基于性能的沥青路面全寿命设计方法--重交通沥青路设计方法之二

鉴于传统的路面结构设计不能很好地控制路面损坏状况 ,故对先前建立的路面结构行为方程进行了验证 ,分析了不同沥青材料对路面长期使用性能的影响 ,建立了旧路面的结构状况对罩面路面结构的影响关系 ,在此基础上对路面结构的全寿命使用性能进行了分析 .根据所建立的全寿命路面结构行为方程 ,提出了一套基于路面使用性能的新的路面设计方法 ,并试图根据路面在整个分析期内的使用性能来设计路面的结构组合 ,给出最优的、唯一的路面结构厚度组合 .为了保证按上述方法设计的路面结构具有期望的寿命 ,最后给出了路面材料选择的原则性建议     

沥青路面核心设计理论的统一

从沥青路面的结构行为方程出发，以上海地区的环境条件为例，按基于性能设计方法优化得出若干路面结构，通过对各路面结构的力学分析和计算，建立沥青层底面拉应变和路基顶面压应变与路面寿命之间的关系，即导出路面现场疲劳方程．将其与国外主流设计方法和我国规范设计方法中采用的疲劳方程进行了对比，结果表明：结构行为分析法与国际现行的设计方法具有内在的一致性，它统一了目前使用的不同类型的设计方程和设计分析理论，实现了路面力学性能与使用性能的统一．     

基于特尔菲-理想点法沥青路面使用性能评价

针对传统路面使用性能评价方法对高等级路面区分效果不明显,主观性强以及智能算法确定参数繁琐等不足,选取路面破损状况指数(PCI)、行驶质量指数(RQI)、结构强度系数(SSI)、路面抗滑性能指数(SRI)、车辙深度(RD)作为评价指标,通过特尔菲方法确定各指标的权重系数,建立特尔菲-理想点法路面使用性能评价模型.利用该方法对高速公路沥青路面使用性能数据进行分析计算,其结果与实际判别结果一致,从而验证了该方法的可行性.该方法大大降低了权重确定的主观性,并具有适用性强、原理简单、计算简便等特点.     

基于灰色模糊聚类法的路网路面使用性能评价

以路网内各组成路段的路面性能评价指标灰色关联分析结果为基础,借鉴灰色关联分析在模糊聚类理论中的应用方法,建立了路网路面使用性能评价模型.确定了灰色相似关系矩阵,并利用最大树法,得到了基于不同水平的聚类结果形成的谱系图,较为合理地反映了路网路面基本性能和状况分布.     

基于新型检测指标的沥青路面综合性能评定

本文针对传统路面使用性能评价方法不足现状,考虑运用特尔菲方法确定各指标的权重系数,并在原有评价指标[即路面破损状况指数(PCI)、行驶质量指数(RQI)、车辙深度(RD)、结构强度系数(SSI)、路面抗滑性能指数(SRI)基础上纳入外观综合评价指数(SEI)],形成更为完整的综合评价体系。建立特尔菲—理想点法路面使用性能评价模型,并对高速公路沥青路面使用性能数据进行分析计算,结果充分验证了新设指标(SEI)的合理性。本文对沥青路面综合性能评定的研究具有一定意义。     

多年冻土区沥青路面寿命周期费用分析

应用多种方法对多年冻土地区5种不同路面结构进行了寿命周期费用分析.结果表明,在贴现率为5%时,尽管沥青稳定基层结构的初建费用比其他结构大,但其寿命周期费用现值却比其他基层结构方案小,同时,在路面使用性能上,沥青稳定基层结构对冻土路基不均匀沉降具有较强的适应性,在防止路面结构水损坏方面具有明显优势.因此,综合考虑寿命周期费用、路用性能等方面,提出在多年冻土地区使用沥青稳定基层更为合理可行.     

浅谈改善沥青路面使用性能的途径及方法

通过分析出现早期损坏的原因和使用性能降低的影响因素,从路面结构设计,材料选择和施工作业控制等方面探讨改善路面使用性能的途径和方法。在设计方面提出了改变路面结构体系,增强层间连接,优化路面结构体系等具体办法;在材料选择和使用方面,从改善沥青结合料的性能、提高骨料质量、改善沥青与骨料的粘结性和使用纤维沥青砼等方面提出了改善沥青混合料性能的理论分析和方法。     

下期文章摘要预报

拱支网壳结构的力学性能分析沈祖炎 ,李元齐　　拱支网壳结构体系是在综合了网壳 (网架 )及拱结构等优点的基础上 ,构思出的一种新型大跨度空间杂交结构形式 .在理论分析和模型试验研究的基础上 ,对该结构体系的力学性能进行了分析 ,并比较其经济性指标 .研究结果表明 ,由于拱结构的参与 ,该杂交结构的受力性能得到明显改善 ,使得该结构体系具有更广阔的应用前景 .特定路段路面使用性能预测模型研究毕艳祥 ,姚祖康　　为了最大限度利用信息量 ,提高路面管理系统中预测模型的精度 ,建议采用综合平均模型、路段数据和专家经验等信息的特定路段…     

公路沥青路面环境性能评价研究

公路沥青路面环境性能研究一直是路面长期使用性能研究的一个重要方面,路面结构不仅要满足行车荷载的要求,还要适应所处的自然环境,因而,在评价沥青路面长期使用性能时应考虑路面的环境性能,本文综合分析国内外相关的研究,采用路面最高温度Tmax和潮湿系数W作为评价参数,建立了公路沥青路面环境性能的评价指标PEI和相应的分级标准,并将此模型应用于河南省高等级沥青路面环境性能的评价。实例实际计算表明,该评价指标能较好的反映路面环境性能随路龄时间的变化状况。     

低活性粉煤灰基层材料路面使用性能评价

本文通过对低活性粉煤灰基层材料下的不同基层类型路面结构的路面路况调查数据,分别对路面结构承载能力、路面行驶质量、路面行驶安全性、路面破损状况进行评价,最后对路面使用性能进行综合评价,评价试验路各路段路面使用性能优劣差异。这对低活性粉煤灰的应用及其路面结构类型的选择有十分重要的意义。     

沥青路面结构组合对使用性能的影响

基于北京地区路面管理系统中的路面性能数据，结合当地管理经验，辅之以专业理论分析，建立了沥青路面使用性能模型，并用分级对照的方法对主要影响因素作定量分析，利用上述成果，进一步分析了路面结构组合对性能的影响，得到了一些有益的结论可供路面设计时参考。     

环境因素对路面使用性能的影响

路面在使用过程中，承受着行车荷载和环境因素的双重作用，即使是相同的路面结构，其损坏速度也会因所处的环境不同而不同．而环境因素对路面性能影响的隐蔽性，加上与荷载因素交织在一起，为研究环境因素的影响造成了很大的困难．文中以已提出的路面使用性能标准衰变方程为基础，通过不同地区路面使用性能方程的对比，定量分析了环境因素的作用，建立了温度、温度与路面性能的关系式．就分析的５个省市而言，因环境因素的不同而造成的路面寿命差异达２５％，路面的早期损坏现象也相差很多。     

沥青混合料诸参数对性能指标影响的数学建模

为提高沥青路面的使用性能,依据全国第四届研究生数学建模竞赛C题提供的数据,采用灰关联分析、回归分析及F检验方法对沥青混合料诸多参数与路面性能指标之间的关系进行了详细分析,建立了描述路面抗水损害性能、高温性能、低温性能的三类4个性能指标和影响路面性能的沥青混合料诸参数之间关系的数学模型.该数学模型在对大量试验数据进行处理后,准确地从诸多影响因素中找到了影响沥青路面各类性能的主要参数.结果与相关领域研究成果一致,具有很强的实用性.     

基于变权模型的厦门某高等级公路路面综合评价研究

等级公路路面综合评价指标中的权重关系到路面评价结果的准确性,针对路面使用性能评价系统中个别指标的破坏程度对整个路面使用性能的显著影响,对通用的权重确定方法(常权方法)进行改进,建立了融"惩罚"和"激励"于一体的路面使用性能变权评价模型,并将其应用于厦门市某试验路段的路面使用性能评价,将常权评价模型和变权评价模型的评价结果与实际情况进行比较,其结果表明变权评价模型更合理、更切合实际.     

双弯曲梁多轴腕力传感器设计

针对智能机械手的使用性能要求,设计了一种新型双弯曲梁多轴腕力传感器.该新型结构传感器有利于加工和安装,避免了因加工、时效等引起的变形、误差、不对称性等对传感器性能带来的影响,改善了传感器的工作性能,建立了该传感器力学模型,并从不同方向进行了受力分析.在确定传感器变形梁应变片的粘贴位置、组桥设计分析的基础上,开展了传感器单梁和整体加载试验,并进行理论计算和有限元分析.研究了不同加载试验下引起相对误差的原因,提出了传感器标定的解决办法.     

基于模糊数学的水泥路面使用性能综合评价体系研究

路面使用性能评价是路面养护管理的重要组成部分.由于影响路面使用性能的因素繁多,且各因素之间既相互联系又相互影响,自身又表现出一定的随机性和模糊性,使得评价难以得到准确的结果.针对目前这种状况,提出了一种适用于我国水泥路面的基于模糊数学理论的综合评价方法.在评价过程中重点分析了单因素属性测度函数的建立和客观性权重的计算方法,将定性问题定量化,并通过实际案例分析,验证了该评价方法的合理性.     

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．     

路面使用性能可拓评价方法

基于可拓学理论,建立了路面使用性能可拓评价的物元模型.该模型通过可拓集合理论及关联函数,可以精确确定待评价的路面关于各路面使用性能状态的关联度,从而能够全面精确地评价其路面使用性能状态,为道路养护维修决策提供科学、可靠的依据.     

不同轮压与厚度下的半刚性橡胶沥青路面结构受力变形与仿真分析

随着国家雄安新区城市建设规划实施,按照雄安新区道路建设15年不小修的建设标准,河北省启动了全域路面加速加载试验装置开发与试验路评价研究专项.本研究采用全域路面加速加载试验装置测试直道半刚性橡胶沥青路面结构性能的各项指标,结合力学分析法与有限元建模计算分析层底弯拉应力与层厚.通过构建有限元模型,分析不同轮压下(0.7、0.9、1.1 MPa)的半刚性橡胶沥青路面各结构层间的应力应变变化规律及相同结构层不同轮压下的受力变形规律.结果表明,沥青路面作为粘弹性体,路面结构受力同时遵循能量耗散原理,自上而下逐渐减小.提出了半刚性胶粉改性沥青路面结构层在不同轮压、不同深度下的应力变化规律,得出了半刚性胶粉改性沥青路面各层在不同荷载下的应力值变化范围与半刚性水泥稳定碎石基层在不同荷载下的应力值变化范围.这些研究成果对今后雄安新区耐久性沥青路面建设起到了重要的理论支撑与技术指导价值.     

刚性路面柔性联接层有限元分析

基于中国半刚性基层水泥混凝土路面的使用经验,通过增加柔性联接层对现有路面结构进行改良,从而改善半刚性基层水泥混凝土路面的受力状态.利用有限元方法,建立加铺柔性联接层的水泥混凝土路面结构的3D有限元模型,对不同联接层材料模量和厚度情况下的路面各结构层进行力学分析.研究结果表明:半刚性基层自身变形随联接层厚度增加而递减,面层变形基本不受影响;水泥混凝土面板板底最大拉应力随联接层模量的增大逐渐减小,而半刚性基层和联接层层底拉应力逐渐增加;以上各结构层的变形能力和力学性能随联接层厚度和模量变化而变化的规律,为确定联接层合理的层厚和材料参数提供了一定的理论基础.