用稳态平板法测定不良导体导热系数的实验研究

本文对不良导体导热系数的测量（采用稳态平板法）作了研究。主要从该实验的测量装置、测量条件和测量方法上作了改进,取得了较满意的结果。     

沥青路面温度应力的有限元分析

目的 研究温度变化与道路结构内温度应力的关系对不同季节时的道路各结构层的影响.方法 采用有限单元法对路面结构的二维平面模型进行模拟沥青路面温度场,并将路面温度作为外部荷载与结构进行耦合.对路面结构在日周期温度作用下的温度场和应力场进行系统地分析.结果 总结出不同季节沥青路面的温度以及温度应力的变化规律.冬季时节路表温度应力幅度约为0.45 MPa,夏季时节路表的温度应力变化的幅度高达0.95 MPa.夏季和冬季比较,夏季炎热的时间段对路面更容易产生破坏.结论 冬季温度变化对沥青路面的影响仅限于路表,基层及以下土层处于稳定的受拉状态,夏季炎热季节温度变化对路面的影响较大,较大反复的压应力对路面结构是一个比较严重的破坏过程.     

沥青路面多层结构涂层的降温性能研究

传统的沥青路面吸热、储热能力强,容易造成沥青路面车辙问题和加剧城市热岛效应的发展,沥青热反射涂层的运用可以有效解决此问题。目前路用热反射涂层的研究大多集中在材料的组成优化上,对涂层结构的研究较少,受单层结构涂层的限制,沥青热反射涂层降温性能发展面临着持续的挑战。针对此问题,本文提出了一种由反射涂层、辐射涂层和隔热涂层组成的三层结构降温涂层,用于沥青路面上可有效降低路面温度。通过室内降温实验研究了多层结构降温涂层中组成材料的最佳掺量和各层涂层的最佳用量,并研究了多层降温涂层的结构组合形式。实验表明,钛白粉、中空玻璃微珠和远红外陶瓷粉的最佳掺量分别为15 %、20 %和15 %;反射涂层、辐射涂层和隔热涂层的最佳用量分别为0.6 kg?m-2、0.3 kg?m-2和0.3 kg?m-2;着色颜料的加入会降低涂层的降温效果;将三种降温填料加入到不同的结构层中,涂层降温性能得到增强,在反射涂层下增添辐射层增加涂层降温达3.70 °C,在反射涂层下增添隔热层可以增加涂层内部降温达1.10 °C,其中,三层结构降温涂层以反射层作为表面层、辐射层作为中间层、隔热层作为底层的组合形式降温效果最佳,表面和内部降温幅度可达10.45 °C和9.22 °C。与单层热反射涂层相比,多层结构降温涂层降温效果更佳,能更有效降低沥青路面温度。     

沥青路面多孔混凝土基层温度应力数值分析

为分析沥青路面多孔混凝土基层温度应力,建立多孔混凝土基层沥青路面三维有限元模型.通过数值计算方法,分析多孔混凝土基层沥青路面的温度场,提出各自然区划内的最大温度梯度变化范围.研究了面层厚度、多孔混凝土基层厚度及模量、地基模量对温度应力的影响.对条件相同的计算结果进行了对比分析,结果表明:基层温度应力随着面层厚度的增大而减小,随着基层与地基模量比的增大而增大,随着基层厚度的增大而增大.     

用稳态平板法测定不良导体导热系数的实验研究

本对不良导体导热系数的测量作了研究。主要从该实验的测量装置，测量条件和测量方法上作了改进，取得了较满意的结果。     

沥青路面低温温度场的经验预估模型

为建立更为准确的沥青路面低温温度场预估模型,通过对3种典型沥青路面结构的温度数据进行长期采集,获得了沥青路面的低温温度数据,并引入日最低气温、日太阳辐射量、平均风速和平均湿度参数,建立了沥青路面低温温度场的经验预估模型,并与SHRP模型、C-SHRP模型以及LTPP模型的预估结果进行了对比分析.结果表明:沥青路面的温度变化规律与气温相似,但存在一定的滞后性,且深度越深滞后性越明显;路面最低温度出现在路表,且其值高于最低气温;所建立的沥青路面低温温度场经验预估模型相对于SHRP模型、C-SHRP模型以及LTPP模型具有更好的预估效果.     

沥青路面摊铺时温度场时空分布特性

沥青路面摊铺过程中由于受各种环境因素的影响,沥青混合料温度以及周围温度的变化是复杂多变的.以侯运高速公路沥青路面表面层摊铺施工为背景,实测了沥青路面摊铺过程中路面周围不同空间、不同时间的温度情况,揭示了沥青路面摊铺时路面周围温度场的时空分布特性,对于沥青路面摊铺施工质量控制有着重要的借鉴意义.     

宽温度域内沥青路面结构响应规律分析

为研究较宽温度范围内的沥青路面结构实际响应行为,基于RIOHTrack足尺路面试验环道,以落锤式弯沉仪(FWD)作为试验荷载,选择半刚性基层沥青路面和全厚式沥青路面作为研究对象,对两种路面结构2017年全年的服役温度和结构响应进行同步跟踪观测,得到了宽温度域内沥青路面结构响应基本规律,建立了温度与弯沉、温度与应变、温度与应力之间的关系模型,分析了结构内部应变、应力沿深度方向的分布特征. 结果表明:温度对弯沉、应变和应力响应具有显著影响,随着季节变化,宽温度域内的沥青路面结构响应数值会出现以年为周期的循环交替变化,冬季时结构响应数值小、夏季时结构响应数值大;可采用指数函数模型描述温度与结构响应参数的相关关系,决定系数R²可达到0.95以上,相关性好;宽温度域内,温度变化除引起结构内部应变或应力数值的单调增减以外,还会改变应变方向. 在路面结构计算中,宜选择最不利季节时的温度验算沥青混凝土层的受力状态,以保证结构安全性.     

柔性基层改善沥青路面半刚性底基层温度状况分析

半刚性沥青路面反射裂缝产生的原因之一是半刚性基层温度变化引起的,半刚性基层和沥青面层之间加入柔性基层可有效地防止沥青路面出现反射裂缝,根据传热学原理,采用有限单元法对吉林通化试验路3种路面结构半刚性基层顶部温度状况进行了对比,分析结果表明无论夏季或冬季,柔性基层都能有效地改善沥青路面半刚性基层的温度状况,从而减少或消除沥青路面出现反射裂缝．     

储热降温沥青路面用相变材料的选择

针对沥青路面铺筑的实际情况,通过综合热分析(DSC/TG)和红外光谱(FT-IR)实验方法,测试并分析了多种相变材料的储热能力及高温稳定性、高温耐久性,考虑了相态变化、相变温度、过冷度、相分离现象、高温性能等因素对沥青路面实际应用的影响,并对筛选出的聚乙二醇4000进行了沥青混合料试件成型过程中的温度模拟,结果表明聚乙二醇4000作为相变储热材料掺加进沥青混合料是可行的.     

温拌沥青混合料施工中温度场的时空特性

以天(水)至定(西)高速公路沥青路面表面层摊铺施工为背景,实测了热拌和温拌沥青路面摊铺过程中路面周围不同空间、不同时间的温度情况,对比了热拌与温拌沥青混合料施工时沥青路面周围温度场的时空分布特性。结果表明:在初压温度相同时,温拌沥青混合料和热拌沥青混合料表面温度场的分布特征非常相似;碾压过程中,沥青混合料内部及表面温度随时间的变化呈较为明显的二次型分布;温拌沥青混合料内部降温速率明显小于热拌沥青混合料内部降温速率。     

水泥混凝土桥面沥青铺装层低温温度场分析

桥面铺装层在使用期间内产生温度裂缝是水泥混凝土桥面沥青铺装层常见的问题。提高铺装层的抗裂性能是桥面铺装体系结构设计的重要课题。低温开裂是导致桥面铺装层发生破坏的主要原因。本文在对寒冷地区标准气候研究计算的基础上,分析了典型的混凝土桥面沥青铺装体系中沥青铺装层在连续降温条件下铺装层表面温度变化、梯度变化规律,以及铺装层表面最温差的变化,最终为混凝土桥面沥青铺装层抗裂设计提供理论依据。     

浅析沥青路面温缩裂缝形成机理

对高等级沥青混凝土路面温度收缩裂缝形成的力学机制和影响因素进行了研究,分析了沥青混凝土路面温缩裂缝发育规律及沥青混合料低温开裂性能,并提出了防治方法.     

沥青路面组合结构车辙试验研究

为了研究路面结构对沥青路面抗车辙性能的影响,在车辙试验的基础上,采用有限元方法建立组合结构车辙试验模型,分析组合结构车辙试验的可行性,提出组合结构车辙试验合适的试件厚度宜大于10cm。根据车辙试验设备和试验方法,开发组合结构车辙试模,并提出组合结构车辙试验方法。针对沥青层厚度、层间接触条件和结构层强度比影响因素,进行组合结构车辙试验,进一步验证组合结构车辙试验的可行性,同时分析上述结构因素对沥青路面高温性能的影响规律。研究结果有助于改善高温条件下的沥青路面材料和结构组合设计。     

硬质沥青混合料的路用性能

为提高沥青混合料的高温稳定性,近年来国际上道路沥青标号的应用也向偏稠的方向发展。通过室内试验测试了硬质沥青（AH-30）的性能指标,分别对硬质沥青（AH-30）、重交沥青（AH-70）、SBS改性沥青混合料进行了配合比设计,分析比较了采用不同粘结料的沥青混合料的路用性。试验结果表明硬质沥青混合料的最佳油石比较重交沥青混合料的偏大,具有优秀的高温稳定性和水稳定性,用于沥青路面的中下面层可以减少由于高温和重载所产生的车辙。     

基于横观各向同性倒装式沥青路面结构分析

基于所建的横观各向同性层状弹性体系解,分析了碎石材料横观各向同性特性对倒装式沥青路面结构的影响,分析结果表明,随着碎石材料水平模量的减小,路表弯沉和沥青层底拉应变是增加的,而半刚性基层底部拉应力和路基顶部压应变却是减小的。沥青面层的厚薄较为严重地影响路表面弯沉、沥青层底拉应变和路基表面压应变,碎石材料的横观各向同性特性对于稍厚一点的沥青面层的路面结构影响不是很大。     

持续高低温下沥青复合路面温度应力分析

以武汉长江隧道工程为依托,建立了隧道匝道明挖段沥青复合路面结构二维热分析几何模型,分析了在持续高、低温情况下复合路面结构的温度场分布及温度应力变化规律。研究表明:在持续高低温天气条件下沥青复合路面温度逐渐累积,沥青复合材料的应力松弛性难以发挥,路面结构应变能降低,应力急剧增加,沥青下面层最大温度应力可达3 MPa;要求重视隧道沥青复合路面结构设计,并相应提高沥青下面层材料的热稳定性和抗开裂性能。     

压实温度对温拌NovaChip沥青混合料路用性能的影响

在添加温拌剂(EvothermTM和Sasobit)的条件下,分别在压实温度为135、145、155、165℃时成型不同类型的混合料试件,并进行相关试验,以确定压实温度对NovaChip Type C型沥青混合料路用性能的影响并得出其合理的压实温度范围.试验数据分析显示:压实温度对NovaChip Type C的高温稳定性影响较为明显,随着压实温度从135℃提高到165℃时,混合料的高温稳定性呈现出先增大后减小的趋势,马歇尔稳定度在155℃时达到最大值,动稳定度在145℃时达到最大值;压实温度对NovaChip Type C的水稳定性影响不明显,随着压实温度的提高,混合料的水稳定性呈现出先增大后减少的趋势,但变化的幅度不大;NovaChip Type C的低温抗裂性随着压实温度的提高呈现出先减少后增大的趋势,-10℃的破坏弯拉应变在165℃时达到最大值;NovaChip Type C的合理压实温度范围为135~145℃.     

半刚性基层沥青路面的倒装结构综述

针对半刚性基层沥青路面裂缝比较严重的问题,介绍了倒装结构能防治裂缝的机理,综述了国内外大量应用实例,详细讨论了我国实验路的使用情况;同时提出柔性基层是解决半刚性基层沥青路面开裂的途径之一.     

永久性沥青路面研究综述

永久性沥青路面的设计理念代表了国外高等公路路面结构、材料选择和设计新趋势,具有一定的合理性。本文评述了永久性沥青路面的概念及结构特点,总结了目前基于力学的永久性沥青路面结构设计方法,介绍了永久性沥青路面各结构层材料设计的特点,以及永久性沥青路面的施工、养护维修特色和寿命经济分析。揭示了永久性沥青路面具有区别于传统路面的结构特性,以及具有优良的路用性能。建议修建高等级公路时能借鉴国外永久性沥青路面实践经验,提出基于永久性沥青路面设计理念的设计方法和施工工艺,以提高我国高等级公路的经济效益和社会效益。最后提出了基于我国的特点,需要进一步开展的研究工作。