预防性养护决策技术研究现状与发展趋势

文章阐述了沥青路面预防性养护决策技术研究现状与发展趋势,从而提出了综合考虑采用宏观路况指标(如PCI或RQI)与微观路况指标(如车辙深度指数RD、裂缝率CR、松散率LR),用于判断适合进行预防性养护的路段范围。同时提出可以考虑以细化基于路况的方法为主,以费用效益分析为辅的方法来确定预防性养护的时机。     

基于车辙等效的沥青路面轴载换算方法

以剪切应力强度比为指标建立了基于车辙等效的沥青路面轴栽换算方法。通过有限元路面力学和温度场模型对典型高等级沥青路面结构进行分析,得到不同环境和荷栽条件下的轴载换算指数,通过多元线性回归得到其预估公式,并通过实例计算结果与现行规范方法的进行了比较。研究表明：面层厚度、层位、混合料类型、温度和车速条件都对轴载换算指数有着显著的影响;沥青混合料剪切应力强度比与抗车辙性能之间的良好的相关性并不依赖于材料类型、温度、荷载和围压水平;基于不同控制指标的轴载换算结果相差较大,本文提出的基于车辙等效的换算方法可以作为现行规范方法的有益补充。另外,认为进行轴载换算时对于不同沥青层位应该分别计算。     

刚性基层沥青路面轴数系数研究

无论新建还是改建沥青路面,轴载换算均是结构设计的重要内容。轴载换算的精确性将严重影响结构设计的准确性,甚至影响道路结构的使用寿命,而轴数系数是轴载换算公式中反映不同轴数之间换算关系的关键参数,有必要进行深入研究。本文针对刚性基层沥青面层路面结构,应用弹性层状体系理论计算程序,分别以沥青层设计弯沉值、水泥混凝土刚性基层层底拉应力为换算指标,变换层厚、模量等不同的路面结构层参数及车轮荷载作用的轴距,来计算刚性基层沥青路面结构轴载换算公式中的轴数系数。通过计算结果的回归分析,与AASHTO及我国设计方法关于轴数系数的计算公式进行对比分析,提出了建议的轴数系数计算公式。     

多轴重车荷载与标准轴载间换算关系研究

通过多轴车轴载谱调查以及不同荷载作用下路面结构的受力分析,采用国外的路面疲劳寿命计算公式以及沥青面层永久变形计算公式,建立起不同轴重的多轴荷载与标准荷载之间的换算关系。计算结果表明按照国内换算方法得出的交通量能满足路面的疲劳开裂的要求,但不能确保路面的抗车辙性能。     

基于疲劳等效的钢桥面铺装体系轴载换算方法

针对钢桥面铺装设计必须控制的疲劳和车辙主要破坏形式,提出了钢桥面铺装结构设计的疲劳指标与车辙指标,遵循疲劳和车辙等效轴载换算原则,应用疲劳等效原理,推导出基于疲劳等效的钢桥面铺装体系轴载换算公式。根据室内疲劳试验及力学分析结果,确定了该公式中的换算指数和其他轴型与轮组轴载换算为单轴双轮组的轴载换算系数。结果表明,对于钢桥面浇注式沥青混凝土铺装体系的轴载换算指数为4．35,对于钢桥面改性沥青SMA铺装体系的轴载换算指数为5．30,对于钢桥面环氧沥青混凝土铺装体系的轴载换算指数为6．25,在钢桥面铺装设计与验算中,经换算其结果较为精确、可行。     

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车辆换算系数是统计交通流量的基本参数，为了准确计算道路的交通流量，有必要将自行车换算成标准小汽车。以往研究认为自行车相对于标准小汽车的换算系数为0.2，本文对城市道路路段自行车换算系数进行了研究，发现这个数值用在城市道路路段上已经不够准确。城市道路路段分为有机非物理隔离设施和无机非物理隔离设施两种形式，换算系数也应该根据这两种情况分别计算。本文提出了车道有效宽度的概念，建立了自行车相对于机动车的换算系数模型，并结合模型，利用石家庄交通调查实测数据，分别得到城市道路路段有、无机非物理隔离设施两种情况下的自行车换算系数。     

路段人行横道通行能力及过街绿灯时间计算

由于行人、自行车和电瓶助动车混合交通的特性，使得仅以行人过街特征为基础的人行横道通行能力计算失去了合理性和准确性．在实地交通调查的基础上，以平面过街占用的时空资源为标准，得到自行车和电瓶助动车相对于行人的换算系数．引人了混合过街横向影响折减系数，对人行横道通行能力计算公式进行修正，并提出了人行横道信号控制方式下行人过街绿灯时间的计算公式．     

时温等效原理在车辙预估中的应用

针对某高速公路工程,预估沥青路面5 a车辙深度。建立有限元模型模拟沥青路面温度场,按方形均布的垂直荷载,分析计算荷载作用时间,借助时温等效原理将较低温度下的作用时间转化成高温下的作用时间,建立恒温作用下的沥青路面车辙计算方法,得到沥青路面典型结构5 a车辙深度。通过与实际工程5 a车辙深度的对比,基于时温等效的车辙预估计算结果与实际相符。恒温作用下的沥青路面车辙计算方法提高了车辙预估的计算效率,并通过低温季节与高温季节转化时间的对比,得到车辙主要发生的月份,为道路维护提供依据。     

超载车辆弯沉等效换算方法研究

通过对四次方公式及我国现有轴载换算公式的分析，说明它们对超载轴轴载换算的不适用性，从而利用理论弯沉等效和实际弯沉等效双重的约束等条件推导了计算轴载等效换算系数的公式，分析了它的适用性，可初步用于超载轴的等效换算。     

沥青路面高温车辙仿真分析研究

基于粘弹塑性理论粘弹塑性本构关系,运用ANSYS软件建立了津滨高速改扩建新建沥青路面车辙分析的有限元模型,对比分析了优化路面设计方案（GTM法）与原设计方案（Marshall法）路面车辙的发展规律。结果表明：GTM法优化设计方案具有较好的抗车辙效果,显著延缓了车辙病害的发生;永久变形主要由绝对车辙引起,侧向隆起仅占4％,沥青路面车辙主要产生在结构表面以下20cm深度范围以内,主要集中在4～10m范围,这部分的永久车辙变形约占总变形的60%。另外,进行了一系列重载作用下的路面车辙模拟,对基于车辙等效的轴栽换算进行了探讨,提出轴载换算系数为5.62,对今后的基于车辙为控制指标沥青路面设计具有重要的指导意义。     

沥青路面车辙处沥青迁移规律及其粘弹性力学机理

现场车辙调查表明,路面车辙一般集中在行车道轮迹处,超车道和停车道基本没有车辙,而且车辙较深的路段通常沿车辙带分布着带状泛油.在车辙槽处和停车道上钻心取样,对不同面层的混合料进行对比抽提试验.抽提试验结果显示车辙处沥青产生自下往上的迁移:上面层混合料的油石比增大,中、下面层混合料的油.石比减小.运用非线性粘弹性力学原理解释了沥青迁移的机理,即行车荷载下路面结构产生了剪应力,而剪切应力会产生法向应力.导致沥青材料沿剪切应力的法向产生流动.最后,探讨了减轻沥青迁移的技术措施.     

沥青路面车辙分析与防治

本文对沥青路面车辙作了分类,应用数学公式分析方法对主要的失稳型车辙从表现形式、形成机理以及影响因素方面做了详细介绍和系统分析,同时对结构型及磨耗型车辙也作了阐述,分析给出了各种车辙形成的具体影响因素和形成机理,最后根据不同的车辙形式提出了相应的防治措施.     

基于沥青路面结构力学行为的车辙深度控制标准

为了进一步规范沥青路面车辙深度的控制标准, 研究了车辙深度对路面结构的影响; 考虑车辙断面特征, 建立了车辆跨越车辙时的动荷载计算模型, 并以冲击系数量化了车辆对路面结构的冲击效应; 通过数值仿真研究了车辆荷载作用下路面结构的内部损伤, 探索了不同车辙深度下路面使用性能的衰减规律。研究结果表明: 车辙深度对路面结构的冲击效应不可忽视, 冲击系数随着车辙加深线性增加, 基于冲击效应的车辙深度应不大于11 mm; 沥青混合料层的最大拉应变位于上面层层底, 与车辙深度正相关, 中面层和下面层的拉应变与车辙深度负相关, 但应变水平显著低于上面层, 基于面层弯拉破坏的车辙深度应不大于15 mm; 最大剪应力出现在上面层层底, 随着车辙深度的增加缓慢增大; 车辙深度处于5~10 mm, 各面层的剪应力整体变化较小, 当其从10 mm增加到25 mm时, 上面层0~1 cm深度处的剪应力增加了14.5%, 增速明显超过中面层和下面层剪应力的减小速度, 基于面层剪切破坏的车辙深度应不大于10 mm; 车辙深度对无机结合料稳定层拉应力的影响不大; 车辙深度超过15 mm后应关注路基顶面压应变的变化, 防止路基出现大的变形。      

基于道路两幅负荷相差悬殊的高等级公路设计构想

通过对典型道路车辙情况的描述,对道路上下行车辙情况不同的原因加以分析,并总结在平直路面和长大纵坡上空重车轴载对车辙形成的影响,从而提出基于道路两幅负荷相差悬殊的高等级公路设计构想,对于类似工程具有十分重要的指导意义。     

高等级公路合理极限轴载的研究

本文采用利润零值法和费用增量法对路面费用和车辆费用进行了计算,在以车辙作为 路面破坏衡量指标和轴载换算的条件下,建立了合理极限轴载(RMAL)的增量型优化模型,路 面费用的计算中引人了当量轴载次数(ESAL)值作为评价指数.采用这一理想合理轴载模型, 避免了因数据资料不足或统计不准确等带来的弊端,通过求优模型使得车辆和路面费用计算分 析大大简化.     

钢桥桥面沥青混合料铺装结构高温车辙足尺试验研究

采用大型直道试验系统,对钢桥桥面的四种沥青混合料铺装结构进行高温车辙试验,介绍了试验实施方案,并对试验结果进行了分析,得出了有关结论。对于钢桥桥面铺装的理论研究和实际工作有一定的指导意义。     

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.     

柔性基层沥青路面车辙深度影响因素分析

柔性基层沥青路面是目前国内研究的热点问题之一。采用动力学粘弹性有限元方法和ANSYS软件,对各种因素对柔性基层沥青路面和半刚性基层沥青路面典型结构车辙影响的分析表明：在路面设计阶段要有针对性地采取措施以减小沥青路面车辙病害,这将为建设高质量的柔性基层沥青路面提供有价值的参考。     

沈山高速公路早期车辙病害调查分析及维修对策

从交通荷载、气候自然环境、路面结构设计、施工质量控制、原材料等多方面对沈山高速公路沥青路面早期车辙病害原因进行全面分析,并对近两年车辙病害治理采用的方案及效果进行总结、评价,提出了防治车辙病害的措施。