基于性能的高模量沥青路面结构力学响应

为探究高模量沥青混凝土长寿命沥青路面应用，研究了高模量沥青混合料的动态模量和抗剪强度。结果表明，高模量沥青混合料的强度具有较强时-温依赖性，抵抗变频加载能力较强；其内摩擦角比传统AC（沥青混凝土）沥青混合料小21%，黏聚力高3倍。采用有限元分析7种不同高模量沥青路面结构的力学响应，针对优选的4种路面结构分析厚度对路面力学响应的影响。进而利用车辙预估模型，以车辙深度为控制指标，预测高模量沥青路面的功能寿命。结果显示，不同力学指标对应的较优路面结构均为上中下面层、中下面层采用高模量沥青混合料的结构，其与传统AC结构相比可分别延长路面寿命326%和118%。     

复合材料孔板结构渐进疲劳损伤分析

随着复合材料结构在工程中的广泛应用,基于有限元方法的复合材料渐进损伤分析作为一种工程辅助手段得到快速发展。文章通过采用国内外常用的失效准则、材料退化模型和疲劳寿命模型建立渐进疲劳损伤模型,对有限元软件ABAQUS进行二次开发,通过UMAT子程序实现渐进疲劳损伤模型的计算过程,分析得到复合材料孔板结构的疲劳失效形式以及疲劳寿命,并通过试验验证。在工程上利用有限元分析结合试验验证,可以缩短产品设计周期,节省试验成本,提高设计优化水平,具有重要工程意义。     

超载作用对路面力学响应影响研究

为探究超载对复合式沥青路面力学响应的影响，利用有限元软件ABAQUS建立复合式道路模型，分析不同接地压强及不同轴载作用次数对复合式路面车辙与内部力学响应的影响规律，基于实体工程调研结果进一步分析超载对路面的破坏效应。结果表明，随着累计轴载作用次数的增加，不同接地压强的车辙曲线呈发散趋势，超载对路面车辙的影响越显著；接地压强达到1.2MPa时，沥青层超过容许抗拉强度，发生拉裂破坏；实体工程调查结果表明，经历超载作用的路面运营8个月左右，弯沉合格率仅为39.09%。因此为减少超载车辆对路面造成早期破坏，结合数值模拟研究结果，应控制车辆的接地压强不超过1.2 MPa。     

国省道养护预制装配式沥青路面结构方案力学分析与设计

为了解决国省道公路养护施工受材料、环境影响较大的问题，提出国省道公路养护预制装配式沥青路面结构的思路。通过利用大型有限元软件ABAQUS建立国省道公路预制装配式沥青路面结构的三维仿真模型，模拟计算车辆荷载作用下路面结构的力学响应，进一步利用正交试验方法，研究了沥青面层厚度、玻璃纤维增强刚性基板GFRP基板(Glass fiber reinforced plastic)厚度、基层厚度、沥青面层模量和GFRP基板模量等对预制装配式沥青路面结构表面弯沉值、沥青面层层底拉应力、沥青面层层底剪切应力及路基顶面压应力的影响，最后对比分析了基层带裂缝与无裂缝模式下国省道公路装配式沥青路面结构的力学响应。通过仿真试验，得到了国省道公路养护装配式沥青路面结构的预制装配块的最佳平面设计尺寸，以及不同参数对装配式沥青路面力学响应影响程度的大小排序和装配式沥青路面结构力学响应随不同参数变化的具体规律。设计合理的国省道公路装配式沥青路面结构受力良好，具有较好的抵抗沥青面层反射开裂的能力。     

木-混凝土组合梁栓钉剪力连接件疲劳性能研究

文章通过两个推出件疲劳试件和两个木-混凝土组合梁疲劳试件,研究栓钉剪力连接件在木-混凝土组合梁中的疲劳性能。根据国外实体木-混凝土组合桥梁在公路I级情况下单个剪力连接件承受荷载情况,对推出件进行200万次循环的疲劳试验。试验结果表明:推出件在200万次循环作用下整体结构没有发生破坏,但在螺栓和木块的交界处会因反复荷载出现孔洞,木块发生变形,局部发生破坏。组合梁在承受循环荷载时支座处的剪力连接件最先发生失效,木梁与混凝土板最先发生分离。同时通过有限元模型分析验证试验结果的准确性,得出有限元分析云图与试验现象一致。     

管卡位置对海管立管的敏感性分析

以海洋平台海管立管为研究对象,考虑实际海况和立管实际结构特点,研究多层立管之间及多层立管与平台之间的受力耦合作用。通过有限元分析软件,建立具有典型代表性的海洋多层立管数值模型。针对管卡位置对海管立管的结构影响,基于管卡位置对海管立管的结构强度和疲劳寿命进行分析。根据分析结果,对管卡的安装位置进行优化,为现场作业提供理论指导,进一步为海上工程设计和施工提供科学依据和安全保障。     

修理工艺对结构钢疲劳寿命的影响

文章采用孔挤压的修理工艺,对材料为30Cr Mn Si Ni2A结构的模拟试件进行处理,使孔表面产生一定的残余应力。对未处理的30Cr Mn Si Ni2A试件和处理后的试件进行疲劳试验,对比疲劳寿命及裂纹扩展速率,研究孔挤压对30Cr Mn Si Ni2A疲劳性能的影响。结果证明经过孔挤压强化后试件的疲劳寿命比未处理的试件增加了47%。     

强降雨作用下风化混合花岗岩边坡稳定性分析

在西南地区的高速公路建设中存在大量的风化花岗岩,而目前对风化混合花岗岩的研究非常少。为了确保边坡安全,开展降雨诱发风化混合花岗岩边坡稳定力学机制研究。依托实际边坡工程,使用PLAXIS有限元分析软件,建立边坡有限元模型,分析均匀降雨和分时段降雨模式下以及不同渗透系数下边坡稳定性的变化情况。研究表明,当降雨量一定时,分时段降雨这种降雨模式对边坡稳定性系数的影响较大,且同等条件下渗透系数越大,边坡稳定性的下降就越少。     

浅谈级配碎石路面基层施工技术

近年来，随着我国经济建设的快速发展，公路建设项目大幅度的增长，现代化的施工水平也随之不断提高。公路路面的基层结构对公路的整体使用性能和寿命都有很大的影响，良好的路面基层可以有效防止路面结构产生缩裂同时也方便了公路的养护。本文通过对级配碎石路面基层施工的探讨，介绍了级配碎石基层材料施工技术及其注意事项。     

浅谈公路施工现场压实度检测的一些方法

现场压实质量用压实度表示,对于路基土及路面基层,压实度是指工地实际达到的干密度与实试验所得的最大干密度的比值;对沥青路面,压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值.     

GMA浇注式钢桥面铺装配合比优化设计研究

高温稳定性与疲劳性能为浇注式混凝土的薄弱环节。通过GMA浇注式混凝土配合比设计正交试验,参照港珠澳大桥中GMA所使用的配合比材料组成,在保证刘埃尔流动性相当的情况下,对其GMA中不同粗集料用量、ME用量、沥青含量、矿粉用量变化下的高温稳定性及疲劳性能的表现情况进行研究。结果表明,沥青用量对GMA高温稳定性影响最显著,而矿粉用量对GMA疲劳性能影响最显著,同时以上两因素对GMA关键路用性能的影响规律表现出对立关系。根据正交试验结果分析,确定最佳GMA配合比,达到高温稳定性与疲劳性能的良好平衡,工程验证表明正交实验下GMA配合比优化设计使得浇注式桥面铺装性能达到理想效果。     

基于无损检测技术的白加黑路面病害探测与评价

为更加准确探测白加黑路面的结构层内部隐性病害，依托茂湛高速改扩建项目白加黑路面，采用三维探地雷达技术开展既有路面的病害检测，并结合落锤式弯沉仪进行白加黑路面的结构承载能力测试。结果表明，采用三维探地雷达设备可以清晰识别白加黑路面结构断板、裂缝、脱空、传力杆布设等内部状况信息，能反映出原有路面结构内部各层位病害的总体情况。在多年车辆荷载作用下，白加黑路面的反射裂缝病害比例较高，建议采取注浆、灌缝等养护措施，加强对旧水泥板与沥青层开展稳固与密水处理；水泥路面加铺沥青层后，路顶弯沉值整体变小，有无沥青层的弯沉差值主要与沥青加铺层厚度、模量、老化程度有关。为了更好模拟实际轮载对路面的荷载作用，推荐采用10 t荷载进行板间弯沉差测试，并以弯沉差为0.05 mm以上为处治阈值，进行针对性地补强处理。     

沥青玛蹄脂碎石路面初期抗滑性能影响因素

SMA混合料具备优良的高温稳定性与耐久性能被广泛应用于重载交通道路,但是由于其沥青用量大、填料多的材料特征,导致施工难度高、早期抗滑水平偏低.为改善SMA路面早期抗滑性能,基于广东省高速公路SMA路面,开展施工环节的关键工艺研究,并系统分析主要因素对路面抗滑性能的影响.结果表明,对SMA沥青混合料的拌制、摊铺、碾压环节的施工温度和关键技术进行控制,可以保证混合料的施工质量,减少施工离析与温度离析.油石比、纤维用量对构造深度的影响最大,随着沥青油石比增加、纤维用量增大,构造深度明显变小;增加胶轮碾压会出现构造深度小幅下降,改变沥青种类对初期构造深度影响不大.使用颗粒状纤维、增加纤维用量、降低油石比有助于提高横向力系数,使用胶轮碾压工艺反而降低路面横向力系数,而沥青种类对初期横向力系数影响不大.     

中性岩质机制砂对沥青砂浆力学性能的影响研究

为指导不同岩性机制砂在沥青路面的工程应用，选择3种岩质机制砂制备沥青砂浆试件，采用单轴压缩试验、冻融劈裂试验及浸水马歇尔试验检验其结构强度和水稳定性。结果表明：通过X射线衍射仪的矿物成分测试，所选的花岗岩、辉绿岩、石灰岩为典型的酸性岩、中性岩及碱性岩；相比石灰岩沥青砂浆抗压强度，花岗岩砂浆强度低2.5%，辉绿岩砂浆强度高约12%；从残留强度指标看，石灰岩砂浆冻融强度比最高，但从冻融前后的劈裂强度来看，辉绿岩砂浆的抗拉强度水平更高，3种机制砂的浸水马歇尔试验结果也呈现出一致的规律。与常规石灰岩机制砂相比，中性岩质辉绿岩机制砂兼具较好的材料强度与沥青黏附性，所制备的沥青砂浆抗压强度、水稳定性更好，具有良好的沥青路面工程应用价值。     

带阻尼器拉索结构的索力识别研究

为解决带多个阻尼器索结构的索力识别问题,依据动力学相关理论,建立带3个减振器的拉索-减振器动力学模型,推导其频率方程,构造相应的无量纲参数并进行参数分析.结果表明:随着减振器支撑刚度的增加,无量纲振动频率逐渐增大,但这种增大趋势随支撑刚度的继续增加而趋于平缓;随着减振器安装距离的增加,无量纲振动频率逐渐增大,且这种趋势接近线性变化.最后利用有限元分析软件ANSYS并分别采用LINK单元与BEAM单元对其结论进行验证.     

钢桥面环氧沥青铺装层鼓包病害检测

为了探究红外热成像技术快速检测钢桥面环氧铺装层鼓包病害及其尺寸大小的准确性，基于热学原理，采用有限元软件ABAQUS模拟不同位置、尺寸下的鼓包病害，分析鼓包区域与相邻正常区域的路表面域温差表现和分布规律，并进行实体工程验证。结果表明，鼓包位置与鼓包面积对路表温度影响较大，模拟效果与实际鼓包面域温差具有良好的相关性。研究结果为红外热成像仪快速检测钢桥面鼓包病害及其尺寸和最佳检测时间提供理论依据。     

CUSUM与休哈特控制图在路面施工质量控制中的应用

沥青路面施工中广泛使用休哈特控制图来进行生产质量控制，结合实际生产过程的样本检测数据，将累积和（CUSUM）控制图与休哈特控制图中的均值控制图及方差控制图进行对比分析。结果表明：休哈特控制图对异常波动引起的瞬时的较大均值变异效果显著, 但在持续性的小偏移检出上效果较差；而累积和控制图对于持续性的小偏移检出力更强，但无法有效检测非持续性偏移。基于以上结论，考虑在沥青路面施工质量控制过程中联合应用这两种控制图进行监控分析, 将两种控制图的优势进行融合，检出效果明显优于其中的一种，可以尽快发现沥青路面生产过程中的异常波动。