沥青路面核心设计理论的统一

从沥青路面的结构行为方程出发，以上海地区的环境条件为例，按基于性能设计方法优化得出若干路面结构，通过对各路面结构的力学分析和计算，建立沥青层底面拉应变和路基顶面压应变与路面寿命之间的关系，即导出路面现场疲劳方程．将其与国外主流设计方法和我国规范设计方法中采用的疲劳方程进行了对比，结果表明：结构行为分析法与国际现行的设计方法具有内在的一致性，它统一了目前使用的不同类型的设计方程和设计分析理论，实现了路面力学性能与使用性能的统一．     

基于路用性能的沥青路面全寿命周期设计方法

选择沥青路面的车辙、疲劳裂缝和温度裂缝等主要病害作为路用性能路面设计的主要指标,结合交通荷载、环境、材料组成、路面结构的力学反应量等因素,对路面结构各层永久变形进行预估,分析了沥青层的自上而下裂缝、自下而上裂缝及温度裂缝,并将路用性能分析应用到全寿命周期效益、费用计算和养护方案选择中,并提出基于路用性能的沥青路面全寿命周期设计新方法及计算流程.采用该方法对石家庄一安村高速公路路面车辙、裂缝进行预测,并与实测值对比,同时,对新建段路面结构进行设计.研究结果表明:路面车辙及自上而下裂缝模型预测值与实测值相差较小,偏差小于20％;自下而上裂缝及温度裂缝模型预测值与实测值相差相对较大,偏差大于40％;路面状况指数预测值适用性较好;该方法对沥青路面设计有较好的适用性,达到了从结构材料设计一体化及全寿命周期角度考虑路面设计的目的.     

沥青路面的行为函数

路面的行为函数包括结构行为和功能函数两个部分．路面的结构行为，是指路面损坏状况、结构强度随使用时间或累计荷载作用次数而衰变的规律；路面的功能函数，是指路面的行驶质量、结构强度和荷载累计作用次数之间的关系．根据所积累的路面使用性能数据，建立了沥青路面结构强度在路面使用过程中的衰变模型；与路面使用性能模型相结合，首次导出了沥青路面的行为函数．该行为函数反映了路面主要参数的变化规律，揭示了路面性能衰变过程中主要参数之间的同步相互作用过程，在路面性能、强度、结构组合和环境因素之间建立了明确的联系，为基于性能的路面设计、评价和管理提供了通用、简便的基础和手段．     

沥青路面全寿命结构设计方法概述

针对目前国内外有关沥青路面结构设计方法的不足,提出了一种新的基于使用性能和寿命周期费用分析的、包括新建和改建沥青路面结构设计在内的全寿命沥青路面结构厚度优化设计方法,并分别从设计思想、设计标准、设计方程及流程、考虑的因素和寿命周期费用分析等几方面进行了阐述。     

基于使用性能的沥青路面结构方案比选分析

在进行沥青路面结构设计时,从众多的路面结构方案中选择出最适合的方案是一个比较困难的问题,路面结构的力学特性是否合理将直接影响到路面的使用性能.通过使用有限元计算的方法对不同的路面结构形式进行受力分析,并建立各不同路面结构的使用性能衰变方程来分析各路面结构的使用性能变化规律,综合比较受力分析的结果和所建立的各路面结构性能曲线,可以从考虑性能的角度出发为路面结构方案比选提供一个可行的方法.     

沥青路面现场疲劳方程的环境影响系数

目前国内外对沥青路面疲劳方程的研究基本上都是基于室内疲劳试验的结果,没有很好地考虑环境因素的影响.事实上,不同环境地区沥青路面的疲劳寿命是有很大差别的.为此,利用先前建立的沥青路面结构行为方程,从新的角度考虑现场疲劳方程的建立,通过大量的计算分析给出沥青路面现场疲劳方程的环境因素影响系数(函数),为在路面疲劳分析时考虑环境因素的影响提供了可能.     

基于正交理论的长寿命沥青路面力学指标分析

随着路面早期破坏现象的日益频繁,提出一种适用于我国国情的长寿命沥青路面设计方法显得尤为迫切.对于路面结构设计、材料的力学性能以及路面结构厚度组合对于路面的使用寿命有着至关重要的影响.基于正交理论,提出具有代表性的试验方案,以此降低试验成本.通过各组试验的计算结果,分析出路面结构参数的变化对于路面结构设计指标的影响,对日后长寿命沥青路面的设计与施工有一定的参考价值.     

浅谈改善沥青路面使用性能的途径及方法

通过分析出现早期损坏的原因和使用性能降低的影响因素,从路面结构设计,材料选择和施工作业控制等方面探讨改善路面使用性能的途径和方法。在设计方面提出了改变路面结构体系,增强层间连接,优化路面结构体系等具体办法;在材料选择和使用方面,从改善沥青结合料的性能、提高骨料质量、改善沥青与骨料的粘结性和使用纤维沥青砼等方面提出了改善沥青混合料性能的理论分析和方法。     

可拓评价方法在路面使用性能分析中的应用

为了确定影响路面养护评价的诸多因素，采用可拓评价方法，根据影响路面使用性能的一些主要因素，应用物元概念和关联函数，建立了路面使用性能评价的物元模型，对路面使用性能进行评价。并结合某高速公路工程实例进行分析和计算，结果与实际情况符合较好，结果表明该方法在路面使用性能评价中是适用的，有良好的应用前景。     

沥青路面结构组合对使用性能的影响

基于北京地区路面管理系统中的路面性能数据，结合当地管理经验，辅之以专业理论分析，建立了沥青路面使用性能模型，并用分级对照的方法对主要影响因素作定量分析，利用上述成果，进一步分析了路面结构组合对性能的影响，得到了一些有益的结论可供路面设计时参考。     

沥青路面罩面的设计方法

针对国内外罩面或改建设计方法的不足 ,借助于同济大学对新建和罩面改建后的沥青路面使用性能的研究成果 ,将寿命周期费用分析引入罩面设计 ,提出了沥青路面罩面设计方法———基于使用性能和技术经济分析的最佳罩面时机和最佳罩面厚度选择方法 ,并通过实例说明了该方法的应用     

耐久性再生集料半刚性基层沥青路面三阶段结构设计

再生集料半刚性基层沥青路面在重复荷载及环境因素影响作用下,经历整体、板体、块体和散体的复杂状态。提出了基于三阶段设计方法的耐久性再生集料半刚性基层沥青路面结构设计,并进行了相关的计算分析。结果表明,三阶段结构设计更能体现再生集料半刚性基层沥青路面结构层在不同阶段对应的路面寿命。分阶段选用的材料参数与实际路面结构层材料的工作状态基本吻合,设计的路面结构使用状况比现行采用弯沉值作为唯一设计参数设计的路面结构更符合现实,更能准确地反映了路面结构状态的发展过程。     

水泥混凝土路面结构模糊随机可靠度设计方法

为了更好地发展和完善现有水泥混凝土路面结构设计理论,系统分析了现有水泥混凝土路面设计规范,对路面结构可靠度进行了定义和讨论.考虑到行车荷载、环境作用和结构设计参数均具有随机性和模糊性,采用模糊随机可靠度理论,对水泥混凝土路面结构可靠度设计方法进行了详细的分析,提出了路面模糊随机可靠度的设计公式,讨论了水泥混凝土路面的疲劳寿命和路面标准轴载累计作用次数及各项设计参数的变异性,并结合具体设计提出了详细的步骤和思路.模糊随机可靠度设计方法为路面设计理论提供了一种新的分析思路,有助于进一步深入研究路面设计方法.     

水泥混凝土桥面铺装设计方法的研究

应用结构的线弹性理论，考虑桥面铺装层的功能要求，对铺装层的受力状况进行了简化，并根据实际状况提出了若干假定。在此基础上，提出了以梁板体的最大弯矩为基础，以桥面铺装开裂和剥离为控制指标的水泥混凝土桥面铺装的设计方法，并给出了算例。     

基于结构韧性提升的超薄磨耗层层间处治设计

为提升超薄磨耗层的结构韧性和整体协同受力,提出一种“V”形开槽抗裂缝反射处治技术和特种不粘轮乳化沥青黏层组合的层间处治设计方案。通过室内复合试件的剪切试验和拉拔试验,对比分析了特种不粘轮乳化沥青的黏结效果,并使用法国Alize路面结构设计程序计算出了不同层间黏结状态下的路面结构使用寿命。通过有限元软件ABAQUS对路面结构进行了力学分析,验证“V”形开槽技术的抗裂缝反射效果。最终通过依托工程的现场实施和对比分析,验证采用该层间处治设计方案的实际使用效果。结果表明：特种不粘轮乳化沥青的层间黏结效果明显优于普通乳化沥青和改性乳化沥青,是一种性能优良的层间黏结材料,在最佳乳化沥青用量下,可分别延长使用寿命59.8%和34.8%;“V”形槽结构的槽底尖端形状可形成孔洞效应,能有效消减裂缝尖端应力集中,“V”形槽结构的应力强度因子K始终小于普通路面结构,说明“V”形开槽技术能够有效抑制动载作用下的裂缝扩展;从现场观测来看,采用“V”形开槽技术处治后的横向裂缝尚未发展到道路表面,而采用普通灌封工艺处理的横向裂缝已发展到道路表面,且整个试验段无其他病害产生,证明该层间处治设计方案使用效果良好,可有效...     

FWD作用下沥青路面动态弯沉数值分析

在有限元原理的基础上,建立了沥青路面动力特性模型,并通过与实测数据进行对比分析验证所建模型的精度,研究了在FWD作用下路面厚度、模量、加载速度对路面动态弯沉的影响.研究结果有助于根据路面结构的动力特点进行路基路面结构设计,同时对分析路面损坏的原因及采取何种预防措施提供参考及依据.