层布式钢纤维混凝土足尺板板中弯沉试验研究

本试验研究是交通部联合攻关科技项目《重载作用下现有混凝土路面结构增强与排水措施的应用研究》的研究内容之一。通过室内足尺板试验,测试了上下层布式钢纤维混凝土和普通素混凝土在各级级荷载作用下,其板角、板中、板边的弯沉值,分析了上下层布式钢纤维对增强混凝土抵抗板角、板边负弯矩及荷载冲击、提高抗弯拉强度的机理,验证了钢纤维对提高水泥混凝土韧性和抗裂缝能力的效果。     

级配碎石过渡层沥青路面结构设计方法研究

基于级配碎石过渡层沥青路面结构典型病害——车辙和疲劳开裂,确定控制级配碎石过渡层沥青路面4个设计指标:沥青层底弯拉应变、级配碎石层顶面竖向剪切应力、半刚性基层层底弯拉应力与路基顶面竖向压应变,给出推荐容许值和路面结构设计流程图;在不同土基强度和交通量分级下,给出级配碎石过渡层沥青路面的合理结构。     

混凝土与层布式钢纤维混凝土足尺板应变的试验研究

本试验研究是交通部联合攻关科技项目《重载作用下现有混凝土路面结构增强与排水措施的应用研究》的研究内容之一。通过室内足尺板试验,测试了上下层布式钢纤维混凝土和普通素混凝土在各级荷载作用下,其板角、板中和板边的应变值,分析了上下层布式钢纤维对增强混凝土抗弯拉强度的机理,验证了钢纤维对提高水泥混凝土韧性和抗裂缝能力的效果。     

SMA沥青路面抗车辙性能研究

通过足尺路面加速加载试验系统,对SMA沥青路面的抗车辙能力与普通沥青混凝土路面进行了对比试验。试验结果表明,SMA沥青混合料具有较好的抗车辙能力,而中面层沥青混凝土是沥青路面车辙的主要贡献者,仅仅加铺一层SMA沥青混合料并不能从根本上解决沥青路面的车辙问题,需要加强对各层沥青混合料的综合设计。     

高模量沥青混凝土路面力学数值模拟

高模量沥青混凝土(HMAC)作为一种新型路面材料,具有模量高、抗车辙性能好、对低温开裂及温度疲劳开裂敏感性不强等优点,对于提高路面抗车辙能力非常有效。该文利用通用有限元软件ANSYS,对设置高模量沥青混凝土层的半刚性基层沥青路面的荷载响应进行数值模拟分析,结果表明高模量沥青混凝土可显著抑制车辙的产生,并推荐出高模量沥青混凝土层的模量和厚度的合理范围。     

青临高速试验路沥青路面结构应变分析和永久变形预估

为了分析和预估青临高速试验路沥青路面结构疲劳寿命和永久变形,为长期性能观测验证提供基础对比数据,按照标准试验方法对试验路土基、粒料、无机结合料以及沥青混合料的力学参数进行测试分析;结合同类道路交通荷载分析,得出试验路交通组成、轴载谱及3类典型轴的最大特征值;按照弹性层状理论计算了常温和高温条件下沥青层底最大弯拉应变;用MEPDG永久变形预估模型分析了不同路面结构沥青层永久变形发展规律,预测车辙养护修复的时间。结果表明,所设计的沥青路面结构基本满足长寿命沥青路面沥青层底弯拉应变小于疲劳极限应变的要求,MEPDG预测车辙主要发生在表面层,中下面层车辙较小,表面层采用高模量沥青混合料可显著提高路面抗车辙能力。     

层布式钢纤维混凝土路面力学分析

将层布式钢纤维混凝土上下表面撒布的钢纤维增强作用等效为一钢纤维混凝土均质增强层,并建立起模型对一层布式钢纤维混凝土梁进行了弯曲强度理论计算,获得了增强层的最佳等效厚度为2cm,且计算结果与试验结果相当吻合。根据弹性层状体系理论和弹性半空间地基理论,建立起了层布式钢纤维混凝土路面力学计算模型。     

层布式钢纤维混凝土钢纤维掺量试验研究

该试验研究是交通部联合攻关科技项目《重载作用下现有混凝土路面结构增强与排水措施的应用研究》的研究内容之一。根据MTS疲劳测试小梁的疲劳次数,分析了上下层布式钢纤维用量与试件的弯拉强度关系,认为当每层1.3kg/m3钢纤维(对于20cm厚的钢纤维混凝土的体积用量为0.166%或13kg/m3)时弯拉强度就达到5.6MPa,可满足课题要求的技术经济指标,可应用于工程实际,大于或小于此值认为不经济或强度不够。     

高模量沥青混凝土在半刚性基层长寿命沥青路面中应用的合理性研究

为了修筑更具耐久性的半刚性基层长寿命沥青路面,探究高模量沥青混凝土在半刚性基层长寿命沥青路面应用的合理性及可行性,采用弹性层状体系模型分析了不同层间结合状态和不同下面层模量对路面典型结构力学状态的影响。进而通过不同温度、不同控制模式的四点弯曲疲劳试验,评价了高模量沥青混凝土的抗疲劳特性,采用累积耗散能指标将其与表面层材料进行了比较。结果表明:对于薄面层的半刚性基层沥青路面,当沥青面层与半刚性基层的层间结合状态不能处于完全连续状态时,沥青面层底部将会产生明显的拉应力和拉应变,沥青面层存在弯拉疲劳损伤的风险;随着下面层模量的增加,沥青面层底部的剪应力略有增加,而最大剪应力均值有所减小,有利于改善沥青下面层的抗剪能力;不同控制模式下高模量沥青混凝土的抗疲劳性能有所差别,而采用累积耗散能指标可以有效地将应力、应变两种不同控制模式的疲劳方程进行统一,20℃时高模量沥青混凝土具有更好的抗疲劳性能;在半刚性基层长寿命沥青路面中,下面层使用高模量沥青混凝土可以改善路面的抗车辙和抗疲劳性能,为实体工程建设提供一定的参考依据。     

钢纤维-水泥石界面特征对层布式钢纤维混凝土断裂性能的影响

界面特征对断裂性能的影响存在一定的随机性,研究分析了层布式混凝土的断裂性能、界面粘结强度对层布式钢纤维混凝土断裂韧度的影响以及钢纤维拉拔韧度对层布式钢纤维混凝土断裂性能的影响,研究发现,钢纤维-水泥石界面特征对层布式钢纤维混凝土的断裂性能影响显著。     

钢纤维沥青混凝土在城市快速干道中的应用

通过标;隹马歇尔试验、冻融劈裂试验和车辙试验测试了不同掺量钢纤维沥青混合料的水稳定性和高温稳定性．确定了钢纤维沥青混凝土的最佳纤维掺量和油石比。结合钢纤维沥青混合料现场施工,研究了钢纤维沥青混合料拌和、摊铺和碾压工艺。经过试验路多年使用,证明了钢纤维混凝土在城市快速干道上具有较好抗车辙和抗裂能力。     

基于疲劳损伤的沥青路面设计温度及预估模型研究

针对沥青路面结构必须控制的疲劳破坏形式,以沥青层层底拉应变作为控制沥青路面疲劳开裂的指标。通过实测沥青面层层底最大拉应变与路面结构不同深度处路面温度的相关性分析,确定了沥青路面疲劳损伤的设计温度,提出了以沥青层中间温度作为沥青路面疲劳开裂分析的设计温度和试验条件。通过实测永久性沥青路面试验路每小时的路面温度和气象数据,分析了沥青层中间温度的分布规律,对沥青层中间温度与气温、路面深度之间的相关关系进行了计算分析,建立了沥青层中间温度的预估模型。结果表明,沥青路面应变响应与温度密切相关,随着路面温度的升高,沥青层底拉应变增大;沥青层中间深度处温度与沥青层底拉应变相关性最高,采用沥青层中间深度处温度能较好地评价路面结构的抗疲劳性能。     

纲纤维沥青混合料性能研究

研究了钢纤维沥青混合料的物理力学性能,包括钢纤维沥青混合料的马歇尔稳定度,动稳定度,常温、低温劈裂强度等,分析了钢纤维对沥青混合料性能的影响.研究结果表明:沥青混合料中加入钢纤维可使低温劈裂强度明显提高,开裂时的变形显著增大,从而改善沥青路面的低温抗裂性能,同时在常温条件下钢纤维沥青混合料的抗拉强度和高温抗车辙性能有一...     

复合基层沥青路面结构设计方法研究

分别从路表弯沉值、承重层、设计使用寿命和路面分析年限等方面分析了现行公路沥青路面设计方法存在的不足;研究了复合基层沥青路面损坏的主要类型,提出了适合我国复合基层沥青路面设计控制指标与标准。分析了主要设计控制指标沥青层层底拉应变、半刚性层底部拉应力和辅助设计控制指标路表弯沉值、路基顶面压应变的控制标准,提出了基于疲劳、车辙和弯沉的复合基层沥青路面设计方法。结果表明:复合基层沥青路面主要设计控制指标与标准为:沥青层层底拉应变εr≤65με、半刚性层底部拉应力σm≤σR;辅助设计控制指标与标准:路表弯沉值l s≤(45H F-210)N-0.2e、路基顶面压应变εz≤180με。     

有效纤维量和层数分布对SFRC基本力学性能影响研究

为研究层布式钢纤维混凝土中有效纤维量和层数分布对其基本力学性能的影响,通过分析钢纤维混凝土单轴受力破坏机理及钢纤维混凝土中存在无效钢纤维量的合理性,确定了有效纤维量的数学表达方法,并进行了试验验证.在此基础上,确定了层布式钢纤维混凝土中钢纤维的最佳层数"N"的数学模型,"N"与钢纤维的体积掺量Vf成正比、与最佳层面密度...     

一种采用沥青瓦及电磁感应加热快速修补路面坑槽的方法

该文提出了一种新的沥青路面坑槽修补方法,沥青瓦是在沥青混合料四周及底部涂覆内含一定钢纤维的沥青黏结层而成的修补材料。该方法首先需清理坑槽,并采用沥青瓦填补坑槽,然后开通高频电磁场加热钢纤维,并使沥青瓦底部黏结层的沥青融化,使二者黏结在一起。同时分析了沥青黏结层厚度、钢纤维的数量与分布状态对沥青瓦黏结强度的影响。此外,采用汉堡车辙试验测试了沥青瓦的抗车辙性能,检验了水分对沥青瓦黏结能力的影响。结果表明:采用沥青瓦进行坑槽修补是可行的,修补后路面的耐久性与新建路面相当。     

沙漠公路倒装式沥青路面力学性能研究

沙漠地区昼夜温差大,年最热月、最冷月极端气温均较为明显,公路产生温缩、干缩开裂病害难以避免,造成路面结构强度下降。基于此,提出沙漠公路倒装式沥青路面结构试验段方案,利用粒料类柔性基层防止或延缓沥青路面反射裂缝。根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2017）中路面结构验算方法,采用HPDS计算软件,分析研究倒装式沥青路面级配碎石层厚度、模量对路面结构力学性能影响以及路面结构的疲劳衰减性能。结果显示：级配碎石层过厚,容易造成沥青层的弯拉疲劳开裂,且路表弯沉值小幅减小,而厚度过小,不宜压实,容易产生离析,应以15～18 cm为宜;级配碎石层回弹模量越大,半刚性层疲劳开裂和沥青混合料层疲劳开裂对应的累计当量轴次以及沥青混合料层永久变形量均增大,半刚性层层底拉应力明显减小。     

基于ABAQUS模拟的TOR橡胶沥青路面应力响应分析

借助大型有限元软件Abaqus建立沥青路面结构模型,根据室内试验所得数据确定材料的参数,选取适合TOR橡胶沥青的路面结构,分析在标准荷载作用下路面各层层底的应力值以及路表弯沉值与路表剪应力值,并与SBS改性沥青路面结构进行对比,得出沥青面层所受拉应力值随着上面层模量的增大而增大,SBS改性沥青路面结构路表的弯沉值要小于TOR橡胶沥青路面结构路表弯沉值,SBS改性沥青路面结构的剪应力值要大于TOR橡胶沥青路面结构的剪应力,SBS改性沥青路面结构抵抗车辙变形的能力不如TOR橡胶沥青路面结构,并通过铺筑试验路,埋设了传感器,实测路面层底应力值,验证了模型的可靠性.     

基于抗车辙功能的高模量沥青混凝土应用研究

针对沥青路面的车辙损坏,通过掺加改性剂PR／RA以提高沥青混凝土模量,达到有效提高路面抗车辙能力的目的。介绍了高模量沥青混凝土（HMAC）的研究成果,如提出基于抗车辙功能高模量沥青混凝土的合理设置层位和模量值的合理取值范围、抗车辙能力强的高模量沥青路面结构组合,以及高模量沥青混凝土路面典型结构等。并结合试验路实体工程,提出高模量沥青混凝土路面的施工工艺与质量控制技术。     

不同沥青混凝土路面结构的抗裂性能对比分析

反射裂缝是半刚性基层沥青混凝土路面的主要病害之一,通过在半刚性基层和沥青混凝土面层之间分别加入级配碎石、低剂量水泥稳定级配碎石和沥青碎石,研究其对反射裂缝的影响。从断裂力学的基本原理出发,应用有限元软件建立三维有限元模型,在裂纹尖端创建奇异单元,分析了不同路面结构应力强度因子随裂纹长度的变化规律。应用广义Paris公式,对各种路面结构疲劳寿命进行了预估,结果表明:级配碎石或低剂量水泥稳定级配碎石层的加入可有效抑制半刚性基层反射裂缝的扩展,但其会明显增加沥青混凝土层弯拉疲劳开裂的可能性;沥青碎石层的加入对减少沥青混凝土面层剪切型和弯拉型开裂都具有良好的作用。