基于施工参数变异性的路面施工质量动态控制技术研究

为减小路面质量的变异,提高高速公路建设质量,延长路面使用寿命,文中利用统计学中的动态控制图,分析了质量检测指标的变异（偏差）,并对施工过程中的关键指标进行实时监控,使路面施工过程一直处于受控状态,不致产生大的波动。     

基于层次分析法的沥青混凝土路面施工可靠度指标研究

为了更精确地控制沥青混凝土路面的施工,选用层次分析法筛选施工过程的主要控制指标,并对选取的指标进行相关性分析。结果表明:压实度、空隙率、面层厚度是影响施工质量的控制指标,并且是导致路面产生早期病害的主要因素,其权重分别为0.437 8、0.261 4、0.181 8;相关性分析表明压实度与空隙率、面层厚度均具有明显的相关性,相关系数分别为0.999 8、0.984 7。根据易于测量的原则,最终选取压实度作为沥青混凝土路面施工的控制指标,用于施工过程的可靠度计算。     

路面动态模量研究

路面的动态特性是目前各国研究的热点,其中动态模量又是这一特性的一个基本参数,文章论述了这一参数研究的重要意义及国内外研究现状,并最终提出在我国开展此项研究的基本原则。     

路面结构可靠度分析及应用

对沥青路面结构可靠度设计方法的分析及应用进行了论述,给出了以弯沉和基层底面弯拉应力为控制指标的方法,根据结合原理给出了计算实例。     

沥青砼路面基层及面层模量参数分析研究

因汽车超载、超速等问题,沥青砼早期损害成为路面结构养护运营的关键。文中以一种半刚性基层沥青砼路面结构为对象,利用层状弹性体系理论建立ANSYS有限元模型,对比分析其在标准轴载作用下面层及基层模量参数变化时的应力及变形等受力性能。结果表明,随着面层模量的增大,半刚性沥青砼路面结构的竖向位移、最大应力减小,最大剪应力增大;随着基层模量的增大,半刚性沥青砼路面结构的竖向位移及最大剪应力减小,最大应力先增大后减小。     

半刚性路面设计参数的施工变异性分析

本文根据几条已建的和正建的高等级公路资料，分析了路面结构参数变异性与施工水平之间的关系，认为降低因施工造成的设计参数变异性是保证路面设计可靠度、提高路面质量的关键，并对如何降低因施工造成的参数变异性提出建议。     

水泥路面基层模量及厚度力学性能分析

采用数值计算的方法对路面在不同基层模量及厚度时的受力性能、抗疲劳性能进行分析比较,得出提高基层的模量及增加基层的厚度可以明显改善路面的受力性能、提高路面的疲劳使用寿命,进一步指出基层模量的提高可以通过改变基层的级配组成来实现。     

柔性路面系统可靠度分析

基于一阶可靠性法(FORM)、二阶可靠性法(SORM)和蒙特卡罗法对柔性路面可靠性进行模拟分析。通过敏感度分析,可知面层厚度是影响疲劳和车辙这两种破坏模式可靠性设计的关键参数。这两种破坏模式之间存在较高的相关性,同时发生破坏的概率与某一破坏发生的概率相近。此外,随着平均交通量小幅度增加,发生破坏的概率会相对增加,致使系统可靠性的界限更广。     

水泥混凝土路面的可靠度分析

水泥混凝土路面在设计、施工、管理等过程中存在许多的不确定因素,为了更好地考虑这些不确定性,新版水泥混凝土路面设计规范,以可靠度概念取代了传统的安全系数,从而使路面设计更科学。以影响水泥混凝土路面可靠度的主要结构参数为随机变量,采用疲劳概率分析模型,分析了随机变量的变异性和概率分布,编程计算某公路水泥混凝土路面的可靠度指标。     

基于自适应信息遗传算法的路面模量反算研究

近年来,根据FWD实测弯沉盆来反算各层路面结构模量的技术在路面结构的质量评价中广为应用。如何利用FWD反算路面模量也相应成为各方研究的热点。在本文中,作者针对于模量反算中,目标函数在最优值附近表现为大片狭长平坦区域的特点,提出了一类反算新算法——自适应信息遗传算法,提出了根据信息量大小来决定算法是否进行自适应细分模量解空间的机制,以缩小算法后期反算中的搜索空间。此外,本文还改进了实数交叉算子,使用了新的探险策略,从而加强了新算法后期的局部搜索能力。随后的工程实例表明,这新机制、新策略的引入,能够在保持较高反算精度的前提条件下,大大提高模量反算的求解效率,从而更加有利于模量反算的工程实际应用。     

基于FWD的路面结构层模量直解方法研究

基于FWD实测弯沉盆数据,结合Boussinesq公式和FWD荷载应力分布系数,提出了模量影响因子的概念,研究了利用模量影响因子直接求解路面结构层模量的方法,给出了双层路面体系和三层路面体系各层模量和厚度的详细求解过程,并将计算结果与SID-MOD模量反算软件的计算结果进行对比,结果表明该方法快速、简便,能够满足工程需要。     

基于可靠度的水泥混凝土路面超载轴重研究

根据水泥混凝土路面设计规范中引入的最重轴载验算准则,编制了基于蒙特卡洛法的可靠度计算程序,计算不同最重轴载时路面结构的可靠度,绘制最重轴载对于路面可靠度的影响线,对基于可靠度的路面超载轴重的确定方法进行了探讨,认为根据不同路面结构参数及目标可靠度,可以确定相应路面的超载轴重;并研究了路面结构参数变化对于超载轴重的影响,其中混凝土板长、板厚、混凝土弯拉强度、模量,以及路面结构参数的变异性水平对于路面超载轴重影响较大。     

基于同伦方法的路面模量反算研究

根据最优化问题的极值条件 ,将模量反算转化为非线性映射求零点的问题 ,结合数值微分计算弯沉对模量的一阶和二阶偏导数 ,建立了基于同伦方法反算路面模量的数学模型 ;并采用 LI-YORKE算法求解微分方程初值问题跟踪同伦曲线 ,获得模量的反算结果 ,在此基础上编制了相应的模量反算程序。通过对 3种路面结构的落锤式弯沉仪 ( FWD)的实测弯沉盆进行模量反算 ,并与国内外其它反算程序比较 ,验证了同伦方法反算结果的精度和可靠性。同时 ,通过选取不同初始值进行反算比较 ,验证了同伦方法的大范围收敛性和反算结果的稳定性。结果表明 ,采用同伦方法进行路面模量反算有效地解决了常规最优化算法的初始值和局部收敛的问题 ,是一种精度好、速度快、效率高、结果稳定且大范围收敛的模量反算方法。     

半柔性路面模量特性研究

半柔性路面具有承载力好和抗剪切变形能力强的优点,是解决交叉口、公交站台等路段车辙病害的有效手段。然而由于力学性能的差异,半柔性路面无法完全参照水泥混凝土路面或者沥青混凝土路面设计方法,而建立适用于半柔性路面设计体系的重要工作之一就是分析路面材料模量特性。该文基于室内试验对室内成型试件及取芯试件,进行动态模量、间接拉伸劲度模量、回弹模量测试,并通过落锤式弯沉仪采集路面弯沉数据。试验结果表明：在中温度域范围内,半柔性路面材料与沥青混合料动态模量相近;而在高温低频条件下,两种材料动态模量差异显著。对比回弹模量和弯沉数据发现,半柔性路面模量约为沥青路面模量的两倍,而前者弯沉仅为后者的1/2。研究结果表明：试验方法和加载模式对两种材料模量的影响规律显著不同,路面设计应进一步结合两种路面典型破坏模式选取不同测试条件下的模量参数进行结构设计。     

基于应力相关回弹模量模型的路面设计研究

基于路基路面协调变形,建立三维有限元分析模型。在土基层采用具有应力相关的动态回弹模量Uzan模型,对典型水泥混凝土路面结构的荷载应力进行计算,并根据Uzan模型的参数对路基变形计算的影响进行了讨论,通过与静态回弹模量的对比,揭示不同路基回弹模量模型对路基土应力应变行为的影响。有限元分析结果显示,随着轴重和轴型的增加,路基工作区深度不断扩展,多轴荷载应力的叠加效应在路基深层愈加显著;采用应力相关的回弹模量与线弹性回弹模量相比,路基的竖向位移更大,承担的载荷压应力略小,工作区深度有所增加。     

基于自适应信息遗传算法的路面模量反算研究

针对在模量反算中,目标函数在最优值附近表现为大片狭长平坦区域的特点,提出了一类反算新算法——自适应信息遗传算法,新算法的优点是根据信息量大小来进行自适应细分模量解空间,从而节约大量的计算时间.改进了实数交叉算子,使用了新的探险策略,从而加强了新算法后期的局部搜索能力.随后的工程实例表明,这种新机制、新策略的引入,能够在...     

基于自适应遗传算法的路面模量反算的稳健性研究及应用

在实践交通路面工程中,路基作为路面结构的基础支撑体,会因为路基强度不足,稳定性差,受到外部载荷作用而导致过量变形,进而产生路面损坏问题。针对在路面模量反算过程中所获得的目标函数的最优值问题,主要提出了一个基于模量反算的自适应信息遗传算法,并对新算法在路面模量反算中的稳健性进行了理论和实践对比分析。首次采用了以信息量来确定是否执行细分模量解空间的机制,有效的缩小了后期反算空间,同时,采用改进行的实数交叉算子,提高了新算法后期搜索能力,通过比较实际FWD实际检测结果与新算法的反算结果表明:自适应信息遗传算法有效的降低了传统遗传算法的复杂度,提高了求解效率,有效的保证了新算法在工程实际应用中的稳健性。     

水泥混凝土路面的可靠度研究

本文通过理论分析与研究，提出了快速收敛的蒙特卡罗方法。该方法不仅收敛速度快，计算精度高，而且可同时给出设计验算点。通过对３１２国道参数的分析与实测，利用本方法进行了可靠度值的计算。计算结果表明，其设计，施工较为合理，可靠度值达９９．９９５％。