道路减速带的研究与优化
道路减速带的研究与优化
目录
1 引言 (2)
2 基础篇 (3)
2.1 减速带的减速原理 (3)
2.2 减速带的种类、材料及优缺点 (3)
2.3 减速带的设计与设置流程 (5)
2.4 减速带的设置原则 (6)
3 实践篇 (7)
3.1 减速带设置中存在的问题 (7)
3.2 减速带的在使用过程中存在的破坏形式 (8)
4 优化篇 (8)
4.1 减速带的破坏分析及防治优化措施 (8)
4.2 橡胶减速带几何设计的优化 (12)
4.3 减速带的人性化设置 (15)
5 创新篇 (16)
5.1 利用电磁原理通过减速带发电 (16)
5.2 一种具有智能惩罚功能的减速带 (18)
6 总结 (19)
7 参考文献 (20)
摘要：本文以减速的广泛使用为背景，从减速带的设置，使用及维护角度，通过实地考察研究，发现减速带在使用过程中存在的问题，加以分析研究，提出对减速带的优化方案。
关键字：减速带、人性化、智能
1 引言
近年来随着我国社会经济的快速发展，公路等级不断提升，城市私家车数量猛增并且在我国城市道路上，机动车、非机动车、行人混行严重。加之行人和驾驶员的安全意识较差，导致城市道路上的交通事故数量日益增多。据资料统计，2005年城市道路上发生交通事故177414起，造成22049人死亡，分别占总数的39.4% 和22.3%。从相关资料中可以看出我国的交通事故高发，而其中车辆超速行驶、违章超车是我国城市道路事故高发的重要原因。
减速带作为一种强制型的道路安全交通设施，对遏制交通事故的发生发挥了重要作用。而我国并不是最早和大量使用减速带的国家。减速带在美国、日本及欧洲等一些经济发达国家使用非常广泛。如英国从20世纪80年代就开始把驼峰式减速带用于公路事故多发路段，以减少交通事故。近年来又发明了更具人性化的减速丘、瓦楞形减速带等。日本根据本国地域的实际情况，广泛采用热塑振动减速带来保证行车安全。国外相关资料表明:英国在公路上设置减速带后，85%车速降低了16 km/h，所设道路的事故数减少了71%，周围道路事故数减少了8%。
鉴于国外的经验，我国很多地区公路管理部门和维护单位也开始大量使用减速带进行通行车速的强制控制。目前，在高等级公路特殊路段、收费通道、城镇路口、工矿企业、学校、医院、宾馆、住宅小区出入口等都设置减速带，起到了预防交通事故的作用，并取得了良好的效果。统计资料表明,自2004年广东省台山市增设公路减速带等减速设施后，该市交通事故死亡率连续2年下降，从2003年的130人降至2004年的103人，死亡率降低了20.8% ， 2005年更是降至97人，2006年第1季度，交通事故死亡率同比减少了24% ，2004年河南省郑州市路口减速行动，通过安装减速丘、黄闪灯、交通标志标线等措施，使市区道路交通事故数、死亡人数、受伤人数、经济损失4项指标大幅下降。设置减速带所取得良好效果得到业内的广泛关注，并得到快速推广。
但是，在减速带的广泛使用过程中各种问题也逐渐凸显出来，为此有必要对
减速带进行深入的探讨和研究，发现问题，解决问题，从而进一步提高车辆行驶的安全性与舒适性。
2 基础篇
2.1 减速带的减速原理
减速带是通过影响驾驶人的驾驶心理实现减速的。当车辆以较高车速通过减速带时，剧烈的振动会从轮胎经由车身及座椅传递给驾驶人，垂直曲线可以产生一个垂直方向的加速度，产生强烈的生理刺激(包括振动刺激和视觉刺激)以及心理刺激。生理刺激促使驾驶人产生强烈的不舒服感，而心理刺激则加深了驾驶人的不安全疑虑，进一步降低了驾驶人对道路环境的安全感。通常情况下，驾驶人认为不舒适度越大，车辆行驶安全性越小，即安全感越小。因此，减速带的设置会降低驾驶人行车安全感和乘坐舒适性的期望值，促使驾驶人选择较低的期望车速。在期望车速指导下，驾驶人将主动驾驶车辆以较低的行车速度接近并通过减速带。
2.2 减速带的种类、材料及优缺点
目前，国内有三种应有比较广泛的减速带，包括驼峰式橡胶减速带、热塑振动标线减速带以及道钉减速带。
1、驼峰式橡胶减速带
驼峰式橡胶减速带（如图1所示）是一种应用非常广泛的道路减速带。它是用橡胶与添加剂在专用模具里成形而得纵断面为圆弧状表面有花纹。目前在收费站、居民区等地使用的驼峰式减速带，由于高度、具体形状和安装形式的原因不能直接用于公路干线车道上，必须降低垂直高度合理设计断面形状和安装形式后，才能用作为公路干线强制控速设施使用。
常规的驼峰式橡胶减速带设计为黑黄相间，这种颜色设计在白天和晚上都能有较好的视觉效果，车辆在较远的距离就能看见减速带的存在.这是由于黄色的明度大且对比度比较强，将黄和黑两者放在一起形成鲜明的对比，使得黄色更加亮，发生色膨胀。运用黄色，可以产生2方面的效果:（1）“缩短”减速带和驾驶员的距离.从心理学角度来讲，黄色是前进色。两个同样距离的黄色和黑色物体，其中黄色的能使人觉得它距离人更近一些；（2）“增大”减速带三维尺寸。黄色属于暖色，看上去生动突出。因此，减速带表面涂成黄色可以增加它的空间立体感，从视觉角度感觉比实际要大。蓝色在减速带上的应用，是考虑到系统决定物体相对高度时，阴影能够起到重要作用，同时蓝色作为冷色系，为后退色，与黄色对比可以产生一种立体效果，使曲线形的减速带产生一种立方体的感觉。
2、热塑振动标线减速带
热塑振动减速标线(如图2所示)也是一种国内外有所应用的道路减速带形式。它是通过专用喷涂设备将涂料喷涂在路面上，经过快速固化形成杂纹或圆点状的突起，减速带突起高度一般为5-6mm且有反光功能。使用热塑振动减速标线作为道路强制控速设施时存在的问题是:易于剥落、易被磨平、强制减速的力度不够。
3、道钉减速带
道钉是固定于路面上起标线作用的突起标记块，在高等级公路上用作中心标记线、车辆分道线、边缘线;也可用来标记弯道、进出口匝道、导流标线、车道变窄、路面障碍物等危险路段。道钉一般由壳体和反射体两部分组成;壳体多为瓷片、塑钢等多种材料制作通过一些特殊工艺处理能够承受较大的碾压和冲击并具有良好的耐腐蚀性耐磨损性。（如图3所示）
图1：驼峰式橡胶减速带图2：热塑振动标线减速带
图3：道钉减速带
2.3 减速带的设计与设置流程
目前交通设施、交通标志设置的国家标准还没有对减速带设置作规范化的规定。一般来说，减速带的设计与设置流程如下。
1、确定道路的限速
减速带的几何设计主要取决于设置减速带道路路段的限速要求，首先应从交通管理需求的角度确定该路段的限速。根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第45条规定:机动车在道路上行驶不得超过限速标志、标线标明的速度。在没有限速标志、标线的道路上，机动车不得超过下列最高行驶速度:（1）没有道路中心线的道路，城市道路为30 km/h，公路为40 km/h；（2）同方向只有1条机动车道的道路，城市道路为50 km/h，公路为70 km/h。
减速带的设置地点主要为城市支路、居住区道路，其间机动车、非机动车、行人混行严重，除考虑上述因素外，尚需综合考虑实地情况来确定道路限定车速。
2、减速带的类型确定
通常根据道路的日平均交通量、道路限速以及坡度确定合适的减速带类型。
3、减速带几何参数的确定
理想的减速带必须保证车辆通过时不会发生车辆失控，重要安全部件不会产生断裂等危险状况，应拥有较高的行驶和结构安全性。因此，理想减速带应具有以下特性。随着车速的增加，行驶安全性降低到一定程度后能维持在一个稳定水平，甚至有所提高。驾驶人的乘坐舒适性在车速低于道路限速（）时处于较高水平，在高于道路限速而低于所有超速车辆的85%车速（）时乘坐舒适性随车速的增加而迅速恶化，高于所有超速车辆的85%车速时能够维持在一个稳定的低水平状态。通过分析可知：减速带的使用效果在很大程度上取决于车辆的运行速
度。因此，为确保驾驶人的安全和舒适性，必须合理设定道路的限速，科学设计减速带几何尺寸。
当机动车驾驶员超速时，减速带的垂直曲线可产生1个垂直方向的加速度，使驾驶员感到不舒服。对于减速丘、减速台、凸起人行横道这些交通静化措施，垂直曲率越大，要求驾驶员通过其速度就越小。一旦道路限速确定后，该措施的设计曲率半径就应该让车辆保持这个速度，在2个设置交通静化措施之间路段上的加速度不至于让区间平均速度大于道路限制车速。因此需要合理设置减速带的设计尺寸参数，控制机动车车速，以满足交通安全需求。减速带的设计尺寸参数一般包括宽度L和高度H。减速丘等垂直速度控制措施的断面均可近似看成一个圆弧，运用美国交通稳静化研究委员会给出的经验公式计算车辆通过的速度，式一：V=7.03，式二：R=(4+/8H，其中，R为垂直曲线半径(m)，V为通过该段曲线的速度（km/h）。一般情况下的减速带的高度为5—10cm，低于5cm 达不到减速作用，高于10 cm则会增加车辆通过的危险性。国外的研究经验和实际应用确定减速带的高度为8或10 cm。因此，确定道路通过减速带的预期速度和高度H后，利用式1和式2可确定减速带宽度L。
对于橡胶减速带的尺寸，我国JT/T713-2008《橡胶减速带标准》中规定尺寸为:橡胶减速带截面形状应近似梯形，表面应带有增大抗滑力的凹凸结构。橡胶速带地面宽度为300—400mm，高度为30—60 mm。
4、确定合理间隔距离
为确保驾驶员在道路区域内均保持低速行驶，需在路段上重复设置减速带。减速带的设置间隔距离的大小与车速具备一定关系，距离过大则驾驶员容易在2个减速带之间的路段上加速，达不到限速要求，存在一定的安全隐患。因此，通常情况下其合适的间隔距离为100—150m。
2.4 减速带的设置原则
通过近年减速带的使用效果来看，减速带是一把双刃剑。科学地设置减速带，可以有效地改善道路交通安全状况，反之，可能效果不大甚至成为公路上的人为路障。要想使其发挥有效的作用，必须注意在制定具体实施方案时遵从针对性、
系统性、配套性原则。
1、针对性原则
必须根据路段的道路等级、车流结构、实际平均车速、道路线形、路面材料等具体条件加以分析确定减速带的类型、形状、尺寸。
2、系统性原则
减速带的设置的位置和数量，必须要有调研依据或实车道路试验。
3、配套性原则
强制力较大的减速带必须与其他交通安全设施(提示标志、标线等)配套使用以确保使用的安全性和高效性。
3 实践篇
3.1 减速带设置中存在的问题
1、缺乏“人性化”设置。现在路面上能看到的减速带有很多种，最常见的是条状的橡胶减速带，在住宅小区内混凝土减速带也有不少。这些减速带宽度为35cm左右，高度在30—100 mm之间，长度以路宽为准。这样设计的减速带往往存在过长、过宽、过高等问题，导致车辆频频受伤，轻者伤害车辆避震系统，严重时会刮坏发动机的机油底壳。与此同时，每当人们驾车经过时，都要被重重地颠簸一下，严重影响了舒适性，同时，为了避开减速带的颠簸，骑车者往往会选择减速带与路肩之间的空隙驶过，往往在上下班等高峰期会发生拥挤，导致自行车相撞的现象，给人们生活造成不便。
2、设置不科学。交通设施、交通标志设置的国家标准还没有对减速带设置作规范化的规定，致使一些路段的减速带没有设置方案，而是随意择地安装。尤其在城市道路上，减速带太滥、太随意设置给城市交通的安全、舒适、快捷等方面带来了不良影响。减速带设置缺乏针对性、系统性、配套性原则，扰乱了行车车流秩序，进一步降低了路段的交通安全。
3、噪声污染严重。车辆通过减速丘、减速带时若来不及减速，轮胎通过减速丘、减速带会发出“咚咚”的声音，并且随着车速的增加而增大。尤其是大货车通过时，发出的声响更加明显，形成了噪声污染。减速丘、减速带成了城市道路
上的“扰民丘”、“扰民带”。
3.2 减速带的在使用过程中存在的破坏形式
1、脱落破坏
减速带在使用一段时间后，会发生固定模块的钉子松动突起，然后整条减速带其中1—2余下的单元会逐步脱落并最终导致整条减速带完全解体。（如图4所示）
2、碎裂破坏
在重载交通长期作用下，橡胶单元体疲劳开裂直至逐渐粉碎分离，最后在原位置仅留下一颗颗裸露的钢钉头。（如图5所示）
4 优化篇
本篇主要针对实践篇中发现的问题，对减速带的设计与设置提出可行的优化方案，其中包括减速带的破坏分析及防治优化措施、减速带的几何优化、减速带的设置优化。
4.1 减速带的破坏分析及防治优化措施
减速带设施在使用的过程中，由于荷载、风吹日晒、季节温差等不可抗拒因素的作用，逐渐褪色、老化；路面积尘、油污等必然因素会恶化其可视性;受到超载、事故等偶然因素影响，减速带容易出现突发性损坏。
现在就目前使用最为广泛的橡胶减速带，热塑振动标线减速带以及道钉减速带进行其损坏的成因分析并提出优化方案。
图4：脱落破坏图5：碎裂破坏
4.1.1 橡胶减速带常见病害及防治
1、脱落破坏
（1）表现形式
减速带在使用一段时间后，会发生固定模块的钉子松动突起，然后整条减速带其中1—2余下的单元会逐步脱落并最终导致整条减速带完全解体。（如图6所示）
图6：脱落破坏
（2）成因分析
调查发现减速带最先脱落的两个单元其间距与该路段上主要通行的车辆类型的轮距相当。即路段上通行车辆的行驶轮迹最集中的位置对应着的两个单元，受到车辆冲击作用的频率远高于其他单元，那么在同样强度下，这两块单元总是先于其他单元松动脱落。
（3）防治措施
①在混合交通的路段上设置橡胶减速带，可适当考虑放宽其两端空余长度，使摩托车、自行车可以方便地从边缘位置通过。
②安装橡胶减速带时在路面与减速带单元体下表面之间加铺一层橡胶垫，或采取用膨胀螺栓代替普通钢钉固定单元体的方式，可以有效增加橡胶减速带的抗冲击寿命。
③定期排查。松动的单元体应该及时补牢，缺失部分单元体的减速带则应当安装补齐。
2、碎裂破坏
（1）表现形式。
在重载交通长期作用下，橡胶单元体疲劳开裂直至逐渐粉碎分离，最后在
原位置仅留下一颗颗裸露的钢钉头。（如图7所示）
图7：碎裂破坏
（2）成因分析
橡胶制品本身存在不可逆的老化过程。在路面这种水浸日晒反复受压的恶劣环境下，橡胶的老化过程大大加快，逐渐会丧失弹性变脆。其次，由于生产厂商采用的橡胶原料质量不过关，甚至采用再生橡胶以次充好替代天然橡胶所致。尽管在发达国家，出于对环保的考虑，推荐使用再生橡胶生产减速带，但通常仅在只有小车出入的停车场或居民小区、校园口设置橡胶减速带。在我国，由于交通条件不同于发达国家，且生产工艺和水平尚有差距，这就决定了以再生橡胶制成的减速带在出厂时便达不到规范要求的性能指标。
（3）防治措施。
①严格控制橡胶减速带的生产原料，确保出厂质量。
②对于重载交通量特别大的路段，则应考虑以其他强度更高的减速带类型代替橡胶减速带，如铸钢减速带等。
4.1.2 热塑振动标线常见病害及防治
1、表面污染
（1）表现形式
标线表面而逐渐被尘土、轮胎痕印等其他污染物所覆盖，识认性大大降低。（2）成因分析
主要是由于道路管养部门缺乏对振动标线的清理，导致污渍不断累积所致。
（3）防治措施。
定期对标线表面而进行清洁养护。
2、磨耗破坏
（1）表现形式
在通行车辆车轮的磨耗作用下，热塑振动标线逐渐变薄，表面凸起小方块逐渐被磨平，直至完全丧失振动警示功能。在进一步的磨耗作用下，标线材料完全被磨光。（如图8所示）
图8：磨耗破坏图9：变形破坏
（2）成因分析
类似橡胶减速带的老化过程，热塑振动标线的磨耗也是不可避免的。若磨耗过快，则应考虑标线材料的品质是否合格;同时，若标线材料被交通流冲击成碎片散落四周时，还应当考察涂剂的黏结性能。
（3）防治措施。
①选用优质涂剂和标线材料，提高耐磨性能。
②对于部分被磨耗的热塑振动标线，若需要在原地面修复时，应当将旧标线彻底清除后重新满幅铺设，或者错开原位置，在上游和下游的合适位置重新铺设。
3、变形破坏
（1）表现形式
在沥青混凝土路面，原本应呈平直的若干条振动标线，在水平而上或铅垂而上均呈现不规则波浪形，不仅识认性降低，而且影响道路环境美观。（如图9所示）
（2）成因分析
热塑振动标线通常紧密覆盖在路表，因此，振动标线的扭曲变形的本质是沥青混凝土路面变形。如车辙引起振动标线在垂直而上的变形，面层纵向推移则造
成振动标线在水平而上的变形。
（3）防治措施
所有改善沥青混凝土路面高温稳定性的技术手段。
4.1.3 道钉减速带常见病害及防治
1、表面污染
（1）表现形式
影响路面而美观，并导致防滑减速带表面的构造深度、抗滑性能降低。（2）成因分析
主要是缺少清洁管养，附着沙石泥土、过往车辆遗撒的其他污染物而造成。（3）防治措施
定期清洁防滑减速带的表面。
2、磨耗损失
主要表现为防滑减速带原本粗糙的表面被磨光滑，结构厚度逐渐下降。其成因和防治措施，同热塑振动标线减速带。
4.2 橡胶减速带几何设计的优化
橡胶减速带具有设置简单、效果明显的特点而得到广泛应用，然而不同几何设计的减速带会带来不同的减速效果，在实际应用中由于缺少具体的设计规范，导致在使用时带来一些安全隐患和噪声污染。根据减速带减速机理，使用仿真软件对车辆通过不同高度和宽度的橡胶减速带进行模拟，得出在A,B,C,D,E,F 六种不同高度和宽度的橡胶减速带下车辆的减速效果和震动情况。通过对比分析提出减速效果最好，同时噪声最小的橡胶减速带最优高度和长度的组合，为减速带的设计提供科学的参考依据。
1、减速带设计的重要参数
美国交通稳静化研究委员会给出的计算车辆通过速度的经验公式如下:
式中:R为减速带垂直曲线半径，m；V为通过该段曲线的速度，km/h；H为减速带高度，mm；L为减速带宽度，mm 。
橡胶减速带的高度和宽度是决定减速带减速效果的关键因素，但在考虑减速效果时，往往会忽视由于减速带引起的噪音，特别是在居民区和学校区域。
对上述公式讨论其单调性：
当时，单调递增，但该条件不满足实际情况。
当时，单调递增，但该条件满足实际情况。
可以得出：速度V是H的减函数及L的增函数。速度会随着这2个因素的变化而变化，且减速效果对减速带高度变化更敏感，为进一步说明车辆轮胎的震动情况，采用小客车进行仿真分析。
2、减速带效果比较
表1：不同尺寸减速带减速效果以及综合加速度值
图10：轮胎与减速带接触点平均综合加速度
由上图可以看出:A 型尺寸的减速带造成的震动幅度较大，即产生的噪音也比较大，A 型减速带和B 型减速带的减速效果相同，但是减速带造成的震动却减小了30%左右。表1中几种型号的减速带减速效果相当，但是产生的噪音相差较大，减速带的高度变化对减速带造成的震动的影响最明显。由仿真分析可知，在保证减速效果的同时，小幅度减小减速带的高度，并相应减小减速带的宽度是减小减速带引起震动和噪声的有效途径。
3、减速带几何优化设计
由调查统计可知，国内道路常用型号减速带尺寸表2所示。在常用型号减速带尺寸的基础上，对减速带的设计尺寸进行了优化，并对优化尺寸后的减速带进行了仿真分析，最终得到了减速带的优化尺寸，如下表所示。
上表中优化尺寸的减速带经过软件计算分析，与未经过优化的减速带相比
较，其轮胎与减速带接触面点平均综合加速度明显减小;在保持车辆同样的减速效果的同时，车辆的震动减少了20 %—30%。小车以15 km/h的速度通过常用型号的减速带时，发出声音一般在70分贝左右(属于噪声)。若使用推荐尺寸的减速带经过优化，则声音可以降低到60分贝以下，而60分贝以下则为正常交谈声音。因此，上表中推荐优化尺寸后的减速带更加适用于需要安静环境的区域，不仅能达到相应的减速目的，而且可以在一定程度上减少交通噪音。
4.3 减速带的人性化设置
由于在减速带在使用过程中，存在各种问题（在实践篇中已经详细介绍），所以需要对原有的减速带进行优化设置。
1、人性化减速带的设置
基于常用减速带的缺陷，城市道路上特殊的车流结构(以小汽车为主)，主要采出各种形状的减速块相结合组成的减速带，并在每小段减速块中间留处足够的空隙，为速度容易控制的小汽车、摩托车、自行车等方便舒适通行。改进后减速带设置的俯视图如图11所示。
图11：改进后减速带俯视图
其减速块临边之间的距离主要根据小汽车轮胎断面宽度值而定。根据各系列小汽车子午线轮胎最大使用断面宽度(GB/T2978—1997)轮胎的断面宽度范围为131mm—296mm，故减速块临边之间的距离宜在此范围内。
2、优化后减速带的优点
（1）对车辆起到强制减速作用，预防交通事故的发生;对小汽车而言，只要减速慢行就能顺利舒适通行;给摩托车、自行车带来了方便，无需绕道从减速带和路肩之问的空隙穿行。
（2）由于小汽车慢行通过时不会和减速带产生机械振动，降低了城市区域内的噪声污染。
（3）减速带在原来基础上进行改进，没有给相关单位带来额外的经济负担，具体实施方案可行。
5 创新篇
5.1 利用电磁原理通过减速带发电
随着经济的发展，预计到2015年底全国高速公路通车总里程将到达12万公里在机动车数量方面，我国车辆拥有率越来越高。为确保安全行车，高速公路、城市道路、公路隧道等地方均有大量公路减速带及路灯照明设施，高耗电量的同时车辆加减速也消耗了汽油能源。从上述2个问题出发，将传统的减速带进行改进，连接发电装置，通过汽车的压迫减速带的重力势能转换为电能，为用电器供电或并入电网。2013年3月1日实施的分布式能源发电可以卖给电网，这样在建造方面可以大大减少成本。
道路减速带发电系统利用汽车重力做功发电，充分利用了闲置能源，并且发电设备是安装于汽车需要减速停车的地段，在没有增加汽车能耗的同时产生电能，通过蓄电装置，收集能量，向周围的用电设施供电。系统将实现减少供电系统对路灯、信号灯、指示牌的供电，进而减少了发电对资源的消耗，在一定程度上实现了道路的自给自足，基本上实现了零污染发电，符合当今社会节约资源，低碳环保的新理念。
2、发电系统结构
新型减速带发电系统由橡胶减速带、弹簧、磁棒(输入部分)、控制器、整流器、蓄电池、逆变器(输出部分)等装置组成。考虑到电能的引出与存储，这里磁棒作为运动件，而线圈组作为“定子”，进而将电量储存在蓄电池中，再经逆变器的转换变为220V市电或并入电网。减速发电输入部分模型组装图，如图12所示。多个发电模块经适当的连接，可以并联形成发电模组。其路面部分与普通减速带相同，地下部分则通过振动产生感应电流发电。该发电模块化的好处是，模组长度可调，适用于不同场合不同路面，灵活多变。
3、发电原理
道路减速带发电系统的能量来源是汽车的动能与重力势能，包括能量的产生
过程与存储过程。
汽车行驶时车轮将减速带1压下地面，同时强磁体棒8伴随导向柱向下运动，导向柱与外壳配合实现强磁体在外壳内的上下运动。线圈内磁通量发生变化，产生电能，同时复位弹簧5储存部分能量;当车轮离开时，弹簧将减速带弹起，线圈向上运动，弹性势能释放，线圈内磁通量将发生变化，产生电能，一个发电脉冲结束。电能经控制器、整流器储存在外接蓄电池中，再通过逆变器转换为交流电并入电网或直接供用电器使用。以上是一个发电模块产生电能的过程，整个新型路面减速发电装置由多个发电模块组成为一个发电模组，从而保证产生更多的电能。复位弹簧迫使减速带做往复切割磁感线运动，线圈组对强磁体产生的电磁阻尼迫使减速带复位，其能量转化过程，如图13所示。电能输出执行过程，如图14所示。虽然系统中会产生部分热能，但相较电能其损失较小。
图13：能量转化图
图14：电能执行输出过程
5.2 一种具有智能惩罚功能的减速带
现有的道路减速带，无论车速快慢，汽车都要经过凸起部分，造成车辆颠簸，对车辆有损害，噪音较大，乘坐不舒适，人性化较差。设计一种具有智能惩罚功能的道路减速带，车辆通过时，只要速度低于某一临界值，减速带就会下降到与地面一样的高度，车辆通过时就不会有颠簸，如果速度高于临界值，减速带就无法降到与地面一样的高度，这时减速带就发挥作用，车辆通过时就会发生颠簸。因为这种减速带只对速度超过临界值的车辆起到惩罚作用，故称为智能惩罚式道路减速带。
1、总体结构设计
总体结构设计考虑的主要问题是安装的方便性，长度方向的尺寸与现有的减速带相适应。车辆荷载通过减速带以及减速带安装座传递到空气弹簧。空气弹簧的刚度通过充气压力设定;空气弹簧的压缩变形时间(导致减速带向下移动)通过调节阻尼口的直径设定。为了应对空气弹簧失效时的意外情况，每一段智能减速带设置了两个限位桩，可保证即使出现空气弹簧组件失效的情况，减速带也不会影响车辆的通过，只是智能惩罚的功能不会发挥作用，限位桩也可保证超过设计载荷的重载车辆顺利通过减速带。智能减速带总体结构设计如图15所示，主要由外壳体、减速带、减速带安装座、3个空气弹簧组件、限位桩以及一些节流阀、管线等附件组成。
图15：智能减速带总体结构
2、工作原理
正常状态时，空气弹簧组件的充气压力使得减速带处于上位。当车辆通过时，重力施加到减速带上，通过减速带安装座将力施加到空气弹簧组件上，弹簧被压缩，需要排除上腔体的空气，而阻尼孔很小，由于阻尼孔的作用，活塞下降会有一定时间的延迟，通过改变阻尼孔的大小，就可调整减速带下降的速度，从而适应地面车辆移动速度的需要。车辆速度大于某一值时，车辆通过时，由于阻尼孔的作用，减速带无法及时向下移动到位，减速带就不会完全降下，车辆通过就会产生颠簸;而车辆速度小于某一值时，车辆通过时，随着车轮的压向减速带，减速带有充足的时间向下移动到位，直到完全降下与地面一致，车辆通过时就如同没有减速带一样。其综合效果就是，它只对超速的车辆起作用，而对按照规定减速的车辆没有作用或者作用甚微，只是惩罚超速违规者，不惩罚遵章的减速通过
车辆。图16是该装置在正常状态和被压下的状态。
图16：装置正常状态和被压下状态
6 总结
1、对三种常用减速带的破坏进行了详尽的分析，并提出相应的防治措施。
规范认真的施工操作，严格的质量检验，以及到位的日常养护，不仅是保证减速
校园周边道路交通设施设置指导意见
校园周边道路交通设施设置指导意见 根据相关技术标准要求和我市各中小学校、幼儿园的实际情况，综合分析学校门口的交通状况，因地制宜，按照“安全、有效、经济、实用”的原则，落实相关交通安全设施。 一般交通安全设施： 1、学校门口人行设施：视校门区域长度施划人行横道 线1-2 组，宽度6-8 米，配套设置停车线和菱形人行横道提示标线。 2、减速设施：学校路段可采用减速震荡标线、横向减速标线或纵向减速标线，支路处设置减速带和警告标志，具体视道路情况而定。 3、区域限速和注意儿童标志：在学校路段大门150 米区域间双向设置，建议使用单悬臂结构，净空高度不低于5.5 米。限速值应科学合理。 4、网状线：学校门口禁止停车区域，视需要施划黄色网格标线，禁止以任何原因停车。 其他交通安全设施： 1、交通信号灯、黄闪灯：一般双向设置黄闪灯2 组，交通流量较大的应设置信号灯，并采取分时段配时。 2、道路监控：设置高清视频监控一组，相邻路口信号
灯应设置电子警察 3、隔离设施：学校门口应设置隔离设施，约束通行区间，规范交通流向，宜采用防撞型。 4、停车设施：应开辟接送车辆停放场地，规范停车位标线施划、标志设置和停车诱导。临时停车位可分时段限制停放。 5、测速设备：可根据实际情况单向或双向设置测速设备。学校、幼儿园限速区域应以上下学时段测速为主。 6、人行过街天桥或人行过街地下通道：在校园门前交通流量较大的路段可视情设置人行过街天桥或人行过街地下通道。 注：1、标志标线设置应符合《道路交通标志和标线》 ( GB5768-2009 )、《城市道路交通标志和标线设置规范》 (GB51038-2015)等技术要求。 2、交通信号灯设置应符合《道路交通信号灯设置与安 装规范》(GB14886-2006)等技术要求。 3、隔离护栏设置应符合《隔离栅技术条件》(JT/T374-1998) 、《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006) 等技术要求。 4、测速设备及电子警察设置应符合《枣庄市道路交通技术监控设备设置使用管理工作规范(试行) 》以及《机动车测速仪》(GB/T21255-2007)、《闯红灯自动记录系统通用技术条件》
最优化方法课程教学大纲
《最优化方法》课程教学大纲 Methods of Optimization 课程代码： 课程性质：专业基础理论课/选修 适用专业：信息计算、统计学开课学期：6 总学时数：56总学分数：3.5 编写年月：2002年3月修订年月：2007年7月 执笔：刘伟 一、课程的性质和目的 最优化计算方法是在生产实践和科学实验中选取最佳决策，研究在一定限制条件下，选取某种方案，以达到最优目标的一门学科，广泛应用与空间科学、军事科学、系统识别、通讯、工程设计、自动控制、经济管理等各个领域，是工科院校高年纪学生、研究生、应用数学专业学生和搞优化设计的工程技术人员的一门重要课程。通过本课程教学，使学生掌握最优化计算方法的基本概念和基本理论，初步学会处理应用最优化方法解决实际中的碰到的各个问题，培养解决实际问题的能力。 二、课程教学内容及学时分配 （一）教学内容 1. 最优化方法和最优化模型 最优化方法定义、最优化问题的数学模型与分类；根据问题特点（无约束最优化与约束最优化），根据函数类型（线性规划，非线性规划）；最优化方法（解析法，直接法），最优解与极值点。 2.基础知识 多元函数泰勒公式的矩阵形式，古典极值理论问题，二次函数求梯度公式，凸集，凸函数，凸规划，几个重要的不等式。 3. 常用的一维搜索方法 一维搜索法是最优化的基础，“成功－失败”法的思想与算法，黄金分割法（０.618法）的思想与算法，二次插值法，三次插值法，Ｄ。Ｓ。Ｃ法，Ｐowell 法等方法的思想与算法。 4. 无约束最优化方法 无约束最优化方法是最优化方法中的基本方法。最速下降法的思想与算法步骤，牛顿法的思想与算法步骤，共轭方向法的思想与算法步骤，共轭梯度法的思想与算法步骤，变尺度法（ＤＦＰ法和ＢＦＧＳ法）的思想与算法步骤 5. 约束最优化方法 约束最优化方法通常约束问题转化为无约束问题求解。序列无约束极小化方法（ＳＵＭＴ－外点法与ＳＵＭＴ－内点法）的思想与算法步骤，内点的求法，其他罚函数法,Frank-Wolfe法的思想与算法步骤
开题报告城市道路交通组织优化分析
开题报告城市道路交通组织优化分析
需求的角度来看，目前尚不宜采取有力措施限制小汽车的购买和使用。因此，如何科学组织道路交通，充分发挥现有路网的通行效能，显得尤为重要。 道路拥堵早已是一大问题，许多城市并没有特别好的办法，早晚高峰让民警在路面进行管控，随时调节信号灯这是最常见的做法。最近网上还有爆料，一些地方开始让民警红灯时拉绳管理，但这些效果可想而知，即搞疲了警察，还解决不了拥堵问题，对于强闯红灯的行人更是难以管理。所以我基于上诉问题以一问题路口为例，通过借鉴一些他人研究成果，并通过自己调查分析，进行优化，并通过仿真验证，探求在交通管理工作中适合大多路口的优化措施。 目前，全国各地在交叉口交通优化上存在较多的差异，总体而言，普遍存在以下问题： （1）布局不尽合理，缺乏人文特性。地方在交通布局上由于之前没有较好的预见性，没有充分利用当地的地形环境，比如道路宽度、车行道宽度走向不合理，加剧了交通的拥挤，造成交通堵塞。 （2）设施建设不完善。很多地区交通标志欠缺，道路没有中心线，护栏设置也不合理，给驾驶者带来许多不便，也增加了交通隐患。 （3）信号灯设置不合理，难以充分利用每一个相位，难以达到最大流量。 （4）缺乏行人诱导、保护措施，机动车和非机动车混行，行人随意穿插马路，影响交通对自身带来危险。 （5）诱导向标、标线不明确，设置不明显，或相互有冲突，有些
磨损严重易导致交通秩序紊乱，容易发生交通事故。 二、国内外研究现状 围绕信号交叉口，国内外学者研究人员做了深入的研究取得了很多研究成果。下面对国内外研究现状从交叉口渠化、信号灯优化、仿真分析几个方面予以介绍。 1.交叉口渠化 在进行优化过程中，根据影响交通的不同因素确定不同的优化措施。孙斌《城市交通组织优化实践——以太原市为例》通过调整道路交叉口、路段车道宽度，将道路交叉口导向车道宽度进行压缩至，车道数量增加，能提高通行能力。从他的观点可以看到合理压缩车道宽度，能充分利用城市有限的道路资源。 美国的MUTCD(Manual on Uniform Traffic Control Devices)介绍了各种路口渠化措施及相应设施尺寸、颜色和使用时应注意的问题。 日本的《平面交叉口的规范与设计》对交叉口渠化与设计做了很多论述，认为渠化是很有效的优化措施，渠化措施包括交通岛、导流设施、路障、中心圈等，交通岛可有效保护行人分割车流，导流设施可使车流明确行驶路线，路障阻隔禁止通行车辆，使交通设施为特定服务。 2.信号灯优化 王学军孙志勇商茂华《城市主干道交通组织优化的精细化设计》给予了一种研究思路，以交通调查为基础，确定交通组织优化方案然
门式刚架的优化设计
摘要：门式刚架轻钢结构的广泛应用对钢结构设计人员做好优化设计不断提出新的要求，促使钢结构设计做到既经济安全，又便于施工。另一方面，安全经济的优化设计对钢结构的进一步发展和应用起到了很大的促进作用。文章对门式刚架轻刚结构设计中有关优化方面的事项，从选择材质、选择截面、综合优化等角度作一简要总结，希望对相关人员提供借鉴。 关键词：门式刚架；轻钢结构；优化设计；材质选择 中图分类号：TU392文献标识码：A文章编号：1009-2374（2010）04-0017-02 一、概述 虽然钢结构建筑在我国起步较晚，但改革开放以来，我国已建成了大量的轻钢结构建筑，成长了一大批钢结构建设企业和设计人员。钢结构因其自重轻、施工周期短、抗震能力强、可回收等优势和特点被人们广泛应用，诸如车间、库房、展厅、接层等都普遍采用了门式刚架轻型钢结构，因此也应运而生了许多钢结构设计软件，设计人员利用电算软件可以方便快捷地做出各种钢结构设计。然而，对于相同的工程使用同一款软件，不同的设计人员会得出各自的结果，究其原因，主要与设计人员基本知识的掌握、见识的多寡、工作实践经验的积累、对钢结构工程的理解认识等有着密切的关系。钢结构设计的结果决定一项工程的含钢量，同时也决定了这项工程的造价，所以设计人员做出的设计结果至关重要，他不仅要符合设计规范，保证结构的安全，也要求在允许的范围内做好恰当的优化，把“好钢用在刀刃上”，将含钢量降到合理的程度，做到经济合理，安全适用，确保质量，因此优化设计就成为钢结构设计中的一项重要内容。文章就作者多年来应用中国建科院ＰＫＰＭ—ＳＴＳ软件的设计经验和施工现场的工作感受，把优化设计门式刚架轻型钢结构方面的一些体会总结出来，与大家共同交流、探讨。 二、优化设计 （一）选择材质 门式刚架轻型钢结构经常使用的材料为现行国家标准《碳素结构钢》（ＧＢ／Ｔ７００）中规定的Ｑ２３５Ｂ钢和《低合金高强度结构钢》（ＧＢ／Ｔ１５９１）中规定的Ｑ３４５Ｂ钢。两种钢材的强度设计值是不同的，如板厚≤１６钢板的强度设计值见表１： 表1钢材的强度设计值（N/mm2） 很显然，Ｑ３４５钢的强度要高于Ｑ２３５钢。具体到每个工程应选择哪种材料合适，这关系到以下几个方面： １．视钢材市场的情况而定，首先了解市场上有什么材质的钢材，设计人员应选择容易采购到的材料。因为在某一阶段市场上销售的钢材并非品种、规格都齐全，如果选用的材料在周边市场不好采购，而需要到较远的地区进货，则会增加材料费用，加大工程成本，造成不必要的经济支出。 ２．Ｑ３４５Ｂ钢的强度要高于Ｑ２３５Ｂ钢，因此用Ｑ３４５Ｂ钢设计的结构含钢量要低于Ｑ２３５Ｂ钢设计的结构含钢量，但Ｑ３４５Ｂ钢的价格每吨要高于Ｑ２３５Ｂ钢２００元到３００元。比较两种钢材的市场价格，比较含钢量，综合分析核算，选用材料总价格低的钢材。 ３．《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（ＣＥＣＳ１０２：２００２）６．１．１中规定：工字型截面构件受压翼缘自由外伸宽度ｂ与其厚度ｔ之比小于１５２３５／ｆｙ 姨，即Ｑ２３５Ｂ钢受压翼缘的宽厚比为１５２３５／２３５ 姨＝１５；Ｑ３４５Ｂ钢受压翼缘的宽厚比为１５２３５／３４５ 姨 ＝１２．３８，Ｑ３４５Ｂ钢受压翼缘的宽厚比小于Ｑ２３５Ｂ钢，同样，工字型截面的Ｑ３４５Ｂ钢腹板的高厚比也小于Ｑ２３５Ｂ钢，若采用相同宽厚的材料做翼缘板，在两种材料都能满足强度要求的基础上，有可能出现Ｑ２３５Ｂ钢的宽厚比可以满足，而Ｑ３４５Ｂ钢的宽厚比不能满足的情况；腹板的高厚比也是如此。因此设计时构件材质的选用，还应视工程结构的具体情况而定。一般对于高大型的结构，宜采用Ｑ３４５Ｂ钢，可以充分发挥材料强度高、结构轻的优势，总体造价将会低于Ｑ２３５Ｂ钢的结构；对于结构造型低、构件断面小的工程，建议采用Ｑ２３５Ｂ钢，以充分利用其宽厚比、高厚比较大的特点，将构件的断面设计到更大、更薄，让材料的强度发挥到最佳状态。 （二）选择截面 门式刚架轻钢结构的构件多采用Ｈ型钢断面，Ｈ型钢又分热轧、国标Ｈ型钢和钢板组焊Ｈ型钢。根据跨度、高度和荷载不同，门式刚架的梁、柱可采用等截面或变截面Ｈ型钢。设计人员在选择构件截面时，应考虑以下几项条件： １．一般的厂房、超市等结构的门式刚架柱可采用变截面Ｈ型钢，即通过改变腹板的高度将柱子做成上大下小的楔型，以满足适应门式刚架柱肩弯距大的受力特性，达到节省材料的目的。若厂房内设有桥式吊车时，要采用等截面Ｈ型钢柱，柱脚要设成刚性连接，《门规》的这项要求是针对小于２０吨吊车的。对于设有超过２０吨吊车的钢结构厂房，ＳＴＳ软件允许将门式刚架柱按普通钢结构设计，刚架梁按《门规》设计。 ２．当门式刚架采用等截面Ｈ型钢柱时，Ｈ型钢的翼缘要具备一定的宽度，以满足刚架在平面外的稳定和长细比要求，因此，热轧国标窄翼缘Ｈ型钢是不适合做钢柱构件的，其翼缘太窄，通常不能满足钢柱在平面外的稳定应力和长细比要求。这是作者多年来做轻钢结构设计的一点经验。 门式刚架的优化设计 聂卫岗 （山西天桥钢结构有限公司，山西太原030006） 钢材牌号厚度（ｍｍ）抗拉、抗压、抗弯抗剪 Ｑ２３５钢≤１６２１５１２５ Ｑ３４５钢≤１６３１０１８０ 17 --
2019-2020年高中语文 2 人是什么优化设计 大纲人教版第5册
2019-2020年高中语文 2 人是什么优化设计 大纲人教版第5册 1作者认为人是由追忆往事、把握现时和憧憬未来三部分组成。为什么说对现时的把握应该是重点，比重应该占95%？ 参考答案 对往事的追忆能借助于昔日这面反射镜来照亮当前人生的道路，增强憧憬未来的信心和勇气。对未来的憧憬是一个人生命力旺盛的标志之一，而对理想不断追求的过程能使人真正感到幸福和满足，这种不断追求、充满希望的人，就是孔子所说的“生无所息”的强者。伟大的志向造就伟大的人物，但要以牢牢把握现时为必要前提。因为只有牢牢地把握现时的每一分钟，以最有效的方式献身于振兴中华的伟大事业，才是未来美景最可靠的保证。所以说，把握现时应是重点，比重应占95%。 2“枯藤”“老树”“昏鸦”这些意象出自谁的笔下？你能背诵其原作吗？为什么说这些意象充满伤感？ 参考答案 出自元代马致远的《天净沙·秋思》。其原曲为：“枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。夕阳西下，断肠人在天涯。”原曲第一句就是“枯藤老树昏鸦”，其中“枯”“老”“昏”三个字修饰“藤”“树”“鸦”，六个字组成三个词，构成三种事物，用一系列名词排列成句式，它们是作者精选的典型景物，尤其是“藤”“树”“鸦”的色彩情调贴切地衬托出游子的思绪，使得诗句呈现出一幅深秋傍晚的荒凉萧索图景，表现出流落者孤独、凄清、悲凉的心境。情调感伤低沉。 3对往事的追忆、对“现时”的把握、对未来的憧憬，三者间的联系是什么？ 参考答案 三者有不可分割的联系。失去对往事的回忆和对未来的希望，就难以把握“现时”。把握不了“现时”的人则不成其为人。回忆固然有其意义，但毕竟是远了、暗了的暮霭，对未来的希望才是近了、亮了的晨光。 1为什么“记得绿罗裙，处处怜芳草”能在读者心中营造出“甜美的忧郁”？ 提示 牛希济的原词为：“春山烟欲收，天淡星稀小。残月脸边明，别泪临清晓。语已多，情未了，回首犹重道：‘记得绿罗裙，处处怜芳草。’”诗人由天涯芳草，联想到闺人芳草一般碧绿的罗裙，回忆起伤心离别的春晓，因而说出了为了那绿罗裙，我珍爱着每一株芳草的话语。整首词写诗人的离情别绪，而在面对芳草引起的回忆中，伤离别的情景也包含着淡淡的温馨，正是“甜美的忧郁”的境界。 2作者把“现时”看成是“1”，把对未来的憧憬看成是“0”，是为了说明什么？ 提示 要说明只有把握现时，努力工作，才能实现理想。理想越是远大，工作越是努力，数值越是巨大。这是要说明憧憬未来与把握现时要紧紧结合起来，既要有远大志向，又要努力工作。 1.形近字的分辨 ?????）击（阻）（击狙。 。ǔūz j ?????）盘子（舔）犊（舐。。n ti sh ǎì ?????）（薄鄙）（簿财。。ób bu ?????）改（篡）著（纂。 。n cu n zu àǎ
基于门式刚架优化设计的探析
基于门式刚架优化设计的探析 发表时间：2017-12-11T12:01:47.983Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：雷新海 [导读] 都遵照满足使用功能和设计规范的要求，而规范只给定范围要求，然而在规范范围内的具体取值却很大程度影响着结构的造价和成本，采用不恰当的设计会造成很大浪费或是影响结构安全。因此对门式刚架结构进行优化设计非常有实际工程意义。 湛江南海西部石油勘察设计有限公司 524000 摘要：轻型门式刚架结构具有造价低廉、安装方便、施工周期短等特点，近几年来在工业厂房的建设中得到广泛应用。在传统的门式刚架设计方法中，其截面尺寸、结构形式等选择，都遵照满足使用功能和设计规范的要求，而规范只给定范围要求，然而在规范范围内的具体取值却很大程度影响着结构的造价和成本，采用不恰当的设计会造成很大浪费或是影响结构安全。因此对门式刚架结构进行优化设计非常有实际工程意义。 关键词：门式刚架；优化设计 引言： 门式刚架是目前轻型房屋钢结构中应用最为广泛的一种钢结构形式，广泛应用于生产、仓储、物流等各行各业中。结构的优化设计是结构的综合选优，即把设计追求的目标与应满足的约束条件有机地结合起来，用优化的理论和合理的方法，在满足设计约束条件的可行区域内进行设计，以得到最优的设计方案，达到“质优、价廉”的经济指标。结构优化设计对门式刚架的应用有着十分重要的应用意义。 一、门式刚架概述 门式刚架是一种传统的结构体系，该类结构的上部主构架包括刚架斜梁、刚架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力途径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点，因此广泛应用于工业与民用设施中。目前，国内已建成了大量轻钢结构建筑，成长了一大批钢结构建设企业和设计人员，国内也开发了许多钢结构设计软件，比如PKPM、 3D3S、YJK等等均有钢结构设计模块，设计人员可以利用设计软件方便快捷地进行各种钢结构设计。然而，不同的设计人员面对同一个工程并且使用同一款软件进行设计，而得出不一样的结果。这主要与设计人员对规范、结构体系以及软件本身的理解认识，工作实践经验的积累等因素都有关。设计结果决定了工程的含钢量，基本上就确定了工程的整体造价，所以结构设计不仅要符合相关设计规范等条文的规定，保证建筑结构体系的安全，同时也应该在满足相关设计规范要求的基础上做好恰当的优化，合理的降低结构的含钢量，做到安全适用，经济合理，保障质量。因此钢结构设计中的一项重要内容就是对设计项目进行逐步优化。 二、优化设计 2.1结构选型 门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、多跨，按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。 合理选择结构形式，包括合理选择柱距、跨度、屋面坡度等至关重要。首先，柱距对用结构钢量有较大的影响。经过大量工程实例调查和统计，柱距为6~9m时，总用钢量基本保持稳定；柱距小于6m时，总用钢量随柱距增大普遍呈降低趋势，降幅随跨度的增大而增加；柱距超过9m时，由于檩条、支撑、吊车梁等构件的用钢量大幅上升，造成总用钢量上升。柱距和跨度首先应满足工艺布置的要求。当工艺无特别要求时，柱距应以6～9m为宜。有吊车及较大屋面吊挂荷载的厂房，柱距宜接近6m；无吊车及屋面吊挂荷载的厂房，柱距宜接近9m。具体工程应通过结构计算模型的试算比较来最终确定。门式刚架跨度宜采用9～36m，当边柱宽度不等时，其外侧应对齐。屋面坡度一般以5%～10%为宜，沿海多雨地区应适当增大坡度。 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015颁布后，门式刚架跨度可以扩大至48m；当吊车吨位较大时，经济跨度在24~36m；无吊车或吊车吨位较小时，经济跨度在18~24m；跨度对于用钢量同样有着较大的影响。影响经济跨度的主要因素是荷载，荷载越大时，总用钢量对跨度越敏感，越应注意采用合理跨度。 2.2选择材质 Q235B、Q345B钢是门式刚架轻型钢结构中经常使用的材料。两种钢材的强度设计值不同，Q345钢与Q235钢相比，前者的强度要高于后者。具体到某项工程应选择哪种材料合适，与以下方面有关： （1）设计时构件材质的选用，应根据结构的具体情况而定。Q235B钢一般可用于构件截面小、结构规模小的工程，以充分利用H型钢构件腹板高厚比、翼缘宽厚比较大的特点，将构件的断面设计到更大更薄，让材料的强度发挥到最佳状态；Q345B钢可用于高、重、大型的结构，可以充分发挥Q345B钢材强度高的优势。Q345B钢材与Q235B钢材相比，前者的强度要高于后者，如果结构为强度指标控制，则同样的工程，材质为Q345B钢的结构比Q235B钢的结构较轻，但Q345B钢材的价格要比Q235B钢材的价格略高；若结构主要为构造，比如长细比指标控制，则选择Q235B更为经济。因此选用材料时要比较两种钢材的含钢量和市场价格，通过全面综合的分析核算，采用经济指标更好的钢材。 （2）从钢材市场的供货情况看，某一阶段市场上销售的钢材的规格、品种并非都齐全，如果选用的材料、规格在当地材料市场采购难，则需要到较远的地区采办，无形中会增加长途运输费用，从而加大施工成本。因此首先要尽可能的了解当地钢材市场上销售的钢材规格、材质的，设计时选择容易采购到的材料，避免选用非常规规格的型材进行设计。 2.3综合优化 根据建筑参数进行结构建模计算，国内常用的设计软件PKPM、3D3S都可以对结构进行计算分析，方便快捷的调整梁，柱的截面尺寸，进行整体优化。 （1）针对钢结构柱梁平面内、外的稳定应力比及长细比，着重对柱、梁腹板、翼缘的规格、尺寸进行调整，以使应力比和长细比、腹板高厚比、翼缘宽厚比满足相关设计规范要求。 （2）根据柱、梁构件的强度抗弯承载力比值，调整构件的整个截面尺寸，充分考虑腹板高厚比、翼缘宽厚比，防止局部失稳。（3）注重结构计算的同时，也要重视结构的构造设计，保证结构体系的完整，充分考虑结构支撑体系的布置与设计。 结束语： 优化不是一味的强调用钢量最少，优化必须以结构安全、体系合理为前提。优化设计是一个系统工程，它综合体现了设计人员的专
道路减速带的研究与优化
道路减速带的研究与优化
引言基础篇 2. 1 减速带的减速原理 2.2 减速带的种类、材料及优缺点 2.3 减速带的设计与设置流程 2.4 减速带的设置原则 实践篇 3.1 减速带设置中存在的问题 3.2 减速带的在使用过程中存在的破坏形式 优化篇 4.1 减速带的破坏分析及防治优化措施 4.2 橡胶减速带几何设计的优化12 4.3 减速带的人性化设置15 创新篇16 5.1 利用电磁原理通过减速带发电16 5.2 一种具有智能惩罚功能的减速带18 总结19 参考文献20
摘 要：本文以减速的广泛使用为背景，从减速带的设置，使用及维护角度，通 过实地考察研 究， 发现减速带在使用过程中存在的问题， 加以分析研究， 提出对 减速带的优化方案。 关键字：减速带、人性化、智能 1 引言 近年来随着我国社会经济的快速发展， 公路等级不断提升， 城市私家车数量 猛增并且在 我国城市道路上，机动车、非机动车、行人混行严重。加之行人和驾 驶员的安全意识较差，导致 城市道路上的交通事故数量日益增多。据资料统计， 2005年城市道路上发生交通事故 177414起，造成 22049 人死亡，分别占总数的 39.4% 和 22.3%。从相关资料中可以看出我国的交通事故高发，而其中车辆超速 行驶、违章超 车是我国城市道路事故高发的重要原因。 减速带作为一种强制型的道路安全交通设施， 对遏制交通事故的发生发挥了 重要作用。而 我国并不是最早和大量使用减速带的国家。 减速带在美国、 日本及 欧洲等一些经济发达国家使 用非常广泛。 如英国从 20 世纪 80年代就开始把驼峰 式减速带用于公路事故多发路段， 以减少交通事故。 近年来又发明了更具人性化 的减速丘、 瓦楞形减速带等。 日本根据本国地域的实际情况， 广泛采用热塑振动 减速带来保证行车安全。 国外相关资料表明 : 英国在公路上设置减速带后， 85% 车速降低了 16 km/h ,所设道路的事故数减少了 71%周围道路事故数减少了 8% 鉴于国外的经验，我国很多地区公路管理部门和维护单位也开始大量使用减 速带进行通行车速的强制控制。目前，在高等级公路特殊路段、收费通道、城镇 路口、工矿企 业、学校、医院、宾馆、住宅小区出入口等都设置减速带，起到了 预防交通事故的作用， 并取 得了良好的效果。 统计资料表明 ,自 2004年广东省台 山市增设公路减速带等减速设施后， 该市交通事故死亡率连续 2 年下降，从 2003 年的 130 人降至 2004年的 1 03人，死亡率降低了 20.8% ， 2005 年更是降至 97 人， 2006年第 1 季度，交通事故死亡率同比减少了 24% ，2004 年河南省郑州市 路口减速行动，通过安装减速丘、黄闪灯、交通标志标线等措施， 通事故数、死亡人数、受伤人数、经济损失 4 项指标大幅下降。 得良好效果得到业内的广泛关注，并得到快速推广。 但是，在减速带的广泛使用过程中各种问题也逐渐凸显出来， 减速带进行深入的探讨和研究， 发现问题， 解决问题，从而进一步提高车辆行驶 的安全性与舒 适性。 使市区道路交 设置减速带所取 为此有必要对
机械优化设计课程教学大纲知识分享
《机械优化设计》课程教学大纲 一．课程基本信息 开课单位：机械工程学院 英文名称：Mechanical Optimize Design 学时：总计48学时，其中理论授课36学时，实验（含上机）12学时 学分：3.0学分 面向对象：机械设计制造及其自动化，机械电子工程等本科专业 先修课程：高等数学，线性代数，计算机程序设计，工程力学，机械原理，机械设计 教材：《机械优化设计》，孙靖民主编，机械工业出版社，2012年第 5版 主要教学参考书目或资料： 1.《机械优化设计》，陈立周主编，上海科技出版社，1982年 2.《机械优化设计基础》，高健主编，机械工业出版社，2000年 3. 其它教学参考数目在课程教学工作实施前另行确定 二．教学目的和任务 优化设计是60年代以来发展起来的一门新学科，它是将最优化方法和计算机技术结合、应用于设计领域而产生的一种现代设计方法。利用优化设计方法可以从众多的设计方案中寻找最佳方案，加快设计过程，缩短设计周期，从而大大提高设计效率和质量。优化设计方法目前已经在机械工程、结构工程、控制工程、交通工程和经济管理等领域得到广泛应用。在机械设计中采用最优化方法，可以加速产品的研发过程，提高产品质量，降低成本，从而达到增加经济效益的目的。学生通过学习《机械优化设计》课程，可以掌握优化设计的基本原理和方法，熟悉建立最优化问题数学模型的基本过程，初步具备对工程中的优化设计问题进行建模、编程和计算的应用能力，为以后从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。 三．教学目标与要求 本门课程通过授课、计算机编程等教学环节，使学生了解优化设计的基本思想，优化设计在机械中的作用及其发展概况。初步掌握建立数学模型的方法，掌握优化方法和使用MATLAB优化工具箱能力。并具备一定的将机械工程问题转化为最优化问题并求解的应用能力 四．教学内容、学时分配及其基本要求 第一章优化设计概述（2学时） （一）教学内容 1、课程的性质、优化的含义；优化方法的发展与应用；机械优化设计的内容及目的；机械优化设计的一般过程 2、机械优化设计的基本概念和基本术语；优化设计的数学模型；优化问题的几何描述；优化设计的基本方法 （二）基本要求 机械优化设计的内容及目的。明确优化的含义、任务，性质、内容、明确本课程的研究对象、、1． 2、了解机械忧化设计的一般过程（步骤）。 3、掌握设计变量、目标函数、约束条件以及优化设计数学模型的一般形式。 第二章优化方法的数学基础（6学时） （一）教学内容 1、函数的梯度与二阶导数
道路减速带的设置
道路减速带的设置 1.问题重述 三峡大学校内大学路车流量比较大，在未设置减速带之前车速平均为V公里/小时，对学生、教工的安全造成了一定的威胁。学校于前几年在该路段路面设置了减速带，达到了使来往车辆减速的目的，学校希望使来往车辆的速度减到v 公里/小时以内。 本题需要解决的问题： 问题一：建立道路减速带减速的数学模型； 问题二：利用所建的数学模型分析在等距连续设置三道减速带的减速效果； 问题三：利用所建的数学模型给出减速效果最优的三道减速带的设置方案； 问题四：给出三峡大学大学路减速带的设置方案。 2.模型的假设与符号说明 2.1 模型的假设 假设1：由于碰撞情况较复杂，为简化模型，忽略轮胎的弹性，将其视为刚体；假设2：由于车轮经过减速带的距离很短，认为汽车通过减速带时的速度不变；假设3：司机看到减速带后并没有马上减速，而是在距离减速带约30米时才开始减速，通过减速带后又开始加速； 假设4：车辆到达减速带前和越过减速带后的速度变化忽略，即减速带本身对车速的影响忽略不计，把车辆在减速带的位置看作为一质点； 假设5：不考虑车轮与减速带之间的摩擦
3．问题分析 此题研究的是研究道路减速带设置的数学建模问题。减速带作为一种特殊的饿道路安全设施，对避免交通事故的发生起到了重要的作用。减速带除了要强制减速外，还要使得通过减速后能够保证行驶的安全。减速带控制车速的原理实际是通过影响驾驶人的心理来实现的，当车辆以较高车速通过道路减速带时,剧烈的振动会从轮胎经由车身及座椅传递给驾驶人,产生强烈的生理刺激(包括振动刺激和视觉刺激）和心理刺激，而上述的生理和心理刺激能有降低驾驶员对该段公路的行车安全感觉，从而促使车辆驾驶员自觉、主动地降低车速，达到提高特殊路段行车安全的目的。根据调查可知，目前三峡大学使用的道路减速带为驼峰式减速带，故我们将研究的重点放在驼峰式减速带上。此外，由于路段形式的不同会使得减速带设置上的差异，为此，我们从平路和下坡两种情况分别进行研究，确定减速带减速的数学模型和减速效果。 针对问题一，根据日常观察可知，减速带的截面形状近似看成是圆弧形，为了简化碰撞的过程，我们忽略轮胎的弹性，将轮胎视为刚体，对车轮与减速带碰撞时进行几何分析，可以得到轮轴速度和加速度与时间的关系。通过数据可知，驼峰式减速带对于车辆速度的影响大概在减速带前30米到通过后20米左右的范围，当司机行驶到距离减速带30米时，开始减速，将其近似为匀减速直线运动，到达减速带时看成匀速通过减速带。速度过大时车辆通过振动过大易飞出去，影响了驾驶员和乘客的安全，所以我们要对减速带的临界速度进行讨论。
2019-2020年高中语文 7 修辞是一个选择过程优化设计 大纲人教版第6册
2019-2020年高中语文 7 修辞是一个选择过程优化设计大纲人教版第6 册 1作者认为：“修辞就是在运用语言的时候，根据一定的目的精心地选择语言材料这样一个工作过程。”作者是怎样解释这个观点的? 明确先举个非常熟悉的例子，再指出容易干扰思路的认识，接着说选择的标准，把一切手段都归之于“选择”，深入浅出地解释了观点。 2怎样理解“修辞不是把话这么装饰那么装饰，更不是自己制造什么花样翻新的说法”这句话? 明确作者为了打消一些人对“修辞”的畏惧感而指出这是一种偏颇认识。为装饰而装饰，便容易忘掉准确、易懂，达不到交流的目的。至于现在一些所谓新的语言，如“新新人类”等一些词汇，有许多是不规范的，而有些新的词汇出现，则是伴随着新事物产生的，另当别论。3作者提出的“选择”的标准是什么?怎样理解这些标准? 明确“选择”的标准，一是准确性、表现力，二是时代性、社会性。这两条标准，一是从普遍性角度看，二是从发展性角度说，联系实际，切中要害。这两条标准的关键还是准确性和表现力，第二条标准是针对实际问题强调的一个方面，仍可以归到准确性和表现力上。而在准确性和表现力之间，又以准确性更为重要。 修辞选择要做到“准确性且有表现力”，需要考虑什么？结合原文和自己的体会，谈谈你的理解。 提示修辞选择要做到“准确性且有表现力”，不仅要考虑主观方面的目的，也要考虑客观方面的要求。 主观范围主要是指自我意识方面，如选择语言材料，用什么样的语言表达准确，借助什么方式进行表达，都可遵循自己的主观意愿。客观是与主观相对的，它主要是指客观要求，它要求选择语言材料时要考虑对象，注意场合，在此基础上采取恰当的说法，注意修养，注意精神面貌。 1.字形辨识 （1）气、汽 气：本义是云气，引申为许多义项。例：空气、气息、上气不接下气、气象、香气、勇气、娇气、受气。 汽：形容为水。义项①：液体或固体受热而成的气体。例：汽车。义项②：特指水蒸气。例：汽船、汽笛、汽锤、汽水、汽车、汽油。 （2）申、伸 申：作“说明”讲。例：申述、三令五申、重申、引申。 伸：指肢体或物体的一部分展开。例：伸展、伸直、延伸。 （3）竖、树 竖：指跟地面垂直的，如“竖井”；树：有建树的意思。所以“竖立”和“树立”是完全不同的两个意思。 2.字形与字音 ｈｅ 貌合（和）神离 随声附和（合）
《城市道路交通规划设计规范》
城市道路交通规划设计规范 1总则 1.0.1为了科学、合理地进行城市道路交通规划设计，优化城市用地布局，提高城市的运转效能，提供安全、高效、经济、舒适和低公害的交通条件，制定本规范。 1.0.2本规范适用于全国各类城市的城市道路交通规划设计。 1.0.3城市道路交通规划应以市区内的交通规划为主，处理好市际交通与市内交通的衔接、市域范围内的城镇城镇与中心城市的交通联系。 1.0.4城市道路交通规划必须以城市总体规划为基础，满足土地使用对规划的需求，发挥城市道路交通对土地开发强度的促进和制约作用。 1.0.5城市道路交通规划应包括城市道路交通发展战略规划和城市道路交通综合网络规划两个组成部分。 1.0.6城市道路交通发展战略规划应包括下列内容： 1.0.6.1确定交通发展目标和水平； 1.0.6.2确定城市交通方式和交通结构； 1.0.6.3确定城市道路交通综合网络布局、城市对外交通和市内的客货运设施的选址和用地规模； 1.0.6.4.提出实施城市道路交通规划过程中的重要技术经济对策； 1.0.6.5提出有关交通发展和交通需求管理政策的建议； 1.7城市道路交通综合网络规划应包括下列内容： 1.0.7.1确定城市公共交通系统、各种交通的衔接方式、大型公共换乘枢纽和公共交通场站设施的分布和用地范围； 1.0.7.2确定各级城市道路红线宽度、横断面形式、主要交叉口的形式和用地范围，以及广场、公共停车场、桥梁、渡口的位置和用地范围； 1.0.7.3平衡各种交通方式的运输能力和运量； 1.0.7.4对网络规划方案作技术经济评估； 1.0.7.5提出分期建设与交通建设项目排序的建议。 1.0.8城市客运交通应按照市场经济的规律，结合城市社会经济发展水平，优先发展公共交通，组成公共交通、个体交通优势互补的多种方式客运网络，减少市民出行时耗。 1.0.9城市货运交通宜向社会化、专业化、集装化的联合运输方式发展。 1.0.10城市道路交通规划设计除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关标准、规范的规定。 2术语 2.1标准货车 以载重量4-5T的汽车为标准车，其他型号的载重汽车，按其车型的大小分别乘以相应的换算系数，折算成标准货车，其换算系数宜按本规范附录A.0.1的规定取值。 2.2乘客平均换算系数 衡量乘客直达程度的指标，其值为乘车出行人次与换算人次之和除以乘车出行人次。
城市道路平面交叉口优化设计
城市道路平面交叉口优化设计 摘要：城市道路交叉路口各种车辆汇集、行人密度大、路况复杂，是交通事故多发点，改善道路平面交叉。是降低道路交通事故率的有效途径之一。本文对平面交叉口存在的主要问题进行了分析，提出了优化设计的基本内容，解决了交通组织的安全问题，并以身边宝石花路的平面交叉口进行实例安全分析和就改建、交通组织等方面提出了改善方案及建议。 关键词：平面交叉口；交通安全；优化设计；交通组织；渠化；视距三角形 1引言 随着城市化进程的加快，城市的规模也不断扩大，城市道路网也在不断增加。平面交叉口作为城市道路网中最为重要的一个部分，它的功能是连接相交道路，使其构成道路网，使路网中的人和车实现自由转向。在平面交叉口处由于多个方向的交通流进人，交通量大、冲突点多，所发生的交通事故也特别多。由此可见，合理进行交叉口安全设施设计，具有重要的作用和意义。 本文着重从道路本身来深人分析事故原因。 2我国道路交叉口常见问题 2.1道路交叉口本身的几何构造 由于我国城市道路网规划上的历史原因，在很多城市道路网中，特别是在一些城市的老城区中，交叉口存在诸多弊端，如多岔交叉口、不规则交叉口、锐角交叉口、错位交叉口及T形交叉口大量存在。同时，一些新建的道路在建设时期对建成后交通量预测不充分，设计时对交叉口的几何设计考虑不甚合理，如进出口车道设置不合理、交叉口面积过大、视距不足、线形不合理以及没有预留建设用地等，使交叉口通行能力不足，造成交叉口交通拥挤和车辆运行混乱，加大了交通事故的危险性。 2.1.1交叉口角度过小或畸形交叉口 两条道路相交时，其交角应该大于45°，过小的交角不仅在行车时容易造成对象冲突，而且司机也不容易判断被交道路的距离和交通情况。畸形多路交叉，如X型Y型往往会给交通组织带来麻烦，一般情况下采用环形交叉口来解决。但是当相交道路角度、间距、等级组合不当时也会带来很大问题，一般通过交通组织和渠化来进行改善。 2.1.2视距不良 非信号控制交叉口视距三角形内如果存在广告牌、灌木丛，或者很多中小城市一贯采用的交叉口四角黄金地段大型建筑物等障碍物，造成一定的盲区，使前进在盲区的司机没有安全感，驾驶速度过快而交叉口较小时，很容易于被交道路的车辆发生冲突。如果驾驶员遇紧急状况时来不及反应，采取应急措施不当而造成交通事故。速度过慢又会使得通行能力过低。 视距不良的改善：在不能拆迁房屋的情况下，应该在支路上设置停车让行标志，并且对交叉口附近机非分隔带的灌木进行消减。 2.1.3交叉口面积过大又缺少必要的渠化
轻型门式刚架的特点和优化方法分析
轻型门式刚架的特点和优化方法分析 Lightweight steel portal frame characteristics and optimization analysis 作者于立岩 单位：中铁十八局集团科研设计院 摘要:目前门式刚架是单层工业厂房中一种常见的结构形式, 本文分析了门式刚架结构的特点，并从柱距、跨度、次构件以及钢材类型等几方面探讨如何降低门式刚架的用钢量，并根据分析结果提出了相关合理化建议。 Abstract: The portal frame for single storey industrial buildings is a common form of structure, this paper analyzes the characteristics of portal frame structure, and from column space, span, components and types of steel and so on several aspects to discuss how to reduce portal frame steel consumption, and according to the analysis results puts forward some reasonable suggestions. 关键词: 门式刚架; 用钢量; 柱距; 跨度 Key words：portal frame；Steel consumption；column space；span； 近几年来, 我国轻钢结构发展迅速, 单层门式刚架轻型房屋钢结构具有跨度大、用钢量低、重量轻、施工速度快、综合造价低和适用范围广等特点, 在轻工业厂房、仓库、交易市场等各类建筑结构中得到了广泛的应用,其中用钢量省、结构轻巧、适用范围广是门式刚架最主要的特点。 在目前的工程实践中，门式刚架的梁、柱多采用焊接H形变截面构件，单跨刚架的梁柱节点采用刚接，多跨者大多刚接和铰接并用；柱脚可与基础刚接或铰接；围护结构多采用压型钢板；保温隔热材料多采用玻璃棉。 单层轻型门式刚架结构相对于钢筋混凝土结构具有以下特点： （1）质量轻： 围护结构采用压型金属板、玻璃棉及冷弯薄壁型钢等材料组成，屋面、墙面的质量都很轻。根据国内工程实例统计，单层轻型门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2 ，在相同跨度和荷载情况下自重仅约为钢筋混凝土结构的1/20~1/30。由于结构质量轻，相应地基础可以做得较小，地基处理费用也较低。同时在相同地震烈度下结构的地震反应小。但当风荷载较大或房屋较高时，风荷载经常成为单层轻型门式刚架结构的控制荷载。 （2）工业化程度高，施工周期短： 门式刚架结构的主要构件和配件多为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便；除基础施工外，基本没有湿作业；构件之间的连接多采用高强度螺栓连接，安装迅速。 （3）综合经济效益高： 门式刚架结构通常采用计算机辅助设计，设计周期短；原材料种类单一；构件采用先进自动化设备制造；运输方便等。所以门式刚架结构的工程周期短，资金回报快，投资效益相对较高。 （4）柱网布置比较灵活： 传统钢筋混凝土结构形式由于受屋面板、墙板尺寸的限制，柱距多为6米，当采用12米柱距时，需设置托架及墙架柱。而门式刚架结构的围护体系采用金属压型板，所以柱网布置不受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定。 在门式刚架的设计中, 为了充分发挥其优越性, 结构工程师应尽可能地优化结构设计, 从而达到“用钢量最省”这个目标。门式刚架的用钢量主要与结构形式、荷载大小、建筑尺寸、钢材性能、有无吊车、单跨或多跨等条件有关, 其中建筑尺寸主要包括刚架的跨度、柱
商业模式优化设计与企业2次腾飞创新突破培训课程大纲.doc
商业模式优化设计与企业二次腾飞创新突 破培训课程大纲1 商业模式优化设计与企业二次腾飞创新突破培训课程大纲 培训收益： ★终身复训制度：学员结业后，经提前20天申请可返校参加学习，不收取任何费用。结合实践、温故知新，并享受更广阔的平台、与更多的企业家朋友建立友谊。 ★定期沙龙活动：多次组织6—10家海内外知名的金融机构与学员的优秀企业对接，最大程度地解决学员企业融资渠道与上市突破问题。毕业学员亦可重复参与该活动。 ★创新学员联盟：学员毕业即获得联盟编号，纳入创新研修班联盟。定期联盟活动可增进学员交流、缔造产业链和跨产业链战略联盟；共享产业和金融资讯，开阔金融视野，加速企业发展，提升企业竞争力。 教学模式： 班主任带班、组长协调、学员轮流管理制度；[课程+ 互动+ 实践] 三位一体的教学模式 课程：突出当前热点、难点，一流专家零距离面授，剖析最新案例，引领讨论，激发思考和创造。 互动：辅以讲座、沙龙、酒会、标杆参观考察以及小范围座谈、项目对接等灵活有效的互动模式。联合红杉基金、德丰杰全
球创投基金、富达亚洲风险投资、北极光创投、汉能投资、诺德基金、美国中经合、经纬创投、兰馨亚洲、德邦证券、中科创业等诸多精英共同担纲教学与咨询顾问，拓展学员视野。 实践：每门课程都提供实操性工具和模型；授课每6小时学员填写一次收获心得和改进提升承诺表，组长负责每次学习作业的讨论组织，班主任负责学员企业改变提升承诺表的追踪落地。课程中每位学员都会设计出自己企业的商业模式。 参与学习、激发思考、改变创造、实践落地，学习成果才会最终巩固和放大。 游学课堂：（自愿参加） ★国内外著名创新企业考察参观（美国、欧洲、日本、韩国、香港） ★企业家论坛，经验分享、交流互动 ★感商悟道，参与电视台、新媒体合作活动 课程背景： 2000年经济泡沫破裂的模式反思，2008年金融海啸下的商业模式博弈，2009年创业板上市“二高六新”的模式设计、2010年国家十二五战略规划纲要下的模式战略规划……危机与商机并存，商业模式创新经营已经成为企业的竞争常态和腾飞方向。 地上本来没有路，走的人多了，就有了路——企业经营壮大勇于探索；地上本来就有路，走的人多了，就没有路——商业模
城市道路改扩建路基路面优化设计探究
城市道路改扩建路基路面优化设计探究 发表时间：2019-07-19T14:02:50.620Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：王大铭 [导读] 摘要：随着经济的发展，很多我国早期建成的城市道路因为缺乏交通需求的前瞻性、选用的设计标准偏低等原因，普遍出现道路技术等级不足、使用性能恶化、交通拥堵甚至阻塞现象严重、路基路面病害大范围出现等状况，迫切需要进行改扩建以提高路面等级，适应社会和经济的发展。 深圳市市政设计研究院有限公司深圳 518029 摘要：随着经济的发展，很多我国早期建成的城市道路因为缺乏交通需求的前瞻性、选用的设计标准偏低等原因，普遍出现道路技术等级不足、使用性能恶化、交通拥堵甚至阻塞现象严重、路基路面病害大范围出现等状况，迫切需要进行改扩建以提高路面等级，适应社会和经济的发展。基于此，笔者结合实际案例为背景开展研究，通过对项目道路的实际情况，提出改扩建路路基路面的施工优化方案。 关键词：城市道路；改扩建；路基路面；优化 引言 目前我国旧路拓建的措施和规范并不完善，相应的工程经验也比较少，尤其是在城市道路的扩建方面更是欠缺。所以，如何开展城市旧路的改造拓宽是一项重要的课题，急需进一步的研究。本文以实际案例的改扩建为背景，结合国内外改扩建工程的成功经验，对改扩建路基路面的施工方案进行优化，希望这些方法和结论可以为以后的实际工程应用提供参考。 1工程概况 某快速路路基宽为60m、80m，采用双6（8）主车道的一级公路兼具城市道路功能标准建设，主线设计速度80km/h。特大桥、大桥5173米/10座，中、小桥72米/2座，涵洞50座，隧道3934米/6座，互通立交7处。 2旧路路基路面现状 本项目利用既有旧路改扩建，既有旧路建成通车多年，路面使用状况良好，本阶段拟利用旧路进行加宽罩面。该项目路段现状旧路路基宽度为27m。路段现状为沥青路面，早期修建时采用沥青表处过渡路面，于2004年加铺改造，铣刨原有沥青表处层后重新加铺沥青面层，现状路面结构为： 面层：4cm AK-13A（SBS改性）+ 5cm AC-16I+平均7cm AM-20+4cm沥青碎石贯入式； 基层：18cm 5%水泥稳定石屑； 垫层：30cm 石渣垫层 3路基路面改扩建优化策略 3.1路基改扩建方案 3.1.1路基横断面及超高加宽方式 本项目路基横断面布置如下： （1）一般路基段路基断面（一）：主线路基宽度34.0m，具体组成为：0.5（路缘带）+14.5（主行车道2x375+2x3.5）+0.5（路缘带）+3.0（中央分隔带）+0.5（路缘带）+14.5（主行车道2x375+2x3.5）+0.5（路缘带）。 （2）一般路基段路基断面（二）：适用于K19+500-K19+719，K20+693-K21+000、K25+932-K26+161路段，主线路基宽度31.5m，具体组成为：2.5（硬路肩）+11.25（主行车道3x3.75）+0.75（路缘带）+0.5（路缘带）+3.0（中央分隔带）+0.5（路缘带）+11.25（主行车道3x3.75）+2.5（硬路肩含0.5m路缘带）。 （3）主线高架桥路基断面：主线部分路基宽度为35m，具体组成为：0.5（防撞栏）+0.5（路缘带）+14.5（主行车道 2x3.75+2x3.50）+0.75（路缘带）+0.5（防撞栏）+1.5（中央分隔带）+0.75（路缘带）+14.5（主行车道2x3.75+2x3.50）+0.5（路缘带）+0.5（防撞栏）。 （4）主线隧道开口段路基断面：主线部分路基宽度为29.1m，具体组成为：0.5（防撞栏）+0.85（检修道）+0.75（路缘带）+11.25（主行车道3x3.75）+0.55（路缘带）+1.4（中央分隔带）+0.5（路缘带）+14.5（主行车道3x3.75）+0.75（路缘带）+0.85（检修道）+0.5（防撞栏）。 （5）超高方案 本合同段设计车速为为80km/h，平曲线半径小于2500m时，均在曲线上设超高，整体式路基以中央分隔带外边缘为超高旋转轴，两侧行车道及硬路肩分别绕超高旋转轴旋转至超高值，成为独立的单向超高断面，中央分隔带保持不变。 3.1.2软基处理方式 本次扩建对新建桥头、挡墙（墙高＞2m）等标高抬高较多路段及新建涵洞路段，挖除旧路面后、整幅路基处理，其他一般路基段、挡墙路段（墙高≤2m）仅对旧路加宽范围进行处理。 具体处理方案如下。 （1）新旧路基拼接路段 旧路加宽范围采用CFG桩处理，CFG桩采用长螺旋钻孔管内泵压法施工，以减小对旧路及周边建筑物的影响。 （2）构造物路段软土地基处理方案 对于桥头、挡墙等构造物路段，采用CFG桩处理方案，采用长螺旋钻孔管内泵压法施工。 （3）低填路段 对于填高≤路面+0.75m路段，软基采用CFG桩处理。一般场地平整后开挖至D+75cm处，先铺筑35cm砂垫层，进行桩体施工，桩体施工完毕，先铺设40cm未筛分碎石垫层，待其他路段软基处理完毕一起施工路面。 3.1.3新旧路基衔接 （1）路基边坡及基底清方 原路基边坡两侧拆除既有防护排水工程后，清除原有耕植土厚30cm，清除路基边坡内树根杂草等。两侧原路基坡脚至加宽路基坡脚范围内清除表层土30～50cm，回填渗水土后并碾压，其压实度不应小于90％。清除的表层土应集中回收，临时堆放，可用于后期的绿化。