摘要:为全面了解目前路表病害的智能化养护水平，以缓解日益增长的养护需求与养护资金减少、养护人员老龄化的矛盾，对路表最常见两类病害 ——裂缝、坑槽的智能识别及自动化修补路径规划进行综述。首先，探讨了两类病害的智能修补问题。其次，分别对两类病害智能识别与自动修补路径规划两阶段的常用方法进行了汇总。具体包括：病害轨迹识别与提取算法、三维重建法、图像 /视频识别法等智能识别方法；适用于裂缝自动化修补阶段的精确算法、启发式优化算法，适用于坑槽自动化修补阶段的水平切片获取算法、区域自动填充算法等自动化修补路径规划方法。最后，对两类病害的智能化 /自动化设备的功能和优缺点开展了调研，并根据当前技术水平与现实需求对新一代自动修补设备进行了展望。研究发现，基于精确求解的裂缝自动修补规划方法、病害识别与自动修补的两阶段智能修补技术、新一代智能修补设备研发这三个研究内容相对缺乏，因此，建议开展此类研究，并提出更多适用于裂缝与坑槽的智能修补技术和设备研发方案，为路表病害智能化养护提供理论和实际指导。

摘要:【目的】深入研究 SBS -废食用油 （waste cooking oil，WCO）复合沥青再生剂对老化沥青的综合再生效果，以改善 WCO再生沥青抗车辙性能。【方法】采用预溶胀法制备 SBS -WCO复合沥青再生剂，通过调整 SBS和WCO质量比，以再生沥青高温性能及 SBS在沥青中的分散效果为评价指标，确定两种组分的最佳配比。根据再生沥青的高低温性能和抗疲劳性能，确定 SBS -WCO复合沥青再生剂的最佳掺量。【结果】预溶胀处理改善了 SBS在沥青中分散的均匀性，使再生沥青中的 SBS粒径尺寸显著减小；SBS -WCO复合沥青再生剂中SBS和WCO的最佳质量配比为 1.0∶4.5；该再生剂能够显著改善老化沥青的高低温性能和抗疲劳性能，当其质量分数为 10%（按沥青质量计 ）时，再生沥青性能优于基质沥青性能。【结论】SBS -WCO复合沥青再生剂显著提升了再生沥青路面的路用性能，为废食用油基再生剂后续研究提供了重要基础。

摘要:【目的】探明连续配筋混凝土复合式沥青路面 （continuously reinforced concrete composite asphalt pavement，CRC+AC）中沥青混凝土 （asphalt concrete，AC）面层自上而下 （top-down，TD）裂缝的开裂机理。【方法】采用开发的三向均布荷载试验装置开展了复合式试件 TD开裂破坏试验，分析了试件 AC层TD开裂破坏特征，并使用 ImageJ软件采集了 AC层开裂及变形数据。基于室内试验建立并验证了三向均布荷载下的双模量复合式试件有限元模型，分析了试件 AC层力学特征和 TD开裂机理。结合足尺环道及实体工程 TD开裂调研成果，验证了试验和有限元分析结果的可靠性。【结果】TD开裂试验结果显示：在纵向水平荷载下轮载两端发生横向 TD开裂，对应大长纵坡等路段因大纵向水平力导致层间破坏和 AC层受拉破坏，形成横向“U”形推移 TD开裂；试件的横观大变形使轮载外侧发生横向开裂，而在实际路面中由于约束的存在这种变形和开裂并不常见；试件两侧的纵向 TD开裂对应实际路面中轮载外侧和轮隙处的横向拉应力和纵向剪应力引起的TD开裂。仿真结果显示：TD开裂可能先发生在轮载两端和两侧边缘，且当裂缝扩展至距离沥青路面表面 24 mm左右时可能会加速扩展，轮隙中心还可能发生网状开裂。调研中的纵向和横向 TD开裂的成因分析验证了试验和仿真的可靠性。【结论】三向均布荷载装置较好地反映了真实轮载与路面之间的相互作用。CRC+AC 复合式路面中的拉应力和剪应力在 TD开裂中起主导作用，TD开裂可能先从轮载两端和两侧开始，轮隙间的TD开裂还可能会发展成网裂，当纵向水平荷载较大时轮载两端可能会产生横向 “U”形推移 TD开裂。

摘要:【目的】探究施工过程温度变化对沥青路面模量的影响，以指导压实质量控制。【方法】以实体工程BRA/SBS（布敦岩沥青 /苯乙烯 -丁二烯 -苯乙烯嵌段共聚物，Buton rock asphalt/styrene butadiene styrene block copolymer ）复合改性沥青中面层为研究对象，采用便携式落锤弯沉仪 （portable falling weight deflectometer，PFWD）现场检测了不同路表温度下的中面层顶面模量，研究了 PFWD模量随路表温度的变化规律，建立了相应的关系模型，分析了模型特征曲线的工程意义，提出了模量的温度修正公式，并进行了压实度对比检测及模量控制压实质量验证。【结果】沥青面层顶面 PFWD模量与路表温度成反 “S”型曲线关系并符合主曲线模型，且判定系数达到 0.901，说明相关性显著；根据该模型，可将沥青面层施工过程的温度变化分为 4个阶段，即最佳压实、可压实、过渡和开放交通；温度修正后的 PFWD模量及压实度均服从对数正态分布，二者具有良好的一致性；经施工路段应用验证，按压实度控制标准确定的 20 ℃基准温度下模量控制标准符合预期压实质量控制要求。【结论】沥青面层顶面模量的主曲线温度修正模型可为 PFWD用于施工过程压实质量控制及服役期承载能力评价提供基础依据。

摘要:【目的】探究水下砂层中的钢管桩围堰的单、双底“水盆效应 ”及其作用与影响机制。【方法】将建筑基坑中的“水盆效应 ”问题引入到围堰基坑中，理论推导单、双底“水盆效应 ”作用下封底的受力与变形表达式，深入研究围堰基坑 “水盆效应 ”作用原理，并依托西安地铁十号线泾渭河公轨合建桥 6#墩钢管桩围堰基坑工程，采用三维快速拉格朗日连续体分析 （fast lagrangian analysis of continua 3D，FLAC 3D）软件对围堰降水施工全过程进行流固耦合分析，并在研究围堰降水施工过程中的钢管桩水平变形的时空演化特性基础上，着重分析了砂质地层中薄土夹层分布与渗透特性、薄土夹层 -钢管桩 -封底混凝土的相对位置等对钢管桩水平变形、坑底隆起变形的影响。【结果】围堰基坑具有特殊的单、双底“水盆效应 ”问题，且在整个围堰的施工过程中，钢管桩水平变形规律在各工况下相似并在主墩施工完成阶段在桩顶以下 14 m处达到 20.72 mm的最大水平变形；钢管桩水平变形在薄土夹层宽度、钢管桩长度、薄土夹层与钢管桩底间距分别为 25、35、0 m时达到峰值。薄土夹层具有一定的阻水作用，适当增加钢管桩的长度至薄土夹层可提高基底变形稳定性。【结论】若在砂质地层中的薄土夹层与围堰封底共同作用下形成的双底 “水盆效应 ”利用得当，围堰基坑的整体稳定性能够得到提升。本文研究成果可为类似的工程问题提供参考。

摘要:【目的】短卸荷平台挡墙被广泛应用于高填方边坡，具有较好的经济性，而传统土压力计算模型并未考虑竖向附加荷载按扩散角向下传布的应力减小作用，导致计算结果出现偏差。本文旨在完善土压力计算理论，为短卸荷平台挡墙设计提供理论支撑。【方法】通过理论推导，不考虑回填土黏性，在朗肯土压力原理的基础上，推导土压力合力计算公式，基于弗拉曼公式探讨扩散角的取值，建立土压力解析计算模型。通过分析短卸荷平台宽高比和分阶比对土压力合力的影响，优化短卸荷平台宽度和设置位置。【结果】计算土压力时须考虑扩散作用，附加侧向土压力按矩形分布是合理的，扩散角推荐取 45°。随着卸荷平台宽高比 λ的增加，主动土压力逐渐减小，且最优宽高比 λs=1-ξ。获取了土压力极小值 Ea，min对应的分阶比 ξmin的解析解，当λ为0.20~0.25时，对应的分阶比为 0.62，接近黄金分割比例，此时土压力为不设短卸荷平台时的 56%～60%。【结论】该研究成果完善了短卸荷平台挡墙的土压力解析计算模型，优化了短卸荷平台宽度和设置位置，对短卸荷平台挡墙的设计具有指导意义，对高填方、深基坑疑难复杂边坡支护具有重要的参考价值。

摘要:【目的】研究大直径预应力高强混凝土 （PHC）管桩在津潍高铁滨海南特大桥区域的承载特性，对比锚桩-承台反力法与传统试验方法在研究大直径 PHC管桩承载特性方面的差异，为工程设计与施工提供参考。【方法】采用锚桩 -承台反力法进行大直径 PHC管桩静载试验，并运用 Plaxis有限元软件进行数值模拟分析。【结果】试桩 TP1的桩顶荷载 -沉降（Q-s）曲线在静载试验中呈现初期线弹性增长、后期急剧增大的特征，极限承载力为 10 200 kN，约为承载力特征值的 2.58倍。数值模拟显示了在不同试验方法下沉降量的变化规律；在数值模拟试验中，桩身轴力分布随深度变化，且不同试验方法下的桩身轴力存在差异；锚桩反力法数值模拟的土层竖向位移云图揭示了试桩、锚桩与土层的相互作用关系；不同桩心距对试桩极限承载力检测有影响。【结论】锚桩 -承台反力法具有多方面优点，但也存在不足；锚桩的存在影响试桩承载力检测，当桩心距为6D（D为桩端直径 ）时，影响可忽略不计；规范计算的大直径 PHC管桩承载力趋于保守。研究成果可为铁路桥梁工程管桩基础的设计与施工提供重要参考。

摘要:【目的】锚杆作为常用的支护形式，其承载变形特性对工程安全具有重要影响。拉压型锚杆作为一种新型锚杆，可以显著增强锚杆的支护能力。对拉压型锚杆承载变形特性的研究可以进一步揭示影响锚杆承载能力的关键因素。【方法】基于锚固界面的力学特性，研究拉压型锚杆的荷载传递机制，根据拉力段和压力段在承压板部位的位移一致性，利用迭代计算方法，分析锚固段的轴力、剪应力和位移的分布规律。【结果】在承压板两侧的剪应力、轴力和位移分别遵循压力型和拉力型锚杆的分布特征和演变规律；在特定设计条件和压拉区段比为 2时，锚固段的相对位移最小，锚杆的极限承载力和平均剪应力均达到最大值。【结论】锚固段的相对位移主要由荷载、锚固界面的力学特性及锚固段的内力协调机制共同控制。在锚杆的设计中，可通过合理的材料选择和结构设计来降低锚固段的相对位移，从而更好地发挥锚固界面的力学特性和增强锚杆的承载能力。

摘要:【目的】由于气象数据具有稳定性好、可靠性高和能长期获取等优点，因此基于气象预报的温度来预测桥梁结构的温度场具有重要的工程意义。【方法】建立了基于贝叶斯优化 （Bayesian optimization，BO）的长短期记忆 （long -short term memory，LSTM）模型，利用气象温度数据和桥梁实测温度对 BO-LSTM模型进行深度训练后，输入气象预报温度，实现对桥梁温度历程的准确预测。【结果】基于广州鹤洞大桥的健康监测系统和远区气象站数据，由本文方法预测的桥梁温度历程与实测桥梁温度历程的决定系数达到 0.961，而气象温度与实测温度的决定系数仅为 0.874。因此，本文建立的 BO-LSTM预测模型通过数据挖掘与学习提升了气象温度与桥梁温度之间的相关性。【结论】本文实现了由气象温度来较为准确地预测大跨桥梁的温度历程，为解决桥梁传感器故障、停电等导致的数据缺失和漂移问题提供了一种准确、可靠的智能预测方法。

摘要:【目的】针对电缆开关图像检测算法存在模型复杂、检测效率低等问题，提出一种改进的基于全局注意力机制 （global attention mechanism，GAM）和幻影卷积 （ghost convolution，GhostConv ）的轻量级 YOLOv 8n模型——SGG -YOLOv 8n，以实现 X射线数字成像 （X-ray digital radiography，X-DR）电缆开关故障的快速精准诊断。【方法】以YOLOv 8n模型为基础，在其骨干网络和颈部网络引入空间与通道重建卷积 （spatial and channel reconstruction convolution，SCConv），即将 C2f模块的 Bottleneck 替换成 SCConv模块，以增强模型感受野的灵活性，提升其检测效率和性能；同时，在YOLOv 8n模型颈部网络引入 GhostConv，代替原有的 Conv模块，以有效减少模型计算量和参数量，从而实现模型的轻量化；此外，在检测头前引入 GAM，进一步增强模型对全局特征信息的感知能力。【结果】基于 X-DR电缆开关图像数据集的试验表明：与YOLOv 8n相比，本文提出的 SGG -YOLOv 8n模型参数量降低 0.39×106，每秒千兆浮点运算数下降 0.9，精度和召回率均提升 1.4个百分点；此外，当交并比阈值为 0.5时，平均精度均值提升 1.7个百分点；当交并比阈值为 0.5~0.95时，平均精度均值提升 1.2个百分点。该模型处理速度达 65帧/秒。【结论】本文方法已实际应用于 X-DR电缆开关故障诊断中，且在应用SGG -YOLOv 8n模型后，电缆开关故障诊断准确率从原来的 87.9%提升至 91.4%。

摘要:【目的】GH4169合金作为航空发动机等高端装备的关键零部件用材料，其高温下的疲劳损伤检测对确保装备的服役安全具有重要作用。【方法】采用声发射检测技术，探究 GH4169合金在高温低周疲劳加载下的损伤特性。通过对声发射撞击数及 b值等参数分析研究 GH4169合金在高温低周疲劳试验过程中的损伤阶段和损伤程度。同时，联合平均频率 （average frequency，AF）和上升时间 -幅值（risetime amplitude，RA）探索该合金在疲劳各阶段的损伤模式。【结果】根据累计声发射参数可以实现疲劳损伤阶段的划分，且b值随着损伤的加重而减小。在裂纹萌生阶段，损伤模式以拉伸破坏为主；在稳态扩展阶段，损伤模式以剪切破坏为主；在失稳断裂阶段，损伤模式为拉伸和剪切破坏共同作用。【结论】研究成果可为识别 GH4169合金制造的高端关键部件的疲劳状态提供重要的理论基础。

摘要:【目的】预制箱梁的成型质量与钢模板工作面粗糙度密切相关，因此，在浇筑混凝土前，必须对钢模板工作面进行抛光处理。人工抛光存在效率低、质量难以保证、损害健康等问题。因此，亟须采用一种机械设备来实现钢模板复杂形状工作面的高效、高质、无损伤抛光。【方法】提出了一种预制箱梁钢模板工作面自动仿形抛光方法，研制了自动仿形抛光设备，开展了钢模板工作面抛光试验，以杂质去除情况、表面粗糙度和损伤情况为评价指标，揭示了打磨辊材质、刷痕宽度和打磨辊转速对抛光质量的影响规律。【结果】本文提出的多段拟合仿形抛光方法保证了抛光过程无盲区。抛光机构通过伺服控制的柔性动力头自动调整抛光力，实现了抛光力恒定，保证了抛光质量稳定。钢丝打磨辊的刷丝始终与抛光面保持接触，能保持合适的抛光力，同时不会损伤抛光面，能更好地对钢模板复杂工作面进行无损伤抛光。当刷痕宽度为 15 mm时，打磨辊能完全去除钢模板工作面上的各种杂质；当打磨辊的转速为 2 000 rpm时，抛光后钢模板工作面的表面粗糙度比打磨辊的转速为 1 000、3 000 rpm时的小。【结论】采用研制的自动仿形抛光设备，辅以优化的抛光参数，能够实现预制箱梁钢模板工作面的高效高质抛光。

摘要:【目的】缓解政府在老旧小区改造工程中的财政压力，构建“自循环”模式，通过社区物业将公共资源转化为经济收益并注入改造基金中，加快改造进程，实现居民生活品质与城市品质的双提升。【方法】构建一个包含政府、物业、居民三方的博弈模型，基于演化博弈理论，设定各方策略选择、收益及成本参数，模拟不同情境，重点分析政府对物业处罚力度、居民额外收益、物业社会声誉损失、居民拒缴物业费等因素对 “自循环”模式的影响。【结果】政府采取激励策略不仅可以有效推动老旧小区的改造进程，还能增强政府的公信力；在“自循环”模式中，物业积极参与对推动老旧小区改造至关重要，在改造过程中发挥着协调公共资源和推动改造进程的作用；居民的配合程度与期望获得的改造效果及质量密切相关。【结论】政府激励政策的生效需要平衡激励成本与税收减免；物业需要权衡积极参与成本和社会声誉损失；居民配合程度受配合成本、额外收益等多因素影响。

摘要:【目的】以湖南沅水流域列入中国传统村落名录的 395个传统村落为研究对象，从历史发展角度对传统村落空间分布与时间演化规律进行分析，探究影响传统村落形成和演变的主要驱动因素，以期为传统村落可持续发展提供支撑。【方法】在实地调研与查找历史文献资料的基础上，对湖南沅水流域传统村落的地理属性、成村年代等基础数据进行统计，构建地理信息系统数据库，运用最邻近指数分析、核密度分析、标准差椭圆等方法对湖南沅水流域传统村落的时空分布格局及其演变特征进行研究。【结果】从空间角度来看，湖南沅水流域传统村落空间分布呈现 “小聚集，多散居”特征，整体沿沅水干流和支流走势分布，以凝聚型为主，但分布不均衡；传统村落聚集区在宋元时期于流域中部的怀化市形成，又在明清时期于流域西北部的湘西土家族苗族自治州形成。从时间角度来看，湖南沅水流域传统村落数量在各历史时期呈线性增长趋势，其重心演变轨迹呈现“流域东南部—流域西北部 ”迁移特征，并于明清定型后演化为向流域东部、西部扩散的趋势。从选址来看，湖南沅水流域传统村落多分布于流域中上游的丘陵和山地地区，多择址在坡度为 0°~20°的平坡和缓坡地区，集中于流域中上游，在渠水支流、武水支流和酉水支流呈集聚状。从驱动因素来看，湖南沅水流域传统村落的形成与演变受到自然和人文双重驱动因素的影响，由量化分析得出：自然因素的驱动作用总体大于人文因素的；各因素按驱动作用从大到小排列，依次为海拔、坡度、水系、距公路直线距离、距城市中心距离、城市国内生产总值、坡向。【结论】海拔、坡度和水系三个主要驱动因素对湖南沅水流域传统村落的择址起决定性作用，主要影响村落时空分布格局的形成；交通网络、社会经济、地方文化和移民政策等次要驱动因素对传统村落的迁移和扩张起引导作用，主要影响村落时空演变趋势的形成。

摘要:【目的】近郊乡村作为城市与乡村的过渡地带，研究其脆弱性对城乡平衡发展具有重要意义。精准测定近郊乡村脆弱性影响因素，为乡村科学指导防灾减灾工作、保障乡村安全和促进可持续发展提供理论参考。【方法】通过暴露度 -敏感性 -适应力（vulnerability scoping diagram，VSD）研究框架，从经济 -社会 -生态视角构建评价指标体系，并用熵权法、层次分析法、距离赋权结合法三种方法对近郊乡村脆弱性影响因素进行测度和比较。【结果】在脆弱性测度上，三种方法的权重值各异但存在相关性，且三种测度方法脆弱性结果指向一致，均呈“南北高，东西低”的空间格局特征。三种方法均表明，对于南部高脆弱性村庄，社会因素占主导地位，经济因素次之，生态因素影响最小。基于因子贡献度模型发现，大城市近郊乡村关键致脆因子存在聚集性，且社会层面的聚集程度最为显著，其次为生态层面的，最后为经济层面的，近郊乡村受大城市辐射作用显著。【结论】在推动近郊乡村可持续发展过程中，应兼顾不同村庄之间的差异与共性，并充分利用近郊乡村区位优势，增强其与城区互动，实现产业要素流通。