双层公路钢桁梁桥车桥耦合振动

为研究车桥耦合振动对双层公路钢桁桥冲击效应的影响, 基于分离法, 以车轮与桥面接触点为界, 将车桥耦合振动系统分为车辆与桥梁2个子系统, 分别采用虚功原理与有限元法建立各自的运动方程, 并通过车轮与桥面接触处的位移协调条件及车桥相互作用力的平衡关系相联系, 采用迭代法求解系统响应。以某双层公路简支钢桁梁桥为研究对象, 应用ANSYS软件建立三维梁格有限元模型, 分析了车速、桥梁阻尼、桥面平整度及不同加载模式对车桥耦合振动的影响。研究结果表明: 车速与双层钢桁梁桥冲击系数之间没有规律性的函数关系; 桥梁阻尼增大, 能使钢桁桥杆件内力、位移冲击系数适当降低; 桥面平整度是车桥耦合振动的一个重要激励, 桥面状况越差则车辆振动越强烈, 对桥梁的整体和局部产生的冲击作用越大; 单双层加载模式的不同对桥梁整体的动力响应改变不大, 但是对局部动力响应的影响比较明显, 应在桥梁设计时考虑局部冲击效应的影响。     

高速公路车辆排队尾部交通事故时空分布特征

根据高速公路常发拥堵路段的交通流数据, 采用累计占有率法绘制交通流占有率波动曲线, 用来判断拥堵路段内车辆排队尾部轨迹, 分析了占有率、里程位置、时间间隔的关系, 确定了累计占有率曲线的拐点。分析了排队传播、消散过程中交通事故频数与时间、空间距离的关系, 对分布特征进行了统计分析。分析结果表明: 车辆在时间和空间上接近排队车辆尾部时, 发生交通事故的频数明显增加, 时间距离与空间距离以排队尾部为中心呈现正态分布, 不同行驶方向路段内正态分布曲线不存在显著差异, 但拥堵传播与消散过程的正态分布曲线存在显著差异。建立的事故发生概率的联合正态分布模型, 可用于预测排队车辆尾部附近的交通事故风险, 为实施动态交通控制以提高快速道路交通安全提供理论依据。     

货运繁重公路的车辆荷载谱和疲劳车辆模型

为研究货运繁重公路的车辆荷载谱和疲劳车辆模型, 基于佛山平胜大桥的动态称重系统采集的多时段车流数据, 归类出了车辆荷载谱的10类代表车型, 分析了代表车型的轴距、质量、轴重和超载数据, 以及沿不同车道的车辆和轴重分布特性, 提出了可用于钢桥疲劳评估的车辆荷载谱; 以疲劳加载率最大的六轴车辆为原型, 基于疲劳损伤等效原则分别提出了桥梁单向重载车道的疲劳车辆模型和简化疲劳车辆模型。计算结果表明: 平胜大桥呈现货运繁重公路的典型特征, 车辆日均通行总量达到了45 065veh, 约为《AASHTO LRFD》定义的日均通行量20 000veh的2.3倍; 疲劳车辆在全部交通流中的比例为51.6%, 为《AASHTO LRFD》定义的20.0%的2.6倍; 货车占疲劳车辆总数的45.2%, 主要分布于重载车道, 而且通行货车超载比例占到相应车型的30%⁷0%, 最大超载货车达到了132.5t;两轴货车超载率为29.0%, 等效质量达到17.5t, 后轴等效轴重达到12.1t, 因而不能忽略两轴货车的疲劳加载贡献。对比《AASHTO LRFD》五轴标准疲劳车辆模型(前轴轴重为2.6t, 中间双联轴和后面双联轴的单轴轴重均为5.4t) 和简化标准疲劳车辆模型(前轴为2.6t, 中轴和后轴均为10.8t), 提出的六轴单向疲劳车辆模型总质量为33.1t, 前轴轴重为3.6t, 中间双联轴和后面三联轴的单轴轴重均为5.9t;简化单向疲劳车辆模型的前轴轴重为3.6t, 中轴和后轴分别为11.8、17.7t;针对重载车道提出的六轴疲劳车辆模型总质量达到了36.5t, 前轴轴重为4.0t, 联轴中的单轴轴重均为6.5t;对应的重载车道简化疲劳车模型的前轴轴重为4.0t, 中轴和后轴轴重分别为13.0、19.5t。     

山区公路交通安全保障措施模拟评价

以云南小磨路K109+600~K122+024路段上的隧道群、陡坡与混行路段为试验样本路段, 应用虚拟视景生成系统建立了路段三维静态与动态模型。在隧道内设置倒伏示警柱、视觉标线与常规标线3种中央隔离设施, 在爬坡路段与混行路段上均设置附加车道, 对比分析了3种路段上的平均车速与车辆平均横向位置, 并评价了3种安全保障措施的效果。分析结果表明: 在隧道内, 3种中央隔离设施下的平均车速标准差分别为9.74、10.01、10.40 km·h^-1, 车辆平均横向位置标准差分别为0.54、0.70、0.69 m, 说明设置倒伏示警柱后, 车辆保持较好车速和横向位置; 在爬坡路段上, 当交通流量不超过1 000 pcu·h^-1时, 设置附加车道有利于主线路车辆车速的提高; 在混行路段上, 当非机动车流量分别为500、800 pcu·h^-1时, 设置附加车道后, 车速增大, 车速标准差减小, 车辆横向位置变大, 说明设置附加车道有利于提高和稳定车速, 并可减少与对向车辆的冲突。     

公铁联运配送方案优化

为了提高公铁联运物流配送客户满意度和降低物流运输成本, 将物流配送过程中铁路物流配送中心、货运站(配送点)与收货点之间的路径作为优化对象, 分析了公铁联运中铁路物流配送中心的配送模式, 建立了以客户物流费用最低为目标的路径选择模型, 考虑了各个节点之间的单位运输费用、货物在各节点的包装和储存费用以及客户对某种货物的需求量。计算结果表明: 当铁路物流中心不直接向客户配送货物, 而是选择货运站来配送货物时, 客户物流总费用最小, 因此, 路径选择模型可以准确地描述物流配送问题。     

边坡开挖支护时序有限元分析

为研究公路改扩建工程边坡稳定性的影响因素, 寻求科学的支护方法, 以柳州至南宁高速K1456+800处左侧改扩建边坡为研究对象, 利用ANSYS建立了有限元数值模型, 选择未及时支护和及时支护2种支护方式, 模拟计算了改扩建工程中6级边坡开挖过程中坡体的剪应变增量及水平、竖向位移增量; 为定量分析2种支护条件下边坡开挖过程中位移及应力的变化趋势, 选取了6个特殊节点进行监测, 主要监测内容包括测点的位移(包括水平位移和竖向位移)以及主应力(包括最大主应力和最小主应力)随开挖时步的变化情况。分析结果表明: 无论是否及时支护, 每步剪应变增量最大值均位于坡脚, 但及时支护时, 分布面积及数值较未及时支护时小, 边坡发生失稳的可能性较低; 随着开挖推进, 水平位移增量先减小后小幅增大, 竖向位移增量先急剧增大后缓慢减小, 及时支护下各测点最终位移较未及时支护情况要小; 未及时支护时最终开挖安全系数接近1.0, 及时支护后每步安全系数均大幅提高, 基本大于1.35。综上所述, 及时支护能够有效减小边坡剪切应力, 限制水平与竖向位移, 降低整体应力水平, 提高边坡安全系数, 显著改善坡体稳定性。     

基于DEA的公路建设有效性纵向评价

应用DEA方法中的C2R模型和C2GS2模型, 以内蒙古地区2000~2008年9个年度作为决策单元, 提出了适合DEA方法的公路建设输入输出指标, 对内蒙古地区9年的公路建设情况进行了整体有效性、技术有效性和投影测度分析, 并提出了相关改善措施。分析结果表明: 内蒙古地区在2004年和2008年两年整体有效, 达到投入产出的最佳组合; 其他年份规模收益递增, 继续增加投入可得到更大的产出; 9年内仍有2003、2006、2007年技术无效, 内蒙古地区在加大公路建设投入的同时要加强管理, 注重技术引进和应用。     

GIS与多属性决策理论在公路飞机跑道选址中的应用

通过对影响公路飞机跑道建设、使用和保障3个方面因素进行分析, 得到了公路机场跑道选址评价指标体系。运用公路网地理信息系统的信息管理与空间分析功能, 获取了若干可行待选方案的样本集, 构建了多属性决策模型, 根据最优化理论确定各属性要素的权重值, 进而确定各备选方案考核目标值及最优方案, 最后以某公路飞机跑道选址为例进行了实例验证。分析结果表明: 4个备选方案的考核目标值依次为0.0226、0.0843、0.0158、0.0229, 比较得出最佳方案为方案3, 符合实际, 因此, 该选址方法有效。     

公路养护现代化水平多级模糊评估

科学、高效的现代化公路养护作业与养护管理方法可使公路在使用年限内经常保持完好状态,从而最大限度地发挥公路的运输经济效益.根据公路养护的特点及公路养护现代化的内涵建立了公路养护现代化评估指标体系,根据模糊数学理论构建了公路养护现代化水平多级模糊评估模型,利用该模型可以对一个地区的公路养护现代化水平进行衡量和评估,从而找出存在的不足,为公路养护现代化建设起到引导作用.示例研究表明,该方法可行.     

公路风吹雪灾害缓解技术研究

针对公路风吹雪灾害危害现状,提出风吹雪雪害防治“标本兼治、以本为主”的原则。采取多种形式,特别是研究并利用挡雪墙这一工程措施治理风吹雪灾害,为公路建设、养护、管理提供技术支持与保障。