基于真实细观尺度的沥青混合料三维重构算法

利用X-ray CT扫描沥青混合料试样,获取混合料内部真实细观结构的CT图像。重点对沥青混合料的三维重构算法进行研究,提出实现三维重构的关键:像素单元体与节点匹配技术。通过构建像素单元体和节点的三维空间维度以及相互逻辑匹配关系,建立初步的三维数值模型,在此基础上,采用指针扫描对数值模型中的混合料单元体进行提取,同时按照空间实际分布形态准确分割出混合料中的集料、砂胶和空隙。     

基于三维随机细观模型的沥青混合料断裂行为研究

为了从细观层次研究沥青混合料内部损伤失效机理,采用三维激光扫描技术获取真实集料三维形态信息,根据其形态特征参数提出一种三维随机凹凸型集料建模方法,并构建三维虚拟集料库。使用Monte Carlo方法构建AC-13三维虚拟试件,利用多刚体动力学方法模拟试件压实过程。采用截面算法获取沥青混合料二维细观模型,在模型有效性和准确性得到验证的基础上利用该模型开展虚拟间接拉伸试验,运用内聚力模型和广义Maxwell模型表征沥青混合料断裂行为和黏弹特性,引入断裂损伤指标D_m量化其内部损伤,并利用虚拟试验探讨温度对沥青混合料断裂行为的影响。结果表明,在宏观层次,主裂纹不受温度影响,沿着粗集料的边界逐渐发展直至试件破坏;在细观层次,相较于沥青内部界面单元,沥青-集料界面单元更易出现损伤,更快达到损伤失效点,且受温度影响显著。     

公路施工中沥青混凝土路面水损坏的防治措施

造成沥青路面早期水损坏的原因非常复杂,应该从材料、设计、施工、养护等各个方面分析原因,采取措施。重点解决混合料空隙率过大,路面渗水,排水设施不完善、压实度不足,偏薄等问题,并致力于从路面结构形式去解决。     

关于高等级公路沥青混凝土路面早期水损坏原因的浅析

本文针对目前高速公路出现的如车辙、坑槽、开裂等早期破坏现象的成因,从客观方面和主观方面进行分析,着重对水损坏现象进行了叙述分析说明,最后提出解决意见,以提高公路的使用年限。     

基于CT技术的沥青混合料细观有限元建模和网格离散研究

借助工业CT扫描技术对于沥青混合料的细观组成进行扫描,并将扫描后的图片通过图形识别处理进而实现了沥青混合料中的胶浆二维几何形状重构和空间分布的确定,并通过设置临界值的方法剔除了可能影响沥青混合料材料细观有限元模型网格划分的骨料和空隙几何信息,最终结合有限元方法实现了半自动的沥青混合料细观尺度上的有限元网格离散化的流程.从而为分析沥青混合料细观力学特性的研究提供了可行的建模方法,也为从细观角度了解沥青混合料的各类力学特性提供了一个有限元模型平台.     

动水冲刷加速沥青混合料水损坏规律研究

文章研究动水冲刷加速沥青混合料水损坏的规律,设计了长时间浸水的沥青混合料试件的冻融劈裂试验和SMA-13的动水冲刷试验.研究结果表明,静水浸泡试验冻融劈裂强度比(tensile strength ratio,TSR)随浸泡时间的增加而降低,动水冲刷试验TSR随动水压力的增大、冲刷次数的增加而不断降低;冲刷32400次比...     

基于图像技术的沥青混合料细观结构研究进展

设计沥青混合料多依据沥青混合料的宏观品质,而沥青混合料的细观结构对宏观性能有着重要影响,基于图像技术的细观研究可深入地解释沥青混合料的路用表现。介绍了数字图像处理技术的定义及利用X-ray CT无损技术获取沥青混合料内部结构的方法,并综述了利用数字图像技术分析沥青混合料内部结构特性,包括集料形状、分布、接触性能及空隙等方面的研究,表明了图像技术研究沥青混合料的可行性。同时,还简要介绍了基于图像处理的沥青混合料细观结构的数值模拟方法,主要讨论了离散元方法和有限元方法的特点。最后提出了目前研究中的几点不足,并展望了沥青混合料细观结构未来的研究方向,为今后沥青混合料的研究提供参考。     

骨架密实型沥青混合料细观结构的抗滑特性

从沥青混合料的细观结构角度开展研究,能够更丰富、更准确地反映抗滑构造及其变化规律,解决当前优质抗滑石料日趋匮乏情况下,如何设计出构造丰富、使用耐久的沥青路面表层材料的突出问题.文中设计了4种断级配的骨架密实型沥青混合料GAC-13,研发了模拟行车荷载及环境的搓揉试验评价装置,利用高精度工业CT对不同搓揉阶段试件进行扫描成像分析,提出采用抗滑构造影响区深度及衰减率等指标评价细观结构抗滑特性.结果显示,完全间断级配2.36mm粒径,GAC-13可以获得更理想的抗滑构造.     

沥青混凝土路面的损坏与预防探析

由于存在设计不合理、施工不规范与侵入水等原因,因而沥青混凝土路面容易存在裂缝、变形、表面损坏等损坏现象特征,为了防治这些路面损坏现象发生,应采用合理的设计方案,规范施工,防止水的侵入,以达到提高沥青混凝土路面使用质量,延长使用周期,提高投资效益的目的。     

沥青混合料复合结构层间稳定性破坏研究

为了定量描述沥青混合料复合结构的层间破坏过程,本研究基于双线性内聚力模型,建立了直接拉拔试验中圆柱形沥青混凝土的三维有限元模型,该模型采用显式准静态方法求解了收敛问题,并系统比较了准静态参数(网格、加载曲线、质量缩放和模拟拉拔速率)对计算效率和精度的影响。结果表明,当加载曲线类型为光滑线、模拟拉拔速率为试验的10倍且质量缩放为100时,模型计算结果与试验结果最为一致,在沥青混合料复合结构拉拔破坏过程中,层间界面的最大应力集中在环形区域。     

以控制空隙率法预防沥青混凝土路面水害的探索

造成沥青混凝土路面水害的原因很多,但在排水设施完善的条件下,压实空隙率不符合要求是水害的主要原因。空隙率不符合要求对沥青混凝土的路用性能也都有不同程度的影响。文章在讨论现行标准对压实度标准规定不够严密的基础上,提出了沥青混凝土施工空隙率的控制方法,该方法的应用对预防沥青混凝土路面的水害起到较好的作用,值得研究。     

导电沥青混凝土的机敏特性

采用间接拉伸疲劳试验对圆柱体试件的机敏特性进行探讨;通过受拉时的疲劳特性与电性能的对应关系,由电学性能逆推疲劳寿命,实现健康状况自诊断.研究结果表明:导电沥青混凝土能够有效地对其自身在加载过程中产生的应变进行诊断,输出电阻随着应变的增加而可逆地增加,随着应变的减小而可逆地减小;导电沥青混凝土受压后,先后经历追密、稳定和破坏3个阶段,其输出电阻率也会发生相应变化,电阻率和内部结构之间存在一定响应关系;电阻率的变化与其内部的载流子浓度成反比,可据单位体积内载流子浓度的变化进行自诊断.     

中国公路沥青路面水损害气候影响分区方案

为了了解中国气候条件对沥青路面水损害的影响情况,对沥青路面水损害研究成果进行了回顾与分析,认为影响沥青路面水损害的主要气候因素为:降水、高温以及冻融循环过程.降水与高温过程组合以及降水与冻融循环过程组合是影响沥青路面水损害的两个主要气候过程.针对这两个主要气候过程,构建了降水气温指数和降水冰冻指数,用于评价上述气候过程对沥青路面水损害的影响.分析结果表明:利用降水气温指数和降水冰冻指数划分中国公路沥青路面水损害气候影响分区是合理可行的;根据各个气候指数的工程意义和等概率原则,确定了分区界限,拟定了包含14个区的分区方案.     

沥青路面水损害产生的原因及防治措施探讨

随着高速公路的快速发展,水损害对沥青路面产生的危害越来越引起重视.该文通过分析在沥青路面施工中水损害产生的原因,对沥青混合料配合比设计过程中防治水损害的措施进行探讨.得出在混合料中添加一定数量的消石灰对提高混合料水稳定性是可靠有效的措施.     

影响沥青混凝土水稳定性的灰关联熵分析

影响沥青混合料水稳定性的因素有沥青、矿料的性质、混合料的配合比、施工条件、环境因素等。为了分析这些影响因素显著性,采用改进的灰关联熵分析法,分析了影响沥青混凝土水稳定性的因素。结果表明:这种方法克服了一般灰关联度分析方法的不足,灰熵关联度大小不受分辨系数的影响;影响沥青混合料的水稳定性的主要因素为沥青的酸值和沥青的粘度,以及石料的碱值和石料的比表面积。     

环氧沥青混凝土在大跨径钢桥面铺装中的应用

大跨径钢桥面铺装是大跨径桥梁建设中的难点，本文研究环氧沥青混凝土应用于钢桥面的铺装技术，包括材料组成设计，粘结层强度，混合材料料特性和路用性能，钢板与铺装层复合梁抗疲劳性能，环氧沥青混合料生产和摊铺等方面，研究表明环氧沥青混凝土是优良的钢桥面铺装材料，研究成果首次在南京长江第二大桥上的成功应用，为我国大跨径钢桥桥面铺装提供了新的铺装类型，有广阔的应用前景。     

沥青混合料中胶浆疲劳破坏与变形分析

沥青胶浆的特性对沥青混合料的疲劳性能有着重要影响。采用四点弯曲疲劳试验,结合数字图像相关方法,获取沥青混合料小梁试件底面加载过程中的位移场,提出适用于沥青胶浆的应变计算方法。通过累计耗散能比DER曲线判断疲劳破坏,将破坏前沥青胶浆应变与混合料应变进行对比。分析结果表明胶浆应变整体均大于混合料平均应变,在加载初期两者相差不大,达到疲劳破坏时胶浆应变约为混合料平均应变约3到5倍。为了评价胶浆变形对整体变形的贡献,采用数字图像处理技术从灰度图中提取出胶浆并算出面积,计算出胶浆变形大小占整体变形的比例,证明了混合料变形主要来自胶浆变形。     

顺酐化在环氧沥青中的应用

通过分析顺酐化的环氧沥青固化过程的黏度时间曲线和直接拉伸试验结果,优化了环氧沥青的制备方法.优化后的环氧沥青在120℃、4h条件下固化后平均拉伸强度达到2.63M Pa,平均断裂延伸率为281.9%.按6.5%的油石质量比制成了马歇尔试件和复合梁;未固化试件的马歇尔强度为10.2kN、流值2.92mm,固化试件的马歇尔强度为37.0kN、流值4.75mm.     

沥青路面线性疲劳损伤特性及形变规律

为了研究沥青路面结构在车辆荷载作用下的疲劳损伤演化特性并分析其形变规律,运用通用有限元软件ABAQUS及其二次开发平台,建立考虑路面材料疲劳损伤的沥青路面结构数值计算模型,分析沥青路面结构在车辆荷载反复作用下路面结构损伤和水平正应变的空间分布与演化规律,以及路表弯沉随荷载作用的演变规律.结果表明:路面结构损伤主要分布在双轮中心线下靠近层底的区域,基层层底与底基层层底损伤度随荷载作用均增加,但增加幅度逐渐减小;路面结构层内水平正应变在荷载作用下,靠近层底位置拉应变逐渐增大,但增加幅度逐渐减小,中性轴上移;路表弯沉在荷载作用下逐渐增大,但增加幅度逐渐减小.研究结果可为沥青路面结构设计、养护维修及长期性能预测提供理论支撑.     

宁波地区沥青混凝土路面水损坏分析及防治

随着宁波地区的道路交通量及汽车轴载的日益增加,其沥青路面的水损坏问题也越来越突出.文章对这些水损坏问题进行分析,并从设计、施工、材料等方面总结出原因,然后有针对性地提出防治措施与对策.