温度对沥青混合料摊铺运动场的影响

为了研究螺旋摊铺过程中温度对摊铺均匀性的影响,首先通过对螺旋布料器的结构分析以及流体动力学的理论分析,建立了螺旋摊铺过程中沥青混合料的单项CFD运动场模型;然后利用所建模型模拟不同温度的运动场温度云图,从而对运动场温度分布进行分析;根据运动场温度云图计算单位面积的温度变化率以及不同初始温度下运动场模型的温度损失量,进而分析了不同摊铺温度对运动场的影响,为实际螺旋摊铺作业中选择摊铺温度提供参考。     

高温沥青混合料摊铺时正交异性钢桥面板温度响应分析

为了研究高温沥青混合料摊铺时正交异性钢桥面板在温度影响下的结构受力响应,基于瞬态温度场理论和热力学边界假设条件,确定数值模拟所需的各项热力学参数,以及通过试验-数值模拟方法得到了界面热阻参数。采用生死单元法建立了正交异性钢桥面板在高温沥青混合料摊铺全过程的时变温度场有限元模型,并结合某长江大桥在浇注式沥青混凝土摊铺过程中的实测数据,验证了该模拟方法的可靠性。基于该模型分析了高温摊铺下正交异性钢桥面板温度场时空变化规律。结果表明,在开始摊铺浇注式沥青混凝土30 min左右,摊铺区域处跨中钢桥面板上最高温度达到95℃,在结构分析中应考虑温度应力;位于摊铺区域的钢桥面板主要承受压应力,最大压应力温度增量139 MPa,位于非摊铺区的钢桥面板主要受拉应力,最大拉应力温度增量70 MPa;顶板温度的横向影响范围在摊铺边缘左右各约1 m,横隔板处顶板的纵向温度较其他截面略低6～7℃。该分析结果可为设计人员在计算摊铺施工时提供不利影响分析依据,并为施工人员在摊铺过程中进行施工监测提供参考。     

沥青混合料转运技术改善温度离析的研究

通过对沥青混合料转运技术在安徽滁宁高速公路的运用,分析评价沥青混合料转运技术对沥青路面施工过程中的温度离析改善效果,借助红外热像仪、激光温度仪分析和定位温度离析位置,对运输过程中运料车上、摊铺过程中的摊铺机受料斗、螺旋布料器分料槽等关键位置采用和未采用沥青混合料转运车两种情况下的温度进行比较研究。研究表明:运输过程中,通过转运车的再次拌和,沥青混合料的温度更趋于均匀;摊铺过程中,采用沥青混合料转运技术后,能很好地避免新摊铺路面出现涡状温度离析区,极大地改善沥青混合料的温度离析现象。     

沥青混合料施工过程温度离析及改善措施

为了分析改性沥青混合料在装料、运输、摊铺和碾压等施工过程中温度离析,本文使用红外热像仪检测材料温度分布。结果表明:拌和过程中存在不同批次改性沥青混合料的温度离析;运输中的温度离析集中在与环境接触的沥青混合料表面;摊铺机的螺旋布料器中间吊架后存在一个温度较低的带状区域;压实过程中温度离析可分为点分布和带状分布,离析程度随料温降低而逐渐减小。综合以上温度离析分析结果,本文提出了改善沥青混合料温度离析的措施。     

防离析摊铺施工应用技术

首先分析路面施工过程的特点,总结了产生离析的主要环节及在抗离析方面上的缺陷。通过对转运—摊铺施工工艺及大宽幅螺旋全埋摊铺施工工艺的对比分析,说明了现代摊铺施工技术对改善不同阶段离析的控制效果。根据江西省某高速公路的施工检测资料,证明应用大宽幅螺旋全埋摊铺工艺控制沥青混凝土路面离析是完全可行的。     

摊铺机离析问题的分析与探讨

针对摊铺机作业过程中无法避免离析的问题,从摊铺的过程分析离析形成的原因,从螺旋输送模型与材料离析倾向性等方面进行分析与探讨,根据分析结果提出二次搅拌减轻离析的局限性,并对摊铺机螺旋防离析设计提出建议。     

基于AMESim的摊铺机行走系统起步过程速度研究

由于摊铺机在起步过程中速度不断波动,常常影响路面的摊铺质量,故采用AMESim仿真软件建立了行走液压系统模型,分析了起步时间和不同的控制方法对摊铺速度的影响,并提出了斜坡-PID控制方法.     

钢桥面板在高温混合料摊铺时温度效应参数分析

为探究施工工艺参数对高温浇筑过程中钢桥面板温度效应的影响，基于瞬态温度场传热理论和热力学边界条件假设，采用生死单元法建立钢桥面板在浇筑式高温沥青混合料摊铺过程中的时空温度场、应力场、变形场模型，研究工艺参数变化对钢桥面板温度效应的影响。研究结果表明：摊铺区顶板在距离摊铺开始35 min达到峰值温度92℃,温度效应影响大约是左右宽度1 m范围；单次摊铺宽度和摊铺速度分别对钢桥面板纵向最大拉、压应力影响显著，峰值应力分别为79.36 MPa和-136.07 MPa,摊铺温度主要影响摊铺区顶板纵向压应力和横隔板横向拉应力；钢箱梁变形主要受单次摊铺宽度的影响，单次摊铺宽度7.5 m, 24 m节段钢箱梁上拱2.12 cm,纵向最大伸长量为1.72 cm。因此，可通过适当减小单次摊铺宽度、降低摊铺温度和增大摊铺速度方式降低温度效应的影响。     

S形曲线钢箱梁斜拉桥沥青混凝土摊铺温度效应分析

大连滨海大道西延伸线张柏2号高架桥主桥为(50+96+192+70)m S形曲线钢箱梁斜拉桥,桥面铺装层采用热浇注式沥青混凝土摊铺方法施工,摊铺过程中出现了结构位移和应力较大等异常情况。为了解异常情况产生的原因,采用ANSYS软件建立全桥有限元模型(钢箱梁采用壳单元模拟),分析摊铺过程中温度引起的桥塔纵、横向位移,以及主梁纵向、竖向位移和纵向应力。结果表明:摊铺温度导致结构产生较大的位移和应力,主梁和桥塔纵向位移均达22.8 cm,主梁最大竖向位移为25.9 cm,钢箱梁最大拉应力为143 MPa;摊铺过程中,结构纵、横向均存在较大的位移差和应力差,导致变形不协调和局部应力过大;结构位移、应力的计算值与实测值基本一致。该类桥梁施工时应调整摊铺工艺,降低摊铺温度效应。     

混凝土T型梁桥温度效应分析

T型梁桥腹板竖向裂缝是该类桥梁的典型病害,温度效应是引起裂缝产生的重要因素之一。为研究不同工况下T型梁桥的温度效应,选取梁体浇筑水化热、桥面沥青摊铺、日照温差3种工况,采用ADINA有限元软件进行实体模拟分析。结果表明:考虑混凝土时变效应时,T梁浇筑过程中水化热效应对结构影响较小; T型梁桥桥面沥青摊铺过程对T梁结构影响较大,T梁腹板由于沥青摊铺过程产生的温度梯度而产生较大的拉应力,约4h时温度应力达到峰值,可达3. 8MPa,其量值不可忽视,应在设计验算过程中予以考虑;在日照正温差作用下,T梁腹板将产生较大拉应力,对腹板受力产生不利影响。     

沥青混凝土高温摊铺下钢梁支座体系温度效应

沥青混凝土高温摊铺所引起的钢桥正交异性板结构温度效应备受关注,为研究高温摊铺引发的钢梁支座体系温度效应,依托九江长江大桥的公路桥加固改造工程,采用生死单元法模拟了钢桥面沥青混凝土动态摊铺施工过程,建立了密支座钢梁摊铺温度场模型,结合现场温度监测数据确立了高温摊铺下钢梁节段的温度场时空分布规律,在此基础上,仿真模拟了不同工况下钢梁支座体系的力学响应,并剖析了高温摊铺下支座体系温度效应的影响因素。研究结果表明:沥青混凝土高温摊铺下钢桥面板的温度先急剧上升,摊铺完成约12 min后逐渐下降直至稳定,夏季热拌环氧沥青混凝土(摊铺温度为185℃)摊铺下钢桥面板的最高温度达到96.1℃,钢梁节段的竖向最大温差达到55℃;高温摊铺会导致钢梁支座体系产生较大的支反力,摊铺宽度增大,支反力显著提高,当摊铺宽度超过5 m时,支座最大竖向拉力将超出其承载能力,当摊铺宽度超过8 m时,最大横向支反力将超出支座承载能力;对于纵向有连续固定支座的钢梁节段,纵向连续固定支座数目对竖向支反力和横向支反力的影响较小,但高温摊铺时会产生远超支座承载能力的纵向支反力,支座结构存在安全隐患。研究可为类似钢梁支座体系的沥青混凝土摊铺施工方案设计和支座处置提供理论支撑。     

双层摊铺的温度散失规律研究

0 引言沥青混合料的空隙率、压实度等指标均与碾压温度密切相关,因此沥青路面对混合料的碾压温度有一定的要求.双层摊铺技术具有摊铺厚度大、效率高、温度散失慢、有效碾压时间长等诸多优点,能够在规定的碾压温度范围内对路面进行充分压实,从而满足沥青路面对空隙率、压实度的要求,进而有效地避免路面因压实不足而在使用过程中出现坑槽、水损害、车辙等病害,最终提高路面的路用性能及服务水平.关于路面摊铺温度变化规律的研究,以往主要集中在理论分析或只注重摊铺温度、碾压温度或碾压终了温度等关键值的研究[1-2],对双层摊铺的温度散失全过程的分析研究较少.本文在之前人们对普通沥青路面碾压温度及时间的研究基础上,依托陕西省西商高速公路洛南商州段,通过双层摊铺试验段沥青路面表面以及表面以下2cm、5cm处混合料温度散失实际观测,系统研究了双层摊铺沥青路面混合料的温度散失情况,为沥青路面双层摊铺确定合理的压实时间提供参考依据.     

钢桥面浇注式+SMA组合结构车辙变形深度预估

为了阐明浇注式沥青混合料室内60 ℃车辙试验结果与实体工程应用中表现出的高温稳定性不一致的原因,揭示钢桥面浇注式沥青混合料+改性沥青SMA组合结构车辙变形发展规律,采用理论研究与工程应用相结合的方法,以马鞍山长江公路大桥为依托,采用建设期现场铺装用沥青混合料成型试件,进行了40 ℃、60 ℃、70 ℃温度条件下、接地压强为0.5,0.7,1.0 MPa的组合结构车辙试验,建立了车辙深度与温度、接地压强、作用次数之间的函数关系。通过试件模型的有限元分析和混合料抗剪强度计算,提出了不同温度、接地压强条件下的抗剪性能参数,建立了与温度、荷载作用次数、抗剪性能参数相关的车辙深度预估模型。同时,根据实桥温度场、轴载谱,分温度、荷载区间进行了轴载作用次数统计和车辙深度计算,并用实桥车辙对预估模型进行验证。结果表明：车辙深度与荷载作用次数呈对数函数关系,与温度和抗剪性能参数呈幂函数关系,相关性显著;所提出的预估模型计算所得车辙累计深度与现场历年实测结果基本一致,该桥15年设计寿命期末的车辙深度预估值将达到2.354 mm;基于实桥结构、铺装材料、交通、气候条件所建立的预估模型,可实现车辙破坏深度的有效预估,对指导中国钢桥面浇注式沥青铺装设计具有重要作用。     

沥青高温摊铺时钢筋混凝土箱梁的温度分布试验

对沥青高温摊铺给钢筋混凝土箱梁造成的影响及其引起的截面温差分布规律进行了研究。在建设中的钢筋混凝土连续梁桥箱梁腹板内预先埋设了温度传感器,在沥青摊铺施工作业时对测点温度进行了实时跟踪观测,采集了大量的温度数据,分析了沥青摊铺引起的箱梁内测点温度分布状况,并对测试断面的温差分布规律进行了总结,拟合了测试桥梁的沥青摊铺温差分布曲线。结果表明:沥青高温摊铺的影响深度在50 cm以内,且温度梯度值较大,对结构会造成不利影响。     

蕴藻浜大桥环氧沥青混合料铺装现场施工质量控制研究

环氧沥青混合料在现场施工质量控制方面与普通沥青混合料有很大差别,且要求更高。为了保证环氧沥青混合料的施工质量,延长路面的寿命,提高行驶舒适度,该文重点对环氧沥青混合料的摊铺和压实过程中应重点控制的环节作了详细说明,提出合理的施工温度控制要求,合理的摊铺机控制指标,以达到充分发挥环氧沥青桥面铺装使用性能的目的。     

水泥混凝土桥面自破冰铺装温度场分析

为了解水泥混凝土桥面自破冰铺装结构层的温度场分布,运用数值分析方法,建立有限元模型,对T形梁和箱形梁这两种典型形式桥梁的桥面自破冰铺装结构进行了温度场分析。结果发现,梁体对铺装层具有明显的保温作用,这为桥面自破冰铺装材料的设计提供了依据。     

沥青混合料流在路面铺装各工艺环节中的粒料运动分析

运用粒料运动与流体力学的基本概念,探讨了沥青混合料粒料在路面铺装各工艺环节中的具体运动情况,得出了机械的作业方式与粒料运动的关系：通过对沥青混合料流在各个工艺环节层流与紊流情况的分析,以及引用沥青混合料的内外部流概念,得出了摊铺机布料槽内的机械结构对粒料运动影响的关系。通过这2种关系,解释了集料在粒料运动中发生离析的原因,为控制混合料摊铺前集料离析与温度离析提供了理论基础。     

移动轴载作用下路面沥青层动态响应模量主曲线研究

路面沥青混合料层的模量是路面设计的必要参数之一，为定量分析现场沥青层的实际模量特性，提出了一种由现场实测应变数据出发，确定沥青层动态响应模量主曲线的方法，实现了对沥青层现场动态特性的精准表达。首先，实测了柔性基层、半刚性基层2类典型沥青路面不同温度及轴载移动速度下的沥青层动态应变响应；其次，以实测应变波形为基础，分析了不同加载工况下的现场沥青层加载频率特征；最后，基于实测应变值，利用有限元模型反演得到沥青层的动态响应模量，结合沥青层加载频率，建立了沥青层动态响应模量主曲线，并进一步对该主曲线的可靠性进行了验证。研究结果表明：沥青层内部加载频率与轴载移动速度呈正比，且与温度正相关；沥青层现场动态响应模量值随温度升高显著减小，随轴载移动速度增大而增大；结合加载频率及响应模量反演结果，可利用Sigmoidal模型很好地拟合得到沥青层响应模量主曲线；验证结果表明，该主曲线可较为准确地预估其他温度及轴载移动速度下的沥青层响应模量值。所提出的确定沥青层动态响应模量主曲线的方法可为其他试验路应变实测数据的处理提供参考。     

基于灰色模糊综合评价法的铺架基地选址研究

铺架基地是保证铁路建设工程建设顺利实施的重要临时建设设施，其场地选择是否科学合理，不仅是外业调查和施工组织设计的关键内容，也是保证线路铺架工程顺利进行的重要先决条件。为此，先全面考虑影响铺架基地选址的定量与定性因素，进而采用层次分析法确定指标权重，然后将灰色聚类与模糊综合评判相结合构建铺架基地选址模型，判断项目所属评价等级。最后通过工程实例进行应用分析，验证铺架基地选址综合评价模型的有效性。     

特种车辆重载电动轮用轮毂电机热特性分析及冷却水道优化

为了准确分析轮毂电机温度场，基于电磁场有限元分析，采用考虑旋转磁化及谐波磁场的方法计算铁耗，并计算了轮毂电机各部件生热率。采用基于有限体积法的流固耦合分析和基于热网络法的磁热耦合分析，分别计算了额定工况下轮毂电机温度场，将轮毂电机温升试验和仿真结果进行了对比。结果表明，基于有限体积法的流固耦合分析得出的绕组稳态温度计算误差为1.8%，基于热网路法的磁热耦合分析计算误差为2.5%，验证了两种温度场分析方法的正确性。对不同结构冷却水道的热阻和压降进行了理论分析，基于Pareto遗传算法对螺旋型水道进行多目标优化，在保证额定工况电机稳态温升基本不变的情况下使水道压降降低了22.9%。