公路隧道复合式沥青路面结构设计方法

建立了公路隧道复合式沥青路面结构的三维有限元分析模型,对单轴双轮轴载作用下的隧道复合式沥青路面结构接缝处沥青混凝土层内部和界面处应力进行了分析比较,确定偏载为最不利加载位置,提炼出关键的设计指标:纵缝边缘加载位中心对应的沥青混凝土层底水平拉应力和接缝处沥青混凝土层顶面竖向剪应力.利用多元非线性回归技术对分析结果进行整理,得出了高强度基岩下的应力回归公式,并通过工程实例阐明了公路隧道复合式路面结构沥青混凝土层厚度设计计算步骤.     

公路隧道水泥混凝土路面设计方法

针对公路隧道水泥混凝土路面结构,建立了水泥混凝土路面结构的三维有限元分析模型.在考虑各种计算参数下采用了多元非线性回归方法,得出板纵向边缘中部底面拉应力和板角顶面拉应力的计算公式,并根据容许疲劳拉应力为设计指标提出公路隧道水泥混凝土路面设计方法,推导出水泥混凝土板厚计算公式.通过一个工程实例验证了该方法的有效性,为公路隧道水泥混凝土路面结构设计提供了理论依据.     

公路隧道入口彩色路面设计现状与分析

公路隧道入口处彩色路面的合理铺设对提高视觉警示、保证驾驶安全有重要意义。从公路隧道入口处的交通特性出发,通过大量调研总结了目前隧道入口常见的彩色路面铺设型式,根据速度过渡需求,考虑驾驶知觉?行为模型、透视原理和闪现率原理给出了彩色路面铺设位置、长度以及条纹间距等参数的设计建议,并从亮度过渡角度提出了增大安全距离和设计方案理论验证两种考量方式。最后,从隧道入口处彩色路面的铺设需求出发,讨论了当前隧道入口彩色路面设计面临的主要问题,以期为彩色路面的设计与进一步的研究提供参考。     

连续配筋混凝土+AC复合式路面结构研究

为避免在重载交通下半刚性基层反射裂缝较多、厚沥青面层易出现车辙等病害,依据长寿命路面的理念尝试采用连续配筋混凝土+AC的复合式路面结构,通过对试验段路面结构的配筋计算、端部锚固及层间处理等细部研究,总结该种路面结构的设计与施工注意事项.     

复合式钢纤维混凝土路面研究

基于混凝土路面板的受力特点和钢纤维混凝土的工作特性,提出一种新型复合式钢纤维混凝土路面结构形式,并对复合式钢纤维混凝土路面进行了模拟双轮轴载试验研究和成本分析.结果表明,复合式钢纤维混凝土路面具有性能优越、造价低廉的特点.     

RoadMesh钢丝网加筋AC+PCC复合式路面结构力学分析

通过建立AC+PCC复合式路面结构三维有限元模型,基于正交试验设计选取计算参数组合,分析了RoadMesh钢丝网层间加筋前后的路表弯沉值l、AC加铺层层底的最大拉应力σa和最大剪切应力τa及PCC板顶最大弯沉差Δl等4个主要力学响应的变化规律。研究结果表明,在高等级公路中,标准轴载作用的最不利荷位为4块PCC板相交的板角处;RoadMesh加筋后对l的减小幅度不大,设计时可忽略其对弯沉的作用;RoadMesh加筋后σa,τa和Δl都较加筋前有明显的降低,且使σa和τa分布更均匀,并减小了下承层对τa的影响,但Δl对PCC板和接缝的敏感性增加,显示了其阻裂效应。因此,RoadMesh钢丝网加筋可有效阻止AC加铺层的应力集中并加强层间结合,从而提高了AC+PCC复合式路面结构的抗反射开裂和抗剪切推移能力。     

加宽改建公路路面结构层设计

本文以河南境内的郑州四环绕城公路改建工程路面结构优化设计为例,从保证质量、节约土地、工程造价等几个方面对改建工程路面结构层的设计提出科学合理方案。     

改性沥青路面结构在公路改建工程设计中的应用

通过结合某高速公路运营情况,针对公路交通量,提出合理的路面结构设计方案,采取改性沥青路面结构层,为同类工程提供参考借鉴。     

关于公路改建路面结构及路床取值的探讨

改建公路,利用现有公路局布路段,贯彻国家规范、政策,应根据原有公路的地形地貌、地质构造、水文地质、地基土的性质、不良地质的发育情况,采取合理的工程措施,保证拓宽改建公路路基的强度和稳定性。近年来,随着我国公路发展,路网形成,等级之间互相联络,公路改建已成为重要工作之一。本研究提出对路面结构及路床设计厚度进行合理取值,以达到设计合理预期的目标。     

级配碎石动态力学性能对隧道路面受力的影响

具有良好温湿稳定性的级配碎石常被设置在隧道路面下以排出基岩渗水.文中利用动三轴试验模拟了基岩渗水对级配碎石层动态力学性能的影响,建立了动态回弹模型以表征其力学特性,并采用非线性有限元法分析了路面受力.结果表明:动三轴试验可较好地模拟级配碎石层的实际受力状态;Uzan模型考虑了材料的剪切性能,更能反映级配碎石在隧道路面中的应力状态;随含水量的变化,Uzan模型中回归系数的变化呈明显的非线性特征,进而显著影响级配碎石动态回弹模量的变化;级配碎石模量越大,路面底的最大拉应力变化率越小;为了兼顾级配碎石层的排水渗透功能和改善路面受力状态,应严格控制级配,特别是粒径0.075mm以下的含量宜控制在5%～7%,级配碎石的回弹模量宜控制在200～300MPa之间.     

高速公路隧道装配式仰拱接头力学性能研究

为研究公路隧道装配式仰拱结构接头的力学性能,首先建立装配式仰拱接头三维数值计算模型,模拟接头细部结构,分析比较弯螺栓、直螺栓对仰拱接头在不同轴力、弯矩组合作用下接头张开量、转角、螺栓应力以及接触压应力等的变化规律。然后采用大比例尺室内仰拱接头加载试验对模拟结果进行验证。结果表明：接头张开量、转角随着弯矩增加不断增大,接头抗弯刚度不断降低;接头张开量、转角随轴力增加而减小,接头抗弯刚度则不断增大;弯螺栓接头抗弯刚度大于直螺栓接头抗弯刚度;螺栓整体受拉,螺杆受力状态与螺栓形式及接头变形有关,整体上弯螺栓应力大于直螺栓应力。对比分析数值和试验结果,整体变化趋势一致。研究成果为公路隧道装配式仰拱接头设计提供参考。     

低交通量公路柔性路面典型结构探讨

提出低交通量公路的概念及编制低交通量公路典型路面结构的必要性.结合低交通量公路交通状况,划分了交通等级;在低交通量公路土基回弹模量已有实测资料基础上,划分了土基等级.以弹性层状体系理论计算得到不同交通等级、不同路面材料与土基模量组合下的柔性路面典型结构,供设计参考使用.     

低交通量农村公路水泥混凝土路面典型结构的研究

通过对湖南省农村公路的大量调查,探讨了农村公路的线形、路基型式、路面结构组合、路基路面常见病害类别和交通量状况,针对低交通量的农村公路,初拟了四种水泥混凝土路面结构组合型式并进行了厚度计算,最后结合成本分析推荐了适应不同的交通荷载范围的四种路面典型结构型式.推荐的典型路面结构采用当地的筑路材料,造价低,路面型式简单,施工方便,可为低交通量农村公路路面设计提供指导.     

环氧沥青复合式隧道路表结构力学响应分析

由于传统隧道路面无法兼顾阻燃、抗滑降噪及耐久性等结构和功能性的需求,同时针对缺乏对高性能环氧沥青复合式隧道路表结构的研究现状。运用桥渡原理和有限元法,研究了环氧沥青复合式隧道路表结构不同荷载工况、层间接触状态、结构层厚度及应力吸收层类型对力学响应的影响规律,并结合经济性要求推荐了环氧沥青复合式隧道路表结构组合。结果表明：层底弯拉应力、弯拉应变、竖向剪应力和横向剪应力指标能较好表征结构实际受力状态;结构层厚度、超载及层间接触状态是结构疲劳寿命的重要影响因素,影响程度依次超载>层间接触状态>结构层厚度;未设应力吸收层的结构组合其抗疲劳性能更为优异;并将拟推荐结构于寻甸一号隧道试验路段进行铺筑。     

高模量沥青混凝土路面的力学性能

研究了沥青混凝土路面中面层高温动态模量与车辙的关系.结果表明:提高路面中面层高温动态模量可以有效降低沥青混合料在荷载作用下的压、剪应变,加大中面层混合料向下传递荷载的扩散角,从而抵抗路面结构车辙病害;采用沥青混凝土外掺剂提高混凝土高温动态模量,性能明显优于SBS改性沥青的混合料.     

级配碎石动态力学性能对隧道路面受力影响

具有良好温湿稳定性的级配碎石常设置在隧道路面下排出基岩上渗水。利用动三轴实验模拟基岩渗水对级配碎石层动态力学性能的影响,建立了动态回弹模型表征其力学特性,并采用非线性有限元分析了路面受力。结果表明,动三轴试验较好地模拟了级配碎石层的实际受力状态;Uzan模型考虑了材料的剪切性能,更能反映了级配碎石在隧道路面中应力状态;随含水量的变化,Uzan模型中回归系数变化呈明显的非线性特征,进而显著影响级配碎石的动态回弹模量的变化;级配碎石模量越大,路面层底的最大拉应力减小率越小;为了兼顾到级配碎石层的排水渗透功能和强度,应严格控制级配,特别是0.075mm以下的含量宜控制在5％～7％,级配碎石的回弹模量宜控制在200～300MPa之间。     

浅埋隧道下穿公路引起的路面沉降控制基准

目前我国浅埋隧道下穿公路时引起的路面沉降值大多采用北京、深圳地铁的经验值3 cm作为其控制基准,具有一定的盲目性.本文从满足路面功能性角度出发,以路面平整度和路面行驶的舒适性为依据,把路面纵向沉降断面假定为二次抛物线形,得出了在隧道与路面正交下穿的情况下隧道开挖对路面纵向影响范围内的最大沉降值,继而制定相应的路面沉降控制基准.