钢桥面改性沥青SMA10抗滑性能及衰变规律研究

为研究钢桥面改性沥青SMA10铺装抗滑性能及衰变规律,选用集料/沥青混合料摩擦特性测试仪,对不同温度条件与荷载水平条件下的试件进行加速加载磨耗试验,采集试验过程中的动态摩擦系数D_μ,同时采用摆式摩擦仪、铺砂法及激光扫描仪对加速磨耗试件的摆值BPN、构造深度MTD及断面平均构造深度MPD进行周期性采集,获取多因素条件下SMA10抗滑性能指标变化数据,并基于Asymptotic模型,采用归一法及导数极值法进行数据处理,建立抗滑性能评价指标与磨耗次数之间的相关性。结果表明：1)随着磨耗次数的增加,SMA10的抗滑性能衰减速率呈“先快后慢”规律,且各项指标均具有良好的一致性,相关性系数达到0.95以上;2)不同磨耗阶段,抗滑性能指标及衰变速率存在较大差异,相对于温度条件,荷载水平对加速抗滑性能影响更大。     

盐蚀条件下沥青混合料路用性能及表面功能演化规律研究

针对沥青路面在融雪盐反复侵蚀作用下服役性能加速劣化这一现象,采用室内加速盐蚀试验模拟了沥青路面所处的盐蚀-干湿循环以及盐蚀-干湿-冻融循环环境,而后对沥青混合料在不同盐蚀环境下的路用性能及路面表面功能演化规律进行了探究。结果表明：1)随着盐蚀-干湿循环及盐蚀-干湿-冻融循环作用次数的增加,沥青混合料的服役性能均出现了不同程度的劣化,水稳定性下降尤其严重;2)在20%的盐溶液中经16次盐蚀-干湿循环或10%的盐溶液中经12次盐蚀-干湿-冻融循环作用后,沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比无法满足规范最低要求;3)随着循环作用次数的增加,沥青混合料的性能劣化幅度趋于减缓;4)盐蚀-干湿循环及盐蚀-干湿-冻融循环作用加剧了沥青路面表面的抗滑性能衰减,但有利于表面降噪性能的改善。该研究结果可为沥青路面在盐蚀环境下的性能损伤机理研究以及路面的耐久设计提供参数依据。     

3种成型工艺下双层排水路面细观结构

针对3种双层排水路面施工工艺(传统“热+冷”层铺工艺、“热+暖”层铺工艺和“热+热”一体化成型工艺),采用离散元法与室内试验分别成型了板式试件与圆柱形试件,对比了3种施工工艺下双层排水路面的层间形态;基于虚拟剪切试验与室内直接剪切试验,分析了成型工艺、黏层油用量对双层排水路面层间抗剪强度的影响;利用可视化手段,获得试件不同层位空隙率分布规律。结果表明:传统层铺工艺层间界面趋于水平面形态,而另外两种施工工艺层间界面形态呈交错嵌挤状;基于一体化成型工艺的双层排水路面层间界面抗剪强度明显高于两种层铺工艺;3种施工工艺下各分层空隙率基本符合靠近试件中心较小、试件外围较大的分布规律。“热+暖”层铺工艺是当前双层排水路面值得探索的施工方式。     

高抗车辙沥青路面技术在高速公路互通匝道路面维修中的应用

针对高速公路匝道车辙治理,通过室内试验对SBS改性沥青、抗车辙剂、无车辙沥青路面3种技术方案的路用性能进行对比研究,结果显示,无车辙沥青路面技术具有突出的高温性能,同时水稳定性、低温抗裂性能也比其他技术显著提高;结合试验段及实体工程对无车辙沥青路面技术进行应用研究,探讨其施工工艺和质量控制措施,提出适宜的施工控制参数。     

MS-7型超粗微表处组成设计与路用性能研究

为研究MS-7型超粗微表处的组成设计与路用性能,通过直剪试验分析最大密度级配曲线n值对内摩擦角的影响,基于施工和易性确定MS-7型微表处的级配范围;通过湿轮磨耗试验和负荷车轮黏砂试验确定MS-7型微表处的油石比;通过正交试验分析不同因素对MS-7型微表处开放交通时间的影响;通过轮辙变形试验对比分析MS-7型微表处和多层微表处的抗车辙性能。结果表明,随着不同类型微表处级配中最大粒径的增大及MS-7型微表处最大密度曲线中n值的增大,微表处集料的抗剪强度及内摩擦角增大;满足施工和易性要求的MS-7型微表处级配对应的最大密度曲线n值为0.3～0.6;MS-7型微表处的油石比为5.0%～7.0%;温度是影响MS-7型微表处开放交通时间的最主要因素,水泥掺量为3%、速凝剂掺量为0.9%时MS-7型微表处可在3 h内开放交通;MS-7型微表处的抗车辙性能显著优于多层微表处。     

钢桁架结构施工全过程力学分析与抗倒塌性能研究

钢桁架结构在施工过程中常伴有内力重分布,研究其在施工全过程中的结构内力变化规律与抗倒塌能力,对保障钢桁架结构的施工安全意义重大。本文以雄安科创园体育馆钢桁架施工为研究对象,采用现场实测与数值模拟相结合的方法进行施工全过程力学性能与抗倒塌性能分析。研究表明,实测数据与数值模拟结果吻合度较高,验证了数值模拟方法的有效性;经方案优化及论证,通过设置钢绞线辅助施工方法使得施工更为简单、快速、安全;单外侧钢柱失效并不能引起结构倒塌,双外侧钢柱失效具有倒塌风险,结构具有一定的安全储备。     

爆炸冲击波隔离防护装置的试验及研究

爆炸发生后的瞬间,其中心的超高压空气团扩散,猛烈冲击其周围的介质形成爆炸冲击波,这种爆炸冲击波对舰船外部及内部通风设施具有强大的破坏力和杀伤力。本文通过对爆炸冲击波作用原理的研究,提出舰船集体防护系统滤毒通风装置前实现爆炸冲击波防护的解决方案,研制成功了能瞬间快速关闭的通风阀门(HFB系列抗冲击波阀),能够有效隔离冲击波的进入,保证滤毒通风装置不被破坏。产品经过大量的模拟冲击波试验验证,满足了滤毒通风装置对爆炸冲击波的隔离要求。     

悬索桥岩锚式锚碇的承载特性研究

悬索桥岩锚锚碇系统能充分利用岩体承载能力, 但至今工程案例较少, 为了研究其承载特性和破坏模式, 以主跨为 1768m 的某公路双塔单跨吊钢箱梁悬索桥岩锚锚碇为背景, 首先建立了锚址区地质概化模型, 通过原位测试和室内试验分析得到岩体力学特性。 然后, 采用 FLAC3D 建立了锚碇系统及围岩相互作用的三维模型, 模拟分析了岩锚区围岩塑性区分布规律、 变形特征、 岩锚破坏模式。 最后, 采用楔形断裂法得到了岩锚的抗拔安全系数。 得出结论如下: (1) 岩锚锚碇系统的破坏机理为主缆拉力作用下, 锚体及周边围岩沿着破裂角发生整体拉剪复合破坏; (2) 通过超载法得到该桥岩锚锚碇围岩稳定安全系数为 7. 0; (3) 采用 “楔形断裂法” 得到岩锚锚碇的抗拔安全系数为 4. 0。     

铁尾矿砂的静力学特性研究

测试分析了繁峙-代县一带铁尾矿砂的外观形貌、物理性质、化学成分等基本性质,探究了特细铁尾矿砂的击实特性、承载比(CBR)、抗剪强度等静力学特性,结果表明：繁峙-代县一带的铁尾矿砂均属于特细砂,比重略大于土,SiO₂+Fe₂O₃含量大于80%;特细铁尾矿砂的击实曲线具有干压实(风干状态)和湿压实(最佳含水状态)两大特征,最佳含水率在13%左右、最大干密度在1.79 g/cm³左右;特细铁尾矿砂的CBR值较低,黏聚力较小,不宜直接作为路基填料。     

超固结土固结不排水试验抗剪强度取值研究

土的抗剪强度是土力学核心问题之一,因此以超固结低液限粉质黏土为研究对象,采用固结不排水试验研究土的有效和总黏聚力、内摩擦角取值.从试样真实破坏形态出发,推导出试样的真抗剪强度参数值取值标准为0.8倍有效应力比峰值;超孔隙水压力峰值对应的抗剪强度值物理意义明确、数值易于确定,可替代0.8倍有效应力比峰值作为真抗剪强度参数...