基于路用性能指标的高等级公路沥青路面预养护方案研究

高等级公路沥青路面预养护对于遏制路面早发病害劣化进程，延长路面使用寿命具有重要意义；为了提高现有沥青路面预养护方案编制的精准性和科学性，基于路用性能指标对路面通行工况的影响权重建立了路面工况量化评价模型和路面预养护决策模型，可根据预养护评级结果Y值所处区间，给出相应的预养护执行标准，该模型在公路预养护施工项目中已得到较为成功的应用。     

多聚磷酸-SBR复合改性沥青流变性能研究

1对PPA(多聚磷酸)-SBR复合改性沥青流变性能进行了研究,对其三大指标、黏度和相容性进行了测试,采用动态剪切流变仪对其高温抗变形性能、弹性恢复性能、耐疲劳性能进行研究,并采用小梁弯曲蠕变试验(BBR)对其低温性能进行了分析。结果表明:随着PPA掺量的增加,复合改性沥青针入度、延度降低,黏度、软化点升高,PPA能够显著提高SBR与沥青的相容性;同时,PPA的掺入能够提高复合改性沥青耐疲劳性能和高温抗变形性能,且64℃车辙因子与软化点之间具有良好的线性相关性;多重应力蠕变试验(MSCR)表明,随着PPA的掺量增加,复合改性沥青弹性恢复率提高,不可恢复蠕变柔量降低,高温稳定性显著提升;BBR试验表明,PPA在低掺量下对沥青低温性能影响不明显,但掺量超过0.9%后,低温性能明显下降,对于本文中PPA/SBR复合改性沥青,建议PPA掺量不超过1%。     

高分子抗裂贴抗裂性能研究及疲劳寿命预估

延缓裂缝反射是旧水泥砼路面“白改黑”工程中的重要问题之一。文中通过室内疲劳试验,结合扩展有限元(XFEM)模拟动态裂纹扩展,研究高分子抗裂贴的抗裂性能、裂纹扩展规律及力学阻裂机理,预估加铺结构的疲劳寿命。结果表明,高分子抗裂贴抗裂性能优秀,其加筋作用对初裂后延缓裂纹扩展效果明显,抵抗张拉型反射裂缝的效果优于剪切型;普通灌缝与高分子抗裂贴的开裂曲线在初裂阶段存在略微差异;XFEM模拟高分子抗裂贴时需将其模量折减到1%才能与实际开裂情况相符;模拟结果与室内试验结果对比表明XFEM能有效模拟裂纹的动态扩展,且能精确预估结构层疲劳寿命。     

预制拼装桥墩体系及其抗震性能研究进展

预制拼装桥墩体系(Pre-fabricated Concrete PierSystem, PCP)抗震性能是影响其推广、应用的关键。为加快PCP在中、高烈度等复杂恶劣工程环境中的设计、施工与建造，首先综述了PCP节点连接的接缝形式、连接构造类型及典型工程示例，指出了PCP常用3种接缝形式和6种连接构造力学性能的研究现状及其优缺点；其次，系统地梳理了PCP抗震性能的研究进展，分析了不同连接条件下PCP的抗震性能，明晰了现有PCP抗震性能研究的不足及未来研究方向；最后，详细地论述了PCP抗震性能提升方法的研究前沿，探究了耗能延性构造的设置、高性能材料的应用、新型装配式节点构造设计以及新型混合预制桥墩体系的提出等PCP抗震性能提升方法的优缺点和发展方向。结果表明：通过对装配式节点的合理设计以及薄弱区域的预处理，预制拼装桥墩体系的抗震性能能够达到“等同现浇”的设计原则。然而PCP在复杂恶劣工程环境中的推广应用仍面临以下关键问题：PCP既有节点连接方式、体系和改进措施的抗震性能研究成果亟需归纳；新型节点连接方式、新体系和新型改进措施亟待提出，相关抗震性能有待验证；既有和新型PCP抗震性能的理论分析及抗震设计方法尚需完善；适用于复杂恶劣环境的预制拼装桥墩设计、施工标准亟需制定。     

对转桨水动力性能实时预报方法

为了实现对转桨水动力性能实时预报，基于BP神经网络构建对转桨水动力性能预报模型。首先，采用低阶速度势边界元法建立对转桨水动力性能预报模型，通过调整来流速度和前后桨转速开展对转桨水动力性能多工况计算，从而获得构建神经网络所需的样本空间。建立适用于对转桨水动力性能预报的神经网络架构，通过训练使其具备良好的泛化能力。以某组对转桨为研究对象开展水动力性能实时预报方法研究，结果表明，采用BP神经网络预报模型可获得与边界元法精度相当的预报结果，但该模型与边界元法相比计算所耗时间可以忽略不计，可有效实现对转桨水动力性能实时、快速预报。