基于水泥路面槽参数的表面功能研究

为降低隧道混凝土路面交通事故,采用手动铺砂法、动态摩擦测试仪法、车载声强(OBSI)轮胎/路面噪声测试法对于刻槽水泥混凝土路面的构造深度、动态摩擦系数、轮胎/路面噪声进行了对比研究,结果表明:相同槽参数下,纵向刻槽动态摩擦系数稍大于横向刻槽;纵向噪声水平、最大声压级小于横向刻槽路面;随着槽深的减小、槽间距的增加,构造深度减小;槽间距的增大,纵向刻槽路面噪声、最大声压级随之减小;槽深增大,纵向刻槽路面噪声增大。     

水泥混凝土路面刻槽对轮胎/路面噪声影响分析

基于国内外研究,综述了轮胎/路面噪声的产生机理;针对水泥混凝土路面刻槽,分析了刻槽间距对轮胎/路面噪声的影响,阐述了横向不等间距刻槽及纵向刻槽的降噪机理.     

基于随车声强法的水泥混凝土路面噪声特征

利用随车声强法对5条不同水泥混凝土路面噪声特征进行了测试,分析了露石水泥混凝土与刻槽水泥混凝土路面噪声水平的差异,得到了车辆以60km/h速度下测试路段的1/3倍频程频谱分布特征。结果表明:露石水泥混凝土路面比刻槽水泥混凝土路面噪声水平低4.1~8.2dB;而横向等间距刻槽水泥混凝土路面噪声要比纵向刻槽水泥混凝土路面高出0.8~4dB;随着槽间距的增大,横向刻槽水泥混凝土路面噪声逐渐增大,且呈线性增长;水泥混凝土路面/轮胎相互作用噪声频谱主要分布在200~3 150 Hz之间;随着1/3倍频程频率的增加,声压级会逐渐增大,增大到一定值时就会逐渐减小,最大声压级对应的频率一般在800~2 000 Hz之间;露石路面和纵向刻槽的频谱曲线没有出现噪声尖峰,而横向刻槽水泥混凝土路面存在明显的噪声尖峰。     

基于FEA的轮胎状态与刻槽磨损相关性研究

水泥路面刻槽的磨损会降低路面的摩擦系数,而轮胎作用是导致刻槽磨损的主要原因。该文利用有限元软件建立路面-轮胎模型,分别模拟了光面和带纵向花纹的载重货车轮胎在静载、制动、驱动3种不同运动状态下对刻槽的作用,而后选定150组不同规格的刻槽尺寸路面,利用Archard磨耗理论计算刻槽磨损量。通过分析轮胎不同状态下与路面的作用力,从而判断其对路面刻槽磨损的影响程度。通过比较刻槽磨损量,分析轮胎花纹、运动状态与路面磨损的相关性。研究结果表明:带花纹轮胎对刻槽磨损的作用效果更显著;运动状态对刻槽磨损量大小有一定影响,制动状态下路面承受的作用力大于驱动及静载状态;制动状态下的总磨损量最大,其次为驱动状态;刻槽纵向和竖向磨损量较大,横向磨损量较小。     

轮胎/路表间水膜受力和排出特征及其受刻槽参数的影响分析

为研究轮胎作用下水泥混凝土路表水膜受力特征及其受刻槽的影响,采用SolidWorks和Ansys WorkBench,构建了轮胎-水膜-路表有限元模型,基于CFD控制方程和流固耦合理论,分析轮胎作用下路表水膜流动规律以及水膜厚度、行车速度、刻槽宽度、间距和方向对轮胎所受动水升力的影响。结果表明：轮胎迎水面所受动水升力随水膜厚度的增加而增大;当水膜厚度超过轮胎花纹深度后,动水升力增幅明显变大;增加路面刻槽宽度或减小刻槽间距,能够有效地降低轮胎所受的动水升力;在相同的刻槽参数下,路面横向刻槽的排水性能和对动水升力的降低幅度要优于纵向刻槽。     

植石水泥混凝土路面噪声特性分析

为了分析植石水泥混凝土路面噪声特性,采用轮胎加速下落法测试不同纹理水泥混凝土路面噪声水平,在此基础上分析了其1/3倍频程谱分布特性,同时还分析了纹理深度、轮胎速度对植石水泥混凝土路面噪声特性的影响。研究结果表明:大孔隙路面结构降噪效果更佳,植石水泥混凝土路面降噪特性要明显优于其他普通类型水泥混凝土路面;植石水泥混凝土路面噪声水平随其构造深度增大呈现先减小后增大的趋势,在构造深度为1.7mm左右时噪声水平最低;轮胎速度越高,空气泵吸作用和轮胎振动作用越明显,植石水泥混凝土路面轮胎/路面噪声水平也就越高。     

水泥混凝土路面纵向纹理技术

介绍了两种水泥混凝土路面纵向纹理形式——金刚石研磨和纵向刻槽,对两种纵向纹理形式各自的技术特点进行了分析;阐述了两种纹理形式的施工机械设备及施工工艺过程。     

刻槽参数对刚柔复合式路面层间粘结强度的影响

为提高刚柔复合式路面层间粘结强度,针对界面刻槽处治技术,采用刻槽深度、刻槽宽度和刻槽间距三个控制参数,进行三因素四水平正交试验设计;对室内刚柔复合式试板的钻芯试件分别进行剪切与拉拔试验,研究不同刻槽参数组合对刚柔复合试件层间粘结强度的影响。试验结果表明:刻槽处治技术能显著提高刚柔复合试件的层间粘结强度;影响层间粘结强度的刻槽各因素主次顺序为刻槽宽度、刻槽深度和刻槽间距;最优参数组合为深度6 mm、宽度13 mm、间距16 mm,对抗剪强度和抗拉强度最大分别提高52.6%和87.7%;当刻槽宽度接近混合料最大粒径时,沥青混合料的骨料可以充分嵌入槽内形成紧密的结合面,有效增大粘结面积从而提升粘结强度。     

水泥混凝土路面抗滑技术在隧道铺装中的应用

特长隧道由于其环境特殊,一般采用水泥混凝土路面,但通车后抗滑性能衰减明显,噪声大、交通事故多发,另外特长隧道内的养护维修较困难,且常规处理造价较高。为解决特长隧道路面抗滑性能及其耐久性不足的问题,提出一种路面纵向刻槽施工技术,并在某隧道中推广应用。文中结合工程实例阐述了纵向刻槽施工技术所存在的问题及具体的改进措施;并对路面抗滑性能相关指标进行检测。结果表明,纵向刻槽技术效果较好,具有较高的经济和社会效益。     

复合式路面沥青面层车辙和侧向推移试验研究

为研究高温条件下不同水泥混凝土路面界面处理及黏结剂组合方式对复合式路面抵抗车辙和侧向推移性能的影响,采用酸洗、抛丸、刻槽等不同层间处理措施,橡胶沥青、AF-I溶剂型两种黏结材料的复合试件板进行双侧无约束汉堡车辙试验,评价复合式路面高温抗车辙和侧向推移性能。结果表明:层间处理措施对车辙和侧向推移性能影响明显,当界面具有较好的构造深度时,整体抗变形能力明显提高;采用构造深度相对较高、纹理更密的十字刻槽以及刻槽间距较小的密刻槽效果较好,对防止车辙变形和侧向推移病害较为有效;相对于层间黏结使用橡胶沥青作为黏结剂的试件,使用AF-I溶剂型黏结剂的试件抵抗车辙和侧向推移效果更好;双侧无约束复合板式试件汉堡车辙试验中,车辙变形评价指标与侧向变形评价指标之间有良好的线性相关性;层间处理措施对侧向变形评价结果影响更为明显;采取适当措施改善层间接触条件,对提高复合式路面的高温性能具有重要意义。     

基于压力胶片技术的隧道纹理化路面抗滑性能研究

针对隧道水泥混凝土路面出现的抗滑性能不足的问题,从胎/路接触摩擦机理的理论分析出发,采用高精度压力胶片测试技术分别测试新型纹理化路面、沥青路面、刻槽路面及光滑水泥板上的轮胎接触应力分布,并根据相应的测试方法提出对应的评价指标。基于胎/路接触特性提出有效接触率指标评价轮胎接触界面的抗滑构造丰富度,以填补构造深度的缺陷。采用应力分布集中度指标描述轮胎接触应力集中效应,进而反映路表构造与轮胎橡胶的啮合作用。通过现场试验建立应力分布集中度与横向力系数之间的关系。结果表明:与传统上的认识不同,轮胎胎面橡胶与实际粗糙路面构造的接触为典型的点接触状态;有效接触率指标可以很好地表征汽车轮胎与路表构造接触的充分程度,随着路面构造粗糙度的增加,有效接触率下降;应力分布集中度指标与横向力系数之间呈现良好的线性相关关系;纹理化路面的粗糙构造对轮胎橡胶的嵌挤作用产生的应力集中有助于提高路面的抗滑摩擦系数,也进一步验证了纹理化措施对改善水泥混凝土路面抗滑性能的有效性。所选用的柔性压力胶片测试技术稳定可靠,操作简单,为水泥路面的抗滑性能评价与抗滑构造设计优化提供了新的思路。     

水泥混凝土路面表面构造的修筑与养生

介绍了水泥混凝土路面表面构造的分类与各自的作用，推荐了刻槽的深度、宽度和间距等参数以及保证刻槽质量的工艺措施，对路面微观构造提出了控制方法。另外，还对水泥混凝土路面的养生做了论述。     

路面/轮胎噪音测试方法的研究

通过对测试仪器的数据采集系统、软件系统、数据量测方法等方面的研究,考虑了环境及测试过程中的偶然性等因素,开发了一套新型路面/轮胎耦合噪声测试设备,实现了实时量测分析评价路面/轮胎噪声,及同时采集车辆速度、路面轮胎耦合噪声和不平整度的数据,进而对速度与噪声、路面不平整度与噪声等进行相关性分析.     

考虑界面状态的复合式路面层间黏结性能研究

针对复合式路面层间脱黏、耐久性较差等问题,考虑路面层间黏结状态,借助双层车辙板芯样试件的层间剪切与拉拔试验,分别研究了界面拉毛深度、拉毛宽度、拉毛间距3个指标对层间抗剪强度和拉拔强度的影响,并对比分析了界面拉毛技术与界面粗糙处理技术、未处理的优势。试验结果表明:与经过简单的界面粗糙处治相比,界面拉毛处治能显著提高刚柔复合式路面层间剪切与拉拔强度,分别达84.3%、132.8%;正交试验所得复合路面层间界面抗剪强度和拉拔强度的最优组合为拉毛深度10mm,宽度13mm,间距8mm,可为"白改黑"及复合式刚柔路面设计、施工和管理提供技术支撑,为道路工程改扩建及养护提供新视野。     

机场水泥混凝土道面表面抗滑工艺试验研究

针对机场水泥混凝土道面的抗滑性能,试验研究了常用表面抗滑工艺拉毛和刻槽对道面磨擦系数的影响。结果表明,道面摩擦系数随平均纹理深度的增加而非线性增大;摩擦系数不仅与平均纹理深度有关,还受表面纹理特征的影响。     

水泥混凝土路面抗滑性能变化规律探讨

路面应具有保障行车安全的功能,而这主要取决于路面的抗滑性能。反应路面抗滑能力的重要技术指标是路面的摩擦系数和构造深度。抗滑构造、路面湿度、行车速度和构造深度是影响摩擦系数的重要因素。通过测试多条水泥混凝土道路路面的摩擦系数和构造深度,经过数据分析研究得出,刻槽抗滑构造的路面抗滑稳定性高于拉毛构造,路面摩擦系数随速度增加线性下降;水泥混凝土道路在使用1-4 a内,高速行驶时的摩擦系数受路龄影响下降较多,而到7-10 a时,低速时的摩擦系数随路龄增加下降的较多;摩擦系数下降百分率受构造深度影响,随构造深度增大而增加,只有合适的构造深度才能有最好的抗滑性能。     

水泥混凝土路面抗滑性能变化规律探讨

路面应具有保障行车安全的功能,而这主要取决于路面的抗滑性能。反应路面抗滑能力的重要技术指标是路面的摩擦系数和构造深度。抗滑构造、路面湿度、行车速度和构造深度是影响摩擦系数的重要因素。通过测试多条水泥混凝土道路路面的摩擦系数和构造深度,经过数据分析研究得出,刻槽抗滑构造的路面抗滑稳定性高于拉毛构造,路面摩擦系数随速度增加线性下降;水泥混凝土道路在使用1~4 a内,高速行驶时的摩擦系数受路龄影响下降较多,而到7~10 a时,低速时的摩擦系数随路龄增加下降的较多;摩擦系数下降百分率受构造深度影响,随构造深度增大而增加,只有合适的构造深度才能有最好的抗滑性能。     

基于轮胎/路面噪声替换的车辆通过噪声室内测量实验研究

考虑车辆通过噪声室外测量易受环境因素、驾驶技术和测量场地的影响,加之国际标准(ISO 362—1:2007)对车辆通过噪声测量过程提出更严格的要求,致使通过噪声测量成功率显著降低。为建立高效的通过噪声测量平台,车辆通过噪声的室内测量方法成为迫切需求。本文中针对车辆通过噪声室内测量方法研究的关键问题——室内外轮胎/路面噪声存在差异,对某型车开展室内外通过噪声测量实验研究,提出基于室内滑行实验方法获取室内轮胎/路面噪声系数,提取室内轮胎/路面噪声,基于声压能量叠加原理,用室外轮胎/路面噪声替换室内轮胎/路面噪声,实现半消声室内车辆通过噪声测量结果与室外测量结果的误差在±1 dB(A)以内,验证了该方法的有效性。     

随机荷载作用下沥青路面应力应变分析

应用有限元软件ABAQUS建立轮胎/路面结构模型,研究轮胎与路面的接触印迹及随机荷载下沥青路面三维结构应力、应变变化特征。结果表明:沥青路面竖向、横向、纵向应力应变随荷载的非线性增加而非线性增加,随路面深度增加应力应变逐渐减小,在沥青路面的上面层和中面层出现应力应变集中现象。在荷载作用分析点,竖向、横向及纵向应力最大应力值出现在上面层,竖向应力最大,横向应力次之,纵向应力最小;竖向和横向应变最大值出现在上面层,纵向应变最大值出现在上-中面层,纵向方向反复的拉压变形,可能是导致路面轮迹带材料产生疲劳损坏的原因。沥青路面结构应力应变受温度变化、荷载等多种因素影响,残余应变恢复时间延迟体现沥青材料的黏弹性特征。     

路面噪声产生机理及评价方法综述

城市交通噪声严重影响了人们的生活品质,其中占比最大的是轮胎—路面噪声.为了研究如何更好地评价与测试轮胎—路面噪声,现对路面噪声分类、轮胎—路面噪声产生机理及室内外路面噪声测试方法进行了综述.研究表明,根据轮胎—路面噪声产生的机理不同,频率由高到低,分别为泵气噪声、黏附噪声及轮胎震动噪声.室内测试的方法主要为直接测量沥青...