基于自适应跟踪法的沥青路面使用性能预测模型

通过对沥青路面性能衰变方程的分析,得出方程中的寿命因子和形状因子是随着路龄动态变化的结论。针对路面性能曲线对2个参数的敏感度不同,将形状因子作为主要动态参数,采用改进参数自适应跟踪法进行预测;将寿命因子作为交通轴载的函数,建立优化双参数的路面性能预测模型,并利用某高速公路的历史数据验证模型的有效性。结果表明,该模型能够克服缺少历史数据的不足,客观反映路面近期性能状况。     

沥青路面养护对策的路面使用性能预测模型研究

根据路面使用性能预测模型,同时结合路面使用性能的最低可接受水平,可以确定整个规划期的养护需求,进而建立半刚性基层沥青路面养护对策的费用预测模型,从而为路面养护决策提供科学依据。     

沥青路面养护对策的路面使用性能预测模型研究

根据路面使用性能预测模型,同时结合路面使用性能的最低可接受水平,可以确定整个规划期的养护需求．进而建立半刚性基层沥青路面养护对策的费用预测模型,从而为路面养护决策提供科学依据。     

层次分析法在沥青路面使用性能评价中的应用

根据层次分析法的基本原理,编制了基于m atlab的路面综合评价程序,并结合工程实际,对路面使用性能指标进行了综合评价,为道路养护及改扩建设计提供设计依据及理论参考。实践证明,层次分析法由于原理简单、具有扎实的理论基础,可广泛地应用于道路评估项目中。     

基于GA-灰色神经网络的沥青路面使用性能预测

为准确预估我国沥青路面使用性能的变化趋势,在传统灰色预测模型GM(1,1)的基础之上,提出了无偏GM(1,1)模型和滑动GM(1,1)模型,并通过遗传算法(GA)优化后的BP神经网络对传统、无偏与滑动GM(1,1)模型进行了组合,得到了兼顾灰色理论、遗传算法和BP神经网络优点的GA-灰色神经网络组合预测模型,并以具体实例验证了该模型的有效性。结果表明:传统GM(1,1)模型的平均相对误差为4.67%,无偏GM(1,1)模型的平均相对误差为4.64%,滑动GM(1,1)模型的平均相对误差为4.63%,灰色神经网络组合模型的平均相对误差为2.41%,而GA-灰色神经网络组合模型平均相对误差仅为0.54%,证明所提出的组合模型预测精度较高,误差较小,可作为制定路面养护计划的依据。     

基于变权重评价的沥青路面使用性能灰色预测

为了更准确评价与预测沥青路面的使用性能,首先基于层次变权法对各实测分项指标的权重进行分配,对沥青路面技术状况能进行评价,并建立沥青路面技术状况指数的灰色GM(1,1)预测模型,然后对湿热地区典型沥青路面的使用状况进行预测并基于实测数据验证预测的可靠性,最后根据预测结果给出养护建议.结果表明:基于层次法的沥青路面技术状况指数评价分项指标权重分配更为合理,更能准确评价沥青路面的实际使用状况;灰色GM(1,1)预测模型精度较高,相对误差较小,能够准确对湿热地区沥青路面的使用性能进行预测,可以推广应用.     

沥青路面使用性能指标研究

本文根据沥青路面结构使用性能的内涵，确立表了征使用性能的综合指标ＣＳＩ，并对餍进行了量化分析，从而，进入了沥青路面设计的新领域，此外，文中还探讨了ＣＳＩ指标用于控制沥青路面结构设计尚需解决的问题及途径。     

路基工程对沥青路面使用性能和寿命的重要性

我国沥青路面的早期病害问题突出,除重载和施工因素外,大多与路面性能及排水有关。路基结构物不仅是实现车辆能在道路上行驶的基本条件,而且是路面的支承结构物,对路面的使用性能有着重要的影响。因此,路基修筑质量的好坏和防排水设计是否科学合理对路面的使用性能和使用寿命起到了重要的作用。怎样保持路基的整体稳定性和强度以及防排水设计科学,就规划、设计、施工、管理等方面浅谈路基工程技术对沥青路面使用性能和使用寿命的影响。     

基于路面加速加载的沥青路面疲劳损伤预估模型标定方法

为提高工程应用中沥青路面疲劳损伤预估模型的可靠性,提出了一种结合小型试件试验与足尺路面加速加载试验的模型标定方法;基于路面疲劳损伤发展特征分析,提出采用非线性增量递归法的沥青路面累积疲劳损伤分析方法,适用于疲劳损伤预估模型由小尺寸试验向足尺试验条件的转移与外推;基于小尺寸试件试验疲劳寿命预估模型构建了足尺沥青混合料层疲劳损伤预估模型,利用疲劳寿命预估模型转移方程实现足尺路面加速加载条件下的疲劳损伤预估;为确定模型转移方程,提出了基于路面加速加载试验的疲劳损伤标定方程,推导了疲劳损伤预估模型待定系数标定方法;利用重型荷载模拟器实施了级配碎石组合式基层沥青路面足尺试验路段加速加载试验,结合路面钻芯试样动态模量与四点弯曲疲劳试验,标定和验证了沥青混合料层的疲劳损伤预估模型。研究结果表明：非线性增量递归法可考虑材料非线性、性能衰减和加载历史对结构层疲劳损伤累积的影响,符合实际路面疲劳损伤发展规律;利用标定确立的疲劳损伤预估模型可以预测试验路不同加载区间沥青混合料层的累积疲劳损伤,50%和90%的预测值相对实测结果的误差分别小于3.1%和20.0%,表明该预估模型具有一定可靠性;提出的模型标定方法,可为基于路面加速加载试验的沥青路面疲劳损伤预估模型建立提供参考,为路面设计和养护维修决策提供更加可靠的性能预估模型。     

浅淡沥青路面抗滑性能

通过对目前沥青路面抗滑性较差因素的分析,提出了提高沥青路面抗滑性能的工程措施。     

沥青混合料体积指标对沥青路面抗滑性能的影响

为研究沥青路面抗滑性能与沥青混合料体积指标的关联, 揭示不同体积指标对抗滑性能的影响程度, 采用真空法和塑封法对不同AC-16型沥青混合料进行密度试验, 对比了空隙率、矿料间隙率、有效沥青饱和度和粗集料框架间隙率等体积指标; 对沥青混合料进行室内磨光试验和摆值测试, 采用Asymptotic模型拟合其抗滑性能的衰变趋势, 得到了抗滑初值、稳定值与减幅等参数; 建立了体积指标与抗滑性能的函数关系, 并应用灰色关联理论分析了不同体积指标与抗滑性能之间的灰色关联度排序。研究结果表明: 不同体积指标对抗滑性能的影响存在差异, 随着沥青混合料空隙率和矿料间隙率的增加及有效沥青饱和度和粗集料框架间隙率的降低, 沥青混合料的抗滑性能增大; 灰色关联度排序为空隙率最大, 矿料间隙率其次, 再次为有效沥青饱和度, 粗集料框架间隙率最小, 可见空隙率是影响抗滑性能的最主要因素, 矿料间隙率对抗滑性能影响显著, 有效沥青饱和度和粗集料框架间隙率的影响程度不大; 在设计、施工中, 可通过合理控制混合料空隙率, 调节混合料密实状态和紧密状态等方式提高沥青路面抗滑性能。     

多孔沥青路面体积模量衰变的预测模型

根据多孔沥青路面体积模量的衰变过程, 计算了龚帕斯预测模型的3个参数, 提出了体积模量随时间衰变的预测模型, 并分析了空隙率随时间的变化规律。分析结果表明: 对于使用期为12年的多孔沥青路面, 描述体积模量衰变的理论曲线与体积模量衰变的预测曲线基本一致, 理论值与预测值的最小误差率为0.126%, 最大误差率为1.997%;空隙率随时间呈对数减小, 并在空隙率小于16%后减小的趋势趋于平缓。可见, 模型的预测结果符合体积模量的衰变规律, 可应用于多孔沥青路面的体积模量衰变特性分析。     

不同类型沥青混合料路用性能研究

不同级配沥青混合料对路用性能有着重要的影响。本文针对大粒径沥青混合料和沥青玛蹄脂碎石混合料,通过高温车辙试验、低温弯曲试验以及疲劳试验,研究了其路用性能,同时与常用的密级配沥青混合料作比较,结果表明:改性沥青可显著改善沥青混合料的技术性能,大粒径沥青混合料和沥青玛蹄脂碎石混合料也具有优良的路用性能,其中大粒径沥青混合料在高温抗永久变形和耐疲劳性方面要优于沥青玛蹄脂碎石混合料,而沥青玛蹄脂碎石混合料在低温抗裂性方面要优于大粒径沥青混合料。     

沥青路面预防性养护时机综合评价指标体系

为了合理确定沥青路面预防性养护措施的最佳实施时机, 分析了沥青路面使用性能评价指标与预防性养护工程特点, 建立了基于路面状况指数、行驶质量指数、抗滑系数及车辙的路面使用性能综合评价指标体系。考虑到不同路面所处的地理环境及所承担的荷载组合与交通量的差异, 根据道路的实际状况, 应用灰色关联度理论确定各分项指标的权重。某高速公路4个单项指标的权重系数计算结果分别为0.27、0.21、0.25与0.27, 表明增加的车辙指标是反映沥青路面使用初期特点的控制指标, 确定的分指标权重值可使预防性养护时机的选择更具针对性。     

黏聚区模型在沥青路面反射裂缝模拟中的应用

结合ABAQUS有限元软件, 分析了基于牵引力-分离法则的三维黏结单元本构模型与参数; 通过对单一黏结单元施加位移荷载, 对比了不同初始损伤与完全失效准则组合下, 加载过程中单元应力、位移和应变能的理论计算结果与数值模拟结果, 以验证黏结单元的可靠性; 将黏结单元布设在开裂基层上方沥青面层可能发生反射开裂的部位, 应用黏聚区模型模拟裂缝的发展过程, 研究了黏结单元参数和面层厚度对裂缝扩展的影响。分析结果表明: 当黏结层刚度由40GN·m^-3下降到20GN·m^-3时, 单侧荷载与对称荷载作用下黏结层中分离位移的比值由1.52增大到13.52, 单侧荷载作用下黏结层中剪切位移与张开位移的比值由1.52增大到11.32, 说明当潜在裂缝扩展区刚度降低时, 沥青层易于产生Ⅱ型剪切裂缝; 在交通荷载作用下, 沥青面层损伤开裂的路径为首先沥青面层底部发生损伤并向上发展, 随后路表轮载作用处附近发生损伤并向下发展, 在损伤贯穿沥青面层后, 潜在裂缝扩展区刚度的继续下降将使损伤沿道路横向继续扩展; 在面层厚度以2cm的梯度由16cm增加到22cm的过程中, 黏结层中分离位移分别降低了32.31%、15.22%、9.63%, 剪切位移与张开位移的比值由3.24降低到1.10, 说明增加面层厚度能有效延缓反射裂缝的扩展, 但此延缓效果随着面层厚度的增加而减弱, 并且使得面层反射开裂类型由Ⅱ型剪切型开裂逐渐趋于Ⅰ、Ⅱ型混合模式开裂。     

长寿命沥青路面设计指标研究

为了研究长寿命路面设计方法, 采用SHELL、AI等设计方法对国外提出的沥青层底拉应变与土基顶面压应变标准进行了验证, 根据国外典型长寿命路面结构组合进行应变指标计算与统计分析, 并基于中国路面设计参数对长寿命路面设计指标进行修正。经过统计分析, 验证了国外提出的2个长寿命路面设计指标的可行性, 并提出了适用于中国长寿命路面结构设计的控制指标: 沥青层底拉应变不大于120×10^-6, 土基顶面压应变不大于280×10^-6, 并对已有试验路结构进行了力学分析。分析结果表明: 试验路的沥青层底拉应变均小于120×10^-6, 土基顶面压应变均小于280×10^-6, 这表明试验路段满足长寿命路面指标。     

沥青路面永久变形的非线性粘弹-弹塑性本构模型

为了正确预估沥青路面的永久变形, 对沥青路面永久变形的非线性粘弹性有限元法进行了研究, 推导了广义Maxwell模型的非线性粘弹性有限元法, 建立了沥青路面永久变形的非线性粘弹-弹塑性本构模型, 从弹性、非线性弹性、塑性、粘弹性、非线性粘弹性等方面对沥青路面的永久变形进行了分析, 对沥青路面的永久变形进行了计算, 并将计算结果和SHRP的计算结果以及SWK/UN轮辙试验结果进行了对比。计算结果表明: 沥青路面永久变形的非线性粘弹-弹塑性本构模型是有效的, 其路面变形计算值与SHRP的计算值相对误差为6.567%, 与SWK/UN轮辙试验值相对误差为6.069%。     

浅议沥青面层平整度

对面层平整度的重要性进行了说明 ,并详细介绍了不同的平整度指标和测定方法。同时对影响道路平整度的原因进行了分析 ,提出了相应的解决措施