基于抗滑性能的沥青路面优化设计

为解决现有沥青路面设计只以结构性能为指标,未考虑路面抗滑性能的不足,针对粗细两种级配类型的实际沥青路面芯样及相应的室内Superpave旋转压实成型的沥青混合料试件,采用铺砂法、激光构造测试仪法、摆式摩擦系数测试仪(BPT)法及动态摩擦系数测试仪(DFT)法等4种不同的测试方法测试了路面宏观构造及抗滑性能,分析了测试方法、试件成型方式、设计参数与路面宏观构造及抗滑性能之间的关系。结果表明:路面宏观构造参数MTD分别与路面设计参数及抗滑性能之间具有良好的相关性。以MTD作为中间参数建立了路面设计参数与其抗滑性能之间的预测模型,为基于抗滑性能的沥青路面优化设计提供依据。     

粗集料性能对骨架密实性沥青混合料的影响(英文)

沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)成功并且有效地应用于多国路面面层。针对纳黔高速公路,采用当地集料设计SMA。通过两种粗集料(石灰岩、玄武岩)的不同配比作为分析对象,测试(马歇尔稳定度、动稳定度、低温弯曲试验、构造深度、摩擦系数)得到沥青SMA体积参数和性能指标。分析得出的SMA是符合工程需要的优质面层材料,具有良好的抗滑能力,低温抗裂性能和良好的耐久性。结果表明:不同的集料配合比显著地改变了SMA混合料的性能。     

改性聚合物及其改性沥青及沥青混合料性能研究

针对传统沥青混合料外掺剂高、低温性能难以同时兼顾的矛盾,采取共混接枝改性的方法,制备了改性聚合物,实现了其性能可控。利用傅氏转换红外线光谱(FTIR)对改性聚合物进行了分析表征,并讨论了不同试验参数(如改性聚合物的量、拌和温度、拌和时间和混合料级配类型)对改性沥青及沥青混合料性能的影响。结果显示,所用改性聚合物能够改善沥青混合的高、低温性能,同时提高沥青混合料的高温抗车辙和低温抗裂能力,有效提高沥青混合料的路用性能。     

沥青路面抗滑恢复技术研究

针对沥青路面抗滑性能的影响因素,从沥青混合料设计的角度,分析了不同类型的集料和混合料级配对路面抗滑性能指标BPN和DF₆₀的影响,分析了OGFC-13沥青混合料的抗滑性能及其衰减规律。研究结果表明：(1)沥青混合料的纹理特征、干湿状态对其抗滑性能影响显著;(2)为保证沥青路面的抗滑性能,应优先选取耐磨性较好的集料,沥青混合料级配类型选取骨架密实结构;(3)OGFC-13沥青混合料类型路表抗滑性能表现良好,能够有效提高行车的安全性能。     

岩体结构面抗剪强度参数确定方法的现状及思考

全面阐述了现有岩体结构面抗剪强度参数的确定方法并进行综合评述．结合不断发展的试验手段和计算方法，针对不同工程实际需要和条件限制(资金、技术)，提出了确定岩体结构面抗剪强度参数的思路．     

氧化石墨烯复配多聚磷酸改性沥青流变特性及抗热氧老化性能

采用动态剪切流变(DSR)、多重应力蠕变恢复(MSCR)及弯曲梁流变(BBR)试验,研究了掺加氧化石墨烯(GO)、多聚磷酸(PPA)及其复配改性沥青老化前后的流变特性与抗热氧老化性能,并通过凝胶渗透色谱(GPC)分析了沥青不同热氧老化状态下的分子量。结果表明：掺加氧化石墨烯、PPA能显著改善沥青的高温抗变形能力和弹性变形恢复能力,与SBS改性沥青相比,氧化石墨烯复配PPA改性沥青老化前后的抗车辙因子更大,不可恢复蠕变柔量更小,且老化前后各项指标变化幅度更小,其高温抗变形能力、弹性恢复性能及抗高温热氧老化性能优于SBS、SBR改性沥青;通过氧化石墨烯复配PPA显著降低了老化前后沥青的劲度模量及老化后劲度模量的增幅,有效改善了沥青的低温抗变形能力及抗低温老化性能,其低温抗裂性能与SBR改性沥青相当;老化前后氧化石墨烯复配PPA改性沥青不同分子量的分布区域更窄,RTFOT、PAV老化后,氧化石墨烯复配PPA改性沥青的分子量(M_w、M_n)及分散系数d的变化幅度相较于SBS、SBR改性均更小,其抗热氧老化稳定性更强。     

高粘度基质沥青混合料高温抗剪性能试验研究

通过对高粘度基质沥青(AH-30)、重交沥青(AH-70)及SBS改性沥青混合料进行SST剪切和贯入剪切试验,对比研究了3种不同沥青混合料的高温抗剪性能.结果表明:高粘度基质沥青混合料的高温抗剪性能优于重交和改性沥青混合料,抗高温车辙能力明显,可适用于南方湿热地区沥青路面中下面层.     

基于参数优化的刚构桥梁的抗裂性能研究

刚构桥梁的抗裂性能是桥梁设计人员非常关注的问题.如何通过设计参数的调整来提高桥梁的抗裂性能需要予以研究.由于刚构桥梁的设计参数较多且存在耦合,研究难度较大.采用正交试验方法,考虑主梁设计参数的变化,计算和分析了桥梁的抗裂性能.研究结果认为加大主梁根部的梁高对提高桥梁的抗裂性能最为显著.     

核心混凝土对钢管混凝土受剪性能影响的试验

在钢管轻集料混凝土抗剪性能研究的基础上,进行了核心混凝土对钢管混凝土抗剪性能影响的试验．从抗剪试件的变形和应变变化过程的特征人手,分析了不同混凝土类型、不同混凝土强度试件以及空钢管的受力性能差异,对比了核心混凝土在抗剪受力过程中粘结滑移的影响．试验结果表明：钢管混凝土构件在受剪时,钢管对混凝土提供了套箍作用,而核心混凝土填充于空钢管中,可显著提高空钢管的抗剪性能．在参数相同的情况下,钢管轻集料混凝土与钢管普通混凝土构件的受剪性能相当,混凝土的强度对钢管轻集料混凝土构件的抗剪性能影响不明显．钢管混凝土构件在受剪时,核心混凝土与钢管之间存在微小滑移,对抗剪性能的影响可忽略．     

基于因子模型的跨坐式单轨车辆抗倾覆性能

针对跨坐式单轨车辆抗倾覆性能影响因素繁多且复杂的特点, 利用降维思想提出一种综合评价车辆抗倾覆性能的方法, 并分析其影响参数敏感性; 基于浮心高度、柔性系数和临界侧滚角的定义, 推导了针对跨坐式单轨车辆的3个指标计算方法, 讨论了3个指标的区别, 综合提出13个可量化的抗倾覆影响因子; 基于测试和仿真数据建立了跨坐式单轨车辆的抗倾覆影响因子模型, 计算得到5个主因子和各参数的影响权重; 提出以抗倾系数来综合评价跨坐式单轨车辆的抗倾覆性能, 并得到其便捷计算方法; 利用多体动力学软件Universal Mechanism建立车辆-轨道参数化动力学模型, 验证了所得到的参数权重与评价指标的准确性。分析结果表明: 跨坐式单轨车辆的浮心高度、柔性系数和临界侧滚角均能不同程度地反映车辆抗倾覆性, 但不能体现参数敏感性; 跨坐式单轨车辆的抗倾覆性能受稳定轮与轨道梁表面接触状态的影响明显, 当稳定轮一侧脱离轨面时, 车辆的抗倾覆性能下降约50%;影响车辆抗倾覆性能的5个主因子分别是稳定轮、二系悬挂、横向跨距、一系悬挂和车体; 适当降低稳定轮垂向位置和车体质心位置, 增大水平轮预压力和走行轮横向跨距可有效提高跨坐式单轨车辆的抗倾覆性能。      

路面抗冰剂对沥青混合料路用性能的影响分析

抗冰型添加剂掺入沥青混合料后可以明显降低材料冰点,减少铺装表面结冰机率。文章选用2种典型抗冰添加剂,研究了不同应用方式、不同掺量对密级配沥青混合料的体积参数、路用性能的影响。结果表明,抗冰剂的加入对密级配沥青混合料的骨架结构和体积参数产生的影响不容忽视,抗冰冻混合料的高温性能变化不大,但水稳定性能和低温性能有所下降,且随着掺量增加,路用性能进一步衰减,同时不同添加剂的缓释效果相差较大。     

水泥混凝土桥面粘结层抗剪性能要求及简化计算

通过有限元方法,分析了不同类型桥面防水粘结层的受力特点及其剪应力对铺装层各种参数(包括厚度、模量、水平荷载及胎压等)的敏感性,得到了粘结层剪应力角度变化范围,提出了桥面粘结层的抗剪强度要求计算公式。通过变化室内斜剪试验剪切角度(25°~65°),得出了剪切角度变化时粘结层抗剪强度随温度变化的规律。研究结果表明:桥面铺装厚度和水平荷载是影响层间剪应力与剪切角度大小的主要因素,粘结层材料的抗剪性能随着温度和剪切角度的增大迅速降低,具有一定厚度的低模量防水卷材粘结层对铺装层抗剪是不利的。建议通过比较不同场合桥面粘结层的抗剪强度测试值和理论计算值,判定粘结层的粘结效果,用于指导防水粘结层的选择。     

高速列车滑模自抗扰黏着控制方法

为解决高速列车运行过程中因轨面情况改变，导致列车没有达到最大黏着利用而出现空转或滑行等问题，设计了一种基于最大黏着系数的滑模自抗扰(SM-ADRC)黏着控制器；考虑轮轨间黏着特性的复杂、时变与非线性等特点，基于黏着机理分析，建立了轮轨间牵引系统的力学模型；采用极大似然估计(MLE)方法对不同轨面的相关参数进行辨识，计算了当前轨面的最大黏着系数，保证列车始终能达到最大黏着利用；通过引入滑模算法改进了自抗扰控制(ADRC)中非线性误差反馈控制律部分，设计了一种SM-ADRC黏着控制算法，利用Levant跟踪微分器减小初始跟踪误差，利用扩张状态观测器(ESO)估计和补偿系统总的外部扰动，由滑模控制提高系统的鲁棒性；采用MATLAB软件对CRH380A型高速列车进行仿真，在轨面情况改变时，由SM-ADRC黏着控制器控制列车跟踪设定速度，并将其与比例积分微分(PID)控制器、滑模控制器、ADRC的仿真结果进行对比。仿真结果表明：干燥轨面的最大黏着系数是0.160,16 s时辨识出真值；潮湿轨面的最大黏着系数是0.106,18 s时辨识出真值；ADRC的速度跟踪误差范围为±1 km·h^-...     

半柔性路面磷酸铵镁水泥灌浆料路用性能研究

半柔性路面是一种在大空隙沥青混合料(15%～30%)中灌注水泥基材料而形成的一种刚柔并济的路面形式。为了探究磷酸铵镁水泥作为灌浆材料制备的半柔性路面的路用性能,对不同空隙率的大空隙沥青混合料中灌注磷酸铵镁水泥灌浆材料,制备了不同空隙率的半柔性试件,并对其进行了水稳定性、低温抗裂性能以及高温抗车辙性能测试。试验结果表明：随着沥青混合料空隙率的增大,半柔性试件水稳定性及高温抗车辙性能提高,低温性能下降。     

基于抗滑性能的SMA配合比设计

为了研究各参数对SMA路面抗滑性能的影响并指导配合比设计,通过变化配合比设计相关参数,包括各控制筛孔通过率和沥青用量,进行正交试验设计。利用典型灰关联度量化各参数对抗滑性能的影响程度。结果表明:随着公称最大粒径通过率的增大,SMA路面的抗滑性能逐渐降低;对于SMA-13,随着9.5 mm筛孔通过率的增加,路面的抗滑性能先增大后减小;当关键筛孔4.75 mm通过率增大时,抗滑性能先减小后增大;随着2.36 mm筛孔通过率的增加,抗滑性能呈增大趋势;随着沥青用量的增加,SMA路面的抗滑性能逐渐降低;各参数对抗滑性能影响程度大小依次为:最大粒径通过率﹥关键筛孔通过率﹥沥青用量﹥最大粒径次一级筛孔通过率、关键筛孔次一级筛孔通过率。得出抗滑性能良好的SMA级配范围。     

TLA改性沥青混合料路用性能研究

为研究不同比例的特立尼达湖沥青(内掺)对沥青混合料路用性能的影响,采用马歇尔试验测试了沥青混合料的密度、稳定度和流值等参数,利用车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔和冻融劈裂强度试验对其高温、低温和水稳定性等性能进行了测试,并将试验结果与基质沥青和SBS改性沥青相比较。试验结果表明,TLA可一定程度上改善沥青混合料的高温抗永久变形能力、低温性能和水稳定性,但与SBS相比,低温和水稳定性稍弱。     

预制双柱墩设计参数对抗震性能的影响分析

为研究预制装配式双柱墩的抗震性能,利用有限元软件ABAQUS针对两类预制装配式双柱墩(RC/PC墩)进行模拟分析,通过改变设计参数,研究不同恒载轴力比、预加力轴力比及接缝面纵向钢筋配筋率对结构抗震性能的影响.研究表明:PC墩耗能能力显著优于RC墩;接缝面纵向耗能钢筋对耗能能力和抗剪承载力影响较大,钢筋配筋率越大,结构耗...     

沥青混合料体积指标对沥青路面抗滑性能的影响

为研究沥青路面抗滑性能与沥青混合料体积指标的关联,揭示不同体积指标对抗滑性能的影响程度,采用真空法和塑封法对不同AC-16型沥青混合料进行密度试验,对比了空隙率、矿料间隙率、有效沥青饱和度和粗集料框架间隙率等体积指标;对沥青混合料进行室内磨光试验和摆值测试,采用Asymptotic模型拟合其抗滑性能的衰变趋势,得到了抗滑初值、稳定值与减幅等参数;建立了体积指标与抗滑性能的函数关系,并应用灰色关联理论分析了不同体积指标与抗滑性能之间的灰色关联度排序。研究结果表明:不同体积指标对抗滑性能的影响存在差异,随着沥青混合料空隙率和矿料间隙率的增加及有效沥青饱和度和粗集料框架间隙率的降低,沥青混合料的抗滑性能增大;灰色关联度排序为空隙率最大,矿料间隙率其次,再次为有效沥青饱和度,粗集料框架间隙率最小,可见空隙率是影响抗滑性能的最主要因素,矿料间隙率对抗滑性能影响显著,有效沥青饱和度和粗集料框架间隙率的影响程度不大;在设计、施工中,可通过合理控制混合料空隙率,调节混合料密实状态和紧密状态等方式提高沥青路面抗滑性能。     

成型温度对排水沥青混合料性能的影响研究

针对PA(排水沥青混合料)的合理成型温度问题,通过马歇尔试验方法进行体积参数研究并总结变化规律。测量了150℃、165℃和180℃三个成型温度下PA的流值、稳定度、高度以及空隙率;研究了PA在不同温度下的路用性能,包括高温性能、水稳定性和抗飞散性。试验结果表明,PA的稳定度和流值满足随成型温度降低而降低的变化规律,成型温度165℃以上时能够满足规范要求,成型温度对PA的高温性能和水稳定性能影响较大,而对飞散性能影响较小。     

沥青混合料抗剪性能的三轴剪切试验

借助三轴剪切试验研究了沥青混合料的抗剪性能,采用简单性能试验考察了剪切疲劳作用的影响以及抗剪强度参数与车辙之间的相关性.研究发现:级配类型、沥青用量、沥青性质及试验温度对混合料抗剪强度有显著影响,抗剪强度随着荷戢作用次数的增加呈幂函数递减,抗剪强度参数与抗车辙性能之间呈良好的对数关系.结果表明剪切疲劳产生的流动变形是车辙产生的主要原因.