基于沥青加铺层结构疲劳寿命的夹层位置确定

为探索格栅夹层在沥青加铺层结构中的最佳位置,用有限元软件分析夹层位置对夹层上下沥青加铺层结构应力、应变影响的规律,计算不同情况下的加铺层结构疲劳寿命;考虑加铺层厚度、加铺层模量、旧路当量回弹模量、格栅模量对格栅最佳位置的影响,进行正交试验分析;通过轮载模拟疲劳对比试验及铺筑试验路验证了所得结果的科学性和合理性,并提出夹层最佳位置设置建议.结果表明:当格栅夹层设置在距旧路表面1/6～1/3沥青加铺层厚度时,按不同方法预估的加铺层结构疲劳寿命远大于格栅设置于旧路表面;而且结构参数的变化基本不影响夹层的最佳位置.     

土工格栅处治填挖交界路基数值模拟与现场试验

考虑地基与路基的压缩变形与填挖交界处的相互作用, 应用分析软件ANSYS建立了路基变形有限元模型, 模拟了格栅竖向间距与挖方段铺设长度对土工格栅加筋纵向处治填挖交界路基的影响规律, 并通过现场修筑不同方案的试验路段和沉降跟踪观测, 研究了土工格栅铺设层数对填挖交界路基差异沉降的影响。分析结果表明: 土工格栅的竖向铺设间距在0.8~1.0m时, 路基不均匀沉降较小, 路面产生竖向位移的变化较缓慢, 建议土工格栅铺设的竖向间距以不大于1.0m为宜; 改变锚固端格栅铺设长度对路面竖向沉降的影响很小, 从经济角度考虑, 挖方段土工格栅的最小锚固长度选取2m;在路基96区和94区底各铺设一层土工格栅可以有效降低路基差异沉降。     

不同层位格栅加筋的沥青混凝土力学性能

为了分析格栅层位对加筋沥青混凝土力学性能影响的内在规律, 分别制作不同层位格栅加筋的沥青混凝土轮碾成型试件和马歇尔成型试件, 进行了混凝土层间剪切与层间拉拔试验, 同时研究了格栅层位对加筋沥青混凝土强度性能的影响, 并引入无量纲的韧性指数对劈裂强度试验进行评价。结果表明: 设格栅的沥青混凝土试件的力学性能都优于不设格栅的试件; 在25℃和60℃的不同层位格栅加筋的沥青混凝土的层间抗剪能力相似; 当格栅设于混凝土试件中间时, 加筋沥青混凝土层间粘结能力最好, 其抗压强度、抗压回弹模量及韧性最大; 当格栅远离混凝土中间时, 加筋混凝土的劈裂强度最大。     

绿色生态型城市道路评价指标体系

为科学合理地评价绿色生态型城市道路,确立了绿色生态型城市道路概念,从设计合理性、道路功能效果、节能减排效果、绿化效果和环境保护效果五方面提出了绿色生态型城市道路评价指标体系,包括5个一级指标、14个二级指标与31个三级指标,并对各指标进行了阐述,确定了各指标的评价标准,提出了基于Spearman等级相关系数组合赋权方法与区间逼近方法的绿色生态型城市道路评价方法,并对中新天津生态城绿色生态型道路进行了评价。评价结果表明:中新天津生态城绿色生态型道路21个三级指标评定结果为优,其余10个指标评定结果为良;12个二级指标评定结果为优,其余2个指标评定结果为良;一级指标中设计合理性与环境保护效果评定结果为良,其余指标评定结果为优;绿色生态型城市道路评价指标集合到评价等级优的距离为3.82,为评价指标集合到各评价等级的最小距离,中新天津生态城绿色生态型道路评价结果为优,与实际相符,因此,绿色生态型城市道路评价指标体系与评价方法合理、可靠。     

胶粉沥青混合料配合比设计优化

为确定胶粉沥青混合料的最优配比方案,采用主骨架空隙填充法进行混合料级配设计,以目标空隙率作为主要控制指标,矿料间隙率、沥青饱和度等其他体积指标及马歇尔稳定度作为一般控制指标,同时对比研究了不同胶粉掺量对胶粉改性沥青混合料最佳油石比的影响效果。结果表明:采用主骨架空隙填充法(即CAVF法)进行胶粉改性沥青混合料级配设计,能有效解决胶粉颗粒对矿料骨架的干涉作用,设计级配方案最佳油石比为7.0%;胶粉掺量对混合料最佳油石比影响微小,可忽略不计。     

水泥稳定基层用橡胶颗粒表面处理技术评价

为改善橡胶颗粒与水泥基材料的黏结性,提升橡胶颗粒水泥稳定基层力学性能,提出了3种橡胶颗粒表面处理技术,明确了橡胶颗粒表面处理效果评价方法,揭示了橡胶颗粒亲水性及表面黏附性变化规律,探明了表面处理技术对橡胶颗粒水泥稳定砂砾力学性能的改善效果。结果表明：经NaOH和硅烷偶联剂处理后橡胶颗粒吸水率可分别提升23.7%和21.1%;经NaOH、硅烷偶联剂、硅粉处理后橡胶颗粒水泥黏附率分别提高51.6%、129%、32.3%;经NaOH、硅烷偶联剂、硅粉处理后的橡胶颗粒水泥剥离率可分别下降21.4%、28.6%、14.3%,其中,NaOH处理后水泥剥离面积较小;综合考虑处理效果与经济成本,推荐NaOH作为橡胶颗粒表面处理技术;NaOH处理后橡胶颗粒水泥稳定砂砾的力学强度和回弹模量均有所提升,其中7 d无侧限抗压强度可提升9.4%。     

沥青路面加铺层补强设计结构方案优化分析

为完善旧沥青路面加铺层结构方案的优化,通过分析研究,建立了基于数据包络分析(DEA)的加铺层结构优化方法,补充了对费用、寿命和加铺效果等方面的综合比较分析。计算分析表明,该方法科学合理,弥补了以往方法不足。     

基于现场测试的道路压电俘能系统电学性能

为全面测评道路压电俘能系统在开放交通条件下的电学性能,采用16个自主研制的15 cm × 15 cm × 3 cm压电俘能装置并联,设计俘能模块布设点位,铺筑道路压电俘能系统现场测试段,基于随机开放交通条件下道路压电俘能系统开路电压波形信号响应特征,系统研究了现场不同荷载、不同车速工况下道路压电俘能系统电学输出规律,并...     

大型港区港内波浪条件分析研究

以某大型港区工程为实例,通过波浪整体物理模型试验,研究了通过防波堤口门传入港区的波浪条件,并采用数学模型模拟了港内局部小风区成浪的影响。并将两者的结果按照相关方法进行了合成和对比分析。结果表明,对于大型港区,港内局部小风区风成浪对港内码头设计波浪要素和码头泊稳条件都有一定的影响,这是大型港区设计时需要考虑的因素。同时还指出对于防波堤越浪的情况,应考虑越浪产生的堤后次生波对港内码头处波浪条件的影响。     

离散元法的沥青路面车-路动力学响应分析

为了分析车辆荷载作用下沥青路面结构的细观状态力学响应，建立了二自由度1/4车辆模型与多层路基路面耦合离散元模型，通过各结构层单轴压缩应力-应变试验与相同工况试验数据比较，经迭代运算得到路面离散元模型各结构层细观参数，应用试验得到的沥青路面细观参数建立多层路基路面模型，在离散元模型的上表面设定一定不平度，在一定速度作用下，1/4车辆模型在路基路面离散元模型上表面匀速移动，从而求解车辆动荷载作用下沥青路面各结构位移、应力等细观受力状态。进而改变1/4车辆模型的车体悬架刚度、悬架阻尼系数、轮胎刚度，轮胎阻尼系数，从而获得在改变车辆参数作用下沥青路面内部的应力变化规律。研究结果表明：基于离散元理论不但可以求得沥青路面在车-路相互作用下各层的应力与变形，而且还可以求得沥青路面各结构层颗粒流的变化趋势，在车辆移动荷载作用下，随着路基路面深度增加，各结构层颗粒流竖直方向动态位移与应力响应依次减少，其中上基层颗粒流动位移比上面层颗粒流动位移减少25%，下面层颗粒流竖向应力约为上面层颗粒流竖向应力的50%，水平方向上颗粒流既有压应力又有拉应力，变化比较复杂，上面层颗粒流水平方向主要承受压应力，其余结构层主要承受拉应力；增加轮胎与悬架刚度系数对模型颗粒流水平方向拉应力影响较大，增加轮胎与悬架阻尼系数对垂直方向颗粒流压应力与水平方向拉应力影响较小。