多孔混凝土基层的应力-应变特性

为进行多孔混凝土基层路面的结构设计,需研究其应力-应变特性.通过小梁试件三分点加荷试验及棱柱体试件轴心抗压试验,分别测试多孔混凝土的弯拉弹性模量与轴心抗压弹性模量.对试验结果进行回归分析,得出多孔混凝土弯拉弹性模量与弯拉强度、抗压弹性模量与轴心抗压强度之间分别符合相关性良好的幂指数关系,并据此得出多孔混凝土弯拉弹性模量与弯拉强度、抗压弹性模量与轴心抗压强度的对应关系表,作为其弹性模量的推荐值.     

间接拉伸试验评价沥青混合料高温性能的研究

采用间接拉伸试验,对不同温度、不同加载速率、不同沥青含量及不同级配下的沥青混合料间接拉伸试验(IDT)强度进行了研究,结果显示:温度和加载速率是影响试验结果的两个重要条件.通过将间接拉伸试验结果与车辙试验结果进行对比分析后发现,当试验温度为40℃和加载速率为50mm/min时,混合料的IDT强度与车辙结果之间的相关性最好,可以作为评价沥青混合料高温性能的力学指标,建议在沥青混合料设计过程中采用.     

沥青紫外光老化特性及机理探讨

为了研究沥青紫外光老化行为及机理,采用两种沥青进行室内模拟光老化试验.通过对沥青不同老化时间的黏度和延度时比分析,研究了沥青紫外光老化的高低温性能衰变行为,并采用组分试验、胶体结构以及红外光谱(IR)分析,探讨了其微观变化及老化机理.结果表明,紫外光老化主要发生在沥青表面,导致沥青的低温性能大幅衰减.对高温性能的影响相对较小;沥青中的芳香分和胶质对紫外光较为敏感.容易发生光氧化反应生成沥青质,胶体不稳定指数和相对羰基指数均不断增大,沥青性能不断劣化.     

沥青混合料时间-应力-温度等效研究

为研究沥青混合料的时间-应力-温度依赖性,对3种沥青混合料进行了不同温度和应力水平下的静载蠕变试验,分析了温度、应力水平对沥青混合料蠕变特性的影响.结果表明:应力水平与温度对沥青混合料特征时间的影响相似,具有等效性;可以应用非线性黏弹性体的时间-应力-温度等效原理,推导出恒力温度位移因子、恒温应力位移因子和温度-应力联合位移因子;将沥青混合料在其他温度、应力水平下的蠕变曲线移位,可得到参考温度、参考应力水平下的蠕变主曲线.该研究成果也可为其他黏弹性材料的蠕变研究提供参考.     

连续配筋混凝土路面动荷响应分析

将连续配筋混凝土路面视为粘弹性地基上正交各向异性板,运用三角级数和积分变换方法,对路面受局部冲击荷载作用时的动力响应做了分析,得到了路面的挠度、内力和应力的解析解,进行了数值计算分析,并和不考虑地基粘性时的静力、动力响应做了比较。最后,讨论了荷载冲击周期及地基粘性对动态响应的影响。     

中国公路气候区划方案

为了解中国气候条件对公路的影响情况,开展了中国公路气候区划研究.发现公路对气候区划的需求可分为基本需求、综合需求和宏观需求3个层次,公路气候区划工作应当遵循服务性和实用性原则.提出完整的公路气候区划应当由满足不同层次需求的基础层、综合层和宏观层组成.利用多指标系统聚类分析、指标划分和图层叠置等方法,以累年年≥20℃积温、累年年冰冻指数、累年年非冰冻期降水量以及累年年冰冻期降水量为区划指标,对处于方案体系宏观层的中国公路气候区划进行了具体划分,提出了由10个一级区、22个二级区构成的两级区划方案,为了解中国气候对公路综合影响的异同性以及影响程度差异提供了一个平台.     

基质沥青老化行为与老化机理

在环境作用下沥青易产生静态硬化和氧化硬化,使沥青的流变特性发生改变,而严重影响沥青路面的耐久性,如何合理评价和选择沥青对确保路面使用品质至关重要。通过三种不同基质沥青的组分分析和不同老化状态下沥青的常规试验（针人度、软化点和延度试验）、SHRP试验（DSR（Dynamic Shear Rheometer）和BBR（Bending Beam Rheometer）试验）结果比较,结合FTIR（Fourier transform infrared）试验结果,分析了不同老化状态下基质沥青的老化特性和机理。结果表明,常规试验可用来描述基质沥青老化前后性能变化,但它只能提供特定温度荷载频率下的试验信息,而SHRP试验可反映沥青老化对沥青流变行为的影响,建议采用SHRP流变学指标特别是BBR试验结果评价沥青的老化特性。     

多孔混凝土的收缩特性研究

由于多孔混凝土存在收缩现象,为研究多孔混凝土基层路面的接缝设置及反射裂缝问题,必须首先研究多孔混凝土的收缩特性.采用传感器法进行多孔混凝土温度收缩系数的测定,对试验结果进行分析,得出多孔混凝土温缩系数在-25~25℃不同温度区间的变化规律,整个温度区间的温缩系数介于3~10μm/(m.℃)之间,较之常用半刚性基层材料的温缩系数小.对于不同级配,整个区间的温缩系数可取其平均值为6.5μm/(m.℃).此外,通过干燥收缩试验,得出多孔混凝土各龄期的干缩系数,与部分半刚性基层材料比较,多孔混凝土的干燥收缩小得多,因此其抗裂性能较好.     

贫混凝土基层疲劳特性研究

贫混凝土用于路面基层时,由于受到荷载应力和温度应力的反复作用,需研究其疲劳特性.通过分析室内小梁弯拉疲劳试验结果,得出贫混凝土的疲劳寿命服从双参数威布尔分布,据此建立了不同应力水平和等效应力水平下两种形式的疲劳方程.通过对比,得出贫混凝土的疲劳性能优于其他常用半刚性基层材料.利用得出的疲劳方程,建立贫混凝土作为水泥混凝土路面下面层荷载应力计算的疲劳应力系数,以及作为沥青路面基层时,进行层底弯拉应力验算的弯拉强度结构系数.     

复合材料铺面板解析分析

使用复合材料是交通工程领域新的发展方向,复合材料铺面板是其具体应用之一.本文以弹性力学理论为基础,将复合材料铺面板等效为正交异性薄板,应用刚性路面设计理论,对铺面板基于松软地面的力学特性进行了解析分析;并以轮式装备为例,对3种典型工况的挠度、应力进行了分析计算,验证了解析分析方法的正确性.