沥青混合料抗车辙性能的分形描述方法

为了准确模拟沥青混合料抗车辙性能, 采用分形理论分析了沥青混合料微观结构, 研究了粗细集料不同级配分形维数对沥青混合料抗车辙性能的影响, 并根据级配分形维数公式计算了沥青混合料的分形值, 进行了沥青混合料车辙试验和微观结构的电子扫描。分析结果表明: 4.75 mm通过率是集料尺度的分界点, 集料分形维数与抗车辙性能有一致相关性, 分形值越大, 抗车辙能力越高; 根据路用性能设计集料级配可以定量地分析沥青混合料的级配差异和路面性能, 及路面微观结构与宏观路用性能的关系。     

机场复合道面剩余寿命预估方法

分别运用美国联邦航空局(FAA)基于弹性层状体系理论的道面设计方法(LEDFAA)、中国民用机场水泥混凝土道面设计方法(APDMC)与PCI衰变模型, 建立了复合道面剩余寿命的预估方法, 比较了3种方法的预估结果及其适用性。计算结果表明: 3种预估方法确定的剩余寿命较为接近, 最大偏差为3.2 a, 最小偏差仅为0.1 a, 引起偏差的原因在于不同预估模型采用的控制指标不同。基于LEDFAA设计方法的预估结果对土基模量很敏感, 基于APDMC设计方法的预估结果对混凝土的弯拉强度非常敏感, 而PCI能够全面地反映道面的使用性能, 因此, 在有足够历史数据的条件下, 采用PCI衰变模型预估道面的剩余寿命。     

沥青混合料油膜厚度计算方法

为了精确计算沥青混合料油膜厚度, 考虑了矿粉粒度、沥青混合料压实程度和沥青比例的影响, 采用HORIBA-300型激光散射粒度分布分析仪对矿粉的粒度进行测量, 分析了矿粉粒度的尺寸范围, 提出了沥青隔离膜的概念, 建立了沥青油膜厚度计算模型。采用旋转压实仪成型沥青混凝土试件, 对比分析了沥青油膜的计算值与实际测量值。分析结果表明: 采用新的油膜公式反算的沥青用量范围为4.55%~4.85%, 采用传统方法反算的沥青用量范围为4.20%~5.20%, 而试验最佳沥青用量为4.70%, 显然新方法精度高。     

基于路面不平整度的车辆振动响应分析方法

为了分析路面与车辆的相互作用, 提出了四自由度1/2车辆模型相对于不平整路面耦合振动分析方法。根据GB/T7031-1986建议的公路路面功率谱密度的拟合表达式, 在分析了运行汽车固有振动频率和行驶速度的影响后, 获得分布在一定频率范围内的离散功率谱密度数据, 利用离散傅立叶逆变换得到路面不平度值, 并以此作为1/2车辆垂向动力学模型的输入激励, 通过数值仿真得到运行车辆系统在不同路面不平整度下的时域响应。分析结果表明: 车辆动荷载系数随车速增大呈线性增加, 随路面等级变差呈非线性增大, 路面等级是影响车辆动力作用的最显著因素。     

冲击荷载下钢筋混凝土结构动力性能研究进展

钢筋混凝土结构广泛运用于结构中的承重结构,在役期间可能遭受意外撞击。钢筋混凝土结构在冲击荷载下的动力性能与静载下的力学性能有很大不同。该文在国内外相关文献研究基础上,总结了近三十年来冲击荷载下钢筋混凝土结构在试验研究、理论研究和有限元数值分析方面取得的研究进展,并指出了尚待进一步研究的内容。     

集料表面纹理粗糙度的测量

为了有效评价集料表面纹理粗糙程度对沥青混合料路用性能的影响, 采用激光轮廓仪直接测量了9种不同集料的表面纹理轮廓曲线, 通过轮廓滤波方法将其划分为宏观纹理和微观纹理, 并应用几何统计方法, 以算术平均偏差、算术平均波长和轮廓偏斜度为评价指标, 对其表面纹理粗糙度进行了定量评定。分析结果表明: 算术平均偏差最适宜用来描述集料表面纹理的粗糙程度, 算术平均偏差越大, 集料表面纹理的粗糙度越大; 波长2mm为集料表面宏观纹理和微观纹理的界限值; 根据算术平均偏差, 集料表面纹理粗糙度可以划分为4级。     

粗集料表面纹理的分形评定及沥青混合料性能试验

采用激光轮廓仪测量了7种不同粗集料的表面纹理曲线, 应用结构函数法分析了粗集料表面纹理的分形特性, 采用特征粗糙度综合表征了粗集料表面纹理的粗糙度、形状和坡度特性, 并考察了特征粗糙度对沥青混合料性能的影响。分析结果表明: 粗集料表面纹理在一定范围内具有分形特性, 其特征粗糙度与沥青混合料动稳定度和冻融劈裂强度比具有显著的线性相关性; 随粗集料表面纹理特征粗糙度的增加, 沥青混合料高温抗变形能力、抗水损害能力和低温抗裂性能逐渐增强。     

喷涂型沥青路面预防性养护材料性能评价指标及方法

为有效发挥喷涂型沥青路面养护材料的功能, 根据防止或延缓沥青的老化性能, 抵御水侵入路面结构内部的防水性能, 以及抗滑性、耐久性和耐油污性等路用性能要求, 采用5种不同喷涂型预防性养护材料进行研究, 通过室内试验建立针对这类材料路用性能评价指标和方法。分析结果认为: 添加养护材料的沥青老化前、后残留延度比能够较好地反映养护材料的抗老化性, 良好的养护材料渗水系数应降低80%以上, 其抗滑性以测得的摆值不低于沥青路面的验收标准, 并可通过磨耗试验后摆值变化规律和车辙试验的动稳定度的降低程度分别建立喷涂型养护材料的耐久性和抗油污性的评价方法。     

沥青含量对混合料疲劳极限特性的影响

利用马歇尔试验确定了沥青混合料的最佳沥青含量, 采用控制应变的小梁疲劳试验, 研究了最佳沥青含量和富沥青含量混合料弯拉劲度模量随应变水平的变化规律, 得到了应变水平与荷载作用次数模型, 并分析了2种混合料在不同应变水平和轴次下的疲劳特性。分析结果表明: 不同应变水平下, 2种混合料弯拉劲度模量随荷载作用次数变化规律基本一致, 高应变水平下弯拉劲度模量迅速衰减, 低应变水平下初始阶段模量明显降低, 随后趋于平缓; 以弯拉劲度模量降为初始值的一半作为破坏标准, 2种混合料疲劳寿命和应变的关系都呈非线性特征, 且低应变水平下曲线呈现典型的渐近线趋势, 表明2种沥青混合料具有类似的疲劳极限特性; 富沥青含量混合料在高应变水平下对疲劳极限特性影响有限, 只有当应变水平小于100με时才对疲劳寿命有明显改善; 在进行永久性沥青路面沥青层设计时, 不能简单通过增加沥青含量减薄沥青层厚度。     

沥青混合料抗剪性能的三轴剪切试验

借助三轴剪切试验研究了沥青混合料的抗剪性能, 采用简单性能试验考察了剪切疲劳作用的影响以及抗剪强度参数与车辙之间的相关性。研究发现: 级配类型、沥青用量、沥青性质及试验温度对混合料抗剪强度有显著影响, 抗剪强度随着荷载作用次数的增加呈幂函数递减, 抗剪强度参数与抗车辙性能之间呈良好的对数关系。结果表明剪切疲劳产生的流动变形是车辙产生的主要原因。