AASHT02002车辙预估模型评述

由于AASHTO1993经验设计方法已经不能满足重载交通的要求，经过NCHRP1—37A项目的研究，2004年美国NCHRP提出了AASHTO2002力学经验设计方法，其中核心内容之一是建立路面损坏预估模型。该文对AASHTO2002提出的车辙预估模型进行了回顾和总结，评述了其优缺点，可以为我国的相关研究提供参考。     

AASHTO 2002沥青路面永久变形叠加方法验证

沥青路面的永久变形叠加问题是永久变形研究中的难点。首先对现有的用于沥青路面中的叠加方法进行了分析,指出其不适合于永久变形叠加问题;而后对AASHTO 2002柔性路面设计指南中的永久变形叠加方法进行了简要介绍,并采用两种APA试验方法对AASHTO叠加方法进行了验证。验证结果表明,AASHTO方法并不能准确预估永久变形;应力历史对永久变形叠加结果有很大影响,而以应变硬化原理为基础的AASHTO叠加方法不能体现应力历史的影响。因此,AASHTO 2002的叠加方法还存在着一些局限,需要进行修订。     

沥青混合料动态模量研究进展

沥青混凝土的模量是沥青路面结构设计中重要的参数,在众多的模量中,动态模量(复合模量)|E*|由于更接近于路面工作状态而倍受关注。美国AASHTO《新建路面和再生路面2002设计指南》及NCHRP项目1-37A《沥青路面力学-经验设计方法指南》均将动态模量|E*|列为设计的基本输入参数之一。该文在查阅分析国外相关研究的基础上,介绍了动态模量的工程意义,及其与试验材料参数、试验环境等方面的研究进展,介绍了动态模量在简单性能试验(SPT)中的作用,最后提出了沥青混合料动态模量进一步研究的方向。     

基于MEPDG的柔性基层沥青路面车辙预估模型地方修正系数研究

为了研究确定AASHTO 2002力学经验设计方法 (Mechanistic Empirical Pavement Design Guide,MEPDG)车辙预估模型的地方修正系数,依托沪宁高速公路扩建工程柔性基层沥青路面路段进行车辙预测和预测模型修正。对交通轴载谱、气候输入参数进行了实际统计分析,对沥青混合料的动态回弹模量进行实测,均按照水平1输入,其他道路结构参数采用水平2或水平3输入,并进行了车辙预测。对沪宁高速公路无锡段2007年~2013年的车辙检测数据进行统计分析。利用沪宁方向柔性基层路面实测车辙,采用规划求解方法对MEPDG车辙预估模型进行了修正,得到了地区修正系数和修正后的车辙预估模型,并采用宁沪方向有效实测车辙数据对修正后的预估模型进行了验证。结果表明得到的预测数据与实测数据之间的拟合性较高。     

AASHTO标准中几种试验方法精度研究

2011年1月,美国NCHRP(国家公路合作研究委员会)发布了第351号《研究结果摘要(Research Results Digest)》:“AASHTO试验方法T148、T265、T267和T283的精度研究”,汇总了NCHRP第9-26A号研究项目“AASHTO试验规程精度的前期研究——数据挖掘和试验室间比对”在2009年和2010年获得的主要成果.该文结合有关研究报告进行编译,对热拌沥青混合料抗水损害、混凝土钻取芯样的高度测量、室内测定土含水率和烧失量法测定土有机质含量这4种试验方法的精度进行了研究,通过同一试验室内和不同试验室间试验结果精度估计值的比对,客观地反映了以上4种试验方法变异佳的可能.     

竖曲线上的车速、视距及设计

在我国，目前运行车速的模拟多从平曲线着手，涉及到竖曲线的研究不多；另外，现有竖曲线视距模型也存在不足。因此，本文从竖曲线的车速入手，介绍了代替竖曲线中常用的计算行车速度的运行车速模型，并加以对比，选出较为符合实际的运行车速模型；并提出竖曲线的NCHRP视距概念，代替从AASHTO视距模型在设计中的应用；同时引入分段式三次抛物线的概念，用以代替竖曲线中常用的圆曲线，以实例证明其优越性，对我国的线形设计有一定的实用价值。     

雾天不同能见度下高速公路安全车速研究

文中考虑低能见度及路面附着系数减小的情况,研究了高速公路雾天的安全车速.根据跟车状态下停车过程及标志视认相关方法,分别进行了基于停车视距模型的安全车速计算(包括AASHTO停车视距模型和NCHRP停车视距模型)及基于交通标志视认距离的安全车速计算;并以湖北省黄黄(黄石-黄梅)高速公路为例,综合三种模型条件下的安全车速,最终得出雾天不同能见度下的交通管理措施.     

MEPDG路基土动态回弹模量预估模型参数标定——以山西省河运高速公路为例

为了得到某地区回弹模量的预估方程,采用英国GDS室内重复加载三轴试验系统研究了山西省河运高速公路黄土路基土在3种含水率(OMC-3％,OMC和OMC+3％)和3种压实度(91％,96％和100％)水平下的动态回弹模量值.试验方法采用AASHTO路基土与粒料回弹模量试验方法(T307-99)制定的三轴重复加载试验方法.利用测试得到的135个回弹模量值和对应的应力水平对力学经验法路面设计指南(MEPDG)推荐的路基土回弹模量预估模型进行了非线性回归参数标定,得到了研究地区的动态回弹模量预估表达式.     

加州长寿命设计方法正在由经验法向力学-经验法转变

在过去的60多年中,加州一直用经验程序来设计普通混凝土路面.而NCHRP 1-37a的问世则让加州开始由经验法向力学-经验法(M-E)转变.然而,来自NCHRP 1-37a软件的敏感性研究和加州运输部(Caltrans)的内部企业都指出:此时,要在设计人员中普及NCHRP 1-37a是不现实的.作为未来完全应用M-E法的第一步,Caltrans将会为常规设计开发一项目录,还会将该软件限制在专业、昂贵的项目中使用.通过使用NCHRP 1-37a软件将产生了庞大的因素,计算结果也会合成到目录表中.在对软件做了适当修改后,Caltrans将加州地区和其他地区(包括华盛顿州)现有的经验设计法作了比较,核对了该设计目录的合理性.     

基于间接拉伸动态模量试验的沥青混合料泊松比研究

泊松比是粘弹性材料力学本构模型的基本输入参数,同时也是有限元分析必须输入的参数。对于粘弹性材料而言,沥青混合料在荷载作用下的变形包含弹性的储能模式部分,还包括由于材料的内粘滞作用造成的耗能模式部分,因此,假设沥青混合料的泊松比为常量显然是不合理的。基于间接拉伸动态模量试验表明:沥青混合料的泊松比在不同的温度与加载频率下是不同的。运用Gauss-Newton迭代法对AASHTO泊松比预估模型进行了修正,并运用最小二乘法构建一个新的泊松比预估模型,验证试验表明新预估模型较修正的AASHTO模型预估效果更好。     

预应力高性能混凝土桥的预应力损失比较

在5片预制预应力高性能混凝土梁中埋设振弦式应变传感器,从制作起测其应力已有3年.通过测试梁预应力钢束处混凝土应变变化来反映预应力的变化.实测总预应力损失约为总张拉应力的28%,较高压应力使高性能混凝土梁的预应力损失比普通混凝土梁大.按美国国家公路与运输协会标准制定的标准荷载抗力系数(AASHTO LRFD)和美国公路合作研究组织(NcHRP)18-07课题中推荐的相关标准分别计算出预应力损失,并与实测值进行对比.对第2跨梁的平均预应力损失进行评估,采用AASHTO LRFD法估高了20%,而采用NCHRP法估低16%,NCHRP法更具包容性和地域适应性.按实测数据计算弹性压缩预应力损失并考虑第2跨连续梁不均匀收缩所得平均实测预应力损失值与按照NCHRP法计算值之间误差在10%以内.     

双箱结合梁桥结构冗余度评估

为评估双箱结合梁桥的结构冗余度,按照AASHTO LRFD规范设计双箱结合梁桥(内、外侧梁采用相同尺寸翼缘),将NCHRP报告406中推荐的Rd作为冗余度的量化指标,采用非线性有限元软件建立25个简支梁桥和8个连续梁桥模型,分析桥梁的跨长、曲线半径、外部横向连接类型和数量、梁的连续性等参数对Rd的影响.研究结果表明:1个没有外部横向连接的简支梁桥模型、17个有外部横向连接的简支梁桥模型和8个连续梁桥模型的Rd满足NCHRP报告406中Rd≥0.50的最低要求；对于简支梁桥,Rd随桥梁跨长、外部横向连接数量增加而增大,与桥梁跨长影响相比,曲线半径影响较大,横向连接数量影响最大；对于双跨连续梁桥模型,Rd为1.56～2.01(大于简支梁桥的Rd),连续性可明显增加结构冗余度.     

超高分配在优化公路连贯性设计中的讨论

该文通过对美国各州公路和交通工作者学会（AASHTO）的5种分配超高和侧向摩擦力方法的分析研究,提出了安全限度设计理念,并根据这一设计理念建立了公路连贯性优化设计模型。该模型目标函数的目标是将设计路段安全限度的整体变化（整体分析）或将相邻的曲线之间个别变化（分解分析）减到最少,目的是使公路设计具有最佳的连贯性,提高行车的安全舒适性。在模型中可以采用离散数学或使用二次曲线的方法来决定超高和侧向摩擦力的分配,通过这个模型在两个实例中的应用表明：在道路连贯性设计中采用该模型提供的方法优于AASHTO推荐的方法。     

沥青路面低温开裂预估模型及其适用性分析

低温开裂是沥青路面早期损坏的主要现象之一。随着对路面使用性能的要求不断提高,低温开裂问题也越来越受到道路工程研究者的重视。同时,建立准确的低温开裂预估模型也是寒冷地区沥青路面结构选择与材料设计的基础。低温开裂预估模型主要包括力学经验模型与统计模型两类。本文是以加拿大学者Haas提出的低温开裂统计模型为基础,针对我国的道路状况补充并完善了Haas低温开裂预估模型,并通过试验路的裂缝调查研究,分析了低温开裂预估模型的适用性,可为我国沥青路面低温抗裂设计提供参考。     

AASHTO2002路面结构设计参数综述

设计参数的确定是路面设计中最为关键的环节。对AASHTO2002路面设计指南中设计参数输入流程、分级理念、建立方法进行了详细的介绍,以供有关同行借鉴和探讨。     

AASHTO 2002路面内部排水系统设计方法

水是影响公路使用功能和耐久性的重要因素,公路的排水设计对路基的稳定性和路面的使用寿命具有显著影响。随着我国高速公路建设的迅猛发展,由于公路排水设计不当而造成的水损坏日益增多。较详细地介绍了美国AASHTO 2002路面内部排水系统的设计方法,可以为我国相关研究提供参考。     

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.     

美国沥青路面设计方法的发展

概要介绍了近40年来美国沥青路面设计方法的发展，从20世纪50年代末到60年代初完成AASHO试验提出的现象-经验设计公式，到力学-经验设计法以及最近完成的AASHTO2002年设计指南的变化过程和内容，可以看出，所谓“新世纪的公路设计规范-AASHTO2002年设计指南”，它包含的内容和所考虑的因素已越来越多，设计过程的模块，包括数据输入、病害模型、初始设计、力学计算、破坏分析、病害预测、方案比较等，既适用于新建路面，也适用于老路修复和重建，给用户提供的是一整套适用而灵活的计算机软件。我国也正在考虑沥青路面规范的修订工作，而且西部建设科技项目也立了许多沥青路面课题，那么我们的规范应该怎样修改，走出多大的步伐，是值得我们每一个道路工作者认真思考的问题。     

沥青混凝土路面结构组合的特性和选用原则

介绍了国外常用的沥青混凝土路面结构组合及相关的使用经验,在此基础上按照基层材料类别进行归类,概括出沥青混凝土路面结构组合的3大类别。使用AASHTO2002、AI、Shell和South Africa等4种国外设计方法对归纳的典型结构进行分析,从而得出了不同沥青混凝土路面结构组合的使用特性和选用原则。     

基于FWD旧沥青路面加铺层设计方法研究

为了确定合理的加铺层厚度,需计算现有路面的有效结构能力SN_(eff),AASHTO推荐采用无损检测(NDT)方法,有两种方法可以应用。方法1:基于FWD弯沉盆反算旧路面各层的回弹模量,然后将回弹模量与层位系数、排水系数以及各结构层厚度联系,累加便可得到SN_(eff);方法2:依据FWD弯沉盆中心最大挠度d_0、路面总厚度、土基模量,得出E_p,进而求得SN_(eff)。该文依据哥斯达黎加高速公路项目路面加铺层设计,分别采用方法1、2,研究加铺层设计方法,最后依据AASHTO 2002提供的疲劳开裂、永久变形模型进行验证评价。