多孔沥青混合料空隙特征与路用性能关系

以3种级配的OGFC-13马歇尔试件作为载体, 运用X-CT技术和数字图像处理技术获取了不同类型混合料试件的内部空隙分布图像, 采用分形理论研究了多孔沥青混合料的空隙分维特征, 分析了空隙分维特征与混合料路用性能的关系。分析结果表明: 多孔沥青混合料的劈裂强度随着空隙率的增加而减少, 随着空隙轮廓分形维数的增大而增大; 多孔沥青混合料的渗透系数随着空隙率的增加而增加, 随着空隙轮廓分形维数的增大而减小。采用空隙轮廓分形维数可以很好地解释多孔沥青混合料孔隙率基本一致但路用性能差异较大的原因, 可以用于分析多孔排水沥青混合料的空隙分布及其路用性能变化趋势。     

纤维沥青混凝土低温开裂的分形研究

纤维对沥青混凝土裂缝具有抑制作用,同时,纤维沥青混凝土开裂具有分形特征,为此,通过观察在温度、荷载作用下不同纤维含量的沥青混凝土的开裂情况并提取相应的裂缝分布,应用分形维数来研究纤维沥青混凝土在低温时裂缝的生长情况,建立温度、荷载与分形维数之间的关系,从而通过分形维数的变化规律,描述纤维沥青混凝土裂缝生成及扩展过程,为纤维沥青混凝土的开裂研究提供了一种新的思路。     

基于分形理论嵌挤结构级配设计的研究

根据集料的填充特性,提出了临界筛孔的计算系数,从理论上计算出了多级嵌挤骨架型沥青混合料集料中粗、细集料的用量.同时引入了分形理论,根据粗、细集料的架构效应和填充作用的不同,分别提出了粗、细集料级配设计的数学模型.通过计算得出了多级嵌挤骨架型沥青混合料矿料的级配曲线,并通过实验对其进行了检验.结果表明,由公式计算出的设计级配满足规范的技术要求.文中提出的矿料级配的设计方法有别于以往的级配设计方法,是一种纯理论的设计方法.     

基于分形理论的交通事故分析

以某市交通事故统计资料为例,首先采用功率谱分析方法论证了分形理论用于交通事故分析的可行性,计算结果表明在统计意义上,该市交通事故时间序列具有自仿射性。接着利用分形的自相似性与标度不变性将内区间的分形特性进行延拓,并由此构造了具有外推功能的分形插值算法,实现交通事故预测。该算法利用内区间的迭代函数系和吸引子由特定初始点进行搜索,通过迭代使得到的点集与吸引子的均方偏差最小,从而获得需要外推点的函数值作为预测值。最后对交通事故时间序列进行R/S分析,进一步验证了预测结果的合理性,结果表明该市未来几年交通事故仍有增长趋势,应继续加强交通管理。     

分形理论在曲线插值中的应用

传统的线性插值方法具有各自的优缺点及适用性,但都不能很好地兼顾线性地物本身的不规则性。故从初始点选择、迭代次数和分形维度这三个主要方面考虑,对分形插值算法进行实验。通过对结果的比较分析,得到一些有益的结论,它们对于分形理论应用于地形中的线状地物的插值具有一定的参考价值。最后,通过一个实例证明分形插值比其它插值方法具有很大优势。     

高速公路交通流的分形维数与相空间重构预测

对成渝高速公路短时交通流通过计算不同时间尺度下Hurst指数而等到其相应的分形维数,结果表明,时间间隔越短的交通流,其分形维数越大,结构越复杂.由于时间间隔越短的交通流随机性大和复杂的结构,所以预测也就越困难.提出了一种新的基于相空间重构和移动平均相结合的预测方法——移动平均最近邻域法,从理论与实际数据两方面分析和验证了该方法对短时交通流预测的有效性.     

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分形理论已经成为研究城市形态复杂性的有力工具，相对于较多区域层面的城市体系和交通网络的分形研究而言，单个城市内部交通网络的分形研究较少。本文根据1980、1995和2004年大连市基础地图，运用分形理论，采用长度-半径和分支-半径相结合的方法刻画大连城市交通网络时空演变特征。结果表明：随着城市规模的扩大和城市交通网向郊区的推进，大连城市交通网络分形特征在时空尺度上都越来越明显，主城区内外之间的分维差值亦有所减小，网络连通性大幅提高，但具有明显分形特征的无标度区范围无明显变化。这既与大连独特的地形地貌有关，同时表明在大连组团式城市空间格局转变中，主城区发展已由扩容为主转向改造提升为主的功能置换阶段，以主城区为中心的各组团彼此紧密联系，互动发展。文章在此基础上对照已有研究成果体现了分形理论在大连这类港口城市交通网络应用中的特殊性。     

钢筋混凝土构件损伤演化的分形行为

根据试验资料,分析了钢筋混凝土构件在分级荷载作用下开裂及裂纹的演化、分布特性,证明了钢筋混凝土构件表面裂缝分布具有分形性质,并且不同损伤状态下构件表面裂缝的分维数与其动力特性参数之间具有良好的负线性相关关系。研究表明该分维数可作为钢筋混凝土构件损伤程度的衡量指标,从而为钢筋混凝土结构无损检测和剩余寿命评价提供了新的思路和方法。     

沥青路面微细观结构特性分析

采用一种新的扫描技术（X射线CT技术）,研究沥青路面多尺度、集料、空隙等微细观结构特性。运用X射线层析摄像法和分形理论对集料的微细观和沥青混合料空隙空间分布进行描述,采用盒维数对沥青混合料空隙微细观特性进行评定。初步建立沥青路面微细观结构特性研究理论方法,为进一步研究沥青路面微细观结构特性与宏观路用力学性能奠定理论与技术基础。     

基于分形理论评价沥青路面微观构造

鉴于路面微观构造对抗滑性能有着重要的影响,选取4种不同材质的石料分别成型试样,借助散射法-激光纹理仪测量各试样在不同磨损状况下的微观构造,运用分形理论的盒子计数法,通过MATLAB编程实现对试样在不同磨损状况下分维数的计算.试验结果表明:花岗岩的分维数水平和耐磨光性能均较优,石灰岩的耐磨光性能差,该评价方法可以准确评价路面的微观纹理复杂程度,并能有效预测路面的长期抗滑性能.