沥青加铺层反射裂缝有限元分析

以烟(台)青(岛)一级公路烟台段试验路为应用研究对象,应用大型商业通用有限元软件ABAQUS计算分析了沥青混凝土加铺层反射裂缝的受力特性,为加铺层的结构设计和材料设计提供依据。研究表明:随着沥青加铺基层厚度的增加,控制着路面裂缝扩展的剪切型应力强度因子KⅡ呈减小趋势;沥青稳定碎石模量对加铺层的抗裂性能有重要影响,裂缝尖端的应力强度因子将随着加铺基层模量的增大而增大;大粒径碎石沥青加铺基层中孔洞的存在极大地消减了裂缝尖端的应力集中,有助于阻碍裂缝的进一步发展。     

多空隙沥青混合料排水及抗堵塞性能研究

选用具有一定级配的细集料与水混合作为堵塞剂,借助路面渗水仪进行多空隙沥青混合料(PAM)的多周期排水堵塞试验,测定其渗水系数,研究空隙率(VV)、最大公称粒径(NMAS)、混合料级配、堵塞剂及沥青种类等对PAM排水及抗堵塞性能的影响规律.结果表明:集料最大公称粒径为1.18mm的堵塞剂比集料最大公称粒径为0.60 mm的堵塞剂更易堵塞PAM试件空隙;PAM连通空隙率越大,其排水性能越强,抗堵塞性能也越强;PAM的最大公称粒径变化对其排水能力没有明显影响,但最大公称粒径较大的PAM试件的抗堵塞性能更好;与细型级配PAM相比,粗型级配PAM的排水及抗堵塞性能更强;不同沥青种类对PAM排水及抗堵塞性能影响不大.     

连续钢箱梁桥面铺装层结构应力分析

正交异性钢桥面的构造复杂,用理论算法对铺装层进行力学计算,较难得到精确的计算结果。本文利用有限元通用软件对曲线钢箱梁桥浇筑式沥青铺装层进行受力分析,将正交异性钢桥面板、铺装层作为整体,建立有限元模型,研究铺装层受力变形特点。根据钢桥面铺装层常出现的病害,并结合超载及刹车产生的水平荷载对铺装层受力的影响,提出相应的桥面铺装层破坏的综合控制指标。     

道路沥青在使用过程中的水老化

在沥青的压力老化试验（PAV）中，设计加入水分因子，并采用美国战略性公路研究计划（SHRP）中的高温车辙因子（G^＊／sinδ）和低温蠕变劲度（S（t））等参数指标，表征在沥青路面使用过程中，雨水、地下水等潮湿因素对沥青老化性状的影响。结果表明，在热、氧的共同作用下，水分的存在对沥青G^＊／sinδ的影响十分显著。提出了在室内沥青长期老化模拟试验过程中，应考虑加入水分条件，使更接近致使道路沥青老化的使用环境，提高对沥青老化模拟的准确度。另外，从对沥青SHRP高温性能指标的影响程度上讲，水分因子的加入可以缩短沥青压力老化试验时间5h以上。     

受力模式对沥青混合料动态模量的影响

采用不同受力模式对3种沥青混合料进行动态模量试验,分析了受力模式、围压、应变水平等因素对沥青混合料动态模量主曲线的影响,通过Fillers-Moonan-Tschoegl模型和改进Sigmoidal模型建立了沥青混合料移位因子-围压和动态模量围压之间的函数关系式.结果表明:二次拟合可以消除沥青混合料动态模量主曲线上动态模量极值对移位因子计算模式的依赖;在相同换算频率时,沥青混合料单轴压缩、间接拉伸和四点弯曲动态模量有差别,在低温高频段更明显,但三者之间存在较好的线性关系;在高温低频段,围压对沥青混合料三轴压缩动态模量的影响较显著;沥青混合料四点弯曲动态模量对应变水平变化较为敏感.     

南京长江第四大桥钢桥面铺装疲劳性能试验研究

结合南京长江第四大桥钢桥面铺装实体工程,开展铺装层混合料20℃疲劳性能试验。为了使试验结果能够更真实地反映主桥铺装的实际情况,直接采用主桥铺装使用的混合料成型试件,其中,带钢板复合梁试件为施工现场摊铺、碾压成型。室内试验对铺装结构单层采用劈裂疲劳试验,选择0.2、0.3、0.4、0.5、0.6这5个等级的应力水平,对组合结构采用带钢板复合梁疲劳试验,荷载水平为6 kN、7 kN、8 kN,并通过回归分析得到疲劳方程。     

基于细观模型多孔沥青混合料力学性能与空隙形态关系研究

为合理评价多孔沥青混合料内部细观结构与其性能的关系,应用有限元软件ABAQUS和蒙特卡洛法（Monte Carlo method）,把多孔沥青混合料看作空隙和非空隙组成的二相体,考虑各相组分,建立了单轴压缩试验模拟所需的2D空隙模型,分析多孔沥青混合料的力学性能与其空隙的分布形态的关系,通过比较不同空隙形状的模型,观察其应力应变特性,得到多孔沥青混合料细观结构内部的损伤规律及其受力特点,即随着空隙边数或棱数的减少,变形增大;比较不同空隙直径范围的模型,观察其应力应变特性,得到多孔沥青混合料细观结构内部的损伤规律及其受力特点,即随着空隙直径范围的增大,多孔沥青混合料的变形增大;对比空隙形状、尺寸、空隙率不同的多孔沥青混合料细观模型变形及力学性能,从中得到力学性能较好的空隙模型,即空隙形状为二十边形,空隙直径范围为3～4 mm,空隙率为18%的多孔沥青混合料细观模型。     

浇筑式沥青混凝土性能影响因素研究

浇筑式沥青混凝土具有较高的变形随从性而在钢桥面铺装上得到了很多的应用,为研究浇筑式沥青混凝土的性能影响因素,采用4种合成级配、3种沥青用量,系统评价了各因素对浇筑式沥青混凝土性能的影响。通过流动度试验和贯入度试验确定最佳含油量,由高温车辙试验和低温弯曲试验进行路用性能检验。研究表明,级配形式和沥青含油量变化对混合料的性能指标的影响较大,因此,实际施工时应严格控制混合料的级配和沥青用量。