半刚性基层沥青路面水损破坏的结构分析

从设计方面对半刚性基层沥青路面的水损破坏进行理论分析,得出水的渗入对材料设计参数的影响以及唧浆现象使结构层层间接触条件的改变是产生水损破坏的根本原因。合理设置水泥稳定碎石排水基层有利于减缓或者防止唧装现象的出现,从而有利于使沥青面层和基层之间的层间接触状态维持连续状态,延缓沥青路面出现水损玻坏,延长沥青路面的使用寿命。     

设置沥青稳定碎石排水基层的沥青路面的结构分析

将高等级沥青路面的典型结构作为未设置排水层的结构原型,分析了设置沥青稳定碎石排水基层对路面结构响应的影响和可能的破坏原因,通过结构分析对沥青稳定碎石排水层材料的模量和厚度提出了要求。     

温度和车速对半刚性基层沥青路面 模量场和疲劳寿命的影响

为分析半刚性基层沥青路面中沥青层模量在时间域和空间域上的分布特征,研究模量场年变化对结构层疲劳寿命的影响,将沥青面层细分为1 cm厚的亚层,基于Odemark法经迭代计算得到了沥青层中的模量场分布,分析全年456种工况下路面结构的力学响应,基于Miner线性疲劳损伤模型计算得到了考虑模量场影响的疲劳寿命修正系数.结果表明:模量场随时间显著变化,车速为70 km/h时,沥青层各深度处的模量年最大与最小值之比达20.1～34.9,且同一时间沿路面深度方向的模量不相等;车速对模量场有显著影响,车速120 km/h与10 km/h时,沥青层模量之比达1.12～2.28;路面结构的疲劳寿命分析中,应考虑模量场年变化的影响,在20℃、10 Hz标准工况下分析得到的上基层疲劳寿命偏保守,下基层疲劳寿命偏危险,建议采用考虑模量场影响的疲劳寿命修正系数调整标准工况下计算得到的结构层疲劳寿命.     

刚性路面设计中两种地基模型刚度指标的关系研究

基于弹性簿板有限元理论，本文较全面地分析了刚性路面设计中两种地基模型刚度指标的关系，得到了一系列的Ｅｓ－Ｋ换算关系式，对两种地基模型的合理性进行了综合评述，利用Ｅｓ－Ｋ关系式和已有的试验验证资料，提出了采用Ｅ地基时确定几种临界荷位情况下地基计算回弹模量的实用公式。     

砼结构徐变的灰色系统预测

本文利用灰色系统模型对砼结构的徐变变形进行了预测，所得结果与试验结果吻合较好，该法具有计算简单、预测精度较高且不需要大量的试验数据等特点，能方便地应用于实际。     

水泥混凝土路面设计方法的可靠性分析

以我国现行路面设计规范为依据，对不同交通等级的典型路面结构的厚度计算结果进行了较全面的可靠性分析，认为规范反映路面结构可靠度的各系数取值，对于特重和重交通等级是适当的，但对于中等和轻交通等级可靠度偏低，为明确反映规范方法中隐含的结构可靠度水平，建议以动荷系数和可靠度系数代替现行规范中的综合影响系数，并后分析了设计参数的取值及其变异水平对路面结构可靠度的影响。     

长期老化对基质沥青与SBS改性沥青化学组成、形貌及流变性能的影响

为探究基质沥青和SBS改性沥青不同长期老化过程中化学组成、形貌及流变性能的变化,研究了紫外(UV)老化与压力老化箱(PAV)加速沥青老化试验对基质沥青与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青物理和流变性能的影响,采用傅里叶红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)和原子力显微镜(AFM)探讨了长期老化过程中2种沥青化学组成与形貌的变化。研究结果表明:老化后2种沥青黏度均增大,抗剪切变形能力提高,沥青中的弹性成分增加,基质沥青的性能变化比SBS改性沥青更为明显;老化后改性沥青羰基指数增加幅度更大,SBS分子数量明显减少,改性沥青平均分子量比基质沥青变得更大,尤其PAV老化后SBS改性沥青中大分子比率明显增加;老化后沥青表面的典型蜂状结构遭到破坏,蜂状结构的数量和尺寸有较大变化。对于蜂相区域,2种沥青UV老化后,表面粗糙度变化较小,而PAV老化后,表面粗糙度显著增加;对于平滑相区域,SBS改性沥青表面粗糙度老化前后无显著变化,基质沥青表面粗糙度老化后降低,并且PAV老化后粗糙度比UV老化降低更明显;基质沥青和SBS改性沥青PAV老化后老化程度明显高于UV老化,且添加SBS改性剂能提高沥青长期抗热氧老化方面性能,对长期抗光氧老化方面性能的提升不明显。     

路面结构极限承载能力分析

针对某公路路面的早期损坏,进行了超载车辆的轴重及其轮胎接地面积和压力的调查.基于实际轴载的作用图式,分别应用弹性层状体系理论和弹性薄板理论有限元法分析了重荷载作用下,该公路沥青路面和水泥混凝土路面结构的力学响应.按照起决定作用的各结构层材料抗拉强度确定两种路面结构类型的极限承载能力,初步建立了分析路面结构极限承载能力的方法.分析结果表明,沥青路面早期损坏的根本原因是过大轴载对路面结构的一次性加载破坏,而不是轴载重复作用的疲劳破坏,按现行规范设计确定的水泥混凝土路面结构的极限承载能力明显高于沥青路面结构的极限承载能力.     

路面结构的动荷载效应及对反分析结果的影响

采用有限元方法分析路面结构的动、静荷载作用响应，并与弹性层状体系理论分析结果比较，表明路面结构的动、静荷载反应有明显的差别。路基不同深度处存在刚性下卧层时，考虑静荷载作用的分析结果有显著的差别，而考虑动荷载作用的分析结果差别不大。在利用动态弯沉盆数据进行路面结构模量反分析时，如忽视动荷载的影响，则反算结果误差很大，甚至不可信。如果按照动力学模型进行路面结构反分析，结果可基本不受下卧层的影响。