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疏水抑冰雾封层材料制备优化及性能评价
张倩;陈磊;李少波;吴胜;为解决浙江地区冬季路面结冰问题,研发一种疏水抑冰雾封层材料,由SBR改性乳化沥青、疏水剂和偶联剂组成,采用响应面法(response surface methodology,RSM)进行材料组成设计,通过接触角和黏聚力测试确定疏水剂与偶联剂的最佳质量分数,采用多性能试验评价抑冰性能、疏水耐久性、黏附持久性与路面抗滑性。结果表明:与SBR改性乳化沥青相比,雾封层材料有效降低3 mm以下冰层的破冰强度;雾封层材料的疏水性能受机械摩擦与光氧老化影响较小,受酸雨侵蚀影响最显著;雾封层材料的黏附性在酸雨侵蚀、光氧老化与冻融循环作用下均降低,降幅分别为34.8%(pH值为3)、25.2%(老化8 d)、61.0%(冻融循环10次),疏水抑冰雾封层材料在各种环境因素下的黏附力比SBR改性乳化沥青大15%以上,有效改善水膜厚度不大于0.6 mm路面的抗滑性能。
基于机器学习的沥青路面车辙预估
张国华;胡彬;周丰禄;为完善并改进现行设计规范中的沥青路面车辙预估模型,采用机器学习方法对现有车辙预估模型进行校准和优化,对SMA-13、AC-16和AC-20三种沥青混合料进行变频率荷载车辙试验,建立试验结果数据库;选择高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)和随机森林(random forest,RF)两种机器学习方法处理试验数据,基于相关系数R2、平均绝对误差EMAE和均方根误差ERMSE3个标准评估预测质量;通过可视化对比两种机器学习方法的预测相关性。研究结果表明:采用机器学习方法得到的车辙深度预估结果均与观测结果高度相关,其中随机森林的准确性更高(R2=0.894,EMAE=0.632,ERMSE=0.655)。车辙深度的观测结果与预估结果的分布、拟合和泰勒图可视化结果亦表明,随机森林的预测质量优于高斯过程回归。机器学习方法代替传统模型计算方法可有效提高计算的质量和准确性,提高路面维修与养护效率。
新质生产力背景下第三方海外仓协同运作演化分析
邓林;付雅琴;有效把握第三方海外仓与跨境供应链中相关主体间的协作演化运作机制,深入剖析不同因素对博弈主体的决策行为的影响,对于推动跨境电商繁荣、优化跨境物流体系及加速外贸新质生产力的发展具有至关重要的作用。为此,通过构建跨境电商平台、第三方海外仓和商家参与的协同运作三方演化博弈模型,分析各主体策略的稳定性和演化博弈路径,并基于数值仿真进一步探讨关键因素对演化结果的影响。分析结果表明,投诉惩罚、裁定赔付以及平台激励对系统向积极方向演化具有正向作用;投诉惩罚与裁定赔付可有效制约第三方海外仓物流方的消极策略行为,若投诉惩罚力度超过一定阈值则会加重电商平台的负担;电商平台积极监管时,将更加显著地促进该系统向积极方向演化。
颗粒棱角性对固废防滑砂摩擦系数的影响规律
朱传雨;丁永玲;李康文;李有凯;孙华东;为明确不同固废材料颗粒棱角性参数与冰雪路面静、动态摩擦系数间的关系,采用动态图像分析(digital image processing,DIP)技术提取风化砂、尾矿砂、煤渣和钢渣等4种固废材料的长宽比RAR(aspect ratio,AR)、实心度S(solidity,S)、圆度C(circularity,C)、棱角指数EAI(angularity index,AI)和分形维数nDf(fractal dimension,Df)等颗粒棱角性参数,研究其作为防滑砂使用时对冰雪路面静、动态摩擦系数的影响规律,结合灰关联熵分析得到各参数与摩擦系数的相关性,在此基础上建立BP神经网络模型,对摩擦系数进行辅助预测。结果表明:各固废材料颗粒的RAR、EAI和nDf随粒径增大而增大,S与C减小;EAI和nDf与静、动态摩擦系数的关联度最高,其中EAI与静、动态摩擦系数的关联度分别为0.776和0.742,nDf分别为0.745和0.705;静态摩擦系数预测模型的测试集拟合优度R2为0.901~0.963,动态摩擦系数预测模型的测试集R2为0.837~0.909,表明所建模型能较好地表征颗粒棱角性参数与摩擦系数间的非线性关系。
吸波型橡胶沥青灌缝胶的性能研究
刘芯语;常海玉;国栋铭;孙小福;程仕佳;为解决沥青路面灌缝胶在自然因素与交通荷载综合作用下易开裂脱落、失效率较高、耐久性较差的问题,研究采用微波加热技术实现灌缝胶自修复,在橡胶改性沥青灌缝胶中掺加由纳米碳化硅与纳米氧化铁按质量比为1:1组成的吸波剂,制备吸波剂质量分数分别为0、3%、5%、8%、10%的样品,进行升温特性、黏附特性及自愈特性研究。采用微波加热测试升温性能,通过躺滴法测量表面能参数,通过拉伸试验评价自愈合效果。结果表明:吸波剂质量分数与升温速率近似呈线性关系,加热120 s时吸波剂质量分数为5%的样品温度为105.1°C,比未掺吸波剂样品显著提高;表面能及黏附功随吸波剂质量分数增大先缓慢减小后快速减小,吸波剂质量分数为5%的样品黏附性能良好;自愈系数在裂缝宽度为3 mm、加热60 s、静置4 h条件下达到最优。综合考虑升温效率与黏附性能,吸波剂最佳质量分数为5%。该微波自修复技术可有效解决灌缝胶失效问题,提高使用性能与耐久性,延长路面服役寿命。
沉积区开挖式公路桥梁分离式承台施工关键技术
赵忠举;郝晔;为解决在黄河下游深厚淤泥层进行特大桥主墩承台施工时面临的沉积区土壤开挖后易坍塌、大体积混凝土水化热过高导致浇筑后易开裂等诸多难题,以某跨黄河特大桥18~#主塔承台为研究对象,探究沉积区开挖式公路桥分离式承台施工地关键技术,设计双层支撑钢板桩围堰体系,选用Q345-FSP-IV型钢板桩搭配HW400×400型钢支撑,借助导向架精准控制桩位偏差(平面±15 cm,垂直度≤1%),有力应对高水位(+1.2 m)、深基坑(7.89 m)施工挑战,把基坑变形量控制在不大于50 mm;采用双掺技术优化混凝土配合比,配制初凝时间不少于6 h、坍落度不小于240 mm的低热高性能混凝土,有效降低水化热;采用四层分布式冷却水管布置方案及PVC管循环水降温系统结合智能监测平台,实现温度梯度动态调控,分层布设热电偶实时采集数据,精准指导施工过程温度,控制混凝土内部温度不高于70℃,控制混凝土内部和表面的温度差不高于25℃。
高速公路收费站物流节点选址影响因素的ISM分析
刘洪志;张毅;刘华琼;针对高速公路收费站的物流节点选址问题。本研究提出将高速公路收费站闲置资源转化物流枢纽的新模式,首次将收费站桥下空间、管理用房等低效资产纳入物流节点选址体系,破解"用地难与资源闲"的双重困境。通过融合模糊德尔菲法与解释结构模型,突破传统选址方法忽视因素关联性的局限,筛选12项关键因子并揭示其四级递阶驱动机制。研究成果为传统基础设施升级为综合物流枢纽提供理论依据,推动高速公路收费站从单一通行功能向物流服务转型,通过构建基于ISM的多级递阶结构模型,明确了表层、中间层与深层因素的相互作用关系,并结合济南都市圈实例,验证了模型的有效性与实用性,提出了分级开发策略与发展布局建议,为高速公路沿线物流节点的科学选址与空间优化提供了系统性的理论支撑与实践路径。
三维激光扫描与BIM融合的钢结构虚拟预拼装关键技术
魏进才;崔凤坤;王震;蔡富睛;王加忠;张志浩;针对复杂城市桥梁施工中大跨径钢盖梁拼装精度控制难、合龙匹配要求高的问题,提出融合三维激光扫描与建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术的虚拟预拼装方法,通过三维激光扫描获取钢盖梁A、B、C节段及墩柱实景点云数据,结合正态分布变换-迭代最近点(normal distribution transform-iterative closest point,NDT-ICP)配准、Delaunay三角剖分与凸包算法,实现高精度三维数字化模型重构、构件全尺寸自动化检测及拼装误差量化分析;基于虚拟预拼装结果,精准调整合龙段(B段)的坡口角度、孔群位置与截面尺寸,建立扫描-建模-模拟-反馈-调整闭环施工指导体系。工程应用显示:该方法使钢盖梁节段尺寸检测合格率达99.67%,插筋与孔洞对位合格率达85.00%,合龙偏差不大于2.0 mm,大幅度提高施工质量与效率。
低碳胶凝材料稳定碎石基层的路用性能
何益龙;魏梦婷;赵瑜隆;柳泓哲;李海军;张圣涛;孔超;赵之仲;为实现由赤泥制备的低碳胶凝材料替代水泥应用在路面基层稳定碎石工程中,基于多源固废协同重构理论,采用质量分数为22%的赤泥制备低碳胶凝材料,分析低碳胶凝材料稳定碎石在延迟、冻融、冲刷、疲劳等不同试验条件下的路用性能变化规律,揭示其结构劣化过程与抗压强度损伤机理。研究结果表明:低碳胶凝材料稳定碎石延迟4、6 h成型的无侧限抗压强度分别为5.29、4.92 MPa,在延迟5.7 h成型的无侧限抗压强度接近设计强度5.0 MPa,比水稳碎石的容许延迟时间增加1.5 h。经冻融循环5次后,残余强度比EBDR=93.2%,质量损失率为0.98%,质量损失率不大于5%,满足规范要求。持续冲刷30 min后,质量损失率为1.12%,继续冲刷至60 min后,质量损失率不大于1.5%,抗压强度损失率不大于20%,其抗冲刷性能比水稳碎石好。在疲劳方程中,低碳胶凝材料稳定碎石的斜率较小,截距较大,应力比的变化对疲劳寿命的影响更小,极限抗疲劳性能更强。低碳胶凝材料在施工、环保、性能、经济等方面具有诸多优势,研究结果为后续低碳胶凝材料的大规模推广应用提供技术支撑。相关研究成果已应用在临临高速公路张店东互通立交工程中。
基于四元船舶领域自主船舶碰撞危险指数模型的重构与验证
王在高;王宗开;为提高自主船舶碰撞风险评估的精度与可解释性,以船舶领域安全约束为基础,基于四元船舶领域提出一种改进的碰撞危险指数ECRI(collision risk index,CRI)模型;构建随航向与会遇方位变化的安全距离边界,并结合碰撞危险检测椭圆与检测线实现会遇态势的快速识别与分类;引入目标船过船头距离lBCR(bow crossing range,BCR)与过船头时间tBCT(bow crossing time,BCT)两项关键动态指针,与传统碰撞关键指标融合,形成可描述逼近-交互-远离全过程的改进CRI模型。针对追越、对遇与交叉等典型会遇局面开展对比仿真验证。结果表明:相较于仅依赖最近会遇距离lDCPA(distance at closest point of approach,DCPA)与最近会遇时间tTCPA(time to closest point of approach,TCPA)的传统模型,改进CRI模型在风险演化上更符合会遇机理。对遇场景中低风险占比(ECRI<0.4)由传统方法的11.40%增至62.07%,高风险占比(ECRI>0.8)由传统方法的55.97%降至4.33%;交叉场景中低风险占比达51.92%,传统方法高风险占比为46.31%,显示改进CRI模型可有效抑制提前报警与风险拖尾,能区分将过船头或将过船尾等关键态势,提供更陡峭且连续的风险变化曲线,为自主船舶避碰决策中的风险量化评估与规则约束决策提供可解释的指标支撑。