中南地区干线公路沥青路面改建结构设计研究

根据中南湖区当地气候条件及交通状况等因素,针对该路段沥青路面维修改造的现状,提出了柔性基层沥青路面结构方案和半刚性基层沥青路面结构方案,采用我国沥青路面设计方法、AASHTO设计方法和BISAR软件对路面加铺结构方案进行计算和分析.     

采空区公路沥青路面结构层应力关键影响因素分析

以某地煤矿巷道造成的在建路面开裂处理为工程实例,以路面结构层容许弯拉应力作为控制指标,从采空区地表沉降的三大特征值倾斜、曲率和水平变形出发,通过有限元计算和分析,确定了路堤底部作用凸型沉降曲面为计算的主要模式,然后利用正交实验的方差分析原理,探讨了各特征值对路面结构层力学性能影响的显著程度,得出曲率的影响是最显著的.     

对我国公路设计中几个问题的分析与建议

目前我国公路设计显露出公路设计年限的确定，车辆载荷换算，路面轴载换算，路基材料设计参数，路面结构组合材料性能试验等方面的不妥之处，结合公路的建设发展趋势，建议对现有公路设计规范中相应不妥之处进行修订。     

沥青路面结构优化方法的研究

路面结构设计方法向优化设计发展是一种趋势，介绍了优化方法在沥青路面设计中的发展历史及应用现状，重点指出了优化模型及求解方法两 方面的进展，并介绍了一些有代表性的优化算法，基于此，提出了对路面优化方法的一些看法，并展望了优化方法的应用前景。     

公路隧道复合式路面结构的力学性能研究

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路面结构接缝处沥青混凝土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层底水平拉应力和接缝处沥青层顶面竖向剪应力。通过对不同沥青层厚度、不同弹簧刚度以及不同基岩模量和基层模量下沥青层应力曲线响应进行探讨分析,确定出接缝具有较好的传荷能力,可以有效降低沥青层的厚度,设置模量较高的基层,有利于降低对接缝传荷能力的依赖。     

城市公交港湾路面结构应力分析

针对北京公交港湾沥青路面严重的早期破坏,通过建立三维有限元模型,对大容量公交进出公交港湾时对路面结构施加的变速移动荷载进行加载模拟.数值分析结果表明,在车辆制动过程中,路面竖向位移、层间剪应力均有所增大,且路面结构层中剪应力正负交替变化;在动荷载的作用下,沥青结构层中最大剪应力的位置发生变化,最容易发生剪切破坏的部位是沥青面层内及面层与基层结合处;进站加速度增大使路面层间剪应力明显增大,竖向位移略有增大.因此,在城市公交港湾路面结构设计时,不仅要提高路面结构层的整体强度,更应重视面层及层间的抗剪强度.     

沥青路面贫混凝土基层应力计算

为分析贫混凝土基层沥青路面新型路面结构的基层应力情况,通过有限元分析方法计算贫混凝土基层的荷载应力,并利用弹性层状体系理论分析沥青面层厚度对其影响,由此推导出基层荷载应力的计算公式.根据不同自然区划的温度场和最大温度梯度,得出贫混凝土基层沥青路面中的基层温度应力的有限元解,于此提出了基层温度应力的计算公式.上述两公式为贫混凝土基层沥青路面结构中基层厚度设计的重要依据.     

考虑板角脱空的公路隧道水泥路面设计方法

建立了公路隧道水泥混凝土路面结构在板角脱空下的三维有限元分析模型,计算了各种因素水平下的板角顶面拉应力和板底拉应力,并利用多元非线性回归技术得出了高强度基岩下的应力计算公式.基于此,提出以板底拉应力和板角顶面拉应力为控制指标的隧道水泥混凝土路面的设计方法,并通过实例进行了计算,对公路隧道工程设计人员进行路面结构设计时具有实际的参考价值.     

改性沥青应力吸收层混合料旋转压实参数

为了确定改性沥青应力吸收层混合料合理的旋转压实次数,采用自主研制的应力吸收层特种改性沥青结合料,进行旋转压实试验,分析旋转压实次数、油石比对混合料密实度的影响,结果表明:旋转压实次数和油石比对混合料密实度均有显著性影响,但油石比是混合料密实度的最显著性影响因素;旋转压实次数在35～55之间时密实度存在一个"递变"区域,结合应力吸收层材料特性及性能要求,确定旋转压实次数为50次。     

电热型融雪沥青路面传热特性研究

为研究电热型融雪沥青路面传热特性及其影响规律,采用有限元方法建立了二维传热模型,分析了发热系统设计参数（布设间距、埋设深度、输入功率）以及环境因素（风速、环境温度）对路表温度分布和升温速率的影响,并通过试验段实测数据验证模型的准确性和有效性。结果表明：二维传热模型可以很好地预测电热型融雪沥青路面路表温度值,平均最大绝对误差为1.1℃,平均精度为88.1%,最大精度为96.6%;在发热系统设计参数及外界环境等影响因素中,布设间距是影响路表温度均匀性的主要因素,其次是埋设深度;输入功率和环境因素主要影响电热型融雪沥青路面温度升温速率和最大温度值。     

基于物元模型的沥青路面预养护对策选择

预养护对策选择是一个多属性决策问题,但由于缺乏信息,决策往往由专家主观判定,结果依赖于专家的工程经验.在全面分析公路沥青路面预养护决策影响因素的基础上,建立了系统的评价指标体系,并运用层次分析法确定了各个指标的权重,通过专家打分来量化不同预养护对策的各个评价指标,采用物元分析方法对不同预养护方案进行综合排序,从而确定最佳预养护措施.该模型克服了传统决策方法中存在的主观因素过多、权重不确定等问题.结合上海市A20公路预养护工程进行的实例研究证明了模型的合理性与有效性.研究成果可为沥青路面预养护决策提供科学的依据.     

以车辙作为沥青路面设计指标的探讨

为减少沥青路面的早期破坏,在分析国内外沥青路面设计理论及车辙预估模型的基础上,提出以车辙为设计指标的设想,给出了以车辙作为主要控制指标的设计流程,再以实例的形式给出了车辙预估的整个过程,并对计算结果做了相应的分析,认为单以弯沉作为沥青路面的设计指标并不能控制路面的早期破坏,建议在现行沥青路面设计规范中增加车辙设计指标,完善沥青路面设计理论,从而保证沥青路面的使用寿命.     

沥青路面结构参数变化对路表弯沉值影响分析

采用基于弹性层状体系理论的BISAR 3.0软件,在层间接触关系为完全连续条件下,详细分析了沥青路面结构的路基回弹模量、基层回弹模量、面层回弹模量、基层厚度及面层厚度对路表弯沉值的影响规律.通过分析,发现路基回弹模量是路表弯沉值的主要影响因素,路基回弹模量与基层厚度组合变化对路表弯沉值的影响比路基回弹模量与底基层厚度、面层厚度组合变化影响大,提出了影响沥青路面结构层设计的最不利组合形式,为沥青路面结构组合设计提供参考依据.     

面层层间接触对沥青路面设计参数的影响

针对沥青面层层间污染导致面层层间粘结不良的问题,采用壳牌路面设计软件BISAR3.0,选择市政道路典型的两层式半刚性基层沥青路面结构,根据弹簧柔量接触模型,对比分析基、面层层间接触条件和面层层间接触条件对沥青路表弯沉和层底拉应力的影响,进而确定面层层间接触条件对半刚性基层沥青路面设计的重要性。结果表明,面层层间接触条件对路表弯沉和沥青层层底拉应力影响较小,对半刚性基层层底拉应力影响较大,在路面结构设计时有必要验算层间不连续状态下的半刚性基层层底拉应力,并采取有效措施保证面层层间粘结。     

高速公路沥青面层设计、施工工艺与质量控制

通过马歇尔设计方法和Superpave设计方法进行沥青混合料设计，应用3种不同的级配合成曲线对配合比进行优选，分剐是级配偏上限、级配中值、级配偏下限，同时吸收Superpave级配设计的优点，对级配禁区进行分析。沥青用量采用马歇尔击实或旋转压实进行优选，同时亦采用二者进行双控，确保沥青路面在高温季节行车荷载的作用下不产生车辙，泛油等病害。通过路面试验段现场研究，提出了沥青面层实际施工的摊铺和碾压施工工艺，建立和完善了路面施工质量控制以及质量保证措施和手段。     

国省道沥青路面使用性能模型

为实现国省道沥青路面的使用性能评价,采用路面状况指数模型P=P₀{1-exp[-(α/y)^β]},对该模型中α、β参数确定方法进行了研究.以山东省为例,对近10 a来国省道沥青路面结构、交通资料、养护历史等方面进行了全面调研,通过分析沥青层厚度和车道的日大型车辆作用数对沥青路面使用性能的影响,建立了α、β与沥青层厚度和车道的日大型车辆作用数间关系式.通过分析土基和基层结构的承载能力,对α提出了综合修正方法,所建立的α、β表达式简洁适用,可方便分析某沥青层厚度和交通水平下沥青路面的性能变化规律,为国省道的路面结构性能评价和建设养护投资决策提供指导.