美国联邦航空管理局机场道面试验中心足尺试验介绍

为了应对大飞机的超大荷载对机场道面带来的破坏,并由此可能引发的飞机安全事故,美国联邦航空管理局(FAA)建立了国家机场道面试验中心(NAPTF)致力于机场道面结构的研究,NAPTF于2000年开始进行不同机场道面结构的足尺重复加速加载试验,采集了大量的重复加载下路面结构响应数据.FAA机场道面试验中心进行的足尺试验,包括足尺试验设计、路面结构形式、加载信息以及结构响应等,足尺试验很好地反映了路面破坏的整个过程,其成果已用于对目前道面设计中所采用的力学模型的修正等方面.     

国外同类项目对中国足尺路面试验环道建设的借鉴作用

足尺路面加速加载试验是国际上先进的一种试验研究手段.面对中国公路建设、养护和管理并重的发展形势,为了适应大交通量和重载交通时代的来临,采用足尺路面加速加载试验方法是提高对沥青路面变化规律的认识,加强对新材料、新工艺的适用性验证和评价,提高中国公路路面耐久性的一个关键技术手段.足尺环道建设在中国公路技术研究史上具有里程碑式的意义,环道建设必须具备实用性、前瞻性、科学性和开放性的特点.在充分征求全国各省区市意见的基础上,借鉴全球已建成环道的建设经验是十分必要的.     

全厚度车辙试验与足尺加速加载试验相关性研究

采用数值模拟的方法,建立了全厚度车辙试验和足尺加速加载试验的仿真模型。在此基础上,对全厚度车辙试验与足尺加速加载试验之间的相关性进行了研究,结果表明:(1)相同荷载大小、作用时间时,足尺加速加载试验的路面路结构车辙与全厚度车辙试验仿真结果的曲线趋势基本一致;(2)足尺加速加载试验路面结构竖向位移比全厚度车辙试验的竖向位移偏大,两者比值接近一条水平直线,表明足尺加速加载试验与全厚度车辙试验结果之间具有线性相关性;(3)基于全厚度车辙试验与足尺加速加载试验之间的线性相关性,可望利用全厚度车辙试验建立高精度的车辙预估模型。     

科技之窗

交通运输部公路院:"路面试验环道"工可获批近日,交通运输部公路科学研究院申请的"足尺路面加速加载试验环道建设工程"项目工可获国家发改委批复,该项目有望填补我国对不同路面结构使用性能长期对比验证手段不足的空白。足尺路面加速加载试验环道不仅可以模拟同等条件下不同路面结构的使用性能,准确把握路面在交通荷载与自然环境气候综合作用下的演变规律,完善路面设计、施工、养护等规范,同时也可以实现实验数据共享,指导全国的公路建设与养护。     

交通运输部公路院：“路面试验环道”工可获批

近日，交通运输部公路科学研究院申请的“足尺路面加速加载试验环道建设工程”项目工可获国家发改委批复，该项目有望填补我国对不同路面结构使用性能长期对比验证手段不足的空白。     

足尺路面加速加载试验系统在我国的应用

近年来,我国的高等级公路建设得到了快速发展,需要我们对路面结构性能进行深入的研究,在各种研究手段中,野外的足尺路面加速加载试验是一个身份有效的试验研究手段。在过去的20多年中,我国的加速加载试验系统ALF在沥青路面结构设计、参数研究以及使用性能评价方面做了大量研究工作,特别是在沥青路面的承载能力评价与预估、路面结构破坏机理、车辙变化规律研究、荷载—路面结构动力响应研究以及半刚性沥青路面设计参数衰变规律研究等方面取得了一定的研究成果。     

SMA沥青路面抗车辙性能研究

通过足尺路面加速加载试验系统,对SMA沥青路面的抗车辙能力与普通沥青混凝土路面进行了对比试验。试验结果表明,SMA沥青混合料具有较好的抗车辙能力,而中面层沥青混凝土是沥青路面车辙的主要贡献者,仅仅加铺一层SMA沥青混合料并不能从根本上解决沥青路面的车辙问题,需要加强对各层沥青混合料的综合设计。     

足尺加速加载试验环道路面初步设计方案研究

文章针对中国现在阶段高速公路沥青路面建设养护中存在的问题和路面技术发展的需求,对不同省区的沥青路面现状和关注问题的调研和分析,通过充分征求全国各省区市的意见,掌握目前业内对高速公路路面设计的关注点以及对高速公路路面试验研究应解决的问题,从而确定足尺路面加速加载环道的试验内容,使环道路面试验能满足路面科学研究及全国交通建设需要,提高环道路面试验的科学合理性。     

超薄白色罩面大型足尺试验研究

超薄白色罩面(UTW)是近年在国外应用较多的一种新型路面结构。为研究我国的半刚性基层沥青路面的UTW结构特性,在室内修筑了多方案的大型足尺试验路,并采用直线式加速加载系统进行试验。足尺试验采集了动载应变和静载应变,对比分析不同方案的结构特性发现,层间粘结使中性轴下移,减小了混凝土板拉应力;通过对各方案破坏情况的分析,得出较好的结构组合;钻芯发现超薄白色罩面结构分析中主要应考虑混凝土板应力。通过对路面开裂的有限元分析,印证了路面的开裂位置,并指出脱空是板角开裂的主要原因。     

足尺路面试验环道路面结构与材料设计

介绍了我国第1条足尺路面试验环道(RIOHTRACK)的技术定位、路面结构与材料设计方案及试验平台的车辆加载、数据采集等系统的构成。RIOHTRACK足尺路面试验环道的直线和缓直曲线段共设计了19种路面结构,这些路面结构形式涵盖了国内外工程应用案例,其中包括了柔性、半刚性和刚性基层结构,以及不同的沥青结构层和材料组合模式。根据设计理念和评价目标将19种路面进行了分类,并分别论述了各结构设计标准、验证目标、结构特征、材料技术要求等内容。利用总重达100 t的多轴加载车,以加速加载方式对上述典型路面结构进行了全天候加载,对使用性能进行了系统的量化比较。结果将用于研究轴载换算方法、路面损伤预估模型、结构与材料优化设计方法以及养护技术标准等。     

足尺路面沥青层疲劳性能试验研究

由于室内和现场条件存在的差异,室内试验建立的沥青混合料疲劳方程并不能直接应用于路面的设计和评估。该文通过对5、10和15 cm共3种不同沥青层厚的足尺级配碎石基层沥青路面进行ALF加速加载试验,采集路面温度、路表裂缝、FWD弯沉、沥青层底应变等数据,得出现场足尺路面裂缝发展规律及沥青层疲劳寿命。综合考虑沥青层底应变、模量受温度的影响,并结合室内研究成果,采用累积疲劳损伤方法分析得出现场足尺加载的疲劳修正系数,总结出系数与沥青层厚度的关系。     

足尺加速加载设备简介

一、概述由于路面结构属开放体系,受环境因素影响较大,而且随着交通量的不断增长以及车辆轴载的增加,对路面结构的作用变得更加复杂。为此,单纯用室内试验来研究路面材料、结构性能,就存在着一定的局限性,不能与路面的实际受力状况相符合。而足尺加速加载设备能对正常施工的路段施加仿真的轮载,并通过重复地对路面结构施加足尺的移动轮载来迅速判定路面的性能,这样就可用某种程序对新设计方法、沥青混合料、改性材料、技术革新和理     

基于三维黏弹有限元法的沥青路面结构力学响应分析

为探究沥青路面在荷载作用下力学响应,基于辽宁省沥青路面足尺加速加载试验,开展路面结构力学仿真方法及力学响应特征研究。采用光纤光栅传感器实测足尺加速加载路面的面层底部、基层底部和路基顶面的力学响应。利用有限元分析软件ABAQUS,建立了基于实测参数的典型半刚性基层沥青路面三维黏弹有限元仿真模型,分析路面结构在不同加载位置下的力学响应,并与加速加载实测结果对比,验证模型的可行性;同时,对路面结构内部的力学响应规律进行分析。结果表明:所建立的仿真模型能较合理地模拟路面结构内部力学响应;沥青混合料黏弹特性导致弹性后效,使力学响应曲线表现出非对称特点。对于沥青层,中面层和下面层上部剪应力和剪应变较大,为车辙发生的薄弱部位;对于沥青层底、水泥稳定碎石层底,控制疲劳开裂的力学响应为水平纵向拉应力和拉应变。     

基于直道足尺车辙试验的沥青路面重载轴载换算方法研究

车辙现已成为沥青路面一个严重问题,车辙也将发展成为沥青路面设计指标之一,故需建立起与其相对应的轴载换算公式。通过对3种典型的沥青路面结构进行直线式加速加载足尺试验,对不同重载作用下路面车辙随荷载作用次数的变化关系进行分析,得到了车辙预估方程,进而用等形变法建立了基于路面车辙等效的重载轴载换算公式。实验证明,利用该这个公式,再通过车辙预估方程计算的车辙与直道实测车辙数据拟合情况较好。     

新老路基工后差异变形对路面结构的影响

路基拓宽工程中相关病害的发生与新老路基间的工后差异变形有着直接的关系,通过有限元数值模拟和室内足尺试验,对沥青路面在路基差异变形下的结构响应进行了深入分析,为相关工程设计方法的建立提供重要的理论依据和技术支持。理论分析表明,较小的路基不协调变形足以使沥青混凝土路面在路面结构中产生较大的附加应力,应力级位明显上升。室内足尺试验研究表明,在发生路基不协调变形后,新路基处的沥青路表当量回弹模量和疲劳寿命均有不同程度的下降。     

基于MMLS3的半刚性基层沥青路面材料冻融试验研究

基于MMLS3加速加载设备,综合考虑了湿度、温度、荷载耦合作用,提出了荷载-冻融试验系统,既克服足尺寸试验周期长、消耗大的不足,又避免传统室内试验方法的尺寸效应。主要介绍了小尺寸加速加载试验设计方案,并根据缩尺路面结构,制定了光纤光栅传感器测试方案,分别在结构面层顶、上基层中部、下基层中部埋设了传感器,用于测试加速加载过程中的应力应变场和温湿度场,研究路面在有无冻融条件下的损伤演化规律。试验结果表明,冻融作用下的路面结构试件在加速加载过程中损伤劣化速度明显快于无冻融的路面结构试件,小尺寸加速加载试验方法可以用作路面结构冻融损伤程度评价。     

三维激光断面数据采集系统设计与应用

针对足尺加速加载试验路路表功能的细微变形测量,提出了用单点激光器(2μm)的测量方法来采集三维路面断面数据,以设计并开发出相应的研究级别测量仪器。对系统总体结构设计与实现及软件设计与实现进行了详细论述,并对三维激光断面数据采集及其图形的重构方法和系统测量误差进行了研究和分析,以此来实现路面三维空间参数的测量,系统测量误差为±0.5 mm。试验结果表明,三维激光断面数据采集技术可以用于路面车辙、构造深度、坑槽等路面的精确测量中,从而实现路面三维数据的高效率、高精度、高自动化的检测。     

水泥砼板与不同基层界面特性对比研究

通过现场足尺试验测定水泥砼路面板与不同基层之间的受力、变形 ,以研究水泥砼板与贫水泥砼透水基层界面特性。从砼路面与基层接触界面破坏试验着手 ,分析了基层对面板的约束状况     

青岛海湾大桥红岛航道桥索塔锚固区足尺试验模型制作工艺

介绍青岛海湾大桥红岛航道桥索塔锚固区足尺试验模型制作工艺和流程,论述索塔锚固区静力试验模型现场钢筋混凝土、钢锚板安装等工艺流程.     

UTW直道足尺试验路结构性能评价

通过足尺试验对UTW试验路进行了结构性能试验和评价。通过分析试验路弯沉变化及动态模量,对路面整体承载能力进行了分析和评价;通过裂缝观察及结构性能评价对方案进行了比较分析。从试验结果及评价结果来看,不同方面的评价结果具有很好的一致性,各方案结构性能从好到差的排序依次为:方案三>方案四>方案五。评价结果也揭示出,基础强度和恰当的结构组合对路面的使用性能影响显著。