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。     

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。     

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.     

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     

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.     

织物加筋沥青面层的足尺疲劳试验研究

土工织物作为一种新型道路建筑材料在道路工程中已得天广泛的应用。其主要用途之一是路面加筋，织物与沥青混凝土复合成加青混凝土面层具有更优良的疲劳特性和更高的抗永久变形能力。     

水泥混凝土路面沥青加铺层足尺疲劳破坏试验

车辆荷载及温度变化是引起水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝的主要原因。在室内理想条件下应用大型反射裂缝疲劳试验台架进行不同加铺层结构疲劳破坏的对比试验:采用水平位移的变化模拟水泥混凝土板因温度变化而产生的伸缩变形;采用竖向位移的变化模拟水泥混凝土板在汽车荷载作用下接缝两端引起的剪切变形。通过室内试验模拟,检验不同加铺层结构的防裂效果。     

半刚性基层沥青路面反射裂缝足尺试验研究

通过反射裂缝足尺试验来评价纤维增强沥青混合料和玻璃纤维土工格栅对抑制反射裂缝的效果，对抑制机理作了分析。试验证明，在普通沥青混合料中加入聚酯纤维以及使用改性沥青可使脆化点温度降低，增强低温抗裂性，加入聚酯纤维和在基层与面层之间铺设玻璃纤维格栅可有效抑制反射裂缝。     

装配式箱梁剪力键的足尺试验

介绍了3种不同情形剪力键在美国俄亥俄州的装配式箱梁中的应用，与箱梁相关的一个问题是剪力键开裂。对3种剪力键进行试验，提出了各种办法来防止剪力键开裂。     

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。     

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。     

土工格栅加筋支挡结构物的足尺试验研究

该文论述了原西德联邦道路研究所采用Tensar土工格栅为筋材修建的高３．６Ｍ裹复式足尺试验挡墙，并给出施工过程中的量测结果，包括施加破坏过程中的量测数据，研究了不同理论分析方法的计算结果和试验测值之间的差异。     

超高性能砼桥面铺装足尺试验研究

通过超高性能砼(UHPC)桥面铺装足尺试验,设计指导桥面现场UHPC浇筑的施工方案;通过验证UHPC桥面铺装材料、搅拌工艺、运输方式及施工工艺,确定足尺试验所采用的方案合理、可行,可为桥面现场UHPC浇筑施工及类似施工提供有力支撑。     

束合管幕结构结合缝压弯性能足尺试验研究

为克服管幕法钢管节之间无法协同工作、支护效率差等缺点,进一步拓展管幕法在浅埋大跨地下结构施工中的优势,提出一种依托横向预应力的新型地下结构形式——U-BIT束合管幕工法。但该工法的施工工艺以及结构性能的研究还处于初期阶段,其结构力学性能和受力薄弱点均不清晰,亟需开展系列试验及模型研究。在工程需求和前期文献调研的基础上,针对该束合管幕结构开展压弯性能足尺试验研究,探究束合管幕结构在压弯作用下的受力特性与承载能力。结果表明： 1）结构挠度、结合缝张开可划分为6个发展阶段; 2）结合缝脱开、混凝土局部破坏、CT型锁扣紧贴以及CT型锁扣脱开是结构的重要性能点; 3）结构破坏形式表现为上部CT型锁扣脱开,无法继续承担外荷载; 4）结合缝开裂荷载及结构承载力极限荷载的试验结果均与理论值相近。     

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。     

土石混填路基施工工艺室内足尺试验研究

该文在分析土石混合料力学特性及强度影响因素的基础上,开展了室内足尺试验.试验结果表明:土石混合料的结构强度主要取决于粗粒料形成的骨架,其强度影响因素主要有孔隙比、粒径、形状修正系数等.不同松铺厚度的土石混合料随着碾压遍数的增加,弯沉值逐渐变小,说明其承载能力逐渐提高,变形能力逐渐降低;在各松铺厚度下,随着碾压遍数的不断增加,初期贯入量较大,后期贯入量逐渐减少.随着碾压遍数的增加,各松铺厚度的土石混合料回弹模量值先是迅速提高,而后逐渐减缓.碾压遍数对土石混合料干密度有一定影响,但当压实机械吨位一定时,仅靠增加碾压遍数来提高深层土体的干密度比较困难.     

饱和软土地区束合管幕结构受力性能足尺试验研究

为降低地下工程建设对城市地面道路、管线、建（构）筑物的影响,改善管幕法修建的地下通道结构受力,提出一种依托横向预应力的新型地下结构形式——地下束合管幕结构。基于工程需求,针对该束合管幕结构开展1/4结构的足尺试验研究,以探究束合管幕结构在设计工况、超载工况下的变形响应。结果表明： 1）结构变形发展可以分为弹性受力阶段与非线性阶段2个阶段; 2）束合管幕结构的薄弱位置在结构顶部1/4跨的结合缝处,结合缝脱开是关键点,脱开应力为2.106 MPa; 3）束合管幕结构能够承受2倍的设计埋深对应荷载而不出现任何脱开,当结合缝脱开后结构刚度降低60%,同时,在4倍设计埋深对应荷载下,结构未破坏且仍具备承载能力; 4）在超载工况时,预应力应变增量与结构竖向挠度之间几乎呈线性比例关系。     

级配碎石裂缝缓解层防裂机理及足尺疲劳试验

反射裂缝是旧水泥混凝土路面沥青加铺层的主要病害之一,目前尚无理想的解决方法,针对这一问题,提出了采用级配碎石作为裂缝缓解层的方法。对级配碎石层的防裂机理进行了分析,采用大型反射裂缝试验台架进行了设置级配碎石层及其他对比结构层的加铺层疲劳破坏试验,模拟了沥青加铺层荷载型及温度型反射裂缝的产生、发展过程。结果表明,级配碎石防裂效果最好,玻纤格栅和土工布的防裂效果次之,普通沥青混凝土加铺层防裂效果最差。     

变轴力钢筋混凝土足尺柱抗震性能试验研究

为研究水平和竖向地震共同作用下钢筋混凝土柱(RC柱)轴力变化对其抗震性能的影响,采用大型多功能结构加载装置HNU-MUST对两根相同的足尺RC柱进行水平和竖向双向拟静力试验,试件1为恒定轴力加载,试件2采用轴力相对于水平位移3倍频率变化的加载方式.对比分析了两个试件的试验现象、滞回曲线、承载力、延性系数、刚度退化和耗能...     

镍铁渣加筋路堤填筑方法及足尺试验

通过室内试验和现场足尺试验研究了镍铁渣加筋路堤的填筑方法及应用效果。首先,通过现场取样测试了广青镍铁渣的化学成分、环境影响特性及其工程材料特性。其次,提出了基于土工格栅加筋和改性土包边的镍铁渣路堤断面形式,总结了施工工艺。然后,开展了镍铁渣加筋路堤现场足尺试验,获得了镍铁渣加筋路堤施工期及工后的沉降量、水平位移、土压力及孔隙水压力的变化规律曲线。结果表明:土工格栅加筋填筑后的镍铁渣密度为1.76～1.88g·cm^-3,平均压实度可达93.0%。各层镍铁渣的沉降主要发生在施工期,工后沉降和沉降速率均较小。施工期最大沉降为26.24mm,发生在路堤中部第2层镍铁渣处,小于预测值40.60mm;实测路堤总沉降最大值为55.51mm,小于预测值73.50mm。上路堤施工导致第5层镍铁渣局部产生了29.64mm水平位移,但工后各层镍铁渣的水平位移几乎为0。各层镍铁渣底的土压力呈阶梯形变化,土压力实测值与理论值吻合较好;上路堤施工对第4,5层镍铁渣影响较大,可在下路堤顶面以下1.5m范围内增设土工格栅。厂区重车荷载传递到各层镍铁渣底的附加应力较小,路堤安全稳定性较好。上述研究...