基于仿真的公路收费站通行能力研究

通过对公路收费站交通流运行特征和分布特性的分析,建立了公路收费站通行能力的系统动力学仿真模型.模型考虑了不同车型服务时间分布的差异以及车辆选择排队队列的实际因素,可以对不同交通量和交通组成下公路收费站的通行能力以及车辆排队延误等服务水平指标进行仿真分析.研究表明,仿真模型较传统模型更贴近现实;大、中型车特别是大型车对收费口通行能力的影响要高于小汽车.但由于问题的复杂性,应综合考虑收费站类型、交通量和交通组成等因素,使用不同的车型折算系数来分析收费站的实际通行能力.     

柔性基础下刚性桩复合地基的工作性状

采用数值方法,考虑复合地基、垫层和基础之间的共同作用,对柔性基础下刚性桩复合地基桩侧摩阻力、桩身轴向应力、桩端刺入变形等工作性状进行了研究;讨论了基础弹性模量、基础高度、基础宽度、桩体弹性模量、置换率、土体弹性模量等因素对复合地基工作性状的影响;最后通过归一化分析提出了可反映基础相对刚度的量纲一的参数K,并讨论了不同基础相对刚度下桩端上刺变形的变化趋势。结果表明:基础弹性模量并不是区分柔性基础与刚性基础的惟一指标,采用"基础相对刚度"的概念比仅考虑基础自身刚度的概念更具有合理性。     

多年冻土区路桥过渡段变形及地温场试验

根据多年冻土区路桥过渡段路基在竣工后3 a内的现场试验数据,分析了路基不同位置的地温变化、路基基底沉降变形和路基不同位置沿横向及纵向的沉降变形规律。结果表明:采用粗颗粒土填筑的过渡段路基对多年冻土区土体有明显的冷却效果,可防止多年冻土上限的下降;路基阳坡的沉降大于阴坡,而沿路基纵向,距离桥台越远路基沉降越大,但路基沿横向和纵向的沉降均满足工程要求;这种粗颗粒土填筑的路桥过渡段可适用于多年冻土区。     

地质结构模型在公路黄土边坡设计中的作用

为了研究黄土地区地质结构与公路边坡稳定性、排水防护措施的关系,首先介绍了地质结构模型的概念、划分依据及其主要特征,然后将黄土地区复杂的地质结构划分为8种模型;在给定坡高和坡型、有无大平台的情况下,通过有限元模拟对比了各种模型的稳定性变化特性,给出是否采用大平台设计高边坡坡型的建议,明确了各类地质结构模型稳定性的差异;推荐了地质结构模型与边坡稳定性分析相结合的公路高边坡设计思路和适用的边坡防排水方案。结果表明:地质结构模型对边坡稳定性具有明显影响;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类模型必须设置大平台,其余模型可不设置。     

基于Takens理论和SVM的滑坡位移预测

针对滑坡变形时序非线性,数据量少的特点,引入Takens理论,采用支持向量机(SVM)建立其预测模型,建模过程中,比较了由不同核函数获得的SVM模型的性能,同时将SVM与RBF、El-man神经网络模型进行外推7步预测试验比较。结果表明:RBF核函数具有更好的工程实用价值;在有限样本情况下,SVM预测模型具有更好的准确性和泛化性,其7步预测平均误差率控制在5%以内,可见该方法在滑坡变形预测方面极具潜力。     

引入网络影响分析的道路选线优化模型

提出一个基于遗传算法的道路选线优化模型,该模型首先随机生成新建道路空间位置的候选方案集,并依据GIS平台自动设计新建道路的平竖曲线,并计算其各项工程费用;接下来,分析变化了的路网的拓扑结构,并在新路网中分配OD交通量,获得OD交通在新路网上的交通流特征,进而计算OD交通量的走行时间和在路网上的环境负荷;然后,利用工程费用、OD交通走行时间费用和环境负荷当量费用构造适应度函数,以判断各候选方案的优劣,同时实施选择、交叉、变异操作以获得更多的候选方案,直至得到一个最佳的新建道路方案为止。数字试验结果显示:新建道路对路网的影响不容忽视。     

地场温度对湿喷桩成桩质量影响的试验研究

为探索地场温度对湿喷桩成桩质量的影响，自行研制了地场温度现场测试系统，并开发了湿喷桩大型室内相似模型试验系统，研究了湿喷桩桩长范围内地场温度的季节性变化规律和地场温度对湿喷桩强度的影响规律。结果表明：地基16m范围内，地场温度以年为周期变化于12～20℃之间，气温是控制地场温度分布规律变化的主要因素，气温大于20℃时，地场温度随深度呈规则衰减趋势，在12～14m处趋于恒定；气温小于20℃时，地场温度随深度先增加然后递减，在12～14m处趋于恒定，拐点深度约为7m；地场温度变化对浅部湿喷桩强度存在较大影响，而7m以下，地场温度对湿喷桩强度影响较小，不同季节下湿喷桩强度差异不足3％。由此可见，地场温度是影响湿喷桩强度变化的重要因素，合理选择施工时间，可以提高湿喷桩成桩质量。     

基于费用效益分析的路面预防性养护技术

运用费用一效益分析的观点，对沥青路面预防性养护技术进行了研究。明确了路面预防性养护的定义和技术理念；分析了包括成本效益、交通效益和使用性能效益在内的路面预养护效益；总结了上海地区典型沥青路面预防性养护措施的技术经济特征，并采用等效年度费用法对措施的成本效益进行了分析；以路面预防性养护措施的费用效益分析为核心提出了最佳预防性养护时间的确定方法和相关参数，其中，费用包括预防性养护措施费、中修费和日常养护费用，效益以路面性能曲线下的面积表征。成果表明沥青路面的预防性养护应以合理的费用效益分析为基础，以达到节省路面寿命周期内养护费用的目的：提出的理论、方法、技术和参数，基本解决了建立沥青路面预防性养护体系的关键技术，成果可供相关的研究和应用参考：     

设置纵隔板钢桥面双层铺装拉应力逼近式研究

以现行《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）为依据，结合钢桥面铺装的几何特征、力学特性，建立设置纵隔板的钢桥面双层铺装拉应力三维有限元计算模型。在结构设计参数常用取值范围内，对设置纵隔板钢桥面双层铺装的拉应力关键影响因素进行正交敏感性分析：通过逐步线性回归方法拟和出钢桥面双层铺装拉应力的近似计算公式，使得铺装层车载响应隐含式显示化：同时，通过有限元计算和回归拟舍分析，对标准单轴双轮轴载作用下拉应力的计算公式进行修正，得单轴双轮组各级轴载作用下钢桥面双层铺装拉应力的计算通式，其精度很好，能满足工程设计和理论研究的需要。研究结果可为钢桥面双层铺装结构设计提供近似计算的新方法，     

沥青混合料室内车辙试验隆起系数的研究

为了使室内车辙试验能够较好地模拟现场情况，分析了室内车辙板的隆起部分在整个变形中所占的比例及其影响因素。根据沥青混合料车辙试验中车辙板的变形特征，提出了车辙板侧向隆起高度的量测办法和隆起系数KL的计算方法。通过方差分析，探讨了车辙试件空隙率，试验温度、轮压、试验时间及沥青混合料类型对隆起系数KL的影响。方差分析结果表明：在上述因素中，只有试件空隙率对隆起系数有着显著的影响，且空隙率越大，隆起系数越小。在此基础上，提出了室内车辙试验隆起系数的建议值，对于现行规范中4％空隙率的车辙板而言，隆起系数可取0．5.