考虑抗滑的超薄罩面橡胶改性沥青混合料组成及性能研究

为探究适用于超薄罩面的橡胶改性沥青混合料设计方法,明确该级配类型混合料的路用性能及其长期抗滑性能变化规律,对设计的UTARHM-10沥青混合料及超薄罩面养护技术常用级配类型SMA-10、SAC-10、SMA-5开展高温性能、低温性能、水稳定性、长期抗滑性能的全面考察。结果表明,通过粗集料掺配比例分级填充的方法,可以保证骨架结构处于最佳嵌挤状态的同时兼顾抗滑性能,该设计方法与沥青胶结料共同作用使得UTARHM-10混合料可以较好地协调基本路用性能和长期抗滑性能。与其他罩面类型相比,UTARHM-10混合料的抗滑初值、抗滑稳定值均最高,在长期服役后仍能保持较大的构造深度,在承受较高荷载和温度的情况下可保持良好的抗滑性能。     

基于性能劣化分析的钢桥维护策略优化研究

为保证桥梁的安全性与适用性,同时合理控制全寿命期总成本,在桥梁性能劣化分析的基础上,对钢桥维护策略优化的多目标动态优化方法进行研究.用可靠度指标与状态指标表征桥梁性能状态,考虑环境、荷载及材料特性的影响,提出基于损伤累积的桥梁可靠度指标与状态指标劣化模型;以全寿命成本最小为目标、以可靠度指标和状态指标为约束条件,分别建立加固策略及维修策略的优化模型.通过引入改进的Logistic动态粒子群优化算法结合Monte-carlo模拟与"乘大数"的惩罚策略实现多目标优化求解.通过对钢拱梁组合体系的天津海河国泰桥主桥运营期维修加固策略进行优化,证明了该方法的有效性和适用性.     

公路钢桥精细化抗疲劳设计方法及其应用

提出公路钢桥细节精细化抗疲劳设计方法,通过整体结构活载分析确定全桥疲劳关键部位,综合交通量调查及国外相关规范选取等效疲劳车进行移动荷载时程分析,确定关键部位构件的内力幅,建立关键部位局部分析模型进行热点应力幅分析,然后根据特定类型细节构造的S～N曲线计算其疲劳寿命,最后结合设计年限内交通量状况对结构抗疲劳能力进行评估.天津海河国泰桥抗疲劳设计评定的算例分析表明,本方法思路清晰,计算简单,便于工程设计人员掌握;参考不同的国外规范进行设计,其疲劳安全性相差不大,AASHTO标准略为保守.     

全固废地聚物稳定钢渣基层的性能及微观特性分析

为探索钢渣集料、粉煤灰、高炉矿渣粉全固废制备道路基层材料的可行性，利用工业固废胶凝潜力，开发地聚物稳定钢渣(GeoSS)基层材料，提出GeoSS混合料设计流程，并研究了不同硅铝质粉料剂量和碱用量对力学强度、干缩性能、碳减排效益、重金属浸出浓度的影响，最后利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM/EDS)分析了GeoSS混合料的地聚合反应和地聚物-钢渣界面特性。结果表明：GeoSS混合料具有优异的抗压强度和劈裂强度，总干缩系数远小于水泥稳定碎石C5,能够满足极重、特重交通的高速公路基层所需的承载能力和路用需求。相较于水泥稳定碎石C5,GeoSS混合料的碳排放当量最高可降低54.21%,具有显著的碳减排效益。地聚物胶凝产物通过物理吸附和化学结合，将固废原材料的重金属离子所封固，浸出液中Pb和其他重金属浓度分别满足Ⅳ级和Ⅲ级地下水标准，对道路周围环境的污染风险较低。粉煤灰和矿渣粉通过碱激发产生了水化硅铝酸钙(C-A-S-H)和水化硅铝酸钠(N-A-S-H)等胶凝产物；同时在地聚物结合料的碱性条件下，钢渣集料表面水化速率加快并产生胶凝化，生成了晶体产物水化石榴石和...     

基于双层组合试件承载能力分析的高模量沥青混凝土应用层位研究

为探究高模量沥青混凝土在路面结构中的合理应用层位,采用万能材料试验机对比不同材料与厚度组合的双层试件的承载力,并基于承载力分析确定高模量沥青混凝土的适用层位。结果表明,沥青混合料的承载特性与其应用层位密切相关,高模量沥青混凝土用于路面下面层或中下面层,可更有效地发挥提升结构承载力的作用,而高模量沥青混凝土用于上面层或中面层,可显著改善结构的延性;厚度为1 cm的高模量沥青混凝土在提升承载力方面的效果相当于约1.7 cm SBS改性沥青或2.2 cm橡胶改性沥青混凝土。     

基于重复压剪加载试验沥青混合料高温性能研究

为研究沥青混合料的高温抗永久变形性能，分别采用AMPT流变次数试验及EN标准系列中的车辙敏感性试验对20^#沥青混合料HMAC-20、SBS改性沥青混合料AC-20、橡胶改性沥青混合料ARHM-20及70^#沥青混合料AC-25四种沥青混合料进行了试验及评价。结果表明：1)流变次数、流变次数对应的累积永久应变、车辙变形率均可作为沥青混合料高温性能评价指标；2)流变次数试验稳定阶段的应变增长率不大于8με时，20^#沥青混合料高温性能良好；3)高模量沥青混合料的高温性能优于SBS改性沥青混合料。     

橡胶颗粒改性沥青混合料室内试验研究

提出采用悬浮-骨架密实结构进行橡胶颗粒改性沥青混合料级配组成设计的思路,通过马歇尔试验研究了橡胶颗粒掺量为2%及3%时混合料的体积特性,并对其路用性能和耐久性进行了试验研究。结果表明：悬浮-骨架密实结构设计方法用于橡胶颗粒改性沥青混合料级配组成设计是可行的,按此方法设计的混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及耐久性,各项性能指标均满足规范要求。     

沥青混合料两点小梁疲劳试验结果变异性研究

2点小梁疲劳试验随着高模量沥青混合料在国内的应用,中国尚缺乏关于2点疲劳试验结果变异性的研究。通过不同种类沥青混合料的2点小梁疲劳试验,分析试件空隙率分布、沥青类型、混合料种类对实验结果精度的影响,分析结果表明空隙率大小、空隙率变异系数、疲劳寿命大小、加载应变对疲劳结果的变异性影响没有一致性规律,反映出疲劳试验本身具有较大变异性而与实验条件关系不大。通过对疲劳变异性的概率分布统计,基于90% 保证率建议2PB平行结果采用变异系数≤50% 的标准,对疲劳结果质量指标采用Δε6≤10με的标准。