包含立交匝道信息的高速公路网络复杂拓扑结构研究

在以往的路网拓扑研究中,立交和出入口一般都只被看成一个节点来处理,没有涉及具体的匝道信息,但随着路网规模的扩大及基于路网拓扑的安全性分析、通达性研究、交通标志设置、紧急情况处置、模拟仿真和车辆导航等需求的不断增加,原来单层结构的拓扑关系已经不能满足这些应用要求,另一方面,由于原来路网拓扑结构相对比较简单,导致相应的最佳路径搜寻算法都很复杂.在总结已完成项目的基础上,从交通工程角度研究了一种包含具体匝道信息的多层次高速公路路网复杂拓扑结构,包含路段/节点、匝道/出入口、方向节点等内容,满足地理数据文件(GDF)标准格式要求,可支持新一代基于复杂路网结构的多种应用,采用双向链表建立的数据结构,方便增减高速公路、立交或者出入口等对象,在此基础上研究了一种适应复杂路网架构的路径搜索算法,为基于所提出的复杂路网拓扑应用提供了可能.     

高速公路出行距离特征分析与应用

为分析高速公路出行距离特征与快速准确地计算高速公路起讫点(origin-destination,OD)矩阵,通过统计收费数据探寻不同车型的出行距离特征,并结合收费站点区域的联系强度构建OD估算模型。根据车型分类标准对收费数据进行分车型整合处理,利用频数分析和曲线拟合建立出行特征函数,并利用空模型法模拟客车和货车距离衰减规律;根据收费站不同行车区间内出行概率与节点间的联系强度,建立基于驾驶员出行特征的OD估算模型并进行实例分析。结果显示:河北省客、货车出行距离区间分别集中在50～150 km与100～300 km;距离衰减系数分别为1.08和1.205,不同于默认值2,随距离的增加有显著的衰减趋势;客车和货车最佳拟合函数分别为对数正态分布和正态分布,OD估算结果误差小于5%。     

高速公路路侧容错环境的RST-GCE法评价

 通过分析高速公路路侧环境的实际情况,考虑防止车辆驶出路外、避免侧翻或碰撞事故、降低事故严重性等因素,建立了路侧容错环境评价指标体系。运用灰色聚类评价法与粗集理论(RST-GCE)建立了高速公路路侧容错环境的综合评价模型。同时,应用所建立的评价模型评价某运营高速公路路侧容错环境,评价结果与实际情况相符。研究表明,所建立的高速公路路侧容错环境评价指标体系和模型合理,可为高等级公路路侧安全评价提供参考。     

穿越粉煤灰沉淀池场区高速公路路基处理方法

为研究穿越粉煤灰沉淀池场区的某高速公路路基处理效果,通过室内试验和现场试验研究了粉煤灰场区的工程性状和承载特性,并对粉煤灰用于路床填筑材料时的施工配合比进行了研究。结果表明,粉煤灰孔隙比大,黏聚力低,渗水性较好,适宜采用强夯法加固处理。强夯法加固处理后粉煤灰沉淀池场区最大压实度可达93%,其承载力特征值约为加固前场区承载力特征值的1. 9倍。粉煤灰填筑路床区时,采用粉煤灰∶黏性土为7∶3,外掺水泥为5%的配合比作为施工配合比,可满足粉煤灰路堤压实度96%以上的要求。     

高温下栓钉剪力连接件受力性能的试验

为研究高温下栓钉的抗剪性能,对24个栓钉推出试件进行了高温下推出试验.试验考虑了平板、压型钢板肋与钢梁垂直和压型钢板肋与钢梁平行三种混凝土板型式,考察了栓钉在不同温度下不同混凝土板型式中的受力特点和破坏模式.试验结果表明:平板混凝土试件和压型钢板肋与钢梁平行的试件均为焊缝上侧栓钉剪断破坏,而压型钢板肋与钢梁垂直的试件在温度较低时为混凝土拔出破坏,温度较高时转为栓钉剪断破坏.另外,三种混凝土板型式中栓钉的抗剪承载力和刚度均随温度的升高而降低,且平板混凝土试件和压型钢板肋与钢梁平行的试件中栓钉的承载力比压型钢板肋与钢梁垂直的试件中栓钉要高.通过对试验数据的拟合,提出了高温下栓钉抗剪承载力的计算公式.     

高温后地质聚合物混凝土损伤特性试验

采用矿渣和粉煤灰为原料,硅酸钠和氢氧化钠为激发剂,制备了矿渣粉煤灰基地质聚合物混凝土,通过超声波检测及抗压强度试验,研究了不同温度、不同冷却方式下SFGC的质量损失及力学、声学特性变化规律。结果表明,高温总体上导致SFGC的质量、抗压强度及纵波波速减小,峰值应变增大,频谱中高频成分衰减; 冷却方式对高温后SFGC的损伤演化具有显著影响,经浇水冷却后的试件较自然冷却情况性能退化更为严重; 600 ℃为SFGC性能突变的临界温度,600 ℃之后,其性能急剧劣化。     

桥梁高桩承台体系推倒分析侧向力分布模式

介绍了几种常见的侧向力分布模式,并针对高桩承台体系的等效固结模型,通过改变承台质量,对几种分布模式的推倒分析曲线与非线性时程分析结果进行了比较.发现承台质量较大时,上述模式均低估了承台的惯性力作用,并且时程分析得到的体系抵抗不同地震波的能力差异较大,而上述模式对应的能力曲线却没有体现出这种不同.考虑到高桩承台体系承台惯性力较大的特点,借鉴墩顶集中力分布模式,提出了双集中力分布模式.以一飘浮体系斜拉桥的高桩承台模型为例,进行常见模式以及新模式下纵桥向的推倒分析,并将推倒分析曲线与非线性时程分析的结果进行了比较,发现新模式的结果与时程分析的结果吻合得较好.     

上海市高架道路污染物浓度分布模式研究

通过对上海市高架道路的车密度和污染物浓度进行实测统计,分析了两者之间的关系．根据分析结果,以车密度为主要变量,建立了高架道路污染物浓度分布模式．其模拟计算结果与实测数据相关性良好,证明该模式可根据车密度的变化预测高架道路的空气污染状况．     

贵州山区高速公路桥梁设计

以贵州多条高速公路桥梁设计为例,结合贵州山区高速公路特点,介绍贵州山区高速公路桥梁设计特点,以供相关的技术人员参考交流。     

基于XFEM的混凝土保护层锈胀裂纹分析

采用扩展有限元法(XFEM)和过盈装配的方式,建立了混凝土保护层非均匀锈胀开裂有限元模型。计算结果表明:首先在与钢筋接触的左右两侧10°~30°范围内形成包含数条微裂纹的裂纹带,对称于钢筋的中轴线背向发展,随着锈蚀程度的加深,在裂纹带形成一条斜向的主裂纹,从而导致保护层产生"楔形"破坏。通过对ABAQUS进行二次开发,提取了锈胀裂纹长度,发现裂纹长度与钢筋锈蚀率之间呈指数关系,指出裂纹发展可分为3个阶段(萌生区、扩展区和平缓区),应以裂纹进入平缓区的钢筋锈蚀率对结构进行评估,并给出了界限判据。与广惠高速公路沿线桥梁保护层剥落病害对比分析,验证了计算结果的精确性。