山区公路大纵坡特殊路面结构研究

对大纵坡路段路面破损的主要原因进行了分析,提出了路面破损的解决措施。通过对试验路路面结构方案技术指标、施工难度、路面耐久性及经济性的对比,推荐了两种路面结构组合形式,能够较好地解决山区公路在纵坡坡度及长度较大(简称"大纵坡")路段的路面损害问题。     

有限元分析纵坡路段路面结构动态力学响应

采用静态力学分析纵坡路段路面结构,能够得出推移是由于层间剪应力增大引起的,但不能合理解释实际存在的车辙问题。采用ANSYS三维有限元瞬态计算方法,模拟路面结构受到的动态车辆荷载作用,并依据国外路面设计理论,分析路面结构各层层底拉应变、面层内最大压应变以及路表弯沉值、面层与基层间的剪应力。得出纵坡路段的行车速度慢是车辙形成的主要原因,层间剪切破坏的发生主要跟纵坡坡度大小有关的结论。     

陡坡路段沥青路面的力学响应

建立不同坡度下的典型沥青路面结构三维有限元模型,能够获得与纵坡、车速相应的路面弯沉、剪应力和层底拉应力的力学响应。计算结果表明:当纵坡增大时,弯沉与层底拉应力的增幅并不十分明显,而剪应力的增幅则比较显著。     

陡坡路段沥青路面的力学响应

建立不同坡度下的典型沥青路面结构三维有限元模型,能够获得与纵坡、车速相应的路面弯沉、剪应力和层底拉应力的力学响应。计算结果表明：当纵坡增大时,弯沉与层底拉应力的增幅并不十分明显,而剪应力的增幅则比较显著。     

平原城市道路路面排水效果的分析与优化

运用数学模型法分析了不同道路纵坡、横坡及雨水口布置方式的城市道路路面排水效果,并根据分析结果判断影响路面排水效果的敏感因素。研究表明,路面排水效果与道路纵坡、横坡以及雨水口布置方式等多种因素相关,建设时应综合考虑,寻求最优组合方案。     

陡坡路段沥青路面车辙特性分析

为分析纵坡段沥青路面车辙,进行了室内蠕变试验,按"四单元五参数"模型确定了相关参数。进行了现场温度场检测,用有限元工具模拟了沥青路面温度场,按方形均布的垂直和水平荷载,分析计算了典型结构、荷载与行车速度情况下的路面单日车辙量。比较不同速度、超载水平、纵坡坡度的计算结果发现,影响纵坡段车辙的最主要因素是车速降低导致的荷载作用时间增加,其次是超载因素,最后是水平荷载分量的影响。提出了提高纵坡段沥青路面材料的抗车辙能力,及采取合理的坡度与坡长组合的措施,保证纵坡段载重车辆的总体运行速度。     

沥青路面下坡路段层间剪应力的分析

应用有限元分析方法分析超载、水平荷载和路面坡度三个因素对下坡路段沥青路面层间剪应力的影响。分析结果显示三个因素对沥青路面结构层层底的剪应力都有不同程度的影响,其中车辆超载影响最为明显,水平力次之。当超载、水平力和坡度三个因素联合作用时,会使得破坏极为严重。因此为了有效地控制下坡路段沥青路面的滑移破坏,应当严格限制车辆的超载、纵坡的坡度和减少紧急制动。     

陡坡混凝土路面受力特性研究

通过室内模型试验,测试了不同纵坡条件下混凝土板底和板表面的受力变化规律;应用有限元方法,对试验结果进行了分析对比.结果表明:临界荷位处的板底最大拉应力随纵坡增大而减小,剪应力随纵坡的增大而增大;同一纵坡下,混凝土板底部的拉应力远大于其余各测点应力值.根据混凝土板应力随坡度的变化规律,提出了基于纵坡影响的陡坡混凝土路面的...     

纵坡弯道桥面沥青铺装结构剪应力分析

依据纵坡弯道车辆荷载作用特性,建立纵坡弯道桥面铺装结构三维有限元模型,分析车辆载重、行驶速度、弯道半径、纵坡坡度、沥青铺装层厚度与模量对水平剪应力的影响。结果表明：设计时避免最小半径极限值与纵坡坡度最大值同时出现,适当增大沥青铺装上层模量、铺装层总厚度、减小沥青铺装下层模量,并严格控制纵坡弯道上车速及车辆载重,可减少沥青铺装层发生推移病害的可能性。     

适应6轴铰接列车动力性的高速公路最大纵坡坡度和坡长

针对当今中国高速公路货运主导车型6轴铰接列车以满载状态在相同纵坡条件下行驶时, 其性能差于《公路工程技术标准》 (JTG B01—2014) 中纵坡设计代表车型的问题, 采用典型平路试验和实际道路试验相结合的方法, 获得了该主导车型的发动机使用外特性曲线, 分析了试验车发动机转矩、功率与发动机转速的关系; 依据汽车行驶受力方程, 建立了该主导车型在各个挡位下的坡度与车速的关系曲线, 确定了不同纵坡坡度时, 发动机全负荷状态下车辆稳定行驶的最大平衡速度, 获得了该主导车型的加速性能曲线和减速性能曲线, 提出了符合中国当前货运车型变化的高速公路上坡方向纵坡坡度、坡长等主要控制指标。研究结果表明: 相比于《公路工程技术标准》 (JTG B01—2014), 在相同纵坡条件下, 由于主导车型比功率的降低, 其平衡速度较标准中纵坡设计代表车型对应的平衡速度降低了20%~30%, 且适应其动力性的最大纵坡坡度比标准中规定的纵坡坡度小50%, 因此, 中国当前主导货运车辆动力性能不适应高速公路纵坡条件; 根据6轴铰接列车在不同纵坡上的加减速特性, 满足6轴铰接列车爬坡需求的最大纵坡坡长随坡度的增大而降低, 且降低幅度逐渐增大, 最大降幅达到60%。      

一级公路水稳基层施工技术

工程概况 某一级公路路线全长3740m,起点为K3＋740,终点为K7＋480,按二级公路标准设计建设,双向四车道,其中K3＋740～K5＋420段为新建沥青路面;K5＋420～K7＋480为旧混凝土路面改造路段,道路两侧均设置3.6m宽的人行道。设计速度为40km/h,路面设计标准轴载：BZZ-100,道路最大纵坡为4.5%,最小纵坡为0.6%。K5＋420～K7＋480为旧混凝土路面改造路段,补强路基采用40cm的水泥稳定基层;路面为24mC35混凝土路面＋10m沥青路面。K3＋740～K5＋420段为新建沥青路面,路面总厚65cm;其中基层厚54cm,沥青路面厚11cm。     

基于ANSYS的小半径陡坡路段混凝土面板受力分析

山区农村公路具有半径小、纵坡大的特点,如何避免山区农村公路水泥混凝土路面提前破坏,确保其达到设计使用寿命,减少养护维修费用,已成为目前山区农村公路水泥混凝土路面修建面临的重要课题。采用三维动态有限元,分析计算小半径与陡坡组合路段路面板底最大拉应力、最大剪应力,并与直线路段和平坡路段下的相应状态进行比较,得到陡坡急弯路段路面力学响应的特点。     

基于车辆动力学模型的山区道路行车风险分析

为了研究山区道路车辆的行驶安全,在构建车辆动力学模型的基础上,解算车辆的行驶状态,分析纵坡坡度、横向超高以及行车速度等单一因素下的车辆动力学响应;以最大横摆角速度与稳态横摆角速度为指标,分析组合因素对车辆行驶稳定性的影响。结果表明:当车速保持不变时,横摆角速度随超高的增加而减小,随纵坡坡度的增加而增大;对于相同的道路几何线形,车速越高,横摆角速度越大,行车风险越高。     

考虑横坡的轮胎路面接触压力分布的有限元分析

利用有限元软件轮胎与横坡路段路面结构作用的有限元模型,分析不同坡度条件下的轮胎接地压力分布,研究坡度对轮胎路面接触压力分布的影响规律。结果表明,道路横坡对轮胎路面接触压力分布的规律有显著影响：横坡的坡度对轮胎路面接触压力分布存在显著影响,当坡度较小时,接地压力在横向呈对称分布,最大接触压力出现在接触面横轴中心,随着坡度增加,上坡方向的轮胎路面接触面积明显大于下坡方向,接触压力最大值出现位置也出现偏移;横坡路段轮胎与路面之间接触面积较大,但总体的接触压力水平较低。     

干线公路陡坡路段沥青路面结构受力分析

西南山区干线公路受地形和经济条件限制,急坡陡弯路段较多,沥青路面结构层普遍偏薄,容易产生早期病害。基于弹性层状体系理论,建立陡坡路段沥青路面的三维有限元模型,分析研究了不同工况(平坡路段和陡坡路段)和不同路面结构(常规路面结构和高模量路面结构)条件下沥青路面在车辆荷载作用下的受力特性。结果表明:随着坡度的增加,沥青面层底部纵向剪应变显著增加,相比平坡路段,当坡度增至6%时,沥青面层底部纵向剪应变增加了16.83倍。建议提高沥青混合料模量以改善陡坡路段沥青路面结构的受力状态,延长沥青路面使用寿命。     

山区长大下坡对道路交通安全的影响及其工程措施研究

分析了山区长大下坡路段事故成因,得出长大下坡事故的发生与纵坡坡度和长度有很大的关系,长距离的下坡更是诱发交通事故的重要原因。针对事故的成因,提出设置避险车道是解决山区长大下坡路段交通事故多发问题的重要措施．     

路面坡度对水膜厚度的影响分析

利用满宁公式,推导出水膜厚度的计算公式。通过水膜厚度公式,分别求出水膜厚度关于横坡和纵坡的偏导函数。根据所得偏导函数进行分析,得出结论:关于横坡坡度的偏导函数小于0恒成立,即水膜厚度随着横坡坡度的增大而减小;关于纵坡坡度的偏导函数大于0恒成立,即水膜厚度随着纵坡坡度的增大而增大;横坡与纵坡坡度的偏导函数绝对值之间的比值大于2槡2,即横坡坡度对水膜厚度的影响要大于纵坡坡度。     

动载作用下沥青路面车辙三维有限元分析

针对沥青路面纵坡路段的车辙问题,采用矩形波动荷载加载,利用三维有限元数值法对重载,慢速及高温条件下路面各结构层竖向位移和竖向应力分布规律进行分析。结果表明：荷载越大、车速越慢、温度越高,沥青路面结构的竖向位移及竖向应力越大．沥青路面纵坡路段车辙越容易形成。     

基于二维浅水方程的直线段沥青路面径流特性

基于二维浅水方程的水动力学方法建立了直线段沥青路面径流的数值模型, 根据实际降雨条件下沥青路面径流变化过程的监测结果验证了模型参数, 研究了路面宽度、组合坡度等几何参数与路侧排水方式对路面径流时空分布特性的影响。研究结果表明: 设计降雨条件下, 路面径流在空间分布上呈较强的二维特性, 沥青路面径流深度变化依次经历增加、稳态径流与退水3个过程; 漫排水条件下, 路面宽度分别为11、15、20、25、30 m时, 路面径流最大深度分别为11.87、14.39、17.08、19.69、21.98 mm, 退水时间分别为1.4、1.4、2.4、2.9、3.4 min; 路面径流深度增幅随路面宽度的增加而降低, 退水时间随路面宽度的增加而增加; 相比于行车道, 硬路肩路面径流的退水时间延长约20%;较大的坡度组合(横坡为3%, 纵坡为2%) 有利于排水; 当采用集中排水时, 路缘石的阻拦使路侧产生壅水, 壅水区宽度为6~8 m, 壅水区范围占路面宽度的比例随路面宽度的增加而逐渐缩小, 非壅水区内的路面径流深度变化与漫排水条件下基本相同; 为保证行车安全, 可通过改变路面坡度来减少路面径流的汇流时间; 路缘石对路面径流的阻拦效应明显, 在排水设计中应合理设置路缘石高度与开口间隔, 避免行车道出现壅水现象。      

移动荷载下设CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构受力分析

为了改善水泥混凝土路面面层和基层间的不良接触状况,提出了在面层和基层间设置水泥乳化沥青砂浆(简称CA砂浆)功能层的措施,借助CA砂浆功能层的材料特性,改善面层和基层的不良受力状况,延缓水泥混凝土路面结构的早期破坏。为了更好地分析路面结构的实际受力状态,有必要进行路面结构在移动荷载作用下的力学响应分析。将运动的车辆荷载等效简化为匀速移动的面荷载,建立路面结构三维有限元模型,分析设置CA砂浆功能层前后路面结构所受荷载应力的变化,探讨CA砂浆功能层的作用。