沥青路面结构优化的均匀设计方法

在分析现有沥青路面优化研究的基础上，综合考虑路面初建、养护维修与用户费用及路面残值，并以此为目标函数，建立了沥青路面结构优化数学模型，应用基于数论方法的均匀设计方法进行求解并编制了相应程序，结合实际工程进行了计算分析。结果表明，该法计算速度快，并有较高的精度，是一种简便有效的沥青路面结构优化方法。     

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.     

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．     

关于沥青路面设计的几点看法与建议

结合国外沥青路面结构设计的发展趋势及一些设计方法,对我国现行沥青路面结构设计规范的结构设计方法在设计理论、设计标准、材料参数等几个方面提出了一些改进建议.     

沥青路面结构的可靠性设计

以现行《公路柔性路面设计规范》为依据，采用丰顿迭代法，进行现行柔性路面设计，应用概率统计和随机过程理论，考虑设计参数的变异性，提出了沥睡面的概率设计方法。     

基于弯沉与层底拉应力指标的沥青路面结构层疲劳寿命匹配性

针对沥青路面结构层位与其设计寿命的匹配性问题,分析了在用公路沥青路面面层与基层的破坏先后顺序及其原因,推导得到了基于现设计指标弯沉与层底拉应力的沥青路面结构层疲劳寿命计算公式。以我国高速公路半刚性基层沥青路面典型结构为例,计算获得了各结构层顶面的弯沉和层底拉应力,据此反算了各结构层的疲劳寿命。研究发现,按现规范的等寿命设计思想设计出的沥青路面结构,无论是其实际寿命或是计算出的各结构层疲劳寿命,均呈现出较大的差异性,基层的疲劳寿命远远高于面层的疲劳寿命,表明沥青路面结构层层位与其设计寿命存在着不匹配性。因此,采用疲劳寿命逐层递增的方法进行耐久性沥青路面各结构层寿命组合设计是必要的,也是可行的。     

沥青路面的逆向设计及其试验研究

鉴于传统路面设计及评价方法的局限性,基于逆向工程技术思想,提出沥青路面的逆向设计方法,并给出了相应的设计流程.在充分掌握原路面特征的基础上,具体介绍了材料准备、芯样扫描分析、路面重塑的整个过程,并利用独立开发的新型路面材料加速加载试验系统进行磨耗试验,测定重塑路面抗滑性能的变化.然后,引入相似理论,通过比较发现重塑路面各项指标与原路面相似度较高,从而证明了该设计方法的可行性、合理性和可靠性.路面养护处治后,抗滑性能的熵值增大,说明表面处治将使系统内部子系统功能更加趋于一致,整体结构更加稳定.     

考虑季节变化的沥青路面设计方法

路基及沥青路面材料强度是随季节变化的，相同荷载作用下的路面结构中实际应力、应变及疲劳破坏程度不同季节是不同的．在轴载换算时需要进行季节修正．通过分析路面设计基础参数的变化，指出了现行沥青路面设计规范的不足，在理论分析的基础上，借鉴国外的设计方法，对现行规范的修改提出了建议，给出了考虑季节变化的沥青路面设计方法．     

沥青路面粘弹性疲劳损伤分析

沥青混合料是一种粘弹性材料,而目前的沥青路面疲劳损伤分析方法大都采用传统的线弹性疲劳方程,无法反映环境温度、加载历史的影响.在分析作者提出的能够反映温度、行车速度和轴载影响的沥青混合料粘弹性疲劳损伤演化模型的基础上,提出了沥青混合料粘弹性疲劳损伤演化模型参数的试验方法和沥青路面粘弹性疲劳损伤分析简化方法,运用该方法分析了沥青路面在重复汽车荷载作用下疲劳损伤的演化进程,结果表明该粘弹性疲劳损伤演化模型是可以用来分析沥青路面疲劳寿命的.图2,表2,参10.     

基于均匀设计沥青路面抗车辙分析

车辙是沥青路面主要破坏形式之一.研究表明传统的线弹性层状体系可以作为模拟车辙的分析模型.选作沥青基层顶层压应变作为力学响应指标.采用均匀分析方法,合理设计计算次数,有效地获得力学响应,分析层厚和模量对沥青路面抗车辙能力的影响.为提高沥青路面的抗车辙能力提供参考.     

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     

水泥混凝土路面沥青加铺层材料的设计

按照设计材料的概念和现代材料设计方法设计了水泥混凝土路面沥青加铺层材料FAC．整个材料设计过程包括：力学环境和使用条件的评价、材料设计原则的确定、材料设计的实施、材料性能的评价．在分析和验证过程中引入了离散单元方法并开发出了沥青混合料虚拟试验过程．通过多个实体工程的实际使用和三年使用效果观测,发现材料的各项指标和工程性能是令人满意的,从而证明了这一材料设计方法和过程的可行性．     

沥青路面结构层弯拉应力与应变的近似计算

研究了各种条件下沥青路面结构弯拉应力和应变规律,引入曲面系数修正竖向压应力和剪应力的影响,引入面层弯曲中性轴下移量参数修正层间光滑与连续之间的差异,引入面层与基层弯矩分配系数反映面层、基层弯曲曲率不同的影响;对于模量不均匀面层,提出了弯曲刚度等效原则换算式;最后,讨论了各种条件下的沥青面层层底弯拉应变、半刚性或刚性基层层底弯拉应力的计算精度,其误差均不超过5%.     

基于分时叠加的机场沥青道面结构设计方法

现有机场沥青道面结构设计方法以损伤的线性叠加为基础,各结构层采用单一模量进行设计,未考虑材料的季节变化和衰变特性.鉴于此,提出了分时叠加的设计思想,分阶段考虑环境因素、交通荷载和结构性能衰变对沥青道面结构层厚度的影响.基于分时叠加原理,给出了环境因素和性能衰变影响下各层材料模量的预估模型,建立了相应的设计指标和标准,通过整理和对比推荐了合理的使用性能预估模型,最终形成了完整的基于分时叠加的机场沥青道面结构设计方法.     

沥青路面车辙预估方法

车辙会造成大量的经济损失 ,影响到路面行车的安全性和舒适性 ,而且还会引起路面其他形式破坏的产生和加剧 .为此总结了国内外学者对高等级道路沥青路面车辙预估的研究方法 ,并讨论了各种车辙预估方法的优缺点 ,在此基础上提出了高等级沥青路面车辙预估的研究发展方向 ,为以后沥青路面车辙方面的研究及其沥青路面的设计提供参考 .     

永久性沥青路面沥青稳定基层性能(英文)

对永久性沥青路面的沥青稳定基层及其混合料进行路用性能试验分析研究,试验包括水稳定性试验、车辙试验及疲劳试验等,试验结果表明,富沥青稳定基层的抗水损害、抗疲劳性能好于传统的沥青混合料.     

广义Paris公式预测沥青路面的疲劳寿命

重复作用的交通荷载可以在路面沥青混合料细微缺陷或裂缝的尖端造成应力集中并以复杂的形式自上而下扩展,最终导致路面的疲劳开裂破坏．本文应用断裂力学的原理探讨沥青路面疲劳寿命的预测方法．计算与分析表明：广义Paris公式可以考虑沥青路面结构内材料复杂的裂缝扩展;沥青面层的疲劳寿命随着面层厚度的增加以近似线性的幂函数的形式增加;另一方面,沥青面层的疲劳寿命随着面层材料模量的降低以负指数的幂函数的形式增加．