基于遗传算法的沥青路面永久变形预估方法

针对沥青路面永久变形的预估方法进行研究.首先分析永久变形的产生机理,以剪应力作为主要力学指标,提出了路面永久变形的预测模型形式;然后,选用沥青混合料AC13作为试验级配,进行60℃单轴贯入抗剪试验、20℃模量试验及不同温度、不同荷载和不同厚度条件下的车辙试验,利用实测模量采用有限元方法计算车辙试件在不同荷载及不同厚度条件下试件内的剪应力分布;最后依据路面结构的剪应力分析结果、车辙试验以及抗剪试验结果,采用遗传算法确定路面永久变形预估模型的参数,得到基于试验数据及力学分析的沥青路面永久变形预估模型.     

基于重复加载蠕变试验的沥青混合料高温性能研究

为了研究沥青混合料的高温蠕变特性,选取AC-13、AC-16和AC-20 3种不同类型的沥青混合料,在室内进行重复加载蠕变试验,并从蠕变曲线中提取相关的力学参数分析其变化规律,结合车辙试验结果,论证评价指标的可行性。结果表明,斜率b、组合参数εp/Fn与车辙试验指标的相关性较好,而永久应变εp和截距a与车辙试验结果的相关性较差,流动次数Fn存在局限性;对于组合试件,εp/Fn与车辙深度值的相关性最好。因此建议采用εp/Fn作为沥青混合料的高温性能评价指标,从而为沥青路面车辙预估模型的研究及混合料设计提供参考价值。     

环道路面永久变形预估模型研究

针对环道沥青路面永久变形的预估方法进行研究,将沥青路面永久变形的因素归纳为:路面温度、路面厚度、荷载作用次数、抗剪强度以及路面结构内的剪应力.采用路面位移仪测定环道路面结构在不同荷载作用次数下的永久变形;利用预埋式温度计测定路面结构不同层位的温度;通过单轴贯入试验测定沥青混合料的抗剪强度;同时在模量测定的基础上分析了3种环道路面结构的剪应力.最后利用试验数据及力学分析结果,通过回归方法得到环道沥青路面永久变形预估模型.     

层间接触条件对沥青路面高温性能的影响

通过力学计算和室内试验研究了层间接触条件对沥青路面高温性能的影响.应用BISAR计算了不同层间接触条件下的沥青面层剪应力,通过直剪试验测定了洒布不同粘层材料的复合马歇尔试件的抗剪强度,采用车辙试验测定复合式车辙板的DS和总变形量.研究结果表明：完全光滑的层间接触条件大幅提高了沥青面层的最大剪应力,并加速了沥青面层发生剪切破坏而出现车辙;粘层提高了层间抗剪强度,不同的粘层材料对层间接触条件的改善效果不同;高抗剪强度的层间接触能提高复合式车辙板的高温性能;采取适当措施改善层间接触条件,对提高沥青路面的高温性能具有重要意义.     

超重载路段中面层抗车辙性能的研究

通过实测芯样 ,中面层的厚度变化率最大 ,并观测到芯洞中面层挤出变形的现象 ,说明中面层抗车辙性能的重要性。从理论上分析了剪应力和压应力随着轴载增加在沥青路面深度上的变化规律 ,揭示超重载路段产生车辙的主要原因是中面层剪应力过大引起的失稳性车辙。采用将级配设计成“S”型骨架结构、多用机制砂少用天然砂、加强胶轮碾压等措施来提高中面层的抗高温车辙性能。     

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。     

层间接触条件对沥青路面高温性能的影响研究

应用BISAR软件计算了不同层间接触条件下的沥青面层剪应力,通过直剪试验测定了洒布不同粘层材料的复合马歇尔试件的抗剪强度,并采用车辙试验测定复合式车辙板的DS和总变形量.研究结果表明:完全光滑的层间接触条件大幅提高了沥青面层的最大剪应力,加速沥青面层发生剪切破坏而出现车辙;粘层提高了层间抗剪强度,不同的粘层材料对层间接触条件的改善效果不同;高抗剪强度的层间接触能提高复合式车辙板的高温性能.     

城市道路交叉口沥青加铺层路面结构分析与设计

结合S120大修工程实际,总结和分析了交叉口沥青路面加铺层车辙、裂缝等病害及其产生原因,同时针对交叉口的运行特点对路面结构进行力学分析;确定旧水泥混凝土路面加铺沥青路面结构的最大剪应力区和抗车辙区,为交叉口路面结构和材料的抗车辙、抗裂设计提供依据.根据力学计算分析结果,提出几点适合交叉口的路面结构组合和材料选择的建议.     

机场道面沥青加铺结构分区域差异设计研究

针对飞机在飞行区不同区域行驶状态的极大差异造成的沥青加铺结构局部区域早期变形破坏,本文基于ABAQUS软件平台分析了大型飞机荷载、温度及行驶速度变化下加铺结构的剪应力、剪应变及永久变形规律,表明在重载、高温、低速耦合作用下沥青加铺层受力及变形将处于极限不利状态.而通过合理安排材料类型组合及厚度可以明显降低平行滑行道、联络道的早期轮辙病害,改善道面服务水平.因此,在现有设计方法的基础上,提出以容许剪应力及容许轮辙为验算指标的飞行区不同区域沥青加铺结构差异设计方法.     

交叉路口沥青路面变形病害机理分析

目的 研究信号交叉路口路面产生的"波浪"和车辙等特殊破坏现象产生的原因.方法 应用层状弹性体系理论分析信号交叉路口路面结构在水平荷载和竖向荷载作用下的力学特性.以营口市市区交叉路口典型路面结构为例,运用路面数值计算程序Bisar分析在车辆不同行驶状况和不同荷载状况下信号交叉路口路面结构的力学响应.结果 通过分析不同结构层竖向压应力、竖向位移和剪应力分布情况,得到当超载100%时,紧急制动条件下,沥青路面上面层轮迹外缘的剪应力为正常行驶情况下的剪应力1.67倍.从理论上得出交叉路口路面结构在不同运行条件下的受力特点和与之相对应的破坏现象.结论 根据交叉路口不同车流量种类来设计相应路面结构层材料参数以减少交叉路口路面受损.