机场水泥混凝土双层道面层间接触对加铺层性能的影响

运用有限元分析软件ANSYS对机场水泥混凝土双层道面在不同层间接触情况下加铺层的受力及变形规律进行了分析,并根据加铺层板底弯沉盆形状系数计算出层间结合系数。研究结果表明:结合系数能很好地反映双层道面之间的层间结合程度,当层间结合程度不良时会导致加铺层弯沉值及板底应力变大,且距飞机轮载越近,其影响程度越大。因此,在进行机场道面加铺层设计、施工时必须考虑层间接触对加铺层性能的影响。     

层间接触状态对沥青路面结构性能影响分析

为了研究不同接触状态(连续、弱连续、光滑3种状态)对沥青路面结构影响,采用Ansys建立了典型半刚性基层沥青路面结构模型,计算了沥青路面结构在不同接触状态下的力学响应,以及路表弯沉、最大剪应力、层底拉应力、层底拉应变对路面结构的影响。结果表明:随着层间接触从连续转变为光滑状态,路表弯沉迅速增大、相应的层底拉应力也迅速增长,进而使得横向裂缝发生几率急剧增大。因此结构层间接触状态的变化将会引起结构层内应力波动,使得主应力应变向不利方向发展,所以路面层间接触的设计和施工非常重要。     

全厚式沥青路面层间接触状态数值模拟

路面各层间的接触状态直接影响着路面的使用性能.通过有限元仿真模拟全厚式沥青路面不同的层间接触状态,并采用路表弯沉、沥青层底拉应变以及土基顶压应变3大指标分析其对路面寿命的影响.计算结果表明,对于全厚式路面来说,基层与底基层之间保持连续比面层与基层之间保持连续更为重要.根据路表弯沉计算最大路面寿命,若沥青稳定基层与底基层之间是不连续的,则其路面寿命由沥青层底拉应变决定;反之,路面寿命则由土基顶压应变决定.     

基于剪切弹性柔量的基-面层间接触状态及路面力学响应分析

为研究半刚性基层与沥青面层的层间接触状态对路面结构力学响应和疲劳寿命的影响,选取典型半刚性基层沥青路面结构,采用Bisar3.0软件中的剪切弹性柔量参数AK作为基-面层层间接触状态的评价指标进行路面结构力学计算,分析不同层间接触状态下沥青路面结构的应力、应变、弯沉等力学指标的变化规律,并计算了层间不同接触状态下路面结构的疲劳寿命.结果显示:剪切弹性柔量可以较好的表征基-面层层间接触状态;弯拉应力和剪应力受基-面层间接触状态的影响较大,当基-面层间接触状态由连续变为滑动时,沥青层底弯拉应力的涨幅为528.25％,沥青层底剪应力的涨幅为157.3％,而弯沉受基-面层间接触状态的影响较小;基-面层间保持连续的接触状态可以提高层间抗剪切能力,延长路面的使用寿命.     

基于非线性层间剪应力分布模型的黏层评价指标

黏层的层间结合能力决定着沥青路面的受力状态与使用寿命。基于非线性层间剪应力分布模型,提出以层间黏结系数KG评价其层间结合能力的方法。采用直剪试验,测试常温下黏层的KG;基于层状弹性体系理论,分析KG对沥青层的层底拉应力与路表理论弯沉的影响规律,证明黏层性能是决定沥青层受力状态与寿命的首要因素,而封层或透层性能是决定路面弯沉的首要因素。所提出的层间黏结系数可作为黏层材料与工艺选择的技术指标,从而实现材料试验测试与力学计算的统一、推动路面设计理论的发展,相应的力学分析可供工程设计参考。     

沥青路面在不同层间状态下的受力特征及施工质量优化

针对我国目前在沥青路面设计中论假设沥青路面各结构层之间为完全连续、各向同性的弹性结构与路面的实际情况不符的问题,建立了剪切弹簧模型,并通过定义滑移系数来分析研究不同层间接触状态下对路面力学的影响。研究发现:在层间结合状态由完全结合向完全自由变化过程中,层内拉应力不断变大;当结合状态为完全自由时,下面层层底拉应力最大为0.2921MPa;层内剪应力也不断增大,最大达到226.1k Pa;路面弯沉也不断变大,当层间接触为完全自由达到最大56.32。随着基层模量的增大,相应的层底拉应力不断减小,并从基层模量为1800MPa开始趋于缓和;沥青层内剪应力不断变大,层间结合状态为完全自由时最大达到0.2347MPa;竖向压应力也随之不断变大,层间接触状态为完全连续切基层模量为2200MPa时最大,为0.6712MPa。沥青路面施工时,应严格按照规范对沥青路面的粘结层进行施工,提高沥青路面的层间抗剪强度。     

辽宁地区路表弯沉季节影响系数确定方法的研究

现行规范推荐的沥青路面路表弯沉季节影响系数已不适应如今公路建设快速发展的施工技术水平,需要通过研究路基路面各结构层的模量等参数变化对路表弯沉产生的影响.该文结合相关规范,提出路表弯沉季节影响系数的表达式.在公路弯沉检测过程中要重点考虑路基回弹模量变化对路表弯沉的影响,在对大量试验路段检测数据进行分析的基础上,通过公式计算分别提出不同地区不同条件下的路表弯沉季节影响系数,使其更具有区域性.     

层间黏结状态对柔性路面力学特性影响分析

为研究柔性路面在不同层间黏结状态下的力学响应规律,建立典型柔性路面结构型式及计算模型,利用BISAR软件对层间黏结状态从完全连续到完全滑动状态时面层、基层的竖向应力、水平应力及路基顶面弯沉进行计算分析.结果 表明:随着层间黏结状态衰变,柔性路面基面层内竖向应力随之增大,最大增幅达到42％,易造成沥青层永久变形增加,导致车辙破坏;基面层内水平应力出现峰值突变,易造成各层间滑移;路基顶面竖向位移随之增大,易导致柔性路面整体弯沉过大.     

混凝土面层与贫混凝土基层的层间作用对荷载应力和弯沉的影响

采用层间接触模型进行了三维有限元分析,并根据弯沉结果提出了用弯沉盆形状系数表征的结合系数,比较了应力有限元解和等刚度法的差别。研究了层间剪应力的分布和摩阻系数对路面状态的影响,最后分析了板的翘曲变形和尺寸效应的影响。初步分析结果表明:混凝土面层与贫混凝土基层之间为半结合状态,并非理想的结合式或分离式,建议对贫混凝土基层的应力进行20%～40%的修正。     

沥青路面FWD弯沉值温度修正理论研究

FWD(落锤式弯沉仪)在道路工程运用越来越广泛,其弯沉值的温度修正成为制约FWD运用的关键问题。由于沥青层材料和层位的原因,温度影响弯沉的实质是影响沥青层的模量。文章通过理论计算发现沥青层模量和路表弯沉呈双对数关系(1gD=a·1gE1+b),然而不同模量和厚度结构组合,系数数值不同。文章将分析系数与弯沉温度修正的关系,从不同沥青路面结构组合入手,计算发现不同模量、不同厚度组合对FWD弯沉值温度修正的影响,并分析产生这些影响的原因,有利于指导采集的FWD弯沉温度修正数据的统计分析。     

精铣刨工艺在沥青路面层间处治中的应用

为了研究精铣刨工艺实际的路用性能,采用数值分析与工程实际相结合的方法对其层间粘结状态进行研究.结果表明:与传统施工工艺相比,采用精铣刨可有效提高层间粘结强度,为改善弹性层状体系间的连续状态提供强有力的保障,具有很好的应用价值和推广前景.     

重载条件下沥青路面按弯沉等效的轴载换算

重轴载高胎压是目前我国干线公路上重要的交通荷载条件。基于调查的重载交通轴载、胎压的组成特点,考虑干线公路路面典型结构及其材料的非线性性质,计算得到不同重轴载下、不同轮胎接地压强的理论弯沉。利用理论弯沉与轴载的关系,通过综合弯沉修正系数,按弯沉等效原则,得出在实际重轴载、高胎压条件下,考虑材料非线性的半刚性沥青路面的轴载换算指数公式,并通过实际工程测试得到了验证。进一步分析表明,在反应不同接地压强轮胎对路面损坏的不同和对轴载换算系数的影响方面,现容许弯沉公式存在不足,本文依据调查的重轴载作用特点和有关文献资料,提出了适于重载的容许弯沉公式修正式。     

基于状态设计法的沥青路面弯沉设计标准

为了建立沥青路面设计新标准,针对沥青路面结构破坏特征,提出了沥青路面破坏状态的判别准则,通过多省区多路段广泛的交通量调查和路表弯沉检测,建立了容许弯沉与累计交通量的幂函数关系,揭示了沥青路面相对弯沉变化规律,据此提出了以设计弯沉为指标的沥青路面设计新标准,建立了沥青路面状态设计法。系统分析了现行沥青路面设计规范所推荐的弯沉综合修正系数计算公式的本质特征,指出了其存在的概念性错误,并给出了相应的改进方法。研究结果表明:状态设计法厘清了设计状态与破坏状态的概念以及二者的相互关系,从原理上统一了设计指标与材料参数的工作状态,对于结构失效界限不明显的沥青路面具有良好的适用性;弯沉综合修正系数是理论弯沉与实测弯沉相对偏差的定量描述,直接用理论弯沉或实测弯沉表示最为客观。     

基于层间不利状态对长大陡坡路面结构层性能影响分析

为了研究层间不利状态对长大陡坡路面结构层性能影响，通过滑动模型分析面层、基层与底基层层间不利状态，在层间不同接触状态下对路面应力和弯沉的变化，并结合室内试验评价黏结层力学性能和抗反射裂缝能力，最后通过试验段对长大陡坡路面层间黏结材料进行跟踪观测。研究表明:面层和基层为部分连续或完全滑动状态下，层间的剪应力发生了突变。面层厚度越薄，路基和路面最大剪应力越大。跟踪试验段观测表明:长大陡坡路段应力吸收层能够很好地抗反射裂缝，延长半刚性基层路面使用寿命。     

考虑层间接触状态的路面动力响应解析解及参数反演

为了对现有路面结构FWD检测技术的改进提供相关参考，并进一步完善路面结构质量评价体系，从轴对称动力平衡方程出发，应用Hankel-Laplace积分变换，推导了考虑路面材料横观各向同性特性和路面结构层间接触状态的路面结构力学响应解析解，结合传递矩阵法提出了一种路面结构力学响应快速计算方法，并通过与ABAQUS计算结果的对比验证了所提理论推导的正确性。在此基础上，随机生成6 728组不同竖向模量、模量比、层间滑移系数以及结构层厚度的路面结构，计算其在FWD脉冲荷载作用下的表面位移响应，并应用BP神经网络以及实数编码的多种群遗传算法反演路面结构参数。研究结果表明：对BP神经网络而言，仅土基材料参数以及各结构层竖向模量的预测结果相对较为理想，其相关系数在0.75以上；较BP神经网络的预测结果，实数编码的多种群遗传算法对竖向模量的预测精度有了较大提高，相关系数基本达到0.95以上。但无论采用何种反演方法，对模量比以及层底滑移系数的预测效果均不理想。综上所述，所提出的解析解以及计算方法具有较高的计算精度以及较好的数值稳定性，能够实现路面结构力学响应的快速计算；同时，在进行路面参数反演计算时，应考虑路面结构的层间不完全连续状态以及材料的横观各向同性；而仅依靠路表弯沉数据进行参数反演的结果并不理想，有必要对现有检测技术进行相关改进。     

金山大桥局部拆除后续运营期性能和实测分析

挠度是连续刚构桥悬臂施工控制的重要对象，其实测值受多个因素影响，从实测挠度中获悉反应结构受力的真实挠度，对其施工控制具有重要意义。本文基于改进的自适应卡尔曼滤波算法从挠度实测值中提取出真实信号，预测待浇梁段的挠度变化，并调整施工预拱度，使施工实际状态逼近理论计算轨迹，达到施工监控的目的。通过实际工程的应用证明该方法具有良好的适用性。     

动态荷载下半刚性沥青路面弯沉的影响因素

在ABAQUS中建立移动的周期荷载,模拟真实的车辆荷载,分析连续式弯沉检测中检测速度、轴载大小、检测温度对路表弯沉产生的影响。计算表明:车速由40 km·h^-1增加到120 km·h^-1时,车速对弯沉值的影响显著,弯沉值下降了15.22%,尤其是在低速行驶时更加明显;路表弯沉与轴载大小基本上按照线性比例增加;当温度较低时,路表弯沉随温度较为缓慢变化,接近线性变化;当温度较高时,路表弯沉随温度的变化加快。研究结果初步揭示了检测参数对路表弯沉的影响,为连续式弯沉检测设备的开发应用提供了依据。     

内蒙古黑沟特大桥应力控制研究

结合内蒙古黑沟特大桥工程实例，探讨了预应力混凝土连续剐构桥的施工应力控制方法。通过建立全桥有限元模型，模拟桥梁的施工过程．计算了桥梁各个施工阶段的位移和应力值．与施工现场的实测数据进行了对比分析，得到箱梁不同截面不同施工阶段的应力变化规律，各节段预应力钢束的张拉质量和应力储备情况，实现了实时应力监控，达到了设计要求和预期目标。     

超载现象对沥青路面结构力学影响分析

基于甘肃省目前普遍存在的超载现象,采用我国典型的半刚性沥青路面结构,同时针对沥青路面面层-基层间的层间接触,利用路面结构分析计算软件BISAR3.0 对半刚性沥青路面的路表弯沉、面层层底弯拉应力及路基顶压应变进行计算分析。结果表明,不同的超载率对半刚性基层沥青路面结构力学响应有很大影响,而面层-基层间层间接触条件的逐步恶化又加剧了超载对路面的损害效应。基于此结论,建议在路面施工过程中,应保证面层-基层间接触良好,并在道路运营期间采取一些措施控制车辆的超载、重载。     

动态路面摩擦系数的分析与测试技术探讨

对于高速公路路面,采用动态摩擦系数作为评价指标,可使道路评价指标更合理,通过对动态路面摩擦系数测定的基本原理和测试设备的结构特点的分析,同时采用路面连续动态摩擦系数测定设备在不同车速下测定的摩擦系数,分析了公路路面与轮胎之间摩擦系数的动态特性。