活性掺合料对路面水泥混凝土性能的影响和应用研究

针对粉煤灰和硅粉活性掺合料对路面水泥混凝土性能影响进行了研究。采用正交法设计了10种混凝土配合比,对在标准条件下养护28d的各配比混凝土试件进行了抗折强度、断块抗压强度、抗渗透性能和抗冻融性能的测试,并通过回归方法建立了各指标与配合比的关系。试验结果表明,通过添加适量的粉煤灰和硅粉,可以在不降低混凝土强度基础上有效地提高混凝土的密实性和抗渗性能,并改善其抗冻融性能。同时,再通过技术、经济比较及现场验证,得出适合当地实际情况的最佳配合比。     

刚性路面弯沉盆面积指数反演改进方法

为了解决传统的弯沉盆面积指数法在刚性路面结构参数反演过程中没有充分利用各个测点的挠度信息,反演结果存在多解性的问题,根据弯沉盆面积指数法的基本原理,对其进行了几点改进,即:弯沉盆面积指数不再直接用于定值求解相对刚度半径,而用于确定相对刚度半径的取值范围;采用了计算与实测弯沉盆间的拟合挠度误差作为反演结果的判定标准.结果表明:改进方法综合了弯沉盆面积指数法和弯沉盆运点拟合法的优点,对于实测弯沉盆各测点提供的信息利用更加充分;且由于采用了拟合挠度误差作为判断依据,解决了反演结果多解性问题;该改进方法提高了刚性路面结构参数反演结果的合理性.     

土工合成材料与土界面剪切特性数值模拟

应用有限单元法,建立了土工合成材料拉拔试验计算模型,分析筋土界面力学行为,研究拉拔端不同位移时筋土界面摩阻力与筋材拉伸变形的分布特点,以及筋材刚度与试验超载对筋土界面摩阻力、筋材拉伸变形的影响。结果表明:筋土界面摩阻力并非均匀分布,位于拉拔端附近界面摩阻力有一峰值;对于高强度筋材,随着拉拔端拉伸位移的增大,峰值摩阻力逐渐后移,直至整个界面发生剪切滑动;筋材拉伸刚度与超载需匹配,超载越大,筋材刚度越高,筋材承载能力越强。     

水泥混凝土道面快速修复材料的性能与应用

为了满足机场水泥混凝土道面快速修复的技术要求，提出了一种新的快硬早强混凝土及相应的修复工艺。通过室内试验和工程实践验证，该修补材料具有快硬早强、与旧混凝土粘结强度高、收缩率小、耐磨、后期性能稳定、成本较低等优点，能在机场夜间停航的4—5h内完成破损道面的修复，不耽误次日通航。     

路基土动态回弹模量室内试验加载序列的确定

采用多层弹性体系理论计算分析了我国沥青路面路基土的受力水平,对国内139个实际路面结构进行了计算统计,并据此确定了路基土室内三轴重复加载试验的加载序列,为改进回弹模量室内试验方法提供了参考。     

考虑接缝影响的机场水泥混凝土道面结构响应

接缝是机场水泥混凝土道面结构的重要组成部分，通过分析道面接缝传荷机理，考虑大型军用运输机复杂起落架构型和多轮荷载的作用特点，以伊尔-76为例，采用弹簧单元模拟道面板的接缝传荷，基于“地基-道面结构-飞机轮载”的相互作用，利用有限元软件建立了足尺9块板水泥混凝土道面三维有限元模型。应用该模型，计算了飞机多轮荷载作用下水泥混凝土道面结构的力学响应，对比了考虑与不考虑接缝的差异，并与美国EverFE2．0模型计算结果进行了对比。研究表明所建模型可较好地模拟道面接缝的作用机理，计算应力能更合理地反映道面结构的受力状况。     

基于振动感知的混凝土铺面板底脱空识别方法

水泥混凝土铺面在使用过程中常由于冲刷和沉降产生脱空，进而诱发断板、错台等病害，严重影响铺面使用性能。为此，提出一种基于振动感知的混凝土铺面板底脱空识别方法，以有效控制混凝土铺面的结构性损坏。通过有限元数值模拟与室内试验，发现板底脱空会影响铺面板局部振动的频谱分布，且影响程度与脱空面积、位置等因素相关。在此基础上，采用分布式光纤传感技术搭建铺面板振动感知系统，分布式地采集铺面板振动特性；利用时频分析技术解析铺面板振动特性，捕获振动频谱特征；研究不同脱空状况下铺面板局部的振动频谱特征。分析结果表明：脱空状况对20~150 Hz频段上频谱特征的影响显著；以该频段为敏感频段，计算加权频率的变化量，并以此为脱空监测指标，提出基于振动感知的混凝土铺面板底脱空识别方法。于上海龙华机场开展现场试验，在3块铺面板内搭建了分布式振动感知系统；采集了12个测点不同日期的动态弯沉与振动特性数据，比较了振动感知法和传统弯沉法的脱空识别结果。试验结果表明：2种方法的识别结果趋于一致且具有较好的相关性，验证了振动感知法用于脱空识别的可行性。     

确定路面最佳预养护时间的物元分析方法

为确定路面最佳预养护时间,将物元分析理论引入该领域,根据路面使用性能的衰变规律,以预养护方案的费用效益分析为基础,建立了确定最佳预养护时间的物元模型。该模型通过关联函数,同时考虑预养护费用、效益等指标,以综合关联度的大小确定最佳预养护时间,实例分析表明,所建立的物元模型能较全面地反映路面状况对预养护实施时机的影响,可获得较准确的最佳预养护时机。研究结果为确定最佳预养护时间提供了一种有效的方法,为制定科学、合理的预养护计划奠定了基础。