基于动力学的沥青路面材料阻尼特性研究

针对沥青路面材料阻尼特性问题,本文基于动力学基本理论,阐述了沥青路面阻尼机理,从材料组成角度和时间角度出发,分别讨论了沥青混合料的组成成分、龄期、含水量对沥青路面阻尼特性的影响。得出如下结论:随着集料的刚性成分增加,阻尼特性越来越明显,随着集料粒径的增加,阻尼值逐渐减小;材料的阻尼特性会随着龄期的增长而逐渐减小;材料的阻尼随着含水量的增加,在前期逐渐增大,且增大速度越来越小。     

重载条件下沥青路面结构敏感性分析

借助于有限元法来构建重载作用下沥青路面的动态响应模型,并对轴重、轴载速度、路面结构等参数进行分析,探讨沥青路面的敏感性。结果显示,在动态重载作用下,随着轴重的增加,沥青路面结构敏感性线性增强;而对于路面结构随轴载速度的增加呈现先增加后降低的趋势;而对于路表弯沉、底层拉应力、顶面压应力变化特别显著。     

轮载和水耦合作用下水泥混凝土路面板脱空动力响应分析

为了研究水泥混凝土路面板底脱空区水损害的相关理论,控制和预防板底脱空的扩展和出现,采用数值仿真分析的方法,针对水泥混凝土路面板不同脱空状态、不同脱空面积、不同车辆轴载,考虑真实轮胎荷载模型,运用有限元软件ADINA建立轮载-水-水泥混凝土路面板有限元模型,并对其进行数值仿真分析。结果表明:水泥混凝土路面板含水脱空区域面层的弯沉和弯拉应力明显大于非脱空区域,且角隅脱空区域面层弯沉和弯拉应力比纵缝脱空区域大,而纵缝脱空区域基层滞留水对基层所产生的弯沉和动水压力明显大于角隅脱空区域;角隅脱空区域和纵缝脱空区域路面板随着脱空面积的增大,脱空区域基层弯沉和动水压力逐渐增大,且在相同的脱空面积情况下,板纵缝脱空区域的基层动力响应明显大于角隅脱空区域;随着车辆轴载的增加,脱空区域内含水基层动力响应逐渐增大。采取交通管制、及时注浆或者灌浆和降低轴载等补救措施,可以有效减缓含水脱空区域水泥混凝土路面板结构的破坏。     

基于板底脱空的水泥混凝土路面动力特性分析

为了分析板底脱空的水泥混凝土路面动力特性,基于Winkler地基上设置接缝并在接缝处布设钢筋的9块板水泥混凝土路面结构的三维动力有限元模型,利用Adina有限元中的生死单元模拟不同程度的脱空,分析了移动荷载作用下路面板在不同荷载位置、脱空面积、地基反应模量等条件下的动态弯沉和最大弯拉应力变化规律。结果表明:无论是否存在脱空,在板角隅处引起的动态弯沉和弯拉应力都最大,为最不利脱空位置;弯沉和弯拉应力随着脱空面积的增大而增大、随着地基反应模量的增大而减小。研究结果为指导今后水泥混凝土路面结构设计及路面板下地基脱空判断提供了理论依据和参考。     

路面半刚性基层弯沉值的计算

<正> 现行沥青路面设计规范对于路面结构是以设计弯沉为控制指标,结构层弯拉应力为验算指标,但实际弯拉应力没什么意义,因为当路面结构满足设计弯沉指标时,各结构层弯拉应力指标通常都能满足要求。因此,实际沥青路面的整体结构刚度要求,仅仅是一个设计弯沉指标。     

公路工程回弹弯沉检测方法研究

弯沉是公路建设质量控制过程中一个十分重要的指标,当前多采用回弹弯沉值来反映路基路面的承载力情况,回弹弯沉值越小,则承载力越大。贝克曼梁是最常见的一种静力弯沉检测设备,也是通过载重汽车分级加载路面,由百分表获取路面回弹弯沉的一种检测方法。其突出特点为操作简单、效率高、方法简单和精度好。为此,本文在全面分析回弹弯沉检测影响因素的基础上,阐述了贝克曼梁法的技术原理,并通过具体工程案例,分析了贝克曼梁法在公路工程回弹弯沉检测中的应用要点。     

超载对路面弯沉值的影响分析

近年来超载现象越来越严重,国内许多省份调查,超载车占货车总数的70%～80%,超载会加速路面结构的破坏,因此研究超载对路面的影响具有重要的意义。本文通过计算水泥和沥青两种路面在不同超载作用下的弯沉值,分析了轴载与弯沉值之间的关系,量化了超载对路面的不利影响,对设计和验收等具有一定的参考价值。     

随机动载作用下沥青路面的动力响应分析

为深入了解沥青路面早期损坏的力学行为,研究路面不平度引起随机动荷载作用下沥青路面受力的特性,将车辆随机动载作为输入激励,运用ANSYS软件建立二维有限元模型,对车辆随机动载作用下的动力响应问题进行了理论分析,计算表明在各等级路面条件下,同一路面等级下沥青路面的垂直位移、竖向应力、应变都随着车速的增大有所改变.     

温度对半刚性沥青路面极限轴载的影响

在不同的环境温度下,通过对典型结构的理论分析,探讨温度变化对半刚性沥青路面极限轴载的影响考虑沥青混合料的粘弹性力学性质,利用沥青劲度模量与沥青混合料劲度模量之间的关系,采用BISAR软件进行计算,定义极限轴载为层底弯拉应力等于各结构层材料抗拉强度时的轴载值分析结果表明,温度是影响半刚性沥青路面极限轴载的一个重要因素;路面温度从-30 ℃上升到60 ℃,随着沥青面层厚度从10 cm增加到30 cm,极限轴载降低24%~46%     

温度对半刚性沥青路面极限轴载的影响

在不同的环境温度下,通过对典型结构的理论分析,探讨温度变化对半刚性沥青路面极限轴载的影响.考虑沥青混合料的粘弹性力学性质,利用沥青劲度模量与沥青混合料劲度模量之间的关系,采用BISAR软件进行计算,定义极限轴载为层底弯拉应力等于各结构层材料抗拉强度时的轴载值.分析结果表明,温度是影响半刚性沥青路面极限轴载的一个重要因素;路面温度从-30 ℃上升到60 ℃,随着沥青面层厚度从10 cm增加到30 cm,极限轴载降低24%～46%.     

城市道路沥青路面病害调查与改造分析

沥青路面改扩建工程涉及原有路面的利用问题,必须对原有路面的使用情况进行测试评定。本文结合南京市纬七路江北浦口大道接江北大道快速路改造工程设计项目,对各路段沥青路面进行破损调查、钻芯取样和弯沉检测等现场测试,从而评定沥青路面的使用状态和确定原路面的利用情况,为改造工程设计提供依据。     

车辆随机荷载作用下沥青路面力学响应研究

针对车辆荷载作用下路面力学响应问题,本文以沥青路面为研究对象,利用随机荷载来模拟车辆荷载,结合具体实例分析了沥青路面在随机荷载作用下的力学响应规律,得到具体结论如下:(1)随机荷载作用下路面位移变化呈非线性;(2)路面体不同位置处的位移值是不同的,面层上部要比基层底部的位移值偏大;(3)由于力沿深度方向传递需要一定的过程,导致位移变化沿深度方向出现滞后的现象。     

土基回弹模量对半刚性基层沥青路面极限轴载的影响

针对典型半刚性基层沥青路面,采用有限元方法,选取不同轴数与轮组车辆荷载,分析了土基回弹模量对半刚性基层沥青路面极限轴载的影响.结果显示:路面极限轴载由底基层材料抗拉强度控制.路面极限轴载随土基回弹模量的增加而近似线性地增加,对于单轴双轮组的标准轴型,土基回弹模量由20MPa增加到40 MPa与60 MPa时,路面极限轴载分别增加约19%和29%.此外,车辆的轴数与轮组对土基回弹模量与路面极限轴载的关系有一定影响.     

落锤式弯沉仪(FWD)在弯沉检测中的应用

<正>随着近年来交通运输的发展,对道路检测设备和技术也提出了更高更快的要求,弯沉检测设备及其相应的检测技术得到了迅速的发展。落锤式弯沉仪作为目前世界上较先进的道路强度无损检测设备之一,得到了广泛的应用,并已列入《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008),指定落锤式弯沉仪测定弯沉的试验方法为路基路面承载能力测试的主要检测方法之一。     

沥青混凝土路面结构层有限元计算方法和分析

应用三维有限元动力学的基本方法和正交试验设计，结合有限元分析软件ANSYS对重载作用下多层弹性体系的动力响应进行分析．结果表明，路面结构层的厚度是影响竖向应力分布的主要因素．路面材料的弹性模量对路面的整体刚度和面层的剪切应力影响最大，而且材料的弹性模量、泊松比和结构层厚度存在一定的交叉影响．     

微裂破碎水泥混凝土路面加铺层结构设计研究

旧水泥混凝土路面破碎改造工程中,合理的面层结构设计至关重要。本文结合某国道旧水泥混凝土路面"白改黑"大修改建工程,对比分析了微裂破碎压稳后加铺水泥稳定碎石层再铺设沥青面层和直接加铺沥青面层两种不同加铺层结构设计。根据交通流量调查并结合路面破碎后现场弯沉值,计算了两种加铺结构弯沉设计值和下面层的最优设计厚度。反演了路面结构的回弹模量,对比了两种设计年限的面层铺设结构形式,提出了合适的面层铺设结构,为实际工程提供了借鉴和指导。     

开孔泡沫铝压缩吸能性的有限元分析

建立了十四面体开孔泡沫铝模型,利用有限元软件ABAQUS对模型进行压缩有限元分析,求出了泡沫铝的吸能效率曲线和理想吸能效率曲线.通过改变泡沫铝相对密度和基体材料研究了其对泡沫铝压缩吸能性的影响.结果表明:相对密度对泡沫铝理想吸能效率最大值影响小,但会影响理想吸能效率最大值对应的应力值;基体材料既影响泡沫铝理想吸能效率的最大值,又影响其对应的应力值.     

环境温度作用下沥青路面热粘弹性温度应力分析

针对沥青路面温度应力场问题,本文以环境温度作用下沥青路面体的力学响应为分析对象,在粘弹性理论基本假设前提下,利用了N个Maxwell构成的广义松弛模量来分析沥青混合料的热粘弹特性。结合具体实例分析,得出以下结论:沥青路面在日周期气温作用下,其表面处的温度应力最大值出现在5点左右,最小值出现在13点左右;在0~5点,温度应力呈上升趋势,在5~13点,温度应力呈下降趋势,在13~24点,温度应力又呈上升趋势;对于沥青路面,结构温度应力沿深度方向整体上呈逐渐减小的趋势;高温工况下,将沥青混合料看作粘弹性材料更为合适。     

2004年河南省十大有影响科技成果评选活动候选项目

路基路面材料特性反演与落锤式弯沉仪及探地雷达应用技术该项目为国家杰出青年科学基金项目。该项目结合我国高等级公路建设与养护管理的迫切需要，研究、开发了快速、实用的无损检测技术和配套的数据分析软件，主要技术指标达到国际先进水平，填补了我国该领域的技术空白，为快速检测评价路基路面施丁质量、科学制定养护决策提供了先进高效的技术手段，并被交通部列入“公路路基路面现场测试规程”，对于从根本上改变我国检测技术落后状况产生了巨大推动作用。     

沥青路面再生技术研究

<正>20世纪80年代后期,沥青路面再生技术在德国、意大利、荷兰、英国等工业发达国家得到了迅速发展。此后,该技术很快成为国际上道路维修改造中普遍应用的主要技术之一。近几年,随着我国交通事业的迅速发展,大量旧路需要养护维修和拓宽改造,沥青路面再生技术在国内的应用也越来越广泛。一、沥青路面再生技术分类及特点沥青路面再生有冷再生和热再生两种工艺。1.冷再生工艺。根据实施现场情况的不同,冷再生工艺又分为现场冷再生和厂拌冷再生两种类型。相同的是,两者都是在原路面材料中加入新的集料、稳定剂和水等进行常温拌和与铺筑;不同的是,前者是在原路面上就地铣刨、翻挖、破碎和