定值不同,采用曲线型超高过渡方式进行过渡的渐变率为连续变化的值,上述超高渐变方法都在回旋线中点达到临界值,且渐变率关于中轴对称。曲线型渐变过渡起终点附近的侧向加速度、横摆角速度曲线较为平滑。通过对3类曲线型过渡形式下的排水长度进行计算分析,结果表明:三次抛物线的过渡形式更有助于超高过渡段的排水。建议超高过渡段中最大超高渐变率与零坡断面位置相结合,以此降低横向排水不畅路段的长度,增强路面排水能力。采用曲线型超高渐变模型对改善多车道高速公路长缓和曲线渐变段的稳定性及排水性能有重要意义。     

中美桥梁设计规范的内力计算比较研究

现行《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)与美国桥梁结构规范(AASHTO LRFD)是不同的体系。着重介绍AASHTO LRFD的内力设计方法和计算公式,并对2套规范作一定量的比较分析研究。结果表明两者计算出的承载力基本相同,但受荷载、材料、横向分布系数、荷载效应分项系数及计算公式等影响,AASHTO LRFD计算得到的组合内力值偏大。