水泥砼路面温度疲劳应力计算方法的改进

根据疲劳损耗等效的原则，对文（３）中提出的水泥砼路面的温度疲劳应力计算方法进行了改进，给出了一种新的计算温度疲劳应力的简便而实用的方法。     

水对沥青路面疲劳寿命影响初探

沥青混凝土是一种多孔介质,由于配合比设计及施工等方面的原因,难免存在一些连通或半连通的空隙,雨水会顺着这些空隙流动,特别是在路表排水不畅的情况下,雨水较易渗入。在半连通空隙的路面以及排水不畅的桥面,雨水长期积存于沥青混凝土中,加速了沥青路面的损坏。为探索水对沥青路面疲劳性能的影响程度,湖北省京珠高速公路建设指挥部进行了专门研究。     

基于修正Neuber方程的沥青路面裂缝形成疲劳寿命预估方法

为预估沥青路面裂缝形成疲劳寿命, 根据局部应力-应变理论, 通过直接拉伸疲劳试验, 建立了沥青混合料的真实应力-应变循环曲线, 运用Neuber方程将名义应力、应变转换为局部应力、应变, 对循环曲线和Neuber方程进行修正, 以符合平面应变问题。通过等应变疲劳试验, 建立了沥青混合料的疲劳寿命方程, 提出了沥青路面裂缝形成寿命预估方法。根据应变疲劳寿命曲线可合理计算沥青混合料疲劳损伤, 由累积损伤可求得沥青路面裂缝形成疲劳寿命。     

沥青路面冷再生混合料疲劳性能

通过劈裂拉伸和控制应力的方式对再生混合料的疲劳性能进行了室内试验研究, 总结了疲劳方程和疲劳曲线, 分析了温度对疲劳性能的影响, 并与相似试验条件下一般水泥稳定类材料的疲劳规律进行了比较。结果表明, 随温度降低再生混合料的疲劳阻抗提高了, 同时其疲劳寿命对应力水平的敏感程度也有所增强, 在高应力水平下其具有比一般水泥稳定类材料更为优越的疲劳性能。     

一种钢构件疲劳可靠度的计算方法

在我国现有的钢构件疲劳可靠度计算中,均采用疲劳寿命服从对数正态分布的假定, 根据失效率函数h(n),从可靠度的角度出发,指出了这一假定有不合理之处,并且采用疲劳寿命服从威布尔分布的假定,提出了一种新的钢构件疲劳可靠度的计算方法,并通过算例证明了其合理性.     

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。     

沥青路面罩面的疲劳裂缝扩展寿命研究

沥青混合料加铺层被广泛地应用于沥青路面和水泥混凝土路面的维修养护,以改善路面性能和路面结构的承载能力。但所设计的沥青加铺层仍会受到其下部结构层内原有裂缝的影响,即在外部荷载作用下裂缝附近的沥青加铺层底部产生应力集中,易形成反射裂缝,这严重影响着罩面层的使用寿命。应用疲劳断裂力学知识对裂缝在罩面层扩展的过程进行分析,供设计罩面提供参考。     

基于半刚性沥青路面混合料的疲劳和断裂分析

分析了半刚性渐青路面在重复荷载作用下产生的疲劳和开裂，提出了作用应变对沥青混合料的疲劳性质的重要性。从实验室的研究资料表明，沥青和集料两的性质都影响着混合料的疲劳特性。集料级配，混合料密度和沥青的流变性质对达到破坏的荷载重复次数都有一定影响。用应力控制方法时，疲劳寿命随着混合料劲率的增加而增加。但是，用应变控制方法时观测到的却是相反的趋势，即疲劳寿命随着劲度的增加而减小。结合半刚性沥青路面混合料的疲劳和断裂进行了阐述，并预估其在正常使用下的疲劳寿命。以提高疲劳强度，延长路面使用年限，为路面设计提供参考。     

沥青路面施工温度变异与控制方法研究

基于施工温度变异的现象,科学地分析了沥青路面施工过程中导致温度变异的原因,并提出有针对性的处理措施,可为沥青路面施工质量控制提供依据.     

沥青路面温度应力分析

本文建立了沥青路面温度应力计算模型,采用指数函数计算出路面结构的温差随深度的变化规律,分析了沥青面层模量变化、厚度变化和基层模量变化、厚度变化对温度应力的影响,为沥青路面设计提供了参考。     

热再生沥青混合料的疲劳特性研究

针对渝长高速公路废旧沥青混合料,对新拌沥青混合料AC-16和RAP掺量分别为10％,30％,50％的再生AC-16进行长期老化前后的间接拉伸疲劳试验.引入疲劳寿命比Nf(k/n)和疲劳寿命损失率F(k)的概念,对再生沥青混合料疲劳特性的变化规律进行了系统评价.试验结果表明:随RAP掺量的增加,再生沥青混合料的疲劳寿命比降低,且老化后的疲劳寿命比要小于老化前,且疲劳寿命损失率增加.     

沥青混凝土路面水破坏的疲劳损伤模型研究

结合路面取心实验,利用CT技术对沥青混凝土水破坏机理进行研究.实验表明:在无水状态的疲劳实验中沥青基质面积率略有增大,而在饱水状态沥青基质面积率减少;定义沥青混凝土中空隙增长为损伤变量,结合疲劳实验,得到不同应力水平下沥青混凝土的损伤演化方程和疲劳寿命方程,依此对某高速公路沥青混凝土路面进行水破坏分析,结果表明:该路面在无水状态下满足设计要求,但在饱水状态下,其疲劳寿命和强度将达不到设计要求.     

水泥混凝土桥梁沥青混凝土铺装层的疲劳性能

为了提高水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装的使用寿命, 以复合梁试验评价不同的桥面沥青铺装结构的疲劳性能, 采用有限元法分析荷载作用下复合梁试件具有与实际梁体一致的应力响应, 并采用复合梁疲劳试验测试不同桥面沥青铺装层组合的疲劳寿命。由试验结果可知, 复合梁破坏模式与桥梁铺装实际破坏形式一致, 相同的铺装结构在加入防水粘结层后寿命可增长8倍, 铺装材料加入纤维可使疲劳寿命增长20%以上; SMA和纤维加筋的AC组合是本次试验中的最优结构。     

长效性沥青路面设计方法及试验路应用研究

结合通启高速公路工程,根据国外长效性沥青路面设计的思路,研究和建立适合我国交通气候特点的长效性沥青路面设计流程,结合通启高速公路交通、气候特点,考虑超载因素,设计和铺筑了3种结构形式的长效性沥青路面试验路,初步验证了该研究成果。     

加速加载条件下沥青路面疲劳破坏分析

建立沥青路面有限元模型,按照我国沥青路面设计规范对所建模型施加1次标准荷载进行静力分析,然后施加200万次的循环标准荷载,进行疲劳破坏分析。模拟结果表明,在仅考虑载荷作用时,沥青路面疲劳破坏首先发生在轮迹中心处,然后向两侧扩展。     

温度及荷载对沥青路面车辙的影响分析

构建有限元分析模型,分析路面内部温度场变化规律,以此为基础分析不同温度以及行车荷载对沥青路面车辙发展情况的影响.研究表明:高温条件下车辙发展速度远大于低温条件下的发展速度;车辙深度与荷载大小呈线性相关:对于同样的荷载增长幅度,较低温度下车辙的增长幅度更大,但高温条件下车辙深度增长绝对值则更大.     

基于地温特征值路面温度区划分析

通过分析现行区划方法的不足,提出以裸地温度作为路面温度区划主要指标的分区方法。基于路面温度场对路面结构使用性能的影响,选取裸地温度高温、地温和日较差3种特征值,统计分析270个气象站1971-2003年的气象数据,并利用SURFER软件分别绘制3种特征值的等值线图,从总体上分析全国地温的分布规律,为路面观测站的选址和路面温度区划提供参考。     

新疆地区沥青路面温度的确定与沥青等级要求研究

简述PG沥青性能分级,并根据新疆主要代表地区气温数据,提出该地区路面温度的确定方法,计算并确定该地区路面温度,推荐该地区沥青性能的等级.     

沥青路面温差发电系统设计分析与试验研究

针对沥青路面集热研究现状,设计了一种利用导热铝片取代水流管网作为载热体的沥青路面温差发电系统,通过构建沥青路面集热数学模型、导热铝片传热数学模型和半导体温差发电数学模型等动态仿真模型,对系统进行理论分析和试验研究,结果表明采用导热铝片作为载热体可以增强沥青混凝土内的热量转移,从而降低路面的温度梯度,减少路面的热应力,同时温差发电模块可将路面热量转化为电能输出,作为城市市政工程用电的补充.