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  • 基于宏-微观视角的超高掺量橡胶沥青性能演化机制:未脱硫与脱硫橡胶沥青对比研究
    蔺斌 , 冯昌满 , 杨照东 , 方晨宇 , 郑华宇 , 周科学
    录用日期: 2026-03-18
    [摘要](98) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    橡胶改性沥青混合料作为道路铺面材料,可有效降低交通噪音并提升路面耐久性。然而,传统未脱硫橡胶改性沥青存在高温存储稳定性差、易离析沉淀等问题,制约了废旧轮胎的高效利用。为突破胶粉掺量限制,本研究基于两种不同类型胶粉(未脱硫与脱硫),利用专用胶体研磨设备制备了内掺量高达40%~50%的两类橡胶沥青,探究其宏–微观性能演化机制。通过动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)、X射线光电子能谱(XPS)及傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段,对比分析两类材料的流变特性与化学结构。结果表明,未脱硫橡胶沥青(LH)在物理–化学协同作用下可显著提升高温性能,其复数剪切模量与车辙因子均优于脱硫橡胶沥青(TL),但低温蠕变劲度较高,抗裂性相对较弱。而TL因硫键断裂,虽高温性能略有下降,却展现出更优的低温延展性与施工和易性。微观分析进一步证实,LH中形成了C–S与S–S化学键,体现化学交联特征,而TL主要以物理分散为主。本研究阐明了超高胶粉掺量下橡胶沥青的性能调控机制,为低噪声、高耐久性沥青路面的工程应用提供了理论支撑与技术路径。
    高速公路改扩建工程沥青路面结构受力分析
    蔡燕霞 , 吴江昊 , 李琛琛 , 杨杰
    录用日期: 2026-03-17
    [摘要](136) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    在高速公路改扩建工程中结构层竖向拼接面是设计的重点和难点,其受力状态的优劣关系到路面结构的安全性,且与新老路面水稳层拉应力存在内在联系。以组合式基层沥青路面结构为研究对象,竖向拼接面受力和新老路面水稳层拉应力力学响应为评价指标,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,系统探究新路面结构层厚度、新老路面结构层模量差异、顶层竖向拼接面距车辆左侧轮迹带右边缘距离及台阶宽度、层间抗裂材料等参数对路面结构力学行为的影响机制,旨在优化路面拼接结构设计,改善其力学响应特性。结果表明,适当增大面层厚度可有效降低竖向拼接面剪应力,且在结构设计时应避免老路水稳层铣刨后剩余厚度较薄形成薄弱夹层,建议夹层厚度不小于8 cm;新老路面结构层模量差异增大使中面层、下面层、上基层竖向拼接面剪应力增大,建议新老路面结构层模量差异控制在40 %以内;顶层竖向拼接面距车辆左侧轮迹带右边缘距离为20 cm、水泥稳定碎石层台阶宽度为35 cm时路面整体性能较优;路面结构铺设玻璃纤维土工格栅时受力较优。通过优化路面结构使竖向拼接面剪应力最大降低了34.2 %,拉应力最大降低了34.6 %,新老路面水稳层拉应力最大降低了32.4 %
    干法聚合物沥青混合料性能与改性机理研究综述
    鲁巍巍 , 蒋睿瑶 , 赵鹏 , 金铎 , 吕松涛 , 段海辉
    录用日期: 2026-03-09
    [摘要](81) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为明晰干法聚合物改性沥青混合料的路用性能与作用机理研究进展与现状,识别当前研究中的知识缺口与技术瓶颈,促进干法聚合物改性技术在道路工程中的创新发展与推广应用,综述了国内外关于干法聚合物改性沥青混合料相关研究。首先系统梳理了干法聚合物类型及其混合料的制备工艺,提出了干法改性沥青混合料制备优化方法;然后总结分析了干法聚合物改性沥青混合料路用性能和作用机理,提供了其性能提升推荐方法;最后提出了当前研究挑战和未来发展方向。研究结果表明,聚合物改性沥青混合料的干法制备工艺相较于湿法制备工艺可显著降低生产成本和能源消耗,简化工艺流程;干法聚合物改性沥青混合料的高温稳定性普遍优于湿法工艺,低温弯曲破坏应变也可达到或超过湿法混合料水平;干法聚合物的改性机理主要为物理改性,其通过改性剂的熔融、流动和融合发育形成网络结构,其改性过程中无化学变化;干法聚合物改性在与沥青的相容性、聚合物老化降解导致的长期性能衰减等方面仍存在研究与应用挑战,未来研究应着重解决这些问题并推动干法技术的标准化和规模化应用。
    公路工程不锈钢芯板构件直压抗剪试验研究
    颜东煌 , 余杰 , 许红胜 , 潘权 , 张超 , 吴佳东
    录用日期: 2025-05-12
    [摘要](433) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为探讨公路工程不锈钢芯板侧向剪切破坏失效机制,解决其在实际工程需求中缺乏试验数据支持等问题,本研究开展了两组不同规格的2×3芯板夹层结构试件直压抗剪试验,构建了有限元数值模型对试验结果进行验证分析。试验研究结果表明,不锈钢芯板剪切试验曲线呈现出典型三阶段演化特征,分为弹性阶段、弹塑性阶段和塑性破坏阶段;结构失效模式表现为管端扳边区域转角处和管端受压区域优先发生局部屈曲,随后芯管间隙处的面板出现局部失稳弯曲;不锈钢芯板剪切性能随着面板厚度增加显著提升,8 mm厚度的芯板剪切强度、极值剪切强度以及剪切弹性模量分别较6 mm厚度的芯板提升了39.4%、15.7%和32.7%。数值模拟与试验结果基本吻合,有效验证了有限元模型参数选取和建模方案的准确性。不锈钢芯板侧向剪切承载力受面板厚度、芯管壁厚、外径等的相对关系影响较大,其剪切极限承载力随面板厚度、芯管壁厚、外径的增加显著提高,随芯管高度、间距的增大缓慢降低。
    压制金粉尾矿混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究
    朱书麟 , 陈卓异 , 曾振海
    录用日期: 2026-10-10
    [摘要](0) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为探究金粉尾矿混凝土在硫酸盐侵蚀环境下的耐久性能及微观劣化机理,本研究以65%、70%、75%、80%四种尾矿掺量的混凝土试块为研究对象,采用压制成型方法制备试件,通过硫酸钠溶液干湿循环加速侵蚀试验,系统开展了宏观力学性能与微观结构演化规律研究。力学性能结果表明,各掺量试块的质量及抗压强度耐蚀系数变化均呈“先增后减”趋势,70%尾矿掺量试块在30次循环时增重最少为0.7%,90次循环时失重亦最少为1.5%;抗压强度耐蚀系数在30次循环时最高为116%,90次最低为83%均略高于TL65%组的109%与78%;XRD显示,65%与70%掺量试块水化产物峰高且稳,侵蚀产物峰出现晚、强度低;75%掺量试块水化产物峰弱且衰减快,侵蚀产物峰出现早、增强快。SEM表明,65%与70%掺量试块30次循环时结构仍致密;75%掺量试块15次循环时即出现大量侵蚀产物与C-S-H开裂,30次循环时已发生不可逆破坏。本研究可为金粉尾矿在建筑材料中资源化利用的耐久性提供理论依据与技术支撑。
    G318线色季拉山隧道总体设计方案探讨
    牟智恒 , 刘洋 , 郑建国 , 周仁强 , 田尚志 , 杨枫
    录用日期: 2026-10-08
    [摘要](1) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](3)
    摘要:
    G318线色季拉山隧道是国内少有的近期山区国道与远期高速公路共用路段的隧道工程,具有高海拔、特长、近远期结合设计难度大等特点。本文对该隧道的总体设计、平导利用设计、近远期结合的通风排烟方案、防灾疏散与救援等关键技术进行研究,得出以下主要结论:1)充分结合近远期需求开展设计,采用近期国道单洞对向交通隧道与远期高速公路双洞单向交通隧道共线的方案具备较大优势;2)近远期平导的功能定位与利用设计尤为关键,创新提出近期为主洞+贯通平导布置,远期利用主洞作为高速右线隧道+扩挖平导为高速左线隧道的总体建设方案;3)综合排烟控制难易性、交通量、经济性等因素,推荐近期采用主洞全纵向射流通风+竖井排烟,远期增设1座竖井形成两区段送排式通风排烟的总体通风方案;4)提出火灾工况下合理可行的行车救援、通风排烟组织方案,采用Pathfinder仿真模拟得到近期、远期火灾工况人员疏散逃生最大时间分别为163.5s与217.8s。
    基于Weibull-熵权法的沥青混合料水冻融损伤演化规律分析
    廖松洋 , 李香玲 , 董雨明 , 邢鹏 , 吴玉林 , 陈相
    录用日期: 2026-09-30
    [摘要](2) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](2)
    摘要:
    为研究水冻融循环作用下沥青混合料抗裂性能的损伤演化规律,本文设计了有水与无水两种冻融环境,对AC-13C沥青混合料半圆弯曲试件分别进行0、5、10、15、20、25次冻融循环,通过半圆弯曲试验获取断裂能Gf、抗裂指数CRI和断裂韧性指数FTI三项抗裂指标,采用Weibull分布模型分析单指标的损伤演化特征,并基于熵权法构建综合损伤指数。结果表明:水冻融环境对沥青混合料抗裂性能的劣化具有显著加速效应。水环境损伤加速系数FWDA排序为CRI>Gf>FTI。基于累积损伤演化曲线分析,水冻融环境下三指标的损伤度分布于0.30~0.47之间,无水环境下分布于0.06~0.29之间。基于熵权法构建的综合损伤指数显示,水冻融环境下CRI的权重达52.5%,较无水环境提高86.2%,25次循环后水冻融综合损伤指数为无水冻融的1.34倍,表明水的存在使沥青混合料综合抗裂损伤程度提高了34%。综合损伤指数通过多指标加权融合有效整合了水冻融损伤信息,为水冻融环境下沥青路面抗裂性能的定量评估提供了参考。
    基于变分自编码器三维纹理特征的路面抗滑性能预测
    金传雨 , 贺轩浩 , 许伟强 , 林修全 , 战友
    录用日期: 2026-09-30
    [摘要](2) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    路面三维纹理能够反映表面起伏、粗糙程度及局部结构特征,为抗滑性能的非接触式评价提供了数据基础。本文采用变分自编码器(VAE)提取三维路面纹理特征,并建立相应的摆值(BPN)预测方法。共采集1300组三维纹理数据,其中871组具有BPN标签。数据经离群值处理和宏微观纹理分解去噪后,利用引入感知损失的VAE将高维纹理映射至潜在空间,并以编码器输出的后验分布均值作为确定性潜在纹理特征;随后固定编码器参数,利用所提取特征训练BPN回归模型。重建结果表明,加入感知损失后,模型峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)分别为40.01 dB和0.947,感知损失由0.386降至0.154;BPN测试集上的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和决定系数R²分别为2.962、3.901和0.872,优于采用深度残差网络(ResNet34)和视觉Transformer(ViT)进行特征提取的对比模型。结果表明,VAE提取的三维纹理特征可用于BPN预测,为基于三维纹理的路面抗滑性能评价提供了一种特征提取与预测方法。
    基于大语言模型智能体的道路横断面与平面CAD自动绘图方法研究
    冯羽 , 杨阳
    录用日期: 2026-09-30
    [摘要](3) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](1)
    摘要:
    道路标准横断面与常规平面设计图的绘制重复性高、标准化不足。本文提出一种基于大语言模型智能体的CAD自动绘图方法,将模型限定用于自然语言需求解析与结构化参数生成,不直接参与几何绘制。将道路工程设计规范编码为规则化提示词,引导模型依据工程约束生成参数;通过技能管理器建立可校验的调用机制;横断面与平面工具分别采用规则驱动与辅助圆象限法,实现标准化图纸的确定性生成。横断面测试覆盖10类场景60组输入,参数解析准确率98.3%,宽度匹配率及绘图成功率均为100%,单图生成约15~20 s。平面设计工具目前适用于道路中心线已选定、夹角75°~105°的常规交叉口;斜交、多路交叉及渠化岛等复杂情形仍需工程师主导。该方法将大语言模型语义理解与确定性参数化绘图相结合,适用于规则相对封闭的标准化道路绘图任务。
    冲击荷载下不同板理倾角板岩拉伸破坏机理研究
    万启洲 , 张丽敏 , 陈国龙 , 李天一 , 杨超
    录用日期: 2026-09-30
    [摘要](2) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    以密集板理板岩为研究对象,利用霍普金森杆开展不同板理角度与多级冲击气压下的动态巴西劈裂试验,结合高速摄像探讨了板理倾角与应变率对板岩动态拉伸力学行为的影响规律,并建立FLAC3D-PFC3D数值耦合模型,对室内试验结果进行了有效反演。结果表明:板岩的动态拉伸力学行为表现出显著的各向异性,名义动态抗拉强度随板理倾角增大而增大,破坏模式由板理面控制逐渐转向由基质强度控制,其中高气压高倾角下破坏裂纹的突变主要归因于板理各向异性与动态应力波传递路径的改变。数值模拟再现了从“沿层滑移”到“穿层劈裂”的宏观破坏演化过程,揭示了法向接触力由分散偏移向加载方向高度集中的细观力学机制。研究成果可为层状围岩地下工程动力灾害预测与支护设计提供理论参考。
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