基于系统可靠度的道路养护优化方法

将系统可靠度的概念引入到多目标养护优化模型中,将路面结构体系的设计和路面系统养护决策相结合,建立基于系统可靠度的养护优化模型。编写了求解实例中优化模型的LINGO程序。通过对3个单目标模型的横向比较,验证了引入系统可靠度的合理性和优越性。通过将单目标模型和多目标模型的优化结果作纵向比较,阐明了多目标优化模型不仅可以满足路面结构的使用要求,同时也使得有限的资源得到了最优的分配。     

指标路面结构系统可靠性的初探

本文根据路面结构系统的特点，对不同设计指标的相关性，路面结构系统可靠度的定义及计算模式进行了初步探讨，并分析了建立路面结构系统可靠度与路面结构使用性能之间关系的可能性。     

沥青路面系统可靠性优化设计方法研究

将概率和优化的概念引入到沥青路面设计方法中，在保证效益和安全程序的前提下，结合考虑路面结构层厚度和冰冻的要求，以路面结构造价最小为目标函数，建立了沥青路面可靠性优化的数学模型。该模型中考虑了路面的多种失效模式，并用蒙特卡洛法计算路面的系统可靠度。选用ＤＦＰ算法成功地求解了数学模型的最优解，编制了相应的计算机程序。大量计算表明，该法收剑较快，精度较高，可供工程设计参考使用。     

维修措施对沥青路面结构可靠度的影响研究

对沥青路面结构采取维修措施(加铺沥青层),将直接影响其可靠度。利用蒙特卡罗模拟法(MCS)分析沥青路面结构可靠度,并对维修变量(加铺层厚度、抗压回弹模量)和响应值、可靠度进行回归分析,得到用于计算维修后路面结构可靠度的回归模型。通过与弹性层状体系理论计算结果的对比,验证了这种计算方法的有效性。研究结果可用于路面结构可靠度预测,对于网级路面管理中优化模型的研究和维修方案的制定具有重要意义。     

交通流量分配对道路网络结构可靠度的影响

研究和分析了基于行程时间可靠度的交通流量分配对道路网络结构可靠度产生的影响,行程时间采用BPR路阻函数,假定行程时间服从Weibull分布,推导出路段行程时间可靠度同路段饱和度之间的关系式.以路段行程时间可靠度80％,即路段饱和度1.0,为衡量和控制标准,对路段超出控制标准部分的交通流量进行重新分配,利用蒙特卡罗MATLAB计算程序计算出分配前后各路段路面结构可靠度,再利用网络串并联原理分别计算出交通流量分配前和分配后的道路网络结构可靠度.通过实例对比分析交通流量分配前后的道路路段可靠度和路网结构可靠度可知:以行程时间可靠度为分配标准较以畅通可靠度为分配标准更合理;路段拥堵时的交通流量分配虽可以提高相应路段可靠度,但会降低整个路网结构可靠度.     

道路网络结构可靠度的研究

随着道路网络的日趋复杂化,传统的对单条道路进行可靠度分析的方法已经不能客观反映道路及其网络的可靠度特性,必须计入网络中各道路的相互影响.该文将道路网络可靠度与道路结构可靠度相结合,建立了道路网络结构可靠度的计算方法.利用软件Mat-lab对道路结构可靠度进行蒙特卡洛分析,再将各道路的结构可靠度代入到网络中分析整个网络的结构可靠度.     

土工格栅加筋沥青混凝土路面结构的优化设计模型

土工格栅已在我国道路工程中得到一定的应用,但是其理论方面的研究还很不充分．有必要在土工格栅加筋路面结构数值分析的基础上进行优化设计。本文利用优化设计理论建立了土工格栅加筋沥青混凝土路面结构优化模型。为进一步研究该类路面结构优化做了准备。     

含有地下管道的沥青混凝土路面结构力学分析

针对现有含有地下管道的沥青混凝土路面的病害现象,应用有限元方法,建立了道路结构力学计算模型,研究分析道路回填材料的回弹模量、管道埋深及沟槽形式等因素变化下的力学行为,得出地下管道的存在对路面结构影响受力分布规律与范围,并和调查路面的病害情况进行对比,为沥青混凝土路面的结构设计与现场施工及改善路面的结构性能提供了理论参考。     

海堤段沥青路面裂缝破坏规律及机理分析

国内外越来越多疏港道路采用海堤形式,但海堤道路的路面经常出现严重的裂缝病害。该文以东海大桥连接段海堤高速公路的检测和调查数据为基础,总结海堤道路路面裂缝破坏规律,并建立海堤道路路面结构有限元模型,通过分析路面结构模型的应力分布研究裂缝产生的机理。研究成果表明:海堤道路路基的纵向沉降曲线宜采用折线形式进行拟合。海堤道路路面裂缝破坏与路基不均匀沉降高度相关,裂缝率出现极值的路段均位于路基沉降曲线的转折位置,不均匀沉降引起的基层开裂是造成海堤道路路面裂缝破坏的重要原因。     

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。     

混凝土简支桥梁的体系延性与可靠度研究

目前对于桥梁结构的单梁在各类荷载作用下可靠度研究很多,但其很少涉及桥梁结构体系的整体可靠度问题,而单个桥梁构件的失效并不一定使得整个桥梁结构发生整体破坏。通过建立有限元模型并将其与基本的可靠度理论相结合,讨论和计算结构系统承载力的延性,从而建立一套可以考虑体系延性的可靠度计算方法。研究发现,仅仅考虑单梁失效的构件可靠度与实际体系的可靠度会有很大区别,进行可靠度分析时应进行体系分析,能够更为准确地评估桥梁结构的性能。     

路面结构模糊可靠度分析的探讨

路面结构分析中存在大量的模糊性，路面结构的失效是１个模糊随机事件。本文在概率可靠度理论的基础上，运用模糊数学的原理与方法，建立了路面结构模糊可靠度分析的数学模型，并提出了相应的近似计算方法。     

水泥混凝土路面结构模糊随机可靠度计设方法研究

我国水泥混凝土路面设计经历了3个发展阶段经验法、力学-经验法和可靠度设计法.由于荷载、环境作用和结构设计参数的随机性和模糊性,它们都将影响路面结构的可靠度水平.为了更好地发展现有路面设计理论,系统地分析了现有水泥混凝土路面设计规范,对路面结构可靠度进行了定义和讨论.采用模糊随机可靠度理论,对水泥混凝土路面结构可靠度设计方法进行了系统分析,研究提出了路面模糊随机可靠度的设计公式,讨论了各个设计变量的变异性,并结合具体设计提出了详细的步骤和思路.     

基于路面可靠度的高速公路超载运输管理经济评价模型

高速公路路面施工质量和管理水平是影响路面可靠度的重要因素。结合高速公路超载运输管理现状,分析了超载运输条件下路面可靠度的变化情况,并运用经济学原理和可靠性理论分析方法建立了基于路面可靠度的超载运输管理的经济评价模型,在此模型基础上,分别对目前国内超载运输管理的几种策略进行经济分析,提出了高速公路超载运输管理存在的问题和相应的策略建议。     

甘肃国际陆港中心区道路路面结构优化设计研究

为了确定适用于甘肃国际陆港中心区道路的路面结构，根据当地气候环境、路面类型确定了五种典型路面结构组合。采用路表弯沉、半刚性底基层层底拉应力、沥青层永久变形、低温开裂指数、半刚性基层疲劳寿命、路面造价等参数表征路面性能，通过模糊数学对五种典型路面结构进行综合评价。结果表明:结构三的弯沉值最小，路面整体强度较好；结构一底基层层底拉应力最小，基层抗开裂性能最好；结构一的底基层疲劳寿命最大，具有较高的抗疲劳性能；结构四造价最低，具有较好的经济性。综合评价表明结构五的综合性能最优，综合评价结果为0.95，针对甘肃国际陆港中心区道路所处的气候环境及交通特点，最适用于该区域的路面结构为结构五。     

模糊数学理论在确定水泥混凝土路面目标可靠度时的应用

水泥混凝土路面可靠性设计的关键是合理地选取目标可靠度(或目标可靠度指标),文中把模糊数学理论应用于水泥混凝土路面的结构可靠性分析中,分析了刚性路面结构可靠度的模糊性,从而为合理确定水泥混凝土路面可靠性设计时的目标可靠度提供了一个重要依据.     

基于AASHTO的沥青混凝土路面设计方法

结合阿尔及利亚东西高速公路路面APD(详细初步设计)文件的具体情况,参考2002年最新版本的中的有关内容,在考虑路面结构排水条件对路面结构数(SN)的影响以及交通量～可靠度经验关系中可靠度保证率修正等问题的基础上,对APD文件进行了系统的整理和归纳,为今后按照AASHTO方法进行路面设计提供参考.     

考虑路面不平整度因素的车路耦合系统非线性数值模型

利用有限元方法以车路耦合系统作为研究对象,开展路面不平整度影响下的车路耦合非线性数值模拟研究,建立了考虑路面不平整度因素的车路耦合非线性数值模型,包括车辆系统、道路系统、车辆与道路的接触3大部分,并模拟车辆行驶和轮胎的跳起等。在非线性模型计算过程中,设定车辆模型在道路表面以某一设定速度匀速运动,并利用道路不平整度频谱进行Fourier逆变换得到时域模拟的路面不平整度数值,以研究路面不平整度激励下车路耦合振动。研究所得主要结论:(1)在随机性路面不平整度影响下,通过对车路耦合非线性动力模型的计算结果数值以及动力模型所反映振动趋势的验证,得出该模型能较好地反映车路耦合作为一个大系统的振动情况,计算结果可信,具有较高的工程应用价值。(2)路面不平整度越差路面产生的振动位移也越大,算例显示同样条件下C级路面下的最大位移量是A级路面的1.31倍,但路面振动频率受不平整度的影响不明显。     

基于车-路耦合的沥青混凝土路面结构动力响应分析

本文在建立车辆-道路耦合系统分析模型的基础之上,编制了车路耦合系统的动力仿真程序,研究了不同路面不平顺幅值,不同车辆行驶速度,不同车辆载重以及轴数的变化等参数情况下路面结构不同节点的位移及加速度随参数的变化情况;并探讨了不同路面结构层厚度组合情况下对路面结构的动力响应的影响,研究结果表明路面不平顺幅值对于路面结构的位移与加速度响应影响巨大;车速增加虽不影响路面结构的位移响应,但是增大了路面结构的加速度响应从而增大了对于路面结构的冲击作用;载重的增大会显著增大路面结构的位移与加速度响应;不同路面结构层厚度的组合会显著影响路面结构系统的动力响应,相关的研究还有待于进一步的理论与试验验证。     

水泥混凝土路面结构模糊随机可靠度设计方法研究

我国水泥混凝土路面设计经历了3个发展阶段：经验法、力学一经验法和可靠度设计法。由于荷载、环境作用和结构设计参数的随机性和模糊性，它们都将影响路面结构的可靠度水平。为了更好地发展现有路面设计理论，系统地分析了现有水泥混凝土路面设计规范，对路面结构可靠度进行了定义和讨论。采用模糊随机可靠度理论，对水泥混凝土路面结构可靠度设计方法进行了系统分析，研究提出了路面模糊随机可靠度的设计公式，讨论了各个设计变量的变异性，并结合具体设计提出了详细的步骤和思路。