公路行车视距分析与验证

针对中国行车视距测算的现状和存在的问题,基于数字仿真模型技术,提出以"视线棱体"为核心的新的空间视距测算模型,分析并建立"视线棱体"与公路模型相关面的视线通视判断标准,并以此原理研发了相应的应用软件技术,有效地提高了行车视距的计算精度;由于该计算模型和方法符合公路空间的实体关系,且其视距计算可考虑到路侧植物、护栏、标志牌等影响,因而测算结果更为准确。实际工程验证表明:"视线棱体"计算模型和方法的测算成果是可靠准确的;该方法和技术为公路尤其是双车道公路行车视距分析提供了科学而实用的技术手段,对公路安全设计与评价具有重要作用。     

柔性基础下复合地基试验研究综述

对近10年来缩尺试验和足尺试验研究成果的总结和分析,结果表明:柔性基础下复合地基工作性状是柔性基础、垫层、复合地基及下卧层四者之间相互作用与应力应变耦合的结果;除桩土应力比外,桩土沉降差、土拱效应、中性点位置、土工格栅作用等也应得到重视;正交设计或均匀设计尚未广泛应用于试验;有必要将解析解、室内试验与原位测试、缩尺试验、数值模拟和足尺试验结合起来开展研究。     

公路地基沉降预测及其计算方法研究

为弥补公路路基沉降预测中各现有模型存在的不足,提出一种新的沉降预测模型,并给出了利用该模型进行沉降预测的解析方法和数值方法。分析了该模型的特点,说明了测量误差以及测点数对预测结果的影响。通过与其他预测方法的比较,该模型有明显的优势。结合工程实例验证了该模型的合理性,并指出解析方法在求解过程中会影响实测数据的权重,进而影响预测效果;而数值方法求解简单,方便实用,对测点数的多少要求不高,不影响实测数据的权重,预测精度较高。     

基于内聚力模型的沥青路面低温缩裂研究

为了深入分析沥青路面低温收缩裂缝的形成和扩展问题,引入了双线性内聚力模型。使用双线性内聚力模型模拟了沥青路面的低温缩裂过程,并且讨论了双线性内聚力模型参数和面层结构参数对低温缩裂的影响。研究表明:随着温度的降低,沥青面层经历了从材料损伤到断裂的过程。在降温幅度较小时,沥青路面虽然没有形成宏观裂缝,但是路表附近的路面材料已经经历了一定程度的损伤;当降温幅度达到一定值时,沥青路面就会发生脆性断裂,形成宏观裂缝。增加断裂能可以减小路面的损伤程度和受损深度,降低路面的断裂温度,从而延缓了路面的断裂。与断裂能相比,提高开裂强度可以更有效地减小路面的损伤程度和受损深度;减小面层的弹性模量和温度收缩系数可以有效地减小面层的损伤程度。     

旋转压实仪内部角标定方法分析与评价

从内部角标定对混合料体积指标的影响出发,介绍了几种现有的内部角测试原理与方法,并综合已有的测试数据对几种方法进行对比分析与评价,得到如下结论:外延法不适用于所有型号SGC,其与全高度法测试结果存在一定的偏差,该差异与SGC的品牌及型号有关;混合料刚度的差异可能会影响连用混合料法的测试结果,为避免这一误差可采用DAV+HMS法;测量设备可能对测量结果也有一定影响,RAM与DAV测试结果的一致性还有待于进一步研究。随后采用DAV+HMS法对Pine AFG1C型SGC进行的30次重复测试结果表明,精度能满足测试要求。     

水泥混凝土路面DBI施工缺陷的振动板修复方法

为修复水泥混凝土路面DBI施工对接缝部位混凝土产生的扰动破坏,在滑模摊铺机后部增设两块振动平板进行补振。根据振动传播理论,为保证混凝土中粗集料获得最佳振动,提出选用2 300~3 000次/min的振动频率。按有效振动液化原理提出了振动颗粒极限振幅的确定方法。从有效振动深度等边界条件提出振动电机偏心矩的确定方法。结合广东省粤赣高速公路某标段滑模摊铺施工,进行了振动板的实例设计,工程应用表明,振动板能有效消除接缝部位混凝土的缺陷,传力杆牢固可靠;路面平整度显著提高,平整度合格率达到91%以上,比没有加装振动板的标段高23%。     

路堤下水泥土桩复合地基荷载传递规律研究

考虑到路堤荷载下水泥土桩复合地基变形特性,假设了桩间土竖向变形模式,在此基础上,根据弹性力学基本原理,推导得到了水泥土桩复合地基桩身轴力与桩侧摩阻力的解析表达式。理论分析和有限元计算表明,路堤下复合地基桩身出现中性点,中性点以上产生负摩阻力;桩侧正、负摩阻力以及桩身轴力随桩体模量增加或土体模量减小而增加,随桩顶荷载增加而增加。理论计算结果与有限元计算结果比较一致。推导的桩身轴力与桩侧摩阻力解析表达式可为工程应用参考。     

我国高速公路交通荷载标准研究

为制定、补充、修改和完善我国公路行业现行的设计规范和标准;研究我国现行高速公路上行驶的交通荷载标准。从实际出发,根据我国现有高速公路交通荷载现状,在全国范围内实地调查高速公路正在运营的各种车辆荷载,共采集了近7万辆汽车的相关动态数据。根据车辆荷载的实态调查、统计和分析结果,采用数理统计和可靠度理论分析的方法,根据不同的研究目的,分别建立高速公路车辆荷载谱,为进行标准规范修编提供有力的数据支撑。研究结果表明:我国国土面积较大,各地车辆荷载形式众多,不能简单套用同一标准,应根据不同的研究目的,从不同研究理论的角度,根据实际计算、分析的结果,分类研究制定出适合各自研究目的的交通荷载标准。     

沥青路面路表温度预估模型研究

以山东省永久性沥青路面试验路为研究对象,通过在试验路布设气象观测站,在沥青路面结构不同深度处埋设温度传感器,实测了2007—2008年每1 h的路面温度和气象数据。以距路表面20 mm深度处的路面温度作为路表温度,研究了试验路路表温度的分布规律,对路表温度与气温、太阳辐射强度、降雨之间的相关关系进行了计算分析。考虑到降雨对路面材料热学传导参数的影响,分别研究了雨天和晴天(或阴天)两种天气情况下沥青路面路表温度与气温的相关关系,建立了基于晴天(或阴天)和雨天时路表温度的预估模型。分析结果表明,沥青路面的最高温度和最低温度均出现在距路表面一定深度范围内,雨天情况下路表温度与气温存在着密切相关性;晴天和阴天时,前1 h的平均气温和前3 h的平均太阳辐射强度可以较为准确地反映路表温度。路面温度实测值和预测值的对比表明,预估模型具有较高的预测精度和实用性。     

车桥耦合振动系统模型下桥梁冲击效应研究

把桥梁和车辆看作车桥耦合振动体系的两个分离子系统,基于ANSYS软件建立了3种车辆和桥梁的有限元模型。考虑桥面不平度影响,以车轮与桥梁接触点的位移作为协调条件,采用分离迭代算法计算了车桥耦合系统的动力响应。采用快速傅立叶逆变换的方法,应用三角级数叠加模拟了5种等级的桥面不平度及其速度项。通过对一简支梁桥车桥耦合振动的数值模拟,研究了车辆模型、桥面状况和车速对桥梁冲击效应的影响。结果表明:不同车辆模型对桥梁的冲击效应差别很大,桥面不平度对冲击效应的影响较车速大,桥梁的位移冲击效应大于内力冲击效应。因此,设计分析时宜采用能充分模拟车辆特性的复杂模型,移动荷载冲击系数取值建议以位移冲击系数为基准。