基于离散元方法的沥青混合料力链演化及分布量化分析

为了研究沥青混合料内部颗粒间力链的演化及分布规律,以AC-13沥青混合料作为研究对象,利用离散元方法重构沥青混合料数字试件,模拟简单性能试验,提取试件内部颗粒间的力链信息进行力链演化、概率分布和角度分布分析。结果表明,通过比较预测结果和实测结果,基于离散元方法重构的AC-13沥青混合料细观模型用于模拟其细观力学特性是可行的。试件内部力链空间分布具有各向异性,以垂直方向的压力力链为主,承受大部分的半正弦荷载。法向力链概率分布随加载时间的变化规律基本一致,法向接触力与平均法向接触力比值f最小时,概率分布出现最大值,f=1.75时,概率分布再次达到峰值,然后逐渐减小并趋于稳定。法向力链角度分布主要位于90°和270°附近,第一、二象限的角度分布比例远大于第三、四象限,60~120°、30~150°中法向力链角度分布比例均大于70%,最小为72.733%。     

市政给排水设计存在问题以及设计方法

市政排水工程对于城市建设与经济的发展都有着密切的联系,随着城市建设的不断发展,市政排水工程设计中存在的问题也逐渐暴露出来,本文从存在的问题及排水系统设计进行分析。     

沥青混合料损伤蠕变特性及模型研究

沥青混合料蠕变过程中,硬化、损伤两种机制同时存在。当硬化机制占主导地位时,蠕变呈现为衰减状态;当损伤机制占主导地位时,蠕变呈现为加速状态;两者互为接近时,则呈现为等速或者近似等速状态。只考虑损伤或黏滞系数的非线性变化均不能合理地描述和解析蠕变过程的3个阶段。以流变学模型理论为基础,综合考虑损伤和硬化效应,建立了一个统一的沥青混合料损伤蠕变模型。将该模型与试验曲线进行对比,两者吻合较好,说明该模型能够反映沥青混合料三阶段蠕变的全过程。在蠕变的大部分时间内损伤的发展都是平稳的,在接近破坏时损伤则会快速发展。在蠕变的第一、二阶段也存在损伤,只是损伤值较小,而将其忽略是不合理的。定义第三阶段起始的时间为流变时间,可作为研究沥青混合料损伤蠕变特性的指标,其值越大,表示蠕变变形进入破坏阶段所需要的时间越长。     

泥石流作用下道路结构韧性分析及提升

针对道路结构抗灾韧性研究的不足,提出了泥石流冲击和淤埋作用下的道路结构性能响应函数,通过分析泥石流防治特征和道路结构韧性特征对其进行求解,并用泥石流作用后道路结构性能的累积损失程度表征其安全韧性,构建了道路结构安全韧性理论模型。以甘肃省沙湾镇水峪沟泥石流为例,分析了水峪沟国道394 km+800 m处道路结构在自我恢复、灾中采取抵御措施、灾后应急处理3种情况下的韧性曲线和安全韧性。结果表明：未采取任何措施时,道路结构安全韧性值仅为63.92%;而对泥石流灾害采取应急处理后,道路结构应对灾害的能力提升至81.98%;对泥石流采取抵御措施后,道路结构应对灾害的能力进一步提升至85.76%,韧性得到了明显提升。本文研究成果量化了泥石流作用下道路结构的抵抗力和恢复力,可为提升泥石流作用下的道路结构韧性提供决策依据。     

长余辉标线涂料用改性发光粉的制备及性能

旨在选用双硅膜嫁接改性技术对铕、镝掺杂的铝酸锶(SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺)类蓄能发光粉进行成膜保护处理,采用化学沉淀法以硅酸钠为原料制备第一层无机硅膜,采用溶胶-凝胶法以KH570为原料制备第二层有机硅膜,而后嫁接丙烯酸膜制备了改性发光粉,并通过耐水性、荧光性能和热稳定性表征技术,对发光粉的改性效果进行了综合评估。结果表明,双硅膜嫁接改性工艺可以实现发光粉的完整包覆,并使发光粉水分散液的pH增长率降低64.9%,发光粉耐水性得到明显提升,采用80%(以发光粉质量计)的硅酸钠和10%的硅烷偶联剂KH570可以获得最佳的改良效果。改性发光粉的10 min和60 min发光亮度可达194.4 mcd/m²和24.3 mcd/m²,余辉时间12.8 h,并具有较好的热稳定性。所得研究成果对实现道路标线的主动发光并提高夜间潮湿状态下路面交通标线的视认性具有潜在的应用价值。     

“领跑型”公路隧道工程一流本科人才培养的理念与实践

针对我国交通强国建设对公路隧道专业人才培养“世界前列⁽(1))”的新要求,开展了公路隧道工程本科人才教育教学改革与实践,提出并施行了以培养“领跑型”一流本科人才为目标的工程教育理念与教学方法。构建并施行了“两阶段、三导师、四平台”的人才培养模式,形成了以实、新、强为特色的课程创新体系。通过创建与领先工程建设结合的隧道课程“五阶段教学法”,搭建重大工程实践基地和现场虚拟感知示范平台,建立提升学生工程“领跑”意识和创新能力的保障体系,解决了公路隧道工程教育中人才培养如何适应“世界前列”、学生发展渴求、用人单位需求,以及工程教学的内容、方法、数字模拟、实习实践等滞后于日新月异的“世界前列”重大隧道工程等难题,解决了学生的工程创新意识弱等工程教育难题,所培养的一批批“领跑型”一流专业人才,正在国内外重大隧道工程建设中发挥着中坚骨干作用。     

沥青混合料时间-应力-温度等效研究

为研究沥青混合料的时间-应力-温度依赖性,对3种沥青混合料进行了不同温度和应力水平下的静载蠕变试验,分析了温度、应力水平对沥青混合料蠕变特性的影响.结果表明:应力水平与温度对沥青混合料特征时间的影响相似,具有等效性;可以应用非线性黏弹性体的时间-应力-温度等效原理,推导出恒力温度位移因子、恒温应力位移因子和温度-应力联合位移因子;将沥青混合料在其他温度、应力水平下的蠕变曲线移位,可得到参考温度、参考应力水平下的蠕变主曲线.该研究成果也可为其他黏弹性材料的蠕变研究提供参考.     

非平稳极端风作用下大跨桥梁瞬态风致效应分析

为了研究非平稳风场瞬态效应对风致桥梁响应的影响,基于Hilbert谱进行全桥非平稳风场模拟,采用Cholesky分解嵌入风场空间相性,并引入2-D阶跃响应函数建立了考虑瞬态效应的非平稳风致桥梁抖振响应分析方法。通过下击暴流和台风实测数据提取Hilbert谱,从而高精度地重现真实下击暴流/台风风场。依托某大跨度悬索桥进行非平稳抖振响应分析,探究了非平稳风场瞬态效应对桥梁气动力和抖振响应的影响。研究结果表明：下击暴流风场表现出显著的非平稳特征,时变平均风致瞬态效应明显改变了风-桥耦合系统的气动特征,使阶跃响应函数呈现出显著的时变性,进而影响大跨度桥梁的抖振响应;而在台风风场中,时变平均风致瞬态效应并不显著,对气动力和桥梁抖振响应的影响几乎可以忽略。     

基于PCA-PSO-SVM的沥青路面使用性能评价

为合理地对沥青路面使用性能进行综合评价,针对传统路面使用性能评价方法主观性强以及已有模型存在缺陷等问题,提出了基于主成分分析-粒子群优化-支持向量机（PCAPSO-SVM）的评价模型。通过主成分分析（PCA）对评价指标进行降维处理,形成彼此相互独立的主成分,利用粒子群算法（PSO）全局搜索优势对支持向量机（SVM）的关键参数——惩罚系数C和核函数参数g进行优化,以提高模型精度。最后,以西南地区某高速公路170个养护路段为例,分别使用PCA-PSO-SVM模型和《公路技术状况评定标准》对路面性能进行综合评价。结果表明,PCA-PSO-SVM模型克服了依靠经验确定参数的缺点,识别精度提高,评价结果更符合实际路况。     

尺寸和形状效应对多孔结构风阻系数的影响

为研究孔径、孔间距、孔隙形状和透风率等因素对风障这类多孔结构应用性能的影响,进行了多个参数的多孔板测力风洞试验,对比了各个参数对多孔板风阻系数的影响效应,通过数值模拟对不同参数下多孔板的流场特性及压力降变化规律进行分析,讨论了相同透风率下,孔径大小和孔间距对边界层厚度、有效透风率的影响,并与风洞试验结果进行对比。结果表明：孔隙形状对多孔板风阻系数影响较小,而长宽比、孔径和孔间距对多孔板风阻系数影响较大,可作为影响多孔结构风阻系数的关键性参数。