基顶支撑不均匀度对道面板厚度影响分析

为研究土基基顶反应模量不均匀性对机场跑道结构力学性能的影响规律,针对基顶反应模量分布不均匀度及交通荷载耦合作用对混凝土道面板的受力进行有限元分析,分析相同轮载下为保证刚性道面板受力安全时基顶支撑不均匀度对混凝土道面板厚度的影响,探讨不同机型轮载对应不同道面板厚度情况下的基顶支撑不均匀度控制的临界参数。分析结果表明:混凝土板弯拉应力随着基顶支撑不均匀度的增加而增大,其影响随飞机轮载不同而存在差异,为避免道面产生严重损伤,需要增大道面板厚度。对于需要运行A320飞机的跑道,当道面铺设厚度为0.36、0.38和0.40 m时,基顶支撑不均匀度最大值分别不宜超过38%、57.5%和70%。对于拟运行B737-800飞机的跑道,当板厚为0.36 m时板的弯拉应力超过限值而发生弯拉破坏;道面铺设厚度分别为0.38、0.40 m时,为保证道面板受力安全的基顶支撑不均匀度最大值分别不宜超过33%和62%。     

隧道内水泥混凝土路面微铣刨后摩擦系数衰减规律研究

基于实体工程检测数据,统计分析了隧道内水泥混凝土路面微铣刨后的摩擦系数衰减情况。结果表明:不同车道类型、行车方向、平曲线半径对应的摩擦系数衰减值差异不显著;不同纵坡对应的摩擦系数衰减值差异显著;摩擦系数初始值与24个月后的衰减值大致呈正相关,但线性相关系数较小;采用摩擦系数衰减值的平均值95%单侧置信区间上限+使用期的要求值,确定的隧道内水泥混凝土路面微铣刨后摩擦系数初始值应不小于69 BPN。     

感应充电路面技术研究现状与展望

以感应充电技术(Inductive Power Transfer,IPT)为主要特征的充电路面(Electrified Road,e-Road)近年来发展迅速，其可为行进中的电动汽车进行动态无线充电，有效解决电动汽车充电时间过长、续航里程不足等问题，是支撑未来公路交通电气化发展的重要储备技术。详细介绍了IPT系统的工作原理和性能特点，并总结了已有e-Road试验段的充电性能参数和技术就绪度水平。在此基础上，进一步从基础设施角度剖析了e-Road目前存在的主要工程问题及相关研究进展，内容包括：①深入分析了IPT系统工作时因高频磁场通过介电性路面材料所引起的电磁损耗对IPT系统充电效率的影响，并提出了可能的解决方法；②针对充电模块与普通沥青路面存在的力学兼容性问题，从结构受力原理、材料损伤特性等方面总结了e-Road复合结构产生力学损伤加剧效应的原因，并提出了耐久性优化措施；③针对e-Road环境可持续方面存在的不确定性，评估并对比了e-Road与传统道路的全生命周期环境效益，指出了e-Road环境性能研究对电动汽车全生命周期综合效益估算的重要性。此外，还从政策支持、安全性、价格因素等角度对e-Road进行了综合可行性评估，并对充电路面基础设施的未来发展进行了智能化展望，提出了e-Road与其他新型智能道路技术进行有机融合的可能途径。     

路桥隧耦合设计总体布置方案研究

针对城市周边交通基础设施建设用地紧张的现状，如何集约高效利用通道资源是一个需要重点研究的问题。以绍兴市镜水路南延工程与杭绍台高速公路坝头山共线段路桥隧工程为依托，创新性地提出了路桥隧耦合设计方案，解决了高效利用通道资源的难题。通过有限元分析方法，对耦合设计总体布置中关于隧道顶板厚度的关键技术参数进行了数值模拟分析，并从围岩变形、二衬内力、塑性区分布等方面进行对比，得出当顶板厚度14 m时为最优方案。路桥隧耦合设计方案实施后经济效益、社会效益显著，成功地解决了通道及土地资源高效利用的难题，为以后类似工程提供了参考。     

装配式透水混凝土人行道构造厚度设计研究

随着我国城市化进程的迅速加快，原有道路系统难以承受人口流量爆炸式增长带来的交通负荷，导致城区原有道路出现了不同程度的损坏，同时道路沿线分布有大量的居民小区和商铺。道路翻新、修复等工程施工时会对周边地块居民出入产生极大的不利影响，因此预制装配式技术应运而生。预制装配式技术通过一系列标准化流程，大大缩短了现场的施工时间，保证了施工质量，减少了对环境的污染，已成为目前路面结构研究的热点。预制装配式技术主要应用于车行道路面结构上，主要包括下面层和基层，对在城市慢行系统即人行道和非机动车道上的研究较少。为了平衡透水混凝土应用于人行道所需的强度和海绵城市要求的透水的性能，本文从实验配合比入手对透水混凝土的物理性能进行了分析评价，并基于最优配合比，结合暴雨强度和透水模型等对预制装配式透水混凝土人行道厚度进行了研究。研究结果表明：结合上海市的降雨强度，根据确定的人行道结构层厚度计算方法，得出装配式透水面板结构层的厚度取值区间为13.11cm-21.3cm之间，综合考虑强度等因素推荐上海地区预制水泥混凝土板人行道厚度按15cm设计。     

纳观尺度沥青相态力学特性老化行为

选取原样、短期老化和长期老化的基质沥青与SBS改性沥青为研究对象, 利用原子力显微技术的定量纳米力学(QNM)性质功能模块测试了沥青纳观相态的力学性质; 利用Nano Scope Analysis软件对沥青相态力学图像进行量化分析, 重点分析了相态模量和黏附力这2个指标; 采用细观力学领域中的Halpin-Tsai模型研究了沥青多相态力学性质的复合行为, 并探究了纳观尺度沥青相态力学特性的老化行为。分析结果表明: 基质沥青中蜂形相态和基质相态的纳观模量分别集中在600.0和18.3 MPa, 纳观黏附力分别集中在10.3和18.6 nN; SBS改性沥青中蜂形相态和基质相态的纳观模量分别集中在899和35 MPa, 纳观黏附力分别集中在30.2和38.4 nN; 对于基质沥青, 原样、短期老化和长期老化沥青的复合模量分别为111、138和187 MPa, 复合黏附力分别为16.7、14.3和4.2 nN; 对于SBS改性沥青, 原样、短期老化和长期老化沥青的复合模量分别为158、313和547 MPa, 复合黏附力分别为32.2、35.0和15.8 nN; 沥青纳观相态结构中, 蜂形相态属于高模量、低黏附力相态, 而基质相态属于低模量、高黏附力相态; SBS改性沥青的相态模量与黏附力显著高于基质沥青; 随着老化程度的增加, 沥青相态的力学性质发生变化, 且不同相态的老化行为存在显著差异; 采用QNM技术可有效辨别纳观尺度沥青相态的力学特性, Halpin-Tsai模型可用于量化沥青相态力学性质的复合行为。      

路基路面沉降段的施工关键技术研究

从路基路面沉降成因出发,分析了路基路面沉降带来的危害,并对适合于沉降段施工的关键技术进行了讨论分析,为后续有关道路工程与桥梁工程二者间桥头和路基接触位置沉降段的施工提供参考。     

路面行驶质量合理量化评定标准研究

对国内外路面行驶质量的检测及评价资料进行分析,结合我国路面养护决策需求,提出路面行驶质量的评价指标和量化评定标准,供路面行驶质量评定时参考。     

灌注式半柔性路面用CA砂浆配合比优化设计

对灌注式半柔性路面材料当中所用的普通水泥砂浆进行性能优化,在普通水泥砂浆中添加乳化沥青、橡胶粉等作为改性材料,最终制备形成CA砂浆。以流动度、泌水率、抗折抗压强度、体积收缩率作为主要控制指标,通过一系列配合比优化试验制备出性能最佳的CA砂浆。