我国地震灾害影响下的人群移动研究回顾与展望

地震灾害具有突发性、破坏性和不可预测性,对城市运行和人类活动产生严重的冲击。人群移动作为灾害情境下人类行为韧性的重要观测角度,其相关研究对于城市防灾减灾具有指导意义。尽管已有相关讨论成果,但综述并不完备。对此,该文检索了2002—2022年中国知网数据库中45篇文献,总结了现有研究在应急疏散管理、灾害情境下人群心理与行为分析及震后人口分布方面的成果,并展望了我国地震灾害影响下人群移动研究的发展。结果表明,未来研究需要拓展多时空尺度、耦合性和连锁性灾害的分析,深化对特定灾害事故的认知,探索与人群移动相关的震损设施重建路径,为国土空间安全治理提供理论依据。

应对高温天气的城市冷却网络构建策略及经验启示——以美国波士顿为例

随着近年来高温事件的频发,高温天气成为影响城市居民生命财产安全的重要因素之一,城市冷却空间作为抵御城市发生极端高温事件的重要措施,构建城市冷却空间网络能够有效缓解城市极端高温天气对城市居民所带来的负面影响。以美国波士顿为例,回顾其应对高温天气的规划历程,总结其构建城市冷却空间网络的要点和具体方法,借鉴其高温风险评估、冷却斑块评估识别、绿色廊道连接、城市冷却网络构建和冷却网络运行维护等方面的经验,并针对我国高温城市提出相应的经验启示和规划建议。

数字孪生在城市规划实践应用中的批判性思考

起源于航空制造业的数字孪生概念在2010年代后期引入城市领域,方兴未艾。城市数字孪生的快速发展,一方面得益于城市中大量新兴数据源的兴起和计算机算力的飞跃提升(供给端),另一方面反映了人民对高品质、可持续城市生活的向往,以及城市管理者对提升城市管理能力和城市竞争力的诉求(需求端)。供给端与需求端在表象上的匹配解释了城市数字孪生市场当下的繁荣。通过对早期“智慧城市”运动的批判性剖析和对国外数字孪生发展近况的简要综述,指出期待仅凭数字技术即可解决城市固疾是对城市数字孪生过于简单化的理解和不切实际的期望。从非技术视角对城市数字孪生的必要性和革新性进行探讨,浅析当前城市数字孪生在城市规划领域应用中面临的重大挑战,并对城市数字孪生的未来发展提出若干思考。

基于多物理场间接拉伸试验的多孔沥青混凝土水稳定性

由于多孔沥青混凝土(PAC)的大孔隙结构和应用环境,目前评价水稳定性能的试验方法和指标较为单一。通过自行研发的多物理场环境箱模拟了不同的降雨阶段,并采用间接拉伸强度试验和间接拉伸疲劳试验评价和研究了PAC的水稳定性能及其破坏过程。与传统水稳定性试验方法相比,采用多物理场间接拉伸评价饱和状态下PAC的水稳定性能具有更好的合理性。在此基础上,进一步采用高温浸水和冻融循环作用加速水损害,发现随着高温浸水时间的增长和冻融循环次数的增加,PAC的水稳定性不断降低,特别是当冻融循环次数达到6次或者高温浸水时间达到6 d时,PAC的水稳定性能显著降低,因此冻融循环次数达到6次或者高温浸水时间达到6 d可作为评价PAC长期水损害的试验条件。此外,本研究基于强度和间接拉伸回弹模量提出了水稳定性能损伤变量,发现损伤变量与剩余疲劳寿命之间具有较好的相关性,因此该损伤变量可用于评价和预测PAC的水稳定性。

TPS改性剂对高黏改性沥青流变性能稳定性的影响

为进一步量化高黏改性剂对高黏改性沥青性能的影响,本研究通过在基质沥青里添加不同剂量的TPS高黏改性剂来制备改性沥青,并对比不同改性沥青软化点、25℃针入度、5℃延度、60℃动力黏度等流变指标。研究表明TPS高黏改性剂掺量对沥青软化点、5℃延度和60℃动力黏度影响显著,三者均随掺量的增加而增加,针入度则与TPS高黏改性剂没有显著关系;TPS高黏改性剂掺量从8%增加到10%的过程中,高黏改性沥青的软化点、5℃延度和60℃动力黏度会显著提升;TPS高黏改性剂掺量达到10%后,改性沥青会出现明显的不稳定现象,三大指标和60℃动力黏度各平行试件之间的标准差会显著上升;不同类型改性剂对沥青黏聚黏结能力的提升效果不一样,合理选择改性剂能显著改善沥青的性能。另外试验结果还证明,提高剪切速率和剪切时长能在一定程度上降低实验室内制成的高掺量改性沥青的变异性和不稳定性。

高黏改性沥青砂浆粘结强度多层次表征及其与多孔混合料破坏形式的关联研究

多孔沥青混合料的粘聚粘附破坏主要发生在沥青砂浆位置,然而现阶段针对其内部沥青砂浆的粘附粘聚力的表征尚存空白。因此,以沥青粘结强度(BBS)试验为基础,设计可用于砂浆和胶浆的粘结强度(MBBS)试验,对基质沥青、SBS改性沥青和高黏改性沥青的多层次粘结强度和相应多孔沥青混合料在不同条件下的破坏形式进行研究。试验结果分析表明,MBBS试验可较好地表征不同改性沥青砂浆的粘结粘聚强度特征;多孔沥青混合料的劈裂强度和飞散损失指标与其砂浆/胶浆的粘结粘聚强度指标之间具有很强的相关性,使用MBBS试验表征得到的粘结粘聚强度与混合料的强度以及混合料在不同水损害条件下的耐久性有着较好的关联性。高温条件下多孔混合料的主要破坏形式是胶浆与沥青的粘结破坏;而在中低温条件下,多孔沥青混合料短期和长期浸水的破坏形式分别为砂浆的粘聚破坏和沥青-集料的粘结破坏。研究成果在砂浆/胶浆尺度的视角下深入分析多孔沥青混合料粘附粘聚破坏机理,为多孔沥青路面材料耐久性评价提供新思路。

多序列重复加载试验表征排水沥青路面抗永久变形能力

考虑到实际排水沥青路面全厚度结构的温度场和交通荷载轴载作用,提出一种改进的多序列重复加载实验方法。研究表明可通过对复合流变次数、第二阶段蠕变发展速率及敏感性曲线进行分析,评价不同排水沥青路面结构的高温抗永久变形能力。根据不同路面结构的复合流变次数和第二阶段蠕变发展速率,高温抗变形的能力由劣到优依次为三层排水路面、双层排水路面、单层排水路面;根据敏感性曲线分析,单层排水路面对重载交通敏感性较小,而双层和三层排水路面对重载交通具有显著的敏感性;添加纤维的单层排水沥青路面高温性能和传统密级配路面结构相当。通过对不同排水性路面的累计标准轴载作用次数分析表明,单层排水路面可用于重交通等级的道路,双层和三层排水路面更适用于中等交通等级的道路。

多孔沥青混凝土多场动态蠕变过程的细观表征

为了研究多孔沥青混凝土(PAC)高温蠕变的细观退化过程,采用多物理场动态蠕变试验和图像分析方法研究多孔沥青混凝土蠕变过程的细观结构变化,表征了多孔沥青混凝土内部空隙在蠕变3个阶段中的变化规律。结果表明:PAC空隙率和连通空隙率在多物理场动态蠕变第一阶段显著减小,直径介于1 mm和5 mm之间的空隙比例上升,其余空隙比例减小,降雨中条件下PAC空隙的压密程度比干燥条件下要更大;多物理场动态蠕变第二阶段中,PAC空隙率和连通空隙率增大,空隙数量整体上升,部分直径介于1 mm和5 mm之间的空隙被压密成直径小于1 mm的空隙;在第三阶段,PAC破坏时空隙率和连通空隙率继续增大,直径小于1 mm的空隙占比持续上升,试件上部空隙数量减小而中部空隙数量增大,在试验结束时出现压剪破坏。

多场耦合作用下多孔沥青混凝土的高温性能

基于降雨过程,设计了符合实际降雨过程的四种耦合试验条件,分析了温度、多场耦合条件、荷载水平对多场耦合作用下的高温性能的影响,研究开发的多物理场动态蠕变试验对多孔沥青混凝土在多场耦合作用下的高温性能进行评价。试验结果表明不同降雨条件下的多孔沥青混凝土按照高温性能由强到弱,依次为降雨结束、干燥、降雨开始和降雨中;高温浸水时间影响混凝土的高温性能,降雨过后尽快排出路面结构内的雨水,能够改善排水路面的高温抗车辙能力;多孔沥青混凝土在干燥和降雨开始条件下为压裂破坏,降雨中条件下为剪裂破坏,降雨结束条件下同时有剪裂和压裂破坏;高温和超载现象会显著降低多孔沥青混凝土在多场耦合作用下的使用寿命,加速水损害对多孔沥青混凝土高温性能的影响,加大混凝土在浸水和非浸水状态之间的性能差异。

时空制约下的交通弱势对城市居民出行行为的影响研究

确保交通系统的公平性和包容性,让所有人都能平等享受到便捷和可靠的交通服务是包容性城市建设的关键。交通公平视角下弱势群体的出行行为特征及其影响因素是交通地理和行为地理的研究热点。然而,地理空间不均衡、时间制约性、社会经济特征等导致的交通弱势对居民出行行为的复杂作用机理尚未得到充分解释。基于2022年西安市居民建成环境感知与出行行为调查数据,分析时空制约下的交通弱势特征,构建结构方程模型探讨其对城市居民出行行为的影响机理与空间分异。研究结果表明:①时空制约下的感知交通弱势具有明显的社会经济和空间分异特征。年龄越大、受教育程度越低、没有小汽车及家庭年收入越低的群体,感知到的空间弱势程度越高。女性和中青年群体更容易受到时间限制。感知弱势高值在郊区集聚。②地理空间障碍和设施分布不均衡带来的感知空间弱势是影响出行决策的关键因素。公交可达性、到地铁站点的距离、生活服务设施可达性通过影响感知空间弱势从而影响出行频率。③感知交通弱势对出行频率的影响在郊区表现出更显著的直接和中介效应。感知空间弱势是建成环境和个人社会经济属性影响郊区交通弱势群体出行频率的中介,而感知时间弱势是收入影响弹性出行频率的重要中介。研究结论有助于加深对交通弱势群体居民出行行为影响因素及其作用机制的理解,为包容性和公平性视角下的空间环境优化调控和社会治理策略提供支持建议。

基于多尺度地理加权回归模型的城市建成环境对共享单车空间分布影响研究

近年来共享单车逐渐融入人们的出行模式,在解决短距离出行需求的同时,也成为了普通大众参与实现“碳中和”的重要途径之一。尽管学界对共享单车的时空特征进行了深入的探索,但关于城市建成环境对共享单车空间分布影响的实证研究方法仍以全局回归或地理加权回归为主,在对影响因素空间作用尺度上的研究仍存在明显不足。本文划定北京市六环内方形区域为研究范围,基于2019年5月7日摩拜单车数据,引入学界较为前沿的多尺度地理加权回归模型对城市建成环境中影响共享单车使用的因素进行识别。结果表明:①验证了多尺度地理加权回归模型在单车出行数据中的解释力,模型拟合优度高于经典地理加权回归模型。②各变量间空间作用尺度存在一定分异。其中,区位、公司企业与公共设施尺度较小,存在较大的空间异质性;距公交车站距离、休闲娱乐和土地利用混合度尺度接近全局,影响程度在空间上变化平缓。③在本案例中,距公交车站距离、公司企业、公共设施、休闲娱乐、土地利用混合度为影响共享单车空间分布的关键要素。其中,区位、土地利用混合度和公司企业等要素对共享单车空间分布影响最为显著,对上述要素进行空间规划或治理时,需留意其对单车分布量的边际效应,合理预留停车空间,改善单车出行环境,高效响应出行需求。

多孔沥青混合料级配与骨架强度关系

通过骨架贯入试验,对多孔沥青混合料(PAC)骨架强度与不同筛孔通过率之间的关系进行了研究。并得出如下结论:(1)2.36~4.75 mm粒径大小的石料会为PAC-13混合料提供一部分骨架强度,因此混合料2.36mm通过率越高,混合料骨架强度越小;(2)4.75 mm通过率对PAC-13混合料骨架强度影响不大;(3)对多孔沥青混合料骨架强度具有最大影响的筛孔是9.5 mm筛孔,多孔沥青混合料骨架强度会随9.5 mm通过率的增长呈现出先增加后减小的趋势。骨架强度与高温稳定性具有较好的相关性,因此可以根据上述试验结果,对PAC-13设计级配范围进行改进。