基于TWW函数的辽宁省农村公路沥青路面使用性能评价

目的研究适用于辽宁省农村公路沥青路面的使用性能评价方法,以此为辽宁省农村公路养护决策的制定及优化提供可靠的参考依据.方法对辽宁省农村公路沥青路面的病害类型进行总结分析,实地调研辽宁省各市区内多条以沥青路面为主的农村公路,并选取沈阳董老线、鞍山南三线、抚顺苏边线和盖州榆望线4条典型农村公路为样本数据,以沥青路面破损状况指数PCI、基层失效状况指数BCI作为评价指标,采用三角白化权函数TWW计算出的各条路线的综合聚类系数及所属灰类,评价我省农村公路沥青路面的使用性能情况.结果通过研究得出沈阳董老线、鞍山南三线农村公路路面使用性能为中,抚顺苏边线和盖州榆望线为次,应该优先养护抚顺苏边线、盖州榆望线的农村公路沥青路面,其次为沈阳董老线、鞍山南三线的农村公路沥青路面.结论采用TWW函数方法评价辽宁省农村公路沥青路面的使用性能是可行的.     

桥面铺装对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响

目的研究沥青混凝土桥面铺装对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响,提出合理的铺装层厚度与弹性模量.方法建立正交异性钢桥的有限元模型,并与试验结果进行对比,验证正交异性钢桥有限元模型及其边界条件的有效性;选取易产生疲劳裂缝4个典型位置的构造细节进行有限元分析,从而找到桥面铺装层厚度、弹性模量等铺装层参数对正交异性钢桥面板疲劳细节处应力幅的影响趋势;验算疲劳细节应力幅值是否小于《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)中疲劳S-N曲线中相应疲劳细节的200万次循环疲劳强度35 MPa.结果当铺装层厚度自60 mm增加到100 mm时,疲劳细节的等效应力幅值逐渐下降,且呈线性递减趋势;铺装层厚度为70 mm时,其弹性模量应不小于5 000 MPa为宜;当其模量自1 000 MPa增加到10 000 MPa时,不同疲劳细节的等效应力幅值呈非线性下降趋势.当其模量增加到8 000 MPa时,疲劳细节的等效疲劳应力幅趋于稳定;铺装层材料的模量为3 000 MPa时,其铺装层厚度应不小于80 mm为宜.结论 4种疲劳细节中,与钢桥面板接触的疲劳细节其疲劳性能受铺装层厚度、铺装层模量影响比其他疲劳细节大.桥面铺装层能有效地降低疲劳细节的等效疲劳应力幅,改善正交异性钢桥面板的疲劳性能.     

基于内聚力模型的沥青混凝土-无机结合料层间剪切试验数值模拟

基于一种本文提出的考虑摩擦的PPR内聚力模型,采用试验与数值模拟方法,针对无机结合料稳定基层沥青路面层间连接薄弱,引起的层间滑移、拥包等病害的问题进行研究。首先,通过直接剪切试验测试沥青面层和无机结合料稳定类基层之间的连接特性,包括：抗剪强度、摩擦系数、剪切位移-剪切应力关系。然后,对层间连接效果进行数值模拟仿真分析,并与试验结果进行比对。结果表明：在法向荷载作用下,层间剪切应力随位移的增大分为三个阶段：剪切应力强化阶段、软化阶段、残余阶段,数值分析结果与试验数据吻合程度较高,证明PPR内聚力模型能够准确的描述半刚性基层沥青路面的剪切行为,也能准确的预测法向荷载作用下复合试件的抗剪强度,在涉及层间行为的路面结构计算中此模型具有应用价值。     

辽宁省公路沥青结合料低温性能设计参数研究

目的根据现行规范中给出的低温开裂预估模型,通过控制沥青结合料设计参数来控制沥青路面的低温开裂.方法根据辽宁省各地温度和湿度分布情况,利用K-均值聚类算法对辽宁省进行了路面使用性能气候分区,并依据现行规范中提出的沥青路面低温开裂模型,对五个气候分区的公路沥青混合料所需沥青的蠕变劲度进行研究.结果五个分区当中按照平均沥青蠕变劲度模量由小到大的顺序为Ⅱ区、Ⅰ区、Ⅳ区、Ⅲ区、Ⅴ区;温度变量对沥青路面低温开裂影响较大,平均每减少1℃,沥青蠕变劲度减少44. 97 MPa;公路等级越高,沥青的蠕变劲度就越低;路基土对沥青低温性能要求从高至低排序为砂土、粉质黏土、黏土.结论在季节性冻土地区公路沥青路面设计中,选择沥青蠕变劲度满足当地气候、土基类型及路面等级设计要求的沥青结合料可有效地控制沥青路面低温开裂.     

重轴载交通下斜向预应力混凝土路面应用研究

针对重轴载交通下普通水泥混凝土路面抗疲劳性能较差、容易产生裂纹的问题,提出将斜向预应力混凝土路面引入重轴载交通中,并结合已有定测下混凝土疲劳试验结果对其抗疲劳机理进行深入分析.同时,根据混凝土疲劳破坏发展的历程,提出此种路面结构中预应力筋的分步张拉方法:当混凝土浇筑完成24h后,预应力筋第一次张拉到30%的设计轴力,以控制混凝土路面初期裂纹;当混凝土达到设计龄期后,张拉至设计轴力用以抵消温度应力和部分重轴载引起的路面拉应力,保证路面结构在正常使用情况下处于三维压缩状态,从而防止混凝土裂纹的出现和扩展,达到提高混凝土第二阶段抗疲劳强度的目的.实例验证了斜向预应力混凝土路面结构适用于重轴载交通.