结合近年来危险货物道路运输典型事故,分析了我国危险货物道路运输相关法律法规体系、监管机制、应急救援体系等方面存在的主要问题;借鉴国外相关经验,从制订完善通用法规、探索成立专业化监管部门、建设危险货物运输安全监管基础信息系统、健全危险货物道路运输应急救援装备体系与应急队伍等方面提出了相关对策。
从危险货物风险、车辆设备风险、人员风险、运输线路风险、其他风险等5方面,全面分析了危险货物道路运输风险的主要影响因素,建立了危险货物道路运输风险评价指标体系。应用模糊综合评价法建立了风险评价模型,并以某大型危险货物道路运输企业为例,进行了实证分析。结果表明:该评价体系能够较全面地涵盖危险货物道路运输企业风险点,评价方法能真实反映企业的安全管理薄弱点。
危险货物运单是相关管理部门进行危险货物道路运输安全监管的重要工具。随着信息技术的快速发展,为有效执行危险货物运单制度,加强事中事后监管,急需进行危险货物道路运输电子运单管理系统的相关研究。首先,论述了进行危险货物道路运单电子化研究的必要性。其次,结合国外先进经验,分析了危险货物道路运输电子运单管理系统的功能需求。最后,对有效应用危险货物道路运输电子运单的管理制度提出了相应的对策建议。
针对罐式危险货物运输车辆后部防护装置防护性能不足的问题,提出并设计了一款防护性能高的新型后部防护装置。采用仿真分析和实车试验相结合的方式,验证追尾碰撞有限元模型的有效性。在此基础上,分析了不同追尾车辆质量、不同碰撞速度等工况的防护装置的碰撞特性和防护性能,结果表明:该新型防护装置能够适应不同的碰撞工况,表现出优良的防护性能。
新旧沥青的融合性是温再生沥青混合料技术性能的关键所在,通过性能试验分析了该类混合料中新旧沥青的融合性。采用劈裂强度、浸水劈裂强度、冻融前后的劈裂强度比以及间接拉伸模量等作为评价指标,分别测试了不同旧料掺量(30%,40%,50%)的常规温再生和沥青完全融合温再生这两种情况下沥青混合料试件的性能。结果表明:温再生沥青混合料试件的上述各指标总体上都随着回收旧料比例的增加而上升,并且比沥青完全融合时的温再生混合料试件指标都相应有所提高。在旧料掺量比例小于50%情况下,厂拌温再生混合料中新旧沥青的融合性良好。
针对季冻区特点,提出采用针入度分级和PG分级评价橡胶粉/SBS复合改性沥青的性能,并给出性能评价指标和范围;在此基础上,通过试验分析了影响工厂化橡胶粉/SBS复合改性沥青性能的多个参数,依据性能指标要求提出改性沥青中橡胶粉细度、橡胶粉掺量、SBS掺量及掺加顺序、发育时间、发育温度的合理取值范围;通过理论及DSC试验分析表明橡胶粉/SBS复合改性沥青具有良好的热稳定性;最后通过低温冻断试验、汉堡车辙试验和UTM疲劳试验对橡胶粉改性沥青混合料以及橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料的路用性能进行了验证。结果表明,橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料比橡胶粉改性沥青和SBS改性沥青混合料具有更优的高低温及疲劳性能,适用于在季冻地区路面工程应用。
为了研究RAP(回收沥青路面材料)掺量对温拌再生沥青混合料性能的影响,突破以往厂拌热再生中RAP掺量较低的瓶颈,通过设计不同RAP掺量的AC-16温拌再生沥青混合料,并对再生混合料的最佳沥青用量、拌和压实温度以及路用性能进行试验,研究温拌再生混合料的性能变化规律。试验结果表明,最佳沥青用量随着RAP掺量的增加而增加,而最佳新沥青用量随着RAP掺量的增加而减少,温拌剂的温拌效果随着RAP掺量的增加而减弱,温再生混合料的路用性能在RAP掺量为40%~50%时变化加剧,最终确定温拌再生沥青混合料的RAP掺量宜控制在40%~50%。
将制备PVA-ECC的主要原材料(包括水泥、粉煤灰、石英砂及聚乙烯醇纤维)按一定比例掺入普通路面基层材料中,寻求一种新型的具有自愈合能力的路面基层材料-PVA-ECC稳定碎石混合料。对不同路面基层材料、不同龄期试件进行了抗压强度试验,通过不同环境条件下(包括置于户外、标准养护室、干湿循环)养护的开裂试件抗压强度与标准试件抗压强度的比值来评价自愈合性能。试验结果分析表明:PVA-ECC稳定碎石混合料抗压强度优于水泥稳定碎石混合料,抗压强度最高可提高42%;常规水泥稳定碎石混合料没有明显的自愈合性能,PVA-ECC稳定碎石混合料有良好的自愈合性能,自愈合后抗压强度提高57.3%;经干湿循环实现自愈合的开裂PVA-ECC稳定碎石混合料试件抗压强度最高,自愈合性能最好。
为了研究基于温度场的混合式基层沥青路面结构的车辙性能,以广西地区气候特征为例,针对混合式基层沥青路面结构特点和现有研究的不足,运用有限元方法,借助ABAQUS计算了4种不同组合的路面结构的温度梯度分布和车辙深度。结果表明:采用连续变温的沥青路面车辙模拟分析方法更符合实际情况;通过合理的结构设计,混合式基层的抗车辙性能比半刚性基层沥青路面更优越;以水稳为底基层,级配碎石为过渡层及大粒径沥青碎石混合料作下面层的混合式基层沥青路面结构,不仅有利于减少路面裂缝的产生,改善沥青路面的内部排水,而且不会因其剪切破坏而产生更严重的车辙;沥青路面中面层是车辙变形的主要层面,厚式沥青路面结构的抗车辙性能欠佳,但通过合理的结构设计,也不会出现过于严重的车辙现象。
为了解决路面结构在移动荷载作用下临界状态复杂的问题,基于路面大修结构安定理论,提出路面大修材料的屈服准则,计算不同参数对路面大修结构在行车荷载以不同速度反复作用时达到临界破坏状态时的极限荷载影响程度。结果表明:半刚性基层总厚度由32 cm增加到40 cm(增幅25%),大修结构安定极限荷载增幅均值达到37.67%,沥青冷再生厚度增加后,路面安定极限荷载平均增幅为21.97%,而半刚性基层模量和沥青冷再生模量对应安定极限荷载增幅分别为40.18%,5.76%。
采用ABAQUS软件,建立桩锚整体式支护结构和桩锚分离式支护结构有限元模型,分析二者受力性能差异,研究桩径、嵌固深度、冠梁尺寸、锚杆数量以及预应力等对其受力性能的影响。结果表明:两类支护结构位移由两端向中间减小,弯矩和剪力则由两端向中间增大,中间部分受力和变形保持一致;设计时应将端部两根抗滑桩的弯矩和剪力分别乘以1.35和1.2的承载力调整系数;桩锚整体式支护结构的最大位移比分离式结构小20%以上,最大弯矩小3%以上,最大剪力小6%以上;增大抗滑桩桩径,两类支护结构的位移和弯矩均减小;增大抗滑桩嵌固深度,两类支护结构的位移减小,但弯矩增大;冠梁尺寸增大可提高支护结构整体刚度和抗变形能力,但作用有限;增加锚杆数量、施加预应力均可显著减小抗滑桩的位移和弯矩,并改变位移和弯矩沿桩身的分布形态;以上参数变化对整体式支护结构的影响要远小于分离式支护结构。
为改善下承式系杆拱桥结构体系受力性能,提高设计效率,采用有限元法对下承式系杆拱桥进行力学数值分析,在不改变结构构造参数的前提下,通过研究吊杆、系杆张力和拱轴线形状对下承式系杆拱桥内力分布的影响,构建下承式系杆拱桥内力分布优化分析方法。研究结果表明:以拱肋、吊杆和系杆组成的结构体系应变能最小为目标,采用无约束优化算法可对吊杆和系杆张力进行优化;以拱肋截面偏心距最小为目标,采用三次样条插值函数进行拱轴线拟合,能快速得到与吊杆和系杆张力优化值对应的拱轴线;合适的吊杆、系杆张力和拱轴线形状,可以优化下承式系杆拱桥结构体系内力分布,提升下承式系杆拱桥结构体系安全性。
为了将有限元模型修正方法引入到预应力混凝土主梁结构性能评估中,首先基于设计图纸,用有限元软件ANSYS建立后张法预应力混凝土T梁和箱梁的有限元模型。而后,综合运用动态加权系数和灵敏度分析的方法,以静载试验竖向挠度以及竖向前5阶自振频率为状态变量,构造目标函数。通过分析目标函数对设计参数的灵敏度,选取灵敏度高的设计参数对模型进行修正,调整了模型的物理参数,使模型计算值与试验结果在合理误差范围内。该方法克服了以往采用单目标函数修正有限元模型的不足,更易找到全局最优解。修正后的有限元模型按照静载试验加载工况进行加载,模拟分析了静载试验加载工况下2榀预应力混凝土梁有限元模型的应变、挠度计算结果,与现场静载试验测试结果相比较,其表明能够用于桥梁结构性能评估,可为类似工程提供借鉴。
研究了跨中在集中荷载作用下的两端采用不同径向、轴向弹性约束的圆弧拱的面内稳定性。利用拱结构的变形几何关系和能量变分原理推导了圆弧拱考虑外部集中力、弹性约束边界时的非线性平衡方程,建立了外荷载、结构内力、径向位移三者之间的对应关系,通过定义拱的深浅参数和约束刚度参数对屈曲过程中的荷载-内力、荷载-位移曲线进行了分析,通过屈曲分析进而得到圆弧拱发生失稳时的临界荷载。结果表明:本文方法所得屈曲路径、屈曲荷载与有限元法所得结论吻合良好;另一方面,对集中荷载作用下圆弧拱采用不同径向、轴向弹性约束刚度和结构的深浅程度等结构参数时的屈曲路径、临界荷载进行了分析,结果表明约束刚度和深浅参数对面内稳定性影响显著。
结合汕头外砂河大桥工程项目,提出一种在封底混凝土结构和承台结构之间,设置钢-混组合过渡层结构的主墩大体积承台结构设计优化方法,实现承台混凝土一次浇注成型。通过对过渡层结构受力进行理论分析,明确新型承台结构受力机理,并在承台混凝土浇注过程中对封底结构和过渡层结构承重分担比例规律进行试验研究。研究表明:理论分析与试验结果吻合,验证了承台结构设计优化方法的可靠性和实用性,为类似工程承台结构优化设计提供理论参考和实践借鉴。
基于Fick第二扩散定律,综合考虑了混凝土初始表面氯离子浓度以线性方式变化、扩散系数随时间不断减小以及温湿度对氯离子扩散的影响,把氯离子扩散过程分为两个阶段,推导得到一个新的氯离子扩散方程,结合现有数据,对理论数学模型进行了验证。结果表明:随着表面氯离子浓度以线性积累速率的减慢,短期内氯离子扩散过程也变得缓慢;阶段一与阶段二时间结合点处的两个氯离子曲线分布得到很好的吻合,用新方程所得到的氯离子分布曲线与以往普遍采用基准方程得到的分布曲线也能很好地匹配,在分别计算10 a,25 a,50 a混凝土中钢筋表面氯离子浓度到达锈蚀临界浓度时,用新方程比采用基准方程时要提前约3%~14%,且随着时间的增长二者之间差异不断减小。
通过建立后掘隧道的三台阶开挖数值分析模型,模拟D/B分别为0.5,0.75,1,1.25,1.5,2情况下,后掘隧道开挖对中岩墙多次扰动所引起的围岩塑性区分布、主应力差、水平位移等力学特性,并分析其对先行隧道初支内力的影响。通过分析中岩墙应力、变形随净距的变化,表明当中岩墙厚度小于0.75B时,中岩墙上部区域塑性区已贯通,塑性区范围急剧扩大,说明后掘隧道对中岩墙的受力变形和先行隧道支护结构受力极为不利。在D/B=0.5的不利情况下,可对中岩墙进行注浆加固处理,模拟结果表明注浆可极大降低初支受力,最大轴力减小了49.1%,最大弯矩减小了29.1%,大大提高了围岩稳定性。
针对毛洞隧道稳定性问题,利用自编刚体平动运动单元上限有限元程序进行计算分析,获得了失稳临界系数γD/c的上限解图表及相应的刚性运动块体破坏模式。结果表明:(1)失稳临界系数γD/c随土体内摩擦角Φ的增大而增大,随隧道埋深与直径比H/D的增加而减小;不过,H/D对γD/c的影响并不显著,特别是对于内摩擦角较大的情况。(2)刚体平动运动单元上限有限元所得隧道刚性运动块体破坏模式大致具有两组交叉滑动面的特征;随着土体内摩擦角Φ增大,隧道横向破坏范围明显收缩,刚性块体间的相互错动更加显著;H/D对破坏模式的形态影响不明显,当H/D增大时,隧道横向的破坏范围增加。
采用路侧激光交通调查设备对城市道路信号交叉口下游12个断面的车速进行调查,得到5个车道12个断面的车速值。采用回归分析方法利用11种回归曲线对各车道车速与距离的关系进行分析,建立了各车道高峰和平峰时段的车速回归方程。对高峰和平峰时段各车道同一断面车速平均值与距离的关系进行分析,得到了相应的回归关系模型。回归分析表明:除了第1车道外,各车道车速与距离具有较好的相关性;各车道同一断面车速平均值与距离具有较强的相关性。研究结果表明:高峰和平峰时段车速在距上游交叉口700 m左右趋于离散;平峰时段车速略高于高峰时段,700 m之后高峰和平峰时段的车速基本相等。
通过对交通事故下城市快速路局部通行状态的演变过程分解和影响因素分析,构建了基于VISSIM仿真的城市快速路事故路段通行能力估算方法。该方法引入决策树ID算法,利用信息增益值求解事故延迟时间,以车流波动理论为基础,确定了事故拥挤消散时间。以事故延迟时间为观测周期,单位时间内通过的最大车辆数为事故路段的通行能力,运用VISSIM仿真软件,对其进行仿真计算。仿真结果表明:车辆抛锚的事故延迟时间与拥挤消散时间最小,事故路段剩余通行能力最大,为3776 pcu/h,其比例为69.926%;车辆起火、车辆追尾、车辆翻车的剩余通行能力为3327,3229,3071 pcu/h,其比例分别为61.611%,59.796%,56.870%;车辆碰撞的事故延迟时间与拥挤消散时间最大,事故路段剩余通行能力最小,为2698 pcu/h,其比例为49.963%;不同的事故类型,其拥挤消散时间与事故延迟时间之间的比值和事故路段的剩余通行能力有关,事故路段剩余通行能力越大,其比值就越小,反之就越大。
为了解决复杂环境中采集的交通标志出现不同程度的几何失真现象,将不变矩具有的平移、旋转及比例缩放不变性特征用于图像识别中。首先对图像进行预处理,然后分别提取图像的Zernike和Hu不变矩特征,建立了相对应的featureData数据集,最后将数据集输入支持向量机进行了目标分类。对德国公开的交通标志标准数据库(GTSRB)中的识别图库及实时采集的图像进行了测试。试验结果表明:与Hu不变矩比较,提取图像Zernike不变矩与支持向量机的识别方法对复杂环境中的交通标志识别具有更高的识别率和实时性。
为了研究不同入射光源光谱性能对交通标志逆反射光的色度性能影响,测试分析了氙灯、白光LED和传统卤素灯等常用机动车前照灯光源的辐照强度发射光谱;测试分析了不同颜色和类型的交通标志逆反射材料的光谱反射率。通过入射光源光谱辐照强度曲线和逆反射材料光谱反射率曲线计算得到在不同类型光源入射条件下逆反射材料的逆反射光色品坐标,并在色品坐标图上分析了相应的位置分布。研究结果表明卤素光源作为入射光源的条件下,不同颜色逆反射材料的逆反射色均向黄色区域发生偏移;氙灯和高色温白光LED作为入射光源的条件下,逆反射材料的逆反射色均向蓝光区域发生偏移;低色温白光LED作为入射光源条件下,逆反射材料的逆反射色向黄光或蓝光区域偏移的情况介于上述两种偏移情况之间;以上影响表明,不同入射光源光谱性能对交通标志逆反射色度性能的影响较大,部分情况下能够使逆反射色品坐标偏离标准区域,导致颜色辨识误差。
为了构建合理的评价体系,开展城市公交服务能力评价,促进城市公交的服务能力和水平的提升,对城市公交服务能力要素进行了分析,提出了城市公交服务的目标及条件服务能力、过程服务能力和政策服务能力3个要素,分析了要素中的评价指标,构建了城市公交服务能力评价模型。通过调查乘客对各个城市公交服务能力指标的评判,统计了各指标的评价信度,用层次分析法和直接赋值法确定了各指标的权重,运用证据推理方法和智能决策系统软件对某城市的城市公交服务能力了进行评价。实证评价表明:评价指标的选取、评价模型的构建和评价方法的运用都科学合理。
为研究高速公路纵坡路段的碳排放规律,以西安绕城高速为依托工程进行现场试验,采用MOVES进行碳排放模拟,并利用试验核算的碳排放数据评估模拟结果。基于MOVES模型得到我国高速公路不同纵坡情况下的碳排量数据库文件,建立高速公路纵坡路段的载重汽车的碳排放模型,并对碳排放模型进行敏感性分析。研究结果表明:高速公路纵坡路段的碳排放量以初速度、坡度、坡长为自变量作多元非线性函数形式的变化;高速公路上坡路段是机动车产生碳排放的主要路段,累计碳排量对坡度i上坡∈[3%,6%]的敏感性居第一位次,对坡长l上坡的敏感性居第二位次,反映出路线设计过程应尽量采用较小纵坡,避免长大纵坡的设计方案;在高速公路下坡路段,累计碳排放对坡度i下坡∈[-3%,-6%]的变化最敏感,坡长次之。
为研究半挂液罐车在液体晃动情况下的稳定性控制问题,根据等效原则,建立液体晃动的等效模型,并结合半挂车的刚体模型,建立半挂液罐车非线性动力学模型。选择牵引车横摆角速度作为控制变量,在相平面内判断车辆处于"不足-过度转向"的强弱程度,并结合铰接角判断车辆的运行工况,考虑偏差零态为保持态时,设计了相平面分区九态控制器,通过差动制动实现附加横摆力矩控制车辆的稳定性。仿真结果表明:基于相平面分区控制的方法可以有效抑制液体晃动对车辆的影响,提高半挂液罐车的行驶稳定性,避免侧翻、摆振和折叠事故的发生。
