国产环氧沥青混合料性能试验及在桥面铺装中的应用

结合工程实例介绍国产环氧沥青材料系列产品在水泥混凝土桥面的应用.根据混凝土桥面铺装原材料及粘结层的技术指标及要求,对国产环氧沥青混合料进行组成设计以及相关性能试验,并与几种常用的铺装材料进行比较.研究表明,国产环氧沥青混合料及国产环氧沥青粘结料是性能优异的混凝土桥面铺装材料.结合该工程简述了国产环氧沥青混凝土铺装的施工要点.     

加载周期对沥青路面动态响应的影响

不考虑行车动荷载对路面影响的传统路面设计方法存在诸多弊端,本文首先利用有限元方法对不同加栽周期的行车动荷栽作用下路表面弯沉的变化趋势进行了计算和分析,其次对不同加栽周期时的寿命比进行了比较。分析结果表明当加载周期在0．05s～0．4s之间时路面动弯沉值显著大于静弯沉值,其中,当加载周期为0．09s时,动弯沉值比静弯沉值大21％,此时,路面的实际使用寿命只有静力条件下计算寿命的41％。江阴大桥交通量调查结果表明大多数满载重车在高速公路上的行驶速度都满足不利加栽周期条件,对路面实际使用寿命的影响非常显著。因此,在路面设计中应该对载重汽车的行驶速度以及由此引起的动态效应进行着重分析和考虑。     

正交异性钢桥面沥青混凝土铺装层荷载图式研究

钢桥面铺装荷载图式是钢桥面铺装力学分析的基础。利用三维有限元方法对265／70R19．5（11．00R20）轮胎与正交异性钢桥面铺装的接触过程进行了模拟,计算出了轮胎与铺装接触的平面分布以及接触区域内应力的分布特性。研究结果表明：轮胎与铺装接触区域的平面形状以及接触区域垂直应力分布等都随着汽车荷载的变化而变化;当汽车轴载超过100kN时,轮胎与铺装接触区域的平面形状近似为矩形;当轮胎作用于正交异性钢桥面U形加劲肋腹板顶面时,轮胎与铺装层接触区域的垂直应力横向分布接近于“凸”形,当轮胎作用域正交异性钢桥面板U加劲肋腹板之间时,接触区域的垂直应力横向分布接近于马鞍形。在钢桥面铺装力学分析时选用双矩形荷载能够较好的模拟轮胎与铺装接触平面的实际状况,而轮胎荷载的横向分布应该综合考虑轮胎作用最不利位置之后决定。     

硅藻土改性沥青胶浆高温性能评价

采用常规指标试验和不同温度下的高温动态剪切（DSR）试验,分析了硅藻土掺量对改性沥青高温性能的影响。试验结果表明：加入硅藻土后沥青胶浆的高温抗车辙能力明显提高,温度敏感性显著降低;随着硅藻土掺量增长,高温性能先提高后降低,合理掺量为11％-13％;常规指标不适合用于评价硅藻土改性沥青高温性能。     

应变疲劳试验中小梁刚度损伤模型研究

为了研究沥青混合料应变疲劳试验中小梁的刚度损伤状况,基于材料力学的相关理论建立了小梁刚度损伤模型,分别研究了小梁的损伤由截面下部往上和由上下两边往中间扩展时其刚度衰变规律。研究表明:当小梁的损伤由下往上扩展时,小梁的中性轴与截面上部的距离由初始的0.5h先减小,随后又逐渐增大,最终又回到初始位置,同时,小梁的刚度衰减也经过3个阶段:小梁的刚度下降幅度较大阶段;小梁的刚度下降较为平缓阶段;小梁的刚度下降的幅度又有所增大阶段。当小梁的损伤由上下两边向中间扩展时,中性轴位置保持不变,小梁的截面刚度在初始阶段下降幅度较大,随后逐渐下降,最后趋于稳定。     

变幅交变应变控制下沥青混合料应力响应

借助于单位阶跃函数将分段的应变写成连续应变的形式,基于Burgers模型,求解出变幅交变应变控制条件下沥青混合料的应力解析解;同时,开展了沥青混合料变幅疲劳试验,并将解析解与试验结果进行比较。结果发现:当加载顺序为先低后高时,沥青混合料在两阶段的应力都会随着荷载作用次数的增加而减小;而加载顺序为先高后低时,沥青混合料在低应变控制的初始阶段会存在一个平衡应力,当卸载幅度过小时,低应变控制阶段的初始应力会高于平衡应力,应力会随着荷载作用次数的增加而减小,当卸载幅度过大时,低应变的控制阶段的初始应力会低于平衡应力,应力随着荷载作用次数的增加先增大后减小。     

基于动态参数的新型半刚性沥青混凝土路面结构力学分析

基于弹性层状体系理论,借助大型有限元软件ABAQUS建立了新型半刚性路面结构三维有限元模型,引入铺面材料动态模量参数,并编写了UTRACLOAD和DLOAD用户子程序,研究不同车速以及连续变速下的路面结构动力响应,与基于静态参数的路面结构力学响应进行了对比;并分析了特定车速下新型半刚性路面结构与传统路面结构各力学性能指标的差异.结果表明;车速对路面结构各动力响应值的影响较小;车辆在连续变速时,路面结构上中面层受到了更为不利的剪应力作用;相比于静态模量,采用动态模量分析的半刚性基层层底拉应变减小,而沥青混凝土上面层剪应力水平增加;新型半剐性路面结构能有效降低交叉口路段车辙情况发生的几率,提高其抗永久变形能力.     

重载交通下桥面沥青铺装抗剥落性能影响因素评价

为评价重载交通条件下桥面沥青铺装的抗剥落性能,基于改进的重载处理方法和水浴预处理方法,采用控制变量法研究了路面常用6种沥青的种类、用量、指标以及4种集料的种类、级配对沥青混凝土抗剥落性能的影响。试验结果表明：沥青和集料均对重载作用下桥面沥青混凝土的抗剥落性具有显著影响。6种沥青中环氧沥青成型的混凝土试件具备最优的抗剥落性能,沥青3大指标中软化点与沥青抗剥落性能相关性较好,可作为重载交通下桥面沥青铺装中沥青种类的选取指标;重载交通下桥面沥青铺装中集料选取除了考虑要求为碱性集料外,集料的坚固性也是沥青混凝土抗剥落性能的重要影响指标。     

硅藻土沥青混合料阻热性能及其对冻土地基的影响

通过对硅藻土改性沥青混合料热传导性能试验研究,得出了不同硅藻土掺量条件下混合料的热传导系数和热容量参数,同时利用有限单元法对冻土地区公路的温度场变化情况进行了研究.室内试验结果表明,硅藻土改性沥青混合料的导热性能比普通沥青混合料有一定程度的降低,其中添加15%硅藻土的沥青混合料热的传导系数比普通沥青混合料降低10%左右...