摘要：为研究斜拉桥钢桥面板横隔板挖孔细节群的畸变疲劳机理,考虑疲劳应力、焊接残余应力、焊接缺陷等多场耦合作用,建立了斜拉桥全桥足尺数字疲劳孪生模型,实现了钢桥面板典型细节群的数字畸变疲劳试验与模拟。焊接数字孪生模拟时,采用与单元温度相关联的热对流参数表达,可显著改善焊接温度场和残余应力场模拟准确度。数字畸变疲劳试验与模拟结果表明,横隔板挖孔细节群的畸变疲劳裂纹尖端等效应力强度因子幅均大于门槛值,该细节群初始裂纹在运营卡车荷载作用下易于扩展。应变能释放率分析结果表明,横隔板挖孔细节群的畸变疲劳裂纹均是以Ⅰ型裂纹为主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合型裂纹,扩展全过程3种类型裂纹耦合特征显著。该研究成果可为斜拉桥钢桥面板抗疲劳设计与维护提供依据。

摘要：为提升装配式工字梁桥的抗爆防护性能,制作3片跨径150 cm的钢筋混凝土工字试验梁,进行接触爆炸试验,得到试验梁在50、100、200 g爆炸当量下的损伤表征,并与数值模型分析结果对比验证。以中山西环高速公路桥为背景,建立装配式工字梁桥数值分析模型,根据美国联邦紧急措施署(FEMA)标准,分析等效227 kg和454 kg爆炸当量下的装配式工字梁桥受爆力学性能和动力响应。结果表明:工字试验梁在50、100、200 g爆炸当量的接触爆炸试验中表现出局部冲剪破坏模式,顶板破坏特征为由腹板向自由边45°方向的混凝土脱落,并出现纵向裂缝,腹板破坏为显著的冲剪破坏,其冲剪高度随爆炸当量的增加而增大;在爆炸荷载下,装配式工字梁桥结构损伤特征表现为局部冲剪破坏、整体弯曲变形和高频振动;454 kg爆炸当量下,工字梁桥主梁动能峰值显著高于227 kg爆炸当量,到达峰值时间更早,且残余变形明显,导致承载能力下降;装配式工字梁桥设计时应优先增强结构的局部抗冲剪性能,同时加强横向联系及主梁截面高度。

摘要：沥青复杂的微观组成特征与其宏观性能密切相关,且会随沥青材料服役时间推移发生改变,致使其性能表现出高度不确定性。以化学沥青组分为桥梁来搭建微观组成与宏观性能间的靶向关系,对高性能沥青路面材料的研发具有重要意义。本文系统地介绍和展望了沥青组分特征与宏观性能间的潜在关联,着重分析其对沥青路面材料优化设计的指导作用。首先,从微观组成视角回顾了沥青胶体结构理论、沥青质结构模型、化学组分分子结构模型研究进程及发展趋势;其次,总结了目前沥青化学组分常用的分离方法,并着重分析了饱和分、芳香分、胶质和沥青质的基础物理化学特性;综述了沥青工程指标、多温度域流变特性、热稳定性、老化及再生特性等宏观性能与沥青化学组分特征间的有机联系,进一步分析了沥青性能转变过程中各组分的迁移特征,揭示了沥青化学组分特征对宏观性能演变的影响机制,从而为未来沥青材料的靶向设计、靶向阻燃及靶向再生体系的构建提供一定参考。最后,提出了借助分子动力学模拟手段辅助沥青材料化学组分设计的方法,基于材料基因组思想展望了沥青化学组分特征与宏观性能关系研究的应用构想。

摘要：为了分析并对比采用开口T形加劲肋形式正交异性钢桥面板的疲劳性能,采用Midas Civil建立全桥模型,提出横隔板顶部不开孔的开口T肋正交异性钢桥面板、横隔板顶部开孔的开口T肋正交异性钢桥面板、闭口U肋共3种设计方案,采用Abaqus分别建立局部三维实体模型,对3种设计方案展开参数分析,并采用热点应力法进行疲劳性能评估。结果表明,全桥疲劳易损断面位置处于跨中顶板厚度为18 mm的E类梁段。方案3在各个疲劳构造细节处的热点应力幅均高于方案1和方案2。方案1仅在疲劳构造细节⑤处的热点应力幅小于方案2,其余几个疲劳构造细节的应力幅均高于方案2,在疲劳构造细节①处的热点应力幅降幅最大,约为34.75%,在疲劳构造细节③的热点应力幅降幅最小,仅为7.16%。无论顶板厚度变化还是横隔板厚度变化,变化幅度最大的位置均是疲劳构造细节①和②,其余位置疲劳应力幅对于顶板厚度变化较横隔板厚度变化敏感。方案2并无超出热点应力S‑N曲线疲劳截止限的位置,而方案1和方案3超出疲劳截止限的位置疲劳性能均满足规范中对正交异性钢桥面板疲劳性能验算的要求。

摘要：针对训练无人驾驶感知性能过程中,现有雨天场景样本数据采集难度大、不可控以及样本库数量较少等问题,提出了一种基于多模态融合的雨天交通场景构建算法。首先,分析雨天场景,将其划分为雨线模型和雨滴模型两种模型进行重构;其次,提出一种基于随机多源融合的雨线模型,由多个方向、多个感知密度融合得出雨线效果;然后,提出了一种基于异构映射的雨滴模型,实现对单个雨滴的凸透效果映射,并结合防碰撞设计,避免多雨滴累加在相同区域造成误差;最后,融合两种模型,并利用多种基础形态实现对雨天场景的重构。实验结果表明,构建的雨天场景随着雨量的增加,部分细节信息变丰富,信息熵、平均梯度等指标先增加后减少,而图像质量则持续降低,接近于实际雨天场景。随着雨量的增加,图像干扰信息和细节都明显增强,信息熵、平均梯度等都有所上升,PSNR、SSIM等参数明显降低,图像质量显著下降。

摘要：货车制动毂温度过高是制动失效的主要原因,为提高货车在连续下坡路段行驶的安全性,对平均纵坡设计指标进行细化,研究驾驶人制动行为与货车制动毂温升特性之间的相关性,并基于驾驶人制动行为提出纵坡坡长可靠度设计方法。首先,选取西部山区某高速公路连续下坡路段进行实车试验,采集道路纵坡参数、驾驶人制动行为数据;其次,根据实测数据提出评价指标、位移强度系数和制动毂温度梯度,并基于回归分析探究了位移强度系数和道路平、纵线形的关系以及位移强度系数和制动毂温度梯度的关系;最后,根据驾驶人制动行为和临界温度构建可靠度模型,基于蒙特卡罗仿真法,给出了连续下坡路段不同平均纵坡所对应的临界坡长,并与规范进行对比分析。结果表明:圆曲线半径与位移强度系数相关性不大,纵坡坡度与位移强度系数呈显著正相关,拟合优度r2达0.95;当纵坡坡度大于2%时,驾驶人采取的制动行为多为持续性刹车,与纵坡坡度小于2%时驾驶人多采取点刹的制动行为区别较大,位移强度系数与制动毂温度梯度呈显著正相关,拟合优度r2为0.845;当驾驶人制动比例为85%时,驾驶人制动行为与规范界定坡长的条件基本一致;取可靠度为0.95时,平均纵坡为2.1%~3.0%,连续坡长临界值为14.95~30.12 km。所给出相关参考值考虑了真实行车环境中的随机性,可为平均坡度小于2.5%的坡长设计提供依据。

摘要：为研究地下互通匝道基本路段平纵设计指标,招募10名驾驶人进行仿真试验,基于UC-win/Road建立各工况的仿真模型,通过驾驶模拟仿真试验,得到8种不同平纵组合工况下的驾驶人行车特性以及心生理数据,以心率增长率作为驾驶负荷表征参数,并根据实测车辆的驾驶人心率增长率数据进行标定。采用回归分析得到地下互通匝道纵坡路段、平曲线路段、弯坡组合路段的平纵几何设计指标、行车速度与驾驶负荷的理论模型,根据驾驶负荷阈值计算得到地下互通匝道的圆曲线半径和纵坡的指标计算值,结合最大超高得到圆曲线半径的指标推荐值。试验结果表明:1)左偏曲线平均行车速度比右偏曲线高5.6%,平均心率增长率增加9.0%;下坡路段平均行车速度比上坡路段高3.2%,平均心率增长率增加6.8%。2)驾驶人在左偏平曲线路段的驾驶负荷高于右偏平曲线路段,下坡路段的驾驶负荷高于上坡路段。3)在设计速度为40 km·h^(-1)的情况下,基于驾驶负荷考虑地下互通匝道下坡路段的安全坡度值为4.56%,上坡路段的安全坡度值为5.35%。4)地下互通匝道圆曲线半径推荐指标取值为地上互通设计指标的1.17~2.00倍,且差异随纵坡坡度及设计速度的增加而逐渐增大。

摘要：为探究风化炭质板岩在冻融循环作用下微观孔隙结构演化规律及宏观损伤特征,选取青藏高原喀喇昆仑山在建隧道围岩中风化程度不同的炭质板岩,开展了不同冻融循环次数后的核磁共振测试,定量分析了冻融板岩孔隙结构演化规律。结果表明:(1)风化板岩饱和质量、体积呈现先缓慢增加后快速降低的趋势,在出现宏观损伤后,其损伤扩展速度加快,质密、强度高的中风化板岩相较于强风化板岩需经历更频繁的冻融循环作用才会出现宏观损伤;(2)风化板岩核磁共振T2谱主要呈现2个谱峰,间断性地出现表征特大孔隙的第3峰,在冻融循环作用下,孔隙孔径逐渐扩大,孔隙增多,中、大孔径孔隙连通性增强,大孔径孔隙比例显著增长;(3)板岩冻融损伤时孔隙率会达到临界值,中风化板岩和强风化板岩冻融致损孔隙率临界值分别为15.36%和17.16%,当孔隙结构扩展使得局部孔隙率增大接近临界值,便出现岩块脱落的局部宏观损伤,从临界孔隙率角度分析了板岩冻融损伤机制。研究成果可对寒区不同风化程度岩体工程防冻设计施工具有参考价值。

摘要：为了从微观和宏观角度揭示黄土-泥岩二元边坡滑坡形成机理,对上覆黄土、下伏泥岩和滑带土开展了三轴剪切试验、可溶盐成分测试和矿物含量测定等试验,分析试样破坏模式、抗剪强度随含水率变化规律,采用灰色关联法确定滑带土抗剪强度与可溶盐成分和矿物成分的相关性,探究滑带土微观结构与宏观强度之间的内在关系。结果表明:滑带土主要破坏模式为剪胀破坏,这与其内部晶体结构密切相关;随着含水率增加,试样抗剪强度参数呈下降趋势,内摩擦角下降程度大于黏聚力。滑带土的峰值强度和黏聚力与K^(+)+Na^(+)和SO_(4)^(2-)含量的关联度大于0.8,表现出较大相关性,内摩擦角与HCO_(3)^(-)和K^(+)+Na^(+)含量的关联度大于0.7,有较大关联。在矿物成分方面,滑带土的峰值强度和黏聚力主要受碱长石、黏土矿物和斜长石含量的影响,内摩擦角主要受黏土含量和石英的影响。黏土矿物成分分析表明,滑带土峰值强度、黏聚力和内摩擦角主要受伊利石和绿泥石含量的影响,其中伊利石对滑带土内摩擦角的影响显著。本文研究成果可为黄土-泥岩二元结构边坡滑坡预警研究提供一定参考。

摘要：为揭示盐冻环境下混凝土桥梁服役性能演变规律,对在役混凝土桥梁的耐久性设计与科学维养提供决策依据,总结盐冻环境下混凝土桥梁的典型病害和空间分布,分析盐冻环境下混凝土和钢筋材料、混凝土构件性能劣化规律与机理,并提炼出影响因子及影响规律,凝练出盐冻环境下混凝土桥梁服役状况演变的材料-构件-结构的关联特性,系统梳理规范中混凝土桥梁耐久性评价指标及其检测方法,在此基础上建立盐冻环境下混凝土桥梁的耐久性评价指标体系,并建议各指标的警戒阈值和极限阈值。研究结果表明:盐冻环境下混凝土桥梁典型病害为梁体和桥墩的混凝土剥落及钢筋锈蚀,且表现出显著的空间分布特征,北方寒冷和严寒地区,尤其是沿海与盐渍土地区混凝土桥梁的盐冻病害更加严重;盐冻环境下材料性能演变可以大致分为初始阶段、发展阶段与加速阶段,各阶段中混凝土构件的承载能力退化由混凝土与钢筋力学性能以及二者之间黏结性能下降共同导致;影响材料、构件性能劣化的因子可归结为水胶比、掺和料、外加剂、保护层厚度、钢筋种类、持载状态与初始裂缝等方面;混凝土桥梁的性能劣化主要表现为其关键混凝土构件的性能劣化,但其服役状况演变通过应力或受力状态在材料、构件、结构3个层面存在显著关联;规范中的耐久性指标可划分为材料属性、混凝土损伤、氯离子侵蚀、钢筋锈蚀4类;建立的耐久性评价指标体系充分考虑了指标的使用频率与可检测性,且可全面体现盐冻环境下混凝土桥梁典型病害特征;未来应进一步开展疲劳荷载和盐冻循环耦合作用下混凝土构件性能演变方面的研究,基于大数据和机器学习技术,建立理论和数据双驱动的盐冻环境下混凝土桥梁服役状态演变模型,并结合更深入的理论研究及先进技术,提出综合性评价指标和更精确、更效率的检测方法。