环氧沥青混合料疲劳衰变特性试验

为获取钢桥面铺装环氧沥青混合料的疲劳衰变特性,首先基于正交异性桥面板-铺装层组成的复合结构模型,计算出标准胎压、超载50％以及超载100％胎压作用下铺装层的最大拉应变,作为疲劳试验应变水平的选取标准;然后,采用小梁四点弯曲疲劳试验对3组不同温度和不同应变条件下的环氧沥青混合料疲劳性能进行测试;最后,利用威布尔公式对不同温度与应变条件下的环氧沥青混合料疲劳寿命与疲劳裂纹扩展时的作用次数进行预测.结果表明:环氧沥青混合料初始模量大小仅与温度相关,与应变水平无关;在10℃和20℃时,1.38 MPa以下胎压以及30℃时0.7 MPa胎压作用500万次均不发生疲劳破坏;30℃时,1.1 MPa和1.38 MPa胎压分别作用66 833次和35 480次出现疲劳损坏现象;相同应变作用下,试验温度越低,小梁疲劳破坏越快;环氧沥青混合料疲劳曲线可明显分为试验设备稳定、疲劳裂缝启裂、疲劳裂缝扩展3个阶段.研究结果可为环氧沥青混合料铺装疲劳寿命预估以及预防性养护提供理论依据.     

城市道路交通流短时预测及可靠性分析

为了捕捉交通流随机波动导致的交通流短时预测的不确定性,利用反映预测波动的异方差对可靠性进行量化预测;基于时间序列及其异方差理论,构建了以单整自回归滑动平均ARIMA(0,1,1)模型为均值方程的城市道路交通流短时预测的广义自回归条件异方差GARCH(1,1)模型. 通过ARCH LM检验证实,GARCH(1,1)模型能够有效捕捉并消除ARIMA(0,1,1)模型的异方差性.结果表明:基于GARCH(1,1)模型的城市快速路流量预测的MAPE值不高于10%,城市快速路及主干道速度预测的MAPE值为7.86%~10.24%;与ARIMA(0,1,1)模型预测的固定置信区间相比,在自由流交通状况下,GARCH(1,1)模型在有效预测前提下的预测置信区间更窄;在交通拥挤状况下,GARCH(1,1)模型能够通过放大预测置信区间宽度减少无效预测.      

高速公路紧急救援服务点选址模型的研究

在总结高速公路紧急救援服务点选址原则基础上,应用应急系统选址主要模型--集合覆盖模型和最大履盖模型,初步解决了高速公路紧急救援体系中多个服务点选址问题.然后,分别建立了服务点安置费用相同和不同情况下的集合覆盖模型,并给出模型解法步骤,介绍了最大覆盖模型.最后,通过算例阐述了应用模型解决高速公路多个紧急救援服务点选址问题的策略和求解过程,计算结果表明,该模型在解决多个服务点选址问题时具有较好效果,为决策者在成本和实际需求之间权衡,最终确定服务点选址方案提供了依据.     

碎石型陶粒环氧沥青混合料试验研究

结合碎石型陶粒与国产环氧沥青配制混合料,并进行混合料的性能研究和综合评价.在15%的陶粒掺加比例情况下,采用马歇尔试验方法确定混合料的最佳油石比.通过车辙试验、浸水马歇尔试验等,进行混合料的强度、高温稳定性、水稳定性、抗滑性试验研究,得出符合钢桥面铺装要求的碎石型陶粒环氧沥青混合料.研究成果可为陶粒用于环氧沥青混合料的研究提供试验依据,并为将来陶粒作为钢桥面铺装原材料的推广与应用提供参考.     

立转开启式桥梁钢桥面铺装层力学响应分析

结合天津海响螺湾开启桥,采用三维有限元分析方法建立了车辆荷载作用下开启桥正交异性钢桥面铺装体系的仿真模型,分析了不含纵隔板和含纵隔板两种情况下的铺装层力学响应.建立了1/4含铺装层的开启桥整桥模型,分析了整个动态开启过程.分析结果表明,以不同力学响应为铺装层力学控制指标时,采用的仿真模型也不同;开启角度最大时,铺装层最大剪应力达到最大值,比刚开启时增加了50%.     

基于微观仿真与极值理论的城市交叉口安全评价方法

为了提升中国的道路安全评价水平,提出一种基于微观交通仿真与极值理论相结合的城市交叉口安全评价方法。首先提出一种新的微观交通仿真标定方法,它是以优化冲突参数后侵占时间（Post-encroachment Time,PET）分布作为标定目标,同时将平均排队长度和冲突数量作为约束条件,并使用遗传算法寻找仿真模型中最优驾驶人行为参数的系统性方法。然后引入极值理论中的极大阈值方法（Peaks-over-threshold,POT）,选用PET值作为模型输入指标,对交叉口年平均事故频率进行预测。选取上海市奉贤区的10个交叉口作为案例分析,对交叉口仿真建模后,分别使用基于平均排队长度的传统标定方法、考虑冲突数量的两阶段标定方法和优化PET分布的多约束标定方法进行标定,并使用POT方法获得各交叉口的事故预测值。结果表明：所提方法在相关性检验、相对安全检验和事故预测3个方面显著优于其他2种标定方法;将其与基于实际观测冲突的极值预测进行对比,发现两者在相交冲突和追尾冲突的事故预测上表现均较为良好,而对于换道冲突的预测较为一般;提出的基于微观交通仿真与极值理论的方法是一种可行的、有潜力的城市交叉口安全评价方法。     

大跨径钢桥面浇注式沥青混凝土铺装应用研究

浇注式沥青混凝土具有优良的防水、抗老化性能、抗疲劳性能以及对钢桥面板优良的追从性,其在国外应用于桥面铺装已有多年的历史,取得了丰富的经验。本文从浇注式沥青混凝土的材料组成设计、粘结层强度、混合料特性与路用性能、浇注式沥青混合料的生产与摊铺等方面出发,全面系统地研究了大跨径钢桥面浇注式沥青混凝土铺装技术。     

水平荷载作用下钢桥面铺装层的剪切分析

桥面铺装是桥梁结构的重要组成部分，具有良好使用性能的桥面铺装是保证车辆安全行驶的必要条件。论述运用有限元方法分析了水平及竖向均布荷载作用下，铺装厚度和模量对铺装层剪应力的影响，为桥面铺装的剪切设计提供设计理念。     

钢桥面铺装复合梁试件弹塑性研究

对钢桥面铺装沥青混合料材料进行循环荷载下的弹塑性分析。研究显示复合梁试件计算结果与极限加载试验结果基本一致。与弹性模型的计算结果对比说明运用弹塑性理论对铺装层材料力学性能进行改进是合理的。在等荷载加载情况下，本研究计算了复合梁试件弹性模型和弹塑性模型的挠度和应力、应变，比较分析了两种模型在相同条件下的受力变形特性。     

环氧沥青防水黏结层在钢桥面浇注式沥青混合料铺装中的适用性研究

为研究钢桥面铺装中环氧沥青黏结层与浇注式沥青混合料铺装层配合使用时的黏结性能,采用拉拔试验研究了粉胶比、高温老化对环氧沥青黏结层黏结强度的影响,以及浸水、黏结层洒布量、黏结层与铺装层施工间隔时间对复合梁黏结强度的影响.试验结果显示,环氧沥青黏结层抗高温老化性能优良,加入矿粉会降低其黏结性能,复合结构的黏结层洒布量不宜低于0.6 L/m2,施工间隔时间不宜大于48 h.