2011年, 第28卷, 第1期 刊出日期:2011-01-15
  

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    道路工程
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    张云龙, 刘寒冰
    2011, 28(1): 1-6,24.
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    为了准确计算连续配筋混凝土路面在温度作用下整个路段任意点的位移和应力,基于钢筋混凝土间粘结滑移效应,考虑地基摩阻力的影响,采用接触有限元理论建立了连续配筋混凝土路面的刚度方程,得出了考虑各个裂缝间隔段和锚固地梁之间联合作用的整个路段各部分应力和位移的有限元解。通过具体算例,研究了连续配筋混凝土路面在温度应力作用下的钢筋与混凝土各部分的位移和应变的分布情况。计算结果表明,若采用裂缝处钢筋位移为零的假设条件显得不尽合理,温度梯度的影响不可忽略,靠近端部的锚固地梁位移和内力最大。

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    张云龙,刘寒冰
    2011, 28(1): 1-6.
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    为了准确计算连续配筋混凝土路面在温度作用下整个路段任意点的位移和应力,基于钢筋混凝土间粘结滑移效应,考虑地基摩阻力的影响,采用接触有限元理论建立了连续配筋混凝土路面的刚度方程,得出了考虑各个裂缝间隔段和锚固地梁之间联合作用的整个路段各部分应力和位移的有限元解。通过具体算例,研究了连续配筋混凝土路面在温度应力作用下的钢筋与混凝土各部分的位移和应变的分布情况。计算结果表明,若采用裂缝处钢筋位移为零的假设条件显得不尽合理,温度梯度的影响不可忽略,靠近端部的锚固地梁位移和内力最大。

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    2011, 28(1): 1.
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    摘要:
    为了准确计算连续配筋混凝土路面在温度作用下整个路段任意点的位移和应力,基于钢筋混凝土间粘结滑移效应,考虑地基摩阻力的影响,采用接触有限元理论建立了连续配筋混凝土路面的刚度方程,得出了考虑各个裂缝间隔段和锚固地梁之间联合作用的整个路段各部分应力和位移的有限元解。通过具体算例,研究了连续配筋混凝土路面在温度应力作用下的钢筋与混凝土各部分的位移和应变的分布情况。计算结果表明,若采用裂缝处钢筋位移为零的假设条件显得不尽合理,温度梯度的影响不可忽略,靠近端部的锚固地梁位移和内力最大。

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    姚辉, 李亮, 应荣华, 但汉成, 杨小礼
    2011, 28(1): 7-12.
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    为了深入分析冷再生混合料的级配问题,用美国伊州贝雷法进行冷再生混合料级配设计优化研究,并采用乳化沥青和水泥两种添加剂来改善冷再生混合料性能。通过分析比较旧沥青混合料和经过沥青抽提试验后的旧混合料的筛分结果来确定原始旧混合料用作骨料的级配,再分别选用旧沥青混合料原样筛分和抽提筛分曲线来添加一定比例的新骨料和水泥来配置冷再生混合料的骨架结构,依据修正马歇尔试验确定各冷再生混合料的最佳乳化沥青用量和用水量。分析得出冷再生混合料级配须根据抽提筛分来调整,且其冷再生混合料的最佳乳化沥青和用水量均为3.5%,由此形成优化后的冷再生混合料,并进行冷再生混合料路用性能试验(车辙试验、水稳定性试验、疲劳试验)的测试分析,最后得出按抽提筛分调整级配后的混合料路用性能更好。

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    姚辉,李亮,应荣华,但汉成,杨小礼
    2011, 28(1): 7-12.
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    为了深入分析冷再生混合料的级配问题,用美国伊州贝雷法进行冷再生混合料级配设计优化研究,并采用乳化沥青和水泥两种添加剂来改善冷再生混合料性能。通过分析比较旧沥青混合料和经过沥青抽提试验后的旧混合料的筛分结果来确定原始旧混合料用作骨料的级配,再分别选用旧沥青混合料原样筛分和抽提筛分曲线来添加一定比例的新骨料和水泥来配置冷再生混合料的骨架结构,依据修正马歇尔试验确定各冷再生混合料的最佳乳化沥青用量和用水量。分析得出冷再生混合料级配须根据抽提筛分来调整,且其冷再生混合料的最佳乳化沥青和用水量均为35%,由此形成优化后的冷再生混合料,并进行冷再生混合料路用性能试验(车辙试验、水稳定性试验、疲劳试验)的测试分析,最后得出按抽提筛分调整级配后的混合料路用性能更好。

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    胡迟春, 王端宜, Nelson GIBSON, Emin KUTAY, Jack YOUTCHEFF
    2011, 28(1): 13-18.
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    为了研究沥青混合料内部集料结构,利用CT断层扫描技术对沥青混合料内部集料进行三维重构,基于Matlab(自行编制程序对集料进行识别与分离。很多情况下集料是互相接触的,这些相互接触的集料容易被程序错误地识别成是一个集料。为此首先用Gaussian过滤器使集料变得更光滑,再利用Hmax过滤器使集料变得更平滑,最后进行Watershed过滤器把连接在一起的集料截段进行识别与分离。通过不同试验对这一方法进行了论证。基于此,利用CT断层扫描分析实际的沥青混合料。从计算出来的集料体积信息可以看出,与混合料内部集料级配情况是相符的。研究结果表明基于CT技术沥青混合料集料的三维识别与分离是可行的,为进一步研究沥青混合料压实过程中集料运动方向、离析和级配变化等打下了坚实的基础。

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    胡迟春,王端宜,Nelson GIBSON,Emin KUTAY,Jack YOUTCHEFF
    2011, 28(1): 13-18.
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    为了研究沥青混合料内部集料结构,利用CT断层扫描技术对沥青混合料内部集料进行三维重构,基于Matlab自行编制程序对集料进行识别与分离。很多情况下集料是互相接触的,这些相互接触的集料容易被程序错误地识别成是一个集料。为此首先用Gaussian过滤器使集料变得更光滑,再利用Hmax过滤器使集料变得更平滑,最后进行Watershed过滤器把连接在一起的集料截段进行识别与分离。通过不同试验对这一方法进行了论证。基于此,利用CT断层扫描分析实际的沥青混合料。从计算出来的集料体积信息可以看出,与混合料内部集料级配情况是相符的。研究结果表明基于CT技术沥青混合料集料的三维识别与分离是可行的,为进一步研究沥青混合料压实过程中集料运动方向、离析和级配变化等打下了坚实的基础。

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    张肖宁, 孙杨勇
    2011, 28(1): 19-24.
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    研制了一种采用激光三角测量技术的微距测量系统,对路面常用的花岗岩、玄武岩等粗集料的表面微观纹理进行测量,并分析了系统各种误差等干扰因素。利用MATLAB平台,采用盒子计数法对各种表面曲线及其所对应的原始数据进行分析,得出表面纹理的分形维数。测量分析系统总体抗干扰能力较强,满足粗集料微观测量要求,系统总体可靠、可行。对比研究结果表明,粗集料表面微观纹理分维数越大则其粗糙程度越复杂,越有利于提高路面抗滑性能,所选样品的玄武岩,花岗岩和卵石的表面微观纹理分维数依次减小且分维数有明显差异,符合实际应用情况,因此本测量分析方法为沥青面层石料的优选提供了新的方法和指标。

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    张肖宁,孙杨勇
    2011, 28(1): 19-24.
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    研制了一种采用激光三角测量技术的微距测量系统,对路面常用的花岗岩、玄武岩等粗集料的表面微观纹理进行测量,并分析了系统各种误差等干扰因素。利用MATLAB平台,采用盒子计数法对各种表面曲线及其所对应的原始数据进行分析,得出表面纹理的分形维数。测量分析系统总体抗干扰能力较强,满足粗集料微观测量要求,系统总体可靠、可行。对比研究结果表明,粗集料表面微观纹理分维数越大则其粗糙程度越复杂,越有利于提高路面抗滑性能,所选样品的玄武岩,花岗岩和卵石的表面微观纹理分维数依次减小且分维数有明显差异,符合实际应用情况,因此本测量分析方法为沥青面层石料的优选提供了新的方法和指标。

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    李廷刚, 李金钟, 李伟
    2011, 28(1): 25-30.
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    通过对橡胶沥青进行电镜分析,认为橡胶沥青形成机理可以解释为胶粉与基质沥青在高温条件下混合后同时发生物理和化学两种反应。胶粉颗粒发生物理溶胀反应,同时胶粉颗粒表面与基质沥青形成凝胶体,彼此相连形成似网状结构。对不同规格胶粉、不同胶粉掺量、不同反应时间和不同反应温度所生成的橡胶沥青进行对比试验,并对橡胶沥青混合料的性能以及路面指标进行了检测。结果表明:胶粉粒径对橡胶沥青指标以及存储性能有一定影响,应使用20~40目载重汽车子午胎胶粉;胶粉掺量越大,橡胶沥青粘度越高,在确保施工可行性的前提下应尽可能增大胶粉掺量;同时反应温度和反应时间对橡胶沥青的指标有较大影响,建议反应温度控制在180~190℃,反应时间45 min左右,不宜超过4 h。

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    李廷刚,李金钟,李伟
    2011, 28(1): 25-30.
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    通过对橡胶沥青进行电镜分析,认为橡胶沥青形成机理可以解释为胶粉与基质沥青在高温条件下混合后同时发生物理和化学两种反应。胶粉颗粒发生物理溶胀反应,同时胶粉颗粒表面与基质沥青形成凝胶体,彼此相连形成似网状结构。对不同规格胶粉、不同胶粉掺量、不同反应时间和不同反应温度所生成的橡胶沥青进行对比试验,并对橡胶沥青混合料的性能以及路面指标进行了检测。结果表明:胶粉粒径对橡胶沥青指标以及存储性能有一定影响,应使用20~40目载重汽车子午胎胶粉;胶粉掺量越大,橡胶沥青粘度越高,在确保施工可行性的前提下应尽可能增大胶粉掺量;同时反应温度和反应时间对橡胶沥青的指标有较大影响,建议反应温度控制在180~190 ℃,反应时间45 min左右,不宜超过4 h。

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    陈渊召, 张舒畅
    2011, 28(1): 31-36,55.
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    通过基本力学性能试验,对比研究了三灰碎石等半刚性基层材料的强度特性。基于失水率、干缩应变、干缩系数等指标,研究分析了三灰碎石和其他半刚性基层材料的干缩性能。回归分析了累计干缩量与时间和累计失水率的关系。并通过温缩试验分别研究了温度收缩系数与温度区间的关系、平均温缩系数与最大温缩系数的关系。研究表明:在三灰碎石外掺水泥小于2%的情况下,三灰碎石的干缩性能、温缩性能均优于水泥粉煤灰稳定碎石和水泥稳定碎石,但是均比二灰碎石稍差。建议三灰碎石外掺水泥的含量不超过2%,通过早期养护提高三灰碎石的干温缩性能;推荐以0~-10℃之间的温缩系数评价三灰碎石的温缩性能。

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    陈渊召,张舒畅
    2011, 28(1): 31-36.
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    通过基本力学性能试验,对比研究了三灰碎石等半刚性基层材料的强度特性。基于失水率、干缩应变、干缩系数等指标,研究分析了三灰碎石和其他半刚性基层材料的干缩性能。回归分析了累计干缩量与时间和累计失水率的关系。并通过温缩试验分别研究了温度收缩系数与温度区间的关系、平均温缩系数与最大温缩系数的关系。研究表明:在三灰碎石外掺水泥小于2%的情况下,三灰碎石的干缩性能、温缩性能均优于水泥粉煤灰稳定碎石和水泥稳定碎石,但是均比二灰碎石稍差。建议三灰碎石外掺水泥的含量不超过2%,通过早期养护提高三灰碎石的干温缩性能;推荐以0~-10℃之间的温缩系数评价三灰碎石的温缩性能。

  • 道路工程
    唐仁华, 陈昌富
    2011, 28(1): 37-41.
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    运用系统可靠性理论,建立了锚杆挡墙中肋柱锚杆体系的系统可靠性模型。根据规范推荐的主动土压力的计算方法,考虑锚杆的多种失效方式,导出了肋柱锚杆体系的结构功能函数。编制程序对算例进行分析计算,得到了锚杆系统不同破坏模式下的可靠指标。最后讨论了随机变量的变异性对系统可靠度的影响以及单根锚杆可靠指标随岩土体深度的变化,发现参数φ的变异性对锚杆体系可靠指标的影响最大,单根锚杆的可靠度随深度迅速降低。

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    唐仁华,陈昌富
    2011, 28(1): 37-41.
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    运用系统可靠性理论,建立了锚杆挡墙中肋柱锚杆体系的系统可靠性模型。根据规范推荐的主动土压力的计算方法,考虑锚杆的多种失效方式,导出了肋柱锚杆体系的结构功能函数。编制程序对算例进行分析计算,得到了锚杆系统不同破坏模式下的可靠指标。最后讨论了随机变量的变异性对系统可靠度的影响以及单根锚杆可靠指标随岩土体深度的变化,发现参数φ的变异性对锚杆体系可靠指标的影响最大,单根锚杆的可靠度随深度迅速降低

  • 道路工程
    王丙兴
    2011, 28(1): 47-51.
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    为了较好的预测工后沉降,从软土的结构性入手,考虑天然软土的结构性损伤,减少由于软土的扰动、损伤对计算结果精确性的影响,对受扰动软土的弹性力学特征值进行了修正;结合反分析方法,由沉降固结计算的角度对模型参数进行反分析,预测了沉降趋势,并与实际观测数据及理论计算数值进行比较,对工后沉降做出合理地预测。结果表明,软土路基沉降预测不应该忽视软土的结构性损伤,通过对土参数的反演修正,计算出的软土路基沉降预测值和实测值更加接近,应用反分析理论可根据工程现场实测的变形及其他可观测信息进行一系列反馈处理,能将设计与施工过程密切联系起来,是动态设计的最基本也是最重要的组成部分。

  • 道路工程
    赵明华,廖彬彬,刘思思,黄利雄
    2011, 28(1): 42-46.
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    针对基桩竖向承载力自锚法测试体系中桩底嵌岩压力型锚杆的受力特点,基于Kelvin问题的弹性位移解,并结合锚固体-岩石作用的剪胀机理,推导了压力型锚杆应力分布的弹性解。基于所获得的解答,分析了桩底嵌岩锚杆锚固段应力沿锚固长度的分布规律,并分析了各种岩土参数变化对锚固段剪应力分布的影响。结果表明:桩底嵌岩锚杆锚固段上的正应力随着距承载板距离的增大而减小,剪应力随着距承载板距离的增大先增大后减小,峰值剪应力随着剪胀角的增大而增大,随着锚固体泊松比的增大而减小。

  • 桥梁工程
  • 桥梁工程
    项琴, 朱宏伟
    2011, 28(1): 52-55.
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    介绍了Vague集的基本概念和Vague集多准则评价模糊决策问题,构造了其记分函数,并将该决策理论应用于路堑边坡设计方案的优选问题中。分析了影响方案优选的基本因素,给出了工程造价、边坡稳定效果、占地、施工环境、施工难度和弃方量等评价指标,阐述了各备选方案的Vague集表达方法,为路堑边坡设计方案的选择提供了新的思路。最后以渝湘高速公路的某深挖路堑边坡为例,详细说明了该评价模型的应用步骤,并证实了该方法的有效性。研究表明,基于Vague集的路堑边坡方案优选模型,计算过程简单,评价结果可靠,具有较高的实用性。

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    王丙兴
    2011, 28(1): 47-51.
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    为了较好的预测工后沉降,从软土的结构性入手,考虑天然软土的结构性损伤,减少由于软土的扰动、损伤对计算结果精确性的影响,对受扰动软土的弹性力学特征值进行了修正;结合反分析方法, 由沉降固结计算的角度对模型参数进行反分析,预测了沉降趋势,并与实际观测数据及理论计算数值进行比较,对工后沉降做出合理地预测。结果表明,软土路基沉降预测不应该忽视软土的结构性损伤,通过对土参数的反演修正,计算出的软土路基沉降预测值和实测值更加接近,应用反分析理论可根据工程现场实测的变形及其他可观测信息进行一系列反馈处理,能将设计与施工过程密切联系起来,是动态设计的最基本也是最重要的组成部分。

  • 桥梁工程
  • 桥梁工程
    周先雁, 冯新
    2011, 28(1): 56-61.
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    为了研究缓粘结预应力混凝土构件的受力性能和使用性能,采用2种不同的方式制作了缓粘结预应力筋,即采用增强纤维塑料布缠绕的方式和PVC塑料管灌浆的方式,并对3根缓粘结部分预应力混凝土T梁进行了试验研究和理论分析,得到了试验梁在荷载作用下的裂缝发展和分布规律,以及荷载与最大裂缝宽度之间的关系。在试验研究的基础上,结合裂缝宽度的影响因素、试验梁的特性和国家现行标准规范,建立了缓粘结部分预应力混凝土梁最大裂缝宽度的计算公式,且计算结果与试验结果吻合较好。

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    项琴,朱宏伟
    2011, 28(1): 52-55.
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     介绍了Vague集的基本概念和Vague集多准则评价模糊决策问题,构造了其记分函数,并将该决策理论应用于路堑边坡设计方案的优选问题中。分析了影响方案优选的基本因素,给出了工程造价、边坡稳定效果、占地、施工环境、施工难度和弃方量等评价指标,阐述了各备选方案的Vague集表达方法,为路堑边坡设计方案的选择提供了新的思路。最后以渝湘高速公路的某深挖路堑边坡为例,详细说明了该评价模型的应用步骤,并证实了该方法的有效性。研究表明,基于Vague集的路堑边坡方案优选模型,计算过程简单,评价结果可靠,具有较高的实用性。

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    蔡金标, 陈海浪, 胡蒙
    2011, 28(1): 62-67.
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    通过引入坦拱、吊杆力相等、等效膜张力等假定,用力学方法推导了下承式3跨连续梁拱组合桥梁拱肋荷载分担比、主梁跨中挠度、拱肋跨中挠度的计算公式。通过改变结构参数,建立了多个桥梁模型,并将各模型下公式计算结果与有限元计算结果进行对比,验证了计算公式的正确性。为了使二者的计算结果更加接近,通过误差分析,对公式进行了修正。拱肋荷载分担比、主梁跨中挠度、拱肋跨中挠度的计算误差基本在3%、10%、20%以内。最后还通过参数分析,探讨了各相关结构参数对拱肋荷载分担比的影响。本文计算公式和参数分析结果对同类桥型的初步设计有很大的指导作用。

  • 桥梁工程
    周先雁,冯新
    2011, 28(1): 56-61.
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    为了研究缓粘结预应力混凝土构件的受力性能和使用性能,采用2种不同的方式制作了缓粘结预应力筋,即采用增强纤维塑料布缠绕的方式和PVC塑料管灌浆的方式,并对3根缓粘结部分预应力混凝土T梁进行了试验研究和理论分析,得到了试验梁在荷载作用下的裂缝发展和分布规律,以及荷载与最大裂缝宽度之间的关系。在试验研究的基础上,结合裂缝宽度的影响因素、试验梁的特性和国家现行标准规范,建立了缓粘结部分预应力混凝土梁最大裂缝宽度的计算公式,且计算结果与试验结果吻合较好。

  • 桥梁工程
    蒋友宝, 张建仁, 刘扬
    2011, 28(1): 68-73.
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    对某既有钢筋混凝土拱肋的试验结果进行了较详尽的研究。首先基于静力和模态试验得出,既有拱肋的刚度并非一致下降,而具有波动变化的特征。然后基于模型修正技术,通过不断调整结构刚度参数以获得与试验结果相一致的策略,计算了该拱肋的初始刚度分布和加载各阶段的刚度分布。在此基础上研究了既有钢筋混凝土拱肋破坏过程中内力变化的一些规律。最后利用这些成果进行了极限荷载验证。结果表明基于内力变化规律来推求极限荷载的方法具有较高精度。

  • 桥梁工程
    蔡金标,陈海浪,胡蒙
    2011, 28(1): 62-67.
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    通过引入坦拱、吊杆力相等、等效膜张力等假定,用力学方法推导了下承式3跨连续梁拱组合桥梁拱肋荷载分担比、主梁跨中挠度、拱肋跨中挠度的计算公式。通过改变结构参数,建立了多个桥梁模型,并将各模型下公式计算结果与有限元计算结果进行对比,验证了计算公式的正确性。为了使二者的计算结果更加接近,通过误差分析,对公式进行了修正。拱肋荷载分担比、主梁跨中挠度、拱肋跨中挠度的计算误差基本在3%、10%、20%以内。最后还通过参数分析,探讨了各相关结构参数对拱肋荷载分担比的影响。本文计算公式和参数分析结果对同类桥型的初步设计有很大的指导作用。

  • 桥梁工程
    王达, 刘扬, 陈敏海
    2011, 28(1): 74-79.
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    基于时程分析法,借助大型有限元计算程序,以四川某超高墩大跨部分曲线连续刚构桥为背景,对该桥进行了自振特性及地震反应分析,对比研究了同条件下部分曲线桥与直线桥的抗震性能的差异,对左右幅之间的横向联系对结构整体刚度的贡献及对结构整体抗震性能的影响也进行了相应研究。研究结论表明:该类结构的曲线线形对自振频率的影响较少,其结构刚度主要受制于桥墩,若在左右幅之间增设横向联系,将在很大程度上改善结构的受力;该类结构的抗震性能受主梁与桥墩二者刚度比值的影响较明显,当二者刚度比值处于合理范围时能有效的降低结构位移动力响应,有利于结构的抗震;此外,桥墩的高度对结构的动力稳定性的影响较大,随着桥墩高度降低,结构动力稳定性越趋于稳定。

  • 桥梁工程
    蒋友宝,张建仁,刘扬
    2011, 28(1): 68-73.
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    对某既有钢筋混凝土拱肋的试验结果进行了较详尽的研究。首先基于静力和模态试验得出,既有拱肋的刚度并非一致下降,而具有波动变化的特征。然后基于模型修正技术,通过不断调整结构刚度参数以获得与试验结果相一致的策略,计算了该拱肋的初始刚度分布和加载各阶段的刚度分布。在此基础上研究了既有钢筋混凝土拱肋破坏过程中内力变化的一些规律。最后利用这些成果进行了极限荷载验证。结果表明基于内力变化规律来推求极限荷载的方法具有较高精度。

  • 桥梁工程
    吴玉华, 亓兴军, 郭剑飞
    2011, 28(1): 80-85.
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    对大跨度钢管混凝土拱桥在三维地震激励下进行了非线性时程分析。几何非线性分析采用修正拉格朗日描述(U.L列式法),材料非线性采用钢管混凝土统一理论并考虑等效紧箍力,通过对某大跨度钢管混凝土拱桥的非线性地震响应分析,研究了几何非线性、材料非线性、阻尼比及行波效应对拱桥地震响应的影响。结果表明:几何非线性对钢管混凝土拱桥地震响应的影响程度与结构的地震响应幅度有关;阻尼比和行波效应对钢管混凝土拱桥地震响应的影响是显著的;材料非线性对拱肋位移和轴力的影响较小,但对拱肋的面内外弯矩影响较大。

  • 桥梁工程
    王达,刘扬,陈敏海
    2011, 28(1): 74-79.
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    基于时程分析法,借助大型有限元计算程序,以四川某超高墩大跨部分曲线连续刚构桥为背景,对该桥进行了自振特性及地震反应分析,对比研究了同条件下部分曲线桥与直线桥的抗震性能的差异,对左右幅之间的横向联系对结构整体刚度的贡献及对结构整体抗震性能的影响也进行了相应研究。研究结论表明:该类结构的曲线线形对自振频率的影响较少,其结构刚度主要受制于桥墩,若在左右幅之间增设横向联系,将在很大程度上改善结构的受力;该类结构的抗震性能受主梁与桥墩二者刚度比值的影响较明显,当二者刚度比值处于合理范围时能有效的降低结构位移动力响应,有利于结构的抗震;此外,桥墩的高度对结构的动力稳定性的影响较大,随着桥墩高度降低,结构动力稳定性越趋于稳定。

  • 桥梁工程
    王中文
    2011, 28(1): 86-90,95.
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    以某大型桥梁近接工程为背景,采用专业岩土工程有限元软件Plaxis,对钻孔灌注桩孔壁稳定性的影响因素进行了数值分析研究。研究结果表明:若无邻近老桩基影响,孔径、孔深、泥浆相对密度、护筒深度及成孔时间是钻孔灌注桩孔壁稳定的主要影响因素;在邻近老桩基的影响下,护筒保护和护筒穿越土层的合理深度是可以将两邻近桩基相互影响降到最低的保证。以上研究结果的应用可提高钻孔效率,并可有效控制超近距离建(构)筑物桩基施工的破坏性影响,保证施工安全。

  • 桥梁工程
    吴玉华,亓兴军,郭剑飞
    2011, 28(1): 80-85.
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    对大跨度钢管混凝土拱桥在三维地震激励下进行了非线性时程分析。几何非线性分析采用修正拉格朗日描述(UL列式法),材料非线性采用钢管混凝土统一理论并考虑等效紧箍力,通过对某大跨度钢管混凝土拱桥的非线性地震响应分析,研究了几何非线性、材料非线性、阻尼比及行波效应对拱桥地震响应的影响。结果表明:几何非线性对钢管混凝土拱桥地震响应的影响程度与结构的地震响应幅度有关;阻尼比和行波效应对钢管混凝土拱桥地震响应的影响是显著的;材料非线性对拱肋位移和轴力的影响较小,但对拱肋的面内外弯矩影响较大。

  • 隧道工程
  • 隧道工程
    崔欣, 李加武, 刘健新
    2011, 28(1): 91-95.
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    对于处于西部山区复杂风环境中的窄悬索桥,为了确保其气动稳定性及研究提高气动稳定性的措施,制作了弹簧悬挂模型在长安大学CA-1风洞实验室中进行风洞试验。试验结果表明,该桥气动不稳定,必须改变原始设计以提高结构刚度、确保结构安全。考虑到桥梁使用功能和构造的限制,对原桥采取增加抗风缆和中央扣等措施,并对增加了措施的模型重新进行了风洞试验。试验结果表明,在桥梁原设计方案上增加了抗风缆和中央扣之后,大大提高了结构的基频和颤振临界风速,保证了气动稳定性。

  • 桥梁工程
  • 桥梁工程
    王中文
    2011, 28(1): 86-90.
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    以某大型桥梁近接工程为背景,采用专业岩土工程有限元软件Plaxis,对钻孔灌注桩孔壁稳定性的影响因素进行了数值分析研究。研究结果表明:若无邻近老桩基影响,孔径、孔深、泥浆相对密度、护筒深度及成孔时间是钻孔灌注桩孔壁稳定的主要影响因素;在邻近老桩基的影响下,护筒保护和护筒穿越土层的合理深度是可以将两邻近桩基相互影响降到最低的保证。以上研究结果的应用可提高钻孔效率,并可有效控制超近距离建(构)筑物桩基施工的破坏性影响,保证施工安全。

  • 隧道工程
  • 隧道工程
    魏建军, 邢姣秀, 徐建成
    2011, 28(1): 96-99.
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    对处于初、终凝前后混凝土材料选取了6个不同时间点作为振动的起振点,分别施加4种不同频率和振幅组合的振动,通过劈裂拉伸强度试验,判断受振动混凝土1、3、28 d抗拉性能变化情况。试验中得到76组劈裂拉伸强度结果,有29个结果是强度降低的。这些强度降低的数据均在10%以内,其中强度降低在7%以内的占了76%。试验结果表明:对处于初、终凝前后混凝土材料施加试验中设计的振动,对1、3、28 d混凝土的劈裂拉伸强度有一定影响。

  • 桥梁工程
  • 桥梁工程
    崔欣,李加武,刘健新
    2011, 28(1): 91-95.
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    对于处于西部山区复杂风环境中的窄悬索桥,为了确保其气动稳定性及研究提高气动稳定性的措施,制作了弹簧悬挂模型在长安大学CA-1风洞实验室中进行风洞试验。试验结果表明,该桥气动不稳定,必须改变原始设计以提高结构刚度、确保结构安全。考虑到桥梁使用功能和构造的限制,对原桥采取增加抗风缆和中央扣等措施,并对增加了措施的模型重新进行了风洞试验。试验结果表明,在桥梁原设计方案上增加了抗风缆和中央扣之后,大大提高了结构的基频和颤振临界风速,保证了气动稳定性。

  • 隧道工程
  • 隧道工程
    庞明宝, 东方, 任沙沙
    2011, 28(1): 100-106.
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    研究时间依赖网络的城市紧急疏散交通线路问题。在对考虑疏散过程中交叉口延误和通行能力、紧急疏散网络防堵塞改造已有研究的基础上,对紧急疏散时城市交通网络的时变特性进行分析,提出了动态路阻交通紧急疏散线路的思想。考虑到紧急疏散时不一定满足FIFO要求的特性,将研究对象转化为时间依赖非FIFO网络交通紧急疏散线路的确定问题,建立了包括可变车辆行驶时间、交叉口延误和疏散等待时间在内的广义费用流最小化城市交通紧急疏散模型,采用最小费用流与时间依赖非FIFO网络最短路综合算法对模型进行优化求解,仿真试验结果证明了该思想方法的有效性。

  • 桥梁工程
  • 桥梁工程
    魏建军, 邢姣秀,徐建成
    2011, 28(1): 96-99.
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    对处于初、终凝前后混凝土材料选取了6个不同时间点作为振动的起振点,分别施加4种不同频率和振幅组合的振动,通过劈裂拉伸强度试验,判断受振动混凝土1、3、28d抗拉性能变化情况。试验中得到76组劈裂拉伸强度结果,有29个结果是强度降低的。这些强度降低的数据均在10%以内,其中强度降低在7%以内的占了76%。试验结果表明:对处于初、终凝前后混凝土材料施加试验中设计的振动,对1、3、28d混凝土的劈裂拉伸强度有一定影响。

  • 隧道工程
  • 隧道工程
    张萌萌, 贾磊, 邹难, 周丽
    2011, 28(1): 107-111.
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

    为了消除单点信号控制不适应交通流波动的缺陷,提高信号控制的稳定性,建立了多目标信号配时优化模型。该模型以平均延误时间最短,通行能力最大,以及鲁棒性最好即流量波动时车辆延误标准差最小为目标,以有效绿灯时间、总时长、各方向最大滞留车辆数为约束条件,对定时信号配时参数进行优化,并利用遗传算法对模型进行求解。求解结果表明,该方法与Webster方法相比,减少了车辆平均延误;与以延误最小、通行能力最大为目标的优化函数相比,缩短了单位时间最大滞留车辆数,减少了车辆最大延误,提高了绿灯利用率,降低了信号控制对流量波动的敏感性。

  • 交通工程
  • 交通工程
    庞明宝,东 方,任沙沙
    2011, 28(1): 100-106.
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    研究时间依赖网络的城市紧急疏散交通线路问题。在对考虑疏散过程中交叉口延误和通行能力、紧急疏散网络防堵塞改造已有研究的基础上,对紧急疏散时城市交通网络的时变特性进行分析,提出了动态路阻交通紧急疏散线路的思想。考虑到紧急疏散时不一定满足FIFO要求的特性,将研究对象转化为时间依赖非FIFO网络交通紧急疏散线路的确定问题,建立了包括可变车辆行驶时间、交叉口延误和疏散等待时间在内的广义费用流最小化城市交通紧急疏散模型,采用最小费用流与时间依赖非FIFO网络最短路综合算法对模型进行优化求解,仿真试验结果证明了该思想方法的有效性

  • 隧道工程
  • 隧道工程
    苏文英, 李丹, 王振华
    2011, 28(1): 112-115.
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

    通过对逆反射相关术语定义和测试系统的分析研究和不同旋转角下反光膜光度性能的测试计算,认为旋转角是逆反射测试技术中的重要术语,对逆反射材料测试的影响十分显著。在逆反射材料测试中引入旋转角,将规范和完善逆反射测试方法,消除因材料方向性而造成的光度性能测量误差,指导对反光膜等逆反射材料的质量评价和正确使用。

  • 交通工程
  • 交通工程
    张萌萌, 贾 磊,邹 难,周 丽
    2011, 28(1): 107-111.
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    为了消除单点信号控制不适应交通流波动的缺陷,提高信号控制的稳定性,建立了多目标信号配时优化模型。该模型以平均延误时间最短,通行能力最大,以及鲁棒性最好即流量波动时车辆延误标准差最小为目标,以有效绿灯时间、总时长、各方向最大滞留车辆数为约束条件,对定时信号配时参数进行优化,并利用遗传算法对模型进行求解。求解结果表明,该方法与Webster方法相比,减少了车辆平均延误;与以延误最小、通行能力最大为目标的优化函数相比,缩短了单位时间最大滞留车辆数,减少了车辆最大延误,提高了绿灯利用率,降低了信号控制对流量波动的敏感性。

  • 隧道工程
  • 隧道工程
    杨国俊, 李威, 张文帅
    2011, 28(1): 116-119.
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

    利用东北大学生产的泡沫铝材料制作了新型泡沫铝隔音屏,研究了新型泡沫铝隔音屏合理结构,测试了新型泡沫铝隔音屏的隔音效果。结果表明:新型泡沫铝隔音屏在低频段具有良好的隔音效果,可将环境噪音降低20~30dB,表明其是一种非常先进的隔音屏,具有很好的应用前景。

  • 交通工程
  • 交通工程
    苏文英,李丹,王振华
    2011, 28(1): 112-115.
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     通过对逆反射相关术语定义和测试系统的分析研究和不同旋转角下反光膜光度性能的测试计算,认为旋转角是逆反射测试技术中的重要术语,对逆反射材料测试的影响十分显著。在逆反射材料测试中引入旋转角,将规范和完善逆反射测试方法,消除因材料方向性而造成的光度性能测量误差,指导对反光膜等逆反射材料的质量评价和正确使用。

  • 交通工程
    武和全, 胡宏伟, 辛勇
    2011, 28(1): 120-125.
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

    通过分析各种变形诱导结构设计特点的基础上,提出了一种有效的变形诱导槽结构。将该变形诱导槽结构应用于某车架前纵梁的碰撞模拟中,以提高其动态吸能特性。选取前纵梁诱导结构的主要设计参数作为研究对象,采用响应面法并结合正交试验设计、显式有限元方法等来进行分析。建立了前纵梁诱导结构的总吸能和最大冲击载荷的多目标优化模型,并对模型的精度进行了验证。采用MATLAB求解得到了薄壁梁的最优设计参数和多目标优化后的Pareto最优解,并通过有限元分析对薄壁梁最优设计参数进行了验证。最后将优化好的薄壁纵梁诱导结构应用于某越野车40%偏置碰模拟中,结果表明A柱的加速度峰值显著降低,整车的被动安全性得到提高。

  • 交通工程
    杨国俊,李威,张文帅
    2011, 28(1): 116-119.
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    利用东北大学生产的泡沫铝材料制作了新型泡沫铝隔音屏,研究了新型泡沫铝隔音屏合理结构,测试了新型泡沫铝隔音屏的隔音效果。结果表明:新型泡沫铝隔音屏在低频段具有良好的隔音效果,可将环境噪音降低20~30 dB,表明其是一种非常先进的隔音屏,具有很好的应用前景。

  • 交通工程
    陈翔, 白月飞, 张林燕, 刘爽
    2011, 28(1): 127-131,137.
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

    在研究1/2车辆模糊控制半主动悬架的基础上,加入了发动机和人椅系统等因素,建立了"车椅人"1/4车体4自由度车辆动力学模型,设计了用于该车体的参数自整定的模糊PID控制器,并应用MATLAB/SIMULINK软件进行了仿真研究。结果表明,高频恒定的发动机激励对座椅加速度影响较小,模糊PID控制器比模糊控制器具有更强的自适应性,车辆行驶的平顺性更好。

  • 汽车工程
  • 汽车工程
    武和全,胡宏伟,辛勇
    2011, 28(1): 120-126.
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    通过分析各种变形诱导结构设计特点的基础上,提出了一种有效的变形诱导槽结构。将该变形诱导槽结构应用于某车架前纵梁的碰撞模拟中,以提高其动态吸能特性。选取前纵梁诱导结构的主要设计参数作为研究对象,采用响应面法并结合正交试验设计、显式有限元方法等来进行分析。建立了前纵梁诱导结构的总吸能和最大冲击载荷的多目标优化模型,并对模型的精度进行了验证。采用MATLAB求解得到了薄壁梁的最优设计参数和多目标优化后的Pareto最优解,并通过有限元分析对薄壁梁最优设计参数进行了验证。最后将优化好的薄壁纵梁诱导结构应用于某越野车40%偏置碰模拟中,结果表明A柱的加速度峰值显著降低,整车的被动安全性得到提高。

  • 郑剑, 梁山, 朱勤, 李从刚, 熊庆宇
    2011, 28(1): 132-137.
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

    针对汽车通过连续减速带时所产生振动,采用二自由度非线性悬架系统为研究对象,分析其混沌动力学行为,从而实现对系统混沌进行抑制。通过分析高速公路上特殊路段连续减速带的参数和设置方式,建立其静态激励模型和得出动态激励相关函数,以数值仿真研究了非线性汽车模型在此激励下的混沌振动,获得导致系统发生混沌振动的频率条件,及车速、减速带参数和混沌运动之间的关系。结果表明,在连续减速带路面的激励下,车辆有发生混沌运动的可能,可利用状态变量反馈进行混沌控制。

  • 汽车工程
  • 汽车工程
    陈翔,白月飞,张林燕,刘爽
    2011, 28(1): 127-131.
    摘要 ( ) HTML   可视化   收藏

    在研究1/2车辆模糊控制半主动悬架的基础上,加入了发动机和人椅系统等因素, 建立了“车椅人”1 /4车体4自由度车辆动力学模型,设计了用于该车体的参数自整定的模糊PID控制器,并应用MATLAB/SIMULINK软件进行了仿真研究。结果表明,高频恒定的发动机激励对座椅加速度影响较小,模糊PID控制器比模糊控制器具有更强的自适应性,车辆行驶的平顺性更好。

  • 机械工程
  • 机械工程
    李锋, 蔡铭, 刘济科, 余志
    2011, 28(1): 138-142,148.
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

    应用几何声学理论分析了声波在建筑群间传播过程中的直射、反射和绕射3种传播路径,并以此建立了街道峡谷型十字道路交叉口交通噪声动态计算模型。以实测的交通量、车型比例等参数作为输入,结合该计算模型和微观交通仿真对街道峡谷型十字道路交叉口交通噪声进行了动态模拟,并用实测的交通噪声数据与模拟结果进行了比较。结果表明:各出口车道附近的噪声比进口车道附近高1~2 dB;考虑建筑物影响的计算模型预测结果比不考虑建筑物时高2 dB左右,前者更接近于实测值。该方法不仅可用于预测等效声级,还可对噪声的频数分布进行预测,具有较强的实用性。

  • 汽车工程
  • 汽车工程
    郑剑,梁山,朱勤,李从刚,熊庆宇
    2011, 28(1): 132-137.
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     针对汽车通过连续减速带时所产生振动,采用二自由度非线性悬架系统为研究对象,分析其混沌动力学行为,从而实现对系统混沌进行抑制。通过分析高速公路上特殊路段连续减速带的参数和设置方式,建立其静态激励模型和得出动态激励相关函数,以数值仿真研究了非线性汽车模型在此激励下的混沌振动,获得导致系统发生混沌振动的频率条件,及车速、减速带参数和混沌运动之间的关系。结果表明,在连续减速带路面的激励下,车辆有发生混沌运动的可能,可利用状态变量反馈进行混沌控制。

  • 曹龙熹, 孔亚平, 马爱华, 张科利
    2011, 28(1): 143-148.
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

    为了全面考虑公路水土流失的影响因素并估算公路产沙量,从而为合理配置高速公路建设期水土流失治理措施提供依据,使用道路侵蚀模型SEDMODL2在西南喀斯特地区选取实例道路进行了水土流失估算,并使用USLE计算了路域背景水土流失量,对比分析了不同类型公路泥沙源的侵蚀强烈程度。研究结果表明,高速公路建设对路域范围内土壤侵蚀加剧作用明显(加速侵蚀率为3.65倍),公路施工范围内的加速侵蚀率为14.2倍,其中挖方坡施工所导致的水土流失最为严重(加速侵蚀率为21.4倍)。用于估算公路产沙的SEDMODL2模型原理明确、模型因子涵盖范围较广且量化过程简单,适合进行大范围的推广应用。

  • 环境工程
  • 环境工程
    李锋,蔡铭,刘济科,余志
    2011, 28(1): 138-142.
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    应用几何声学理论分析了声波在建筑群间传播过程中的直射、反射和绕射3种传播路径,并以此建立了街道峡谷型十字道路交叉口交通噪声动态计算模型。以实测的交通量、车型比例等参数作为输入,结合该计算模型和微观交通仿真对街道峡谷型十字道路交叉口交通噪声进行了动态模拟,并用实测的交通噪声数据与模拟结果进行了比较。结果表明:各出口车道附近的噪声比进口车道附近高1~2 dB;考虑建筑物影响的计算模型预测结果比不考虑建筑物时高2 dB左右,前者更接近于实测值。该方法不仅可用于预测等效声级,还可对噪声的频数分布进行预测,具有较强的实用性。

  • 温惠英, 孙博
    2011, 28(1): 149-153,158.
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

    考虑车场容量、不同车型车辆行驶最大里程等约束条件,建立以车辆配送总费用最小为目标的一类带时间窗协同车辆路径问题数学规划模型、即属于不同公司的配送中心共享车队、仓储等资源为客户协同配送货物,采用文献[1]中的自适应离散粒子群算法求解该问题并定义了其可能解的粒子的编码方式。最后,通过一个算例得出结论:同普通物流配送情形相比,本文模型求解的最佳总配送里程和费用分别有效减少24.86%和29.95%,验证了模型的正确性和合理性。

  • 环境工程
  • 环境工程
    曹龙熹,孔亚平,马爱华,张科利
    2011, 28(1): 143-148.
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    为了全面考虑公路水土流失的影响因素并估算公路产沙量,从而为合理配置高速公路建设期水土流失治理措施提供依据,使用道路侵蚀模型SEDMODL2在西南喀斯特地区选取实例道路进行了水土流失估算,并使用USLE计算了路域背景水土流失量,对比分析了不同类型公路泥沙源的侵蚀强烈程度。研究结果表明,高速公路建设对路域范围内土壤侵蚀加剧作用明显(加速侵蚀率为365倍),公路施工范围内的加速侵蚀率为142倍,其中挖方坡施工所导致的水土流失最为严重(加速侵蚀率为214倍)。用于估算公路产沙的SEDMODL2模型原理明确、模型因子涵盖范围较广且量化过程简单,适合进行大范围的推广应用。

  • 机械工程
  • 机械工程
    吴明, 王莹莹, 冯琪
    2011, 28(1): 154-158.
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    引入主成份分析法计算节点重要度,既能全面地涵盖每个指标的信息,又消除了这些指标之间的相互影响,使得分析结果更加客观真实。对重要度区位联合布局法进行完善,克服了传统的节点重要度模型权重确定相对主观、指标之间的相关性缺乏统筹考虑的缺点。应用于江苏省综合运输通道布局研究,对江苏省所有县级及以上节点进行节点重要度评价分析,案例结果表明:模型将定量分析与传统的定性分析相结合,设计了较为合理的布局方案,对区域综合运输通道布局规划具有一定的借鉴与参考意义。

  • 运输经济
  • 运输经济
    温惠英, 孙博
    2011, 28(1): 149-153.
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    考虑车场容量、不同车型车辆行驶最大里程等约束条件,建立以车辆配送总费用最小为目标的一类带时间窗协同车辆路径问题数学规划模型、即属于不同公司的配送中心共享车队、仓储等资源为客户协同配送货物,采用文献[1]中的自适应离散粒子群算法求解该问题并定义了其可能解的粒子的编码方式。最后,通过一个算例得出结论:同普通物流配送情形相比,本文模型求解的最佳总配送里程和费用分别有效减少2486%和2995%,验证了模型的正确性和合理性。

  • 运输经济
    吴明,王莹莹,冯琪
    2011, 28(1): 154-158.
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     引入主成份分析法计算节点重要度,既能全面地涵盖每个指标的信息,又消除了这些指标之间的相互影响,使得分析结果更加客观真实。对重要度区位联合布局法进行完善,克服了传统的节点重要度模型权重确定相对主观、指标之间的相关性缺乏统筹考虑的缺点。应用于江苏省综合运输通道布局研究,对江苏省所有县级及以上节点进行节点重要度评价分析,案例结果表明:模型将定量分析与传统的定性分析相结合,设计了较为合理的布局方案,对区域综合运输通道布局规划具有一定的借鉴与参考意义。