沥青路面使用性能的双参数修正预测模型

为精确预测沥青路面使用性能,根据沥青路面性能曲线标准衰变方程中形状因子与寿命因子的敏感度不同,视形状因子为主要动态参数,采用改进参数自适应跟踪法进行预测,视寿命因子为交通轴载的函数,并对其进行修正,依据修正后的双参数建立了沥青路面使用性能双参数修正预测模型。计算结果表明:沥青路面使用性能双参数修正预测值和实测值最接近,误差最小,因此,该模型预测精度高。     

基于疲劳方程的水泥乳化沥青稳定碎石基层试验研究

水泥乳化沥青稳定碎石作为路面结构基层材料,其路面结构设计的控制指标也应是抗拉强度,因此,对路面结构进行疲劳寿命预测,以验证设计的合理性是非常必要的。根据水泥乳化沥青稳定碎石基层配合比设计结果,对三种不同配比组成的梁式试件在控制应力水平的条件下进行疲劳性能试验,研究材料的抗疲劳能力,并建立疲劳寿命预估方程,对水稳碎石基层施工具有指导意义。     

路基回弹模量对刚性路面疲劳寿命的影响分析

基于大型通用有限元软件ABAQUS,建立水泥混凝土路面结构体系三维有限元模型,针对2种路面结构形式和2种轴重的轴载作用,计算不同路基回弹模量下的路面结构响应,结合水泥混凝土疲劳方程,分析路基回弹模量对路面结构疲劳寿命的影响.结果表明,随着路基模量的增加,板底应力水平及变化率近似呈线性水平降低,而路面疲劳寿命与疲劳寿命折减率则呈现出较为明显的非线性变化,应力水平变化不大的条件将使得路面结构疲劳寿命产生显著影响;提高路基回弹模量在较高区间(40～60 kPa)将更加显著增大路面疲劳寿命,另外,增大轴载会使路面结构疲劳寿命显著降低.     

超薄盐化物自融雪沥青罩面材料性能及寿命研究

使用超薄盐化物自融雪沥青材料作为道路罩面不仅能够有效地清除路面积雪,降低路面维护成本,而且有效地延长了沥青路面的使用寿命。基于国内外研究现状,通过冰点降低机理解释了超薄盐化物自融雪沥青混合料(TSSAM)的融雪机理,分析了空隙率、温度、加水量与盐化物替代量等因素对TSSAM融雪性能与寿命的影响。运用灰关联熵分析法得出影响融雪性能与寿命的关键因素。采用回归分析得到融雪性能与融雪寿命的预估方程,为盐化物自融雪路面的研究提供了参考依据。     

倒装式柔性基层路面结构疲劳性能灰关联分析

利用有限元软件建立多个不同的倒装式路面结构模型进行计算,并将计算结果导入到nSoft软件进行疲劳分析,得到不同倒装式路面结构模型的抗疲劳性能。根据灰色关联分析理论,对得到的不同倒装式路面结构的抗疲劳性能进行灰关联分析,得出各倒装式路面结构参数对倒装式路面结构抗疲劳性能影响程度的依次顺序。研究结论对以提高倒装式路面结构抗疲劳性能为目标的路面结构调整有一定的指导作用。     

倒装式桑性基层路面结构疲劳性能灰关联分析

利用有限元软件建立多个不同的倒装式路面结构模型进行计算，并将计算结果导入到nSoft软件进行疲劳分析，得到不同倒装式路面结构模型的抗疲劳性能。根据灰色关联分析理论，对得到的不同倒装式路面结构的抗疲劳性能进行灰关联分析，得出各倒装式路面结构参数对倒装式路面结构抗疲劳性能影响程度的依次顺序。研究结论对以提高倒装式路面结构抗疲劳性能为目标的路面结构调整有一定的指导作用。     

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...     

半刚性基层沥青路面-路基协调设计

基于大型通用有限元软件ABAQUS,建立两种典型半刚性基层沥青路面结构的三维有限元模型,针对3种路基高度和4种路基回弹模量,计算半波正弦荷载作用下路面结构的动态响应,结合半刚性路面各结构层疲劳寿命预估方程,分析路面结构疲劳寿命随路基回弹模量变化的规律和相互协调问题。结合交通等级标准,确定满足不同交通等级的临界路基模量。分析表明:路基模量对沥青层疲劳寿命影响较小,对半刚性基层和永久变形预估寿命影响较大;路基高度对半刚性基层路面各结构层疲劳寿命的影响均较小,尤其是对沥青层疲劳寿命影响更小;具有柔性底基层的半刚性路面结构的临界路基模量比具有半刚性底基层的路面结构大。     

加铺层对旧水泥路面抗裂作用的理论分析

为分析加铺层对含裂纹水泥混凝土路面的抗裂作用,应用断裂力学方法建立了理论分析模型。将水泥混凝土路面视为Winkler地基上的弹性板,采用傅立叶积分变换,并通过引入位错密度函数建立了奇异积分方程,再应用Lobatto-Chebyshev法求解奇异积分方程,得到裂纹尖端应力强度因子的表达式及数值解。以实际的路面为例,对比有无加铺层时裂纹尖端的应力强度因子值,结果显示:加铺层使裂纹尖端应力强度因子减小,加铺层的厚度和弹性模量都是影响加铺效果的主要因素。     

基于有限元分析的干线公路路面疲劳寿命及养护时机研究

为了研究干线公路路面疲劳寿命和养护时机,基于有限元模型,结合粘弹性路面材料模型和动态车辆荷载,通过拉应力指标对路面结构力学响应进行分析;并通过试验段大修模型疲劳寿命对典型方案的养护时机进行分析。研究表明：高模量沥青混合料应用于中下面层,对路面结构的整体受力状况有利,在抗车辙能力方面更为显著;采用高模量沥青混合料EME-14作为下面层,提高了沥青路面寿命周期内的抗变形能力和维修养护次数,从而大大减少干线公路全寿命周期内的能耗和排放。     

机场水泥混凝土道面使用寿命的改进灰色预测模型

为了准确预测机场水泥混凝土道面使用寿命,根据道面的使用性能特点,确定道面破损度为道面使用寿命的控制指标.采用灰色系统理论建立了道面使用寿命灰色预测模型,利用计算原点残差的方法检验模型的精度,并采用数据序列中最近时间点的实测值为求解的初始条件改进模型求解过程.研究结果表明:机场水泥混凝土道面破损度与道面使用时间呈指数型递增关系,道面剩余使用寿命随使用时间呈指数型衰减;道面破损度预测值与实测值的误差不超过5%,因此,该模型有效,可用于定期检测的道面.     

机场复合道面剩余寿命预估方法

分别运用美国联邦航空局(FAA)基于弹性层状体系理论的道面设计方法(LEDFAA)、中国民用机场水泥混凝土道面设计方法(APDMC)与PCI衰变模型,建立了复合道面剩余寿命的预估方法,比较了3种方法的预估结果及其适用性。计算结果表明:3种预估方法确定的剩余寿命较为接近,最大偏差为3.2 a,最小偏差仅为0.1 a,引起偏差的原因在于不同预估模型采用的控制指标不同。基于LEDFAA设计方法的预估结果对土基模量很敏感,基于APDMC设计方法的预估结果对混凝土的弯拉强度非常敏感,而PCI能够全面地反映道面的使用性能,因此,在有足够历史数据的条件下,采用PCI衰变模型预估道面的剩余寿命。     

柔性基层沥青路面结构设计参数分析

综合分析了国内外柔性基层沥青路面典型结构,采用正交分析方法,讨论了沥青稳定基层厚度、级配碎石基层厚度及土基模量等关键结构参数对路表回弹弯沉、沥青层层底拉应力2个柔性基层沥青路面性能指标的影响。研究表明:土基模量对于路表回弹弯沉的影响最为显著;当沥青层厚度在25 cm以内时,增加沥青层厚度可以减小沥青层底拉应力,延长沥青路面疲劳寿命。     

钢桥面铺装混合料三轴重复加载试验变形特性

为了研究钢桥面铺装材料的高温变形特性及其车辙预估方法,针对MA及SMA两种钢桥面铺装混合料,采用三轴重复加载试验评价其高温性能,并根据试验结果,通过多元线性回归得到材料的非线性计算模型参数,使用ABAQUS有限元软件,模拟三轴试验过程,将计算变形与实测变形相比较。发现两种混合料高温变形发展规律以及对不同荷载条件的响应方式不同,SMA具有优异的高温抗变形能力;有限元模拟的误差约为10%。分析结果表明:采用三轴重复加载试验和多元线性回归确定材料的非线性计算模型参数的方法可靠,模型参数可用于沥青桥面铺装的车辙变形预估。     

半刚性基层沥青路面交通荷载断裂应力分析

半刚性基层沥青路面施工及使用期间,半刚性基层中存在各种裂缝,这裂缝是否会继续向沥青面层传递对路面结构的性能及使用寿命有很大影响,主要研究半刚性基层开裂后交通荷载对沥青路面结构的作用,分析沥青面层的应力集中情况。通过计算与分析说明,在单纯交通荷载作用下,增加沥青面层厚度有利于降低面层底部裂缝尖端的应力集中程度。     

沥青路面早期损坏原因分析

沥青路面早期破坏不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关,而且与路面形成后的使用、养护和管理联系紧密。因此,要延长沥青路面的使用寿命,提高投资效益,需要设计、施工、监理、质监、养护、管理等各方主体各负其责,分头把关,严格履行各自的职能。     

高等级沥青路面表面裂纹扩展规律研究

针对路表小裂纹的实际状况,将小裂纹视为钱币型,建立了含小裂纹的三维力学计算模型,应用断裂力学的基本原理,研究了表面裂纹前缘各点J积分随荷载与裂缝的不同位置、不同加载方式及路面结构参数的变化规律。     

连续配筋混凝土刚柔复合式长寿命沥青路面研究

连续配筋混凝土刚柔复合式沥青路面（CRC＋AC）是将CRC板的高强度与AC的行车舒适性相结合的一种新型复合式路面结构,CRC作为刚性基础,主要起承重作用,表面AC层主要起功能作用。CRC＋AC结构整体强度高、使用寿命长、维修费用小,是重载交通高速公路长寿命路面结构的发展方向之一。