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大厚度水稳基层双层连续摊铺塑性变形分析

重庆大学学报（自然科学版） 2019年第7期42卷 70-78页

作者：房娜仁王选仓叶宏宇张春安长安大学公路学院

为了得到大厚度连续摊铺下基层的塑性变形规律,解决大厚度基层连续摊铺技术缺乏施工平整度控制标准的问题。采用D-P屈服准则,研究改进了增量弹性Duncan-Chang模型;利用三轴剪切试验及现场试验段检测得到未养生水稳混合料的屈服极限为220... 详细信息

为了得到大厚度连续摊铺下基层的塑性变形规律,解决大厚度基层连续摊铺技术缺乏施工平整度控制标准的问题。采用D-P屈服准则,研究改进了增量弹性Duncan-Chang模型;利用三轴剪切试验及现场试验段检测得到未养生水稳混合料的屈服极限为220kPa,确定初始切线模量为500kPa,得到了未养生水泥稳定碎石基层施工期内的变形值预估公式;其次计算了路面最不利位置下重复荷载作用次数,并引入Wolff和Visser永久变形预估模型得到下承层施工位移预估模型;最后通过研究平整度传递规律及施工车辆对双层连续摊铺下基层扰动的影响,提出了连续摊铺平整度控制原则:连续摊铺层中、下层应按下一级层位施工标准进行平整度控制,其它层位按照传统摊铺施工标准进行控制。

关键词：邓肯张模型大厚度基层双层连续摊铺塑性变形控制标准

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施工期水泥稳定碎石底基层的疲劳损伤分析

深圳大学学报（理工版） 2021年第1期38卷 61-68页

作者：房娜仁胡士清王选仓李琪琪辛磊天津城建大学土木工程学院天津300384 长安大学公路学院陕西西安710064

水泥稳定碎石材料用做路面基层及底基层时,由于施工期养生龄期不足和车辆荷载超载,会造成不可逆疲劳损伤.为得到施工荷载对水泥稳定碎石底基层造成的疲劳损伤,基于Miner理论和ABAQUS软件,进行弯拉强度试验和疲劳试验,分析了9种车辆荷载... 详细信息

水泥稳定碎石材料用做路面基层及底基层时,由于施工期养生龄期不足和车辆荷载超载,会造成不可逆疲劳损伤.为得到施工荷载对水泥稳定碎石底基层造成的疲劳损伤,基于Miner理论和ABAQUS软件,进行弯拉强度试验和疲劳试验,分析了9种车辆荷载下,底基层厚度分别为16、20、24、28和32 cm时,最大层底拉应力与底基层厚度的关系,以及底基层模量分别为400、800、1200、1600和2000 MPa时,最大层底拉应力与底基层模量的关系.研究结果表明,随着底基层厚度的增加,底基层层底拉应力不断减小,减小率最大为8.8%;随着底基层模量的增加,底基层层底拉应力不断增大,但增长率不断降低.依托实际工程,可得到水泥稳定碎石底基层疲劳预估方程,基于Miner理论计算得到不同工况下,不同施工荷载对底基层造成的疲劳损伤程度,为路面设计和施工提供指导.

关键词：道路工程疲劳损伤分析疲劳方程 Miner理论水泥稳定碎石底基层

基于灰色关联度分析和支持向量机回归的沥青路面使用性能预测

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重庆大学学报（自然科学版） 2019年第4期42卷 72-81页

作者：赵静王选仓丁龙亭房娜仁李善强长安大学公路学院西安710064 广东华路交通科技有限公司广州510420

沥青路面使用性能多因素预测是一个复杂的非线性问题,传统预测模型存在很多不足。为弥补传统模型的缺陷,建立一个高精度、长周期、多因素的预测模型,通过灰色关联度分析对各因素进行降维处理,选择与沥青路面使用性能关联度较大的影响因... 详细信息

沥青路面使用性能多因素预测是一个复杂的非线性问题,传统预测模型存在很多不足。为弥补传统模型的缺陷,建立一个高精度、长周期、多因素的预测模型,通过灰色关联度分析对各因素进行降维处理,选择与沥青路面使用性能关联度较大的影响因素进行支持向量机回归非线性预测,提出了基于灰色关联度分析和支持向量机回归(GRA-SVR)的沥青路面使用性能预测模型。最后选用广云高速实测车辙指数(RDI)值进行实例验证,并同GM(1,1)和PPI两种模型的预测结果进行了对比分析。结果表明:基于GRA-SVR建立的多因素预测模型具有很好的精度和可操作性,可在长周期过程中使用,为大数据养护决策提供了模型参考和依据。

关键词：沥青路面使用性能支持向量机回归灰色关联度分析使用性能预测路面养护

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基于微波作用的道路冬季化冰技术

武汉大学学报（工学版） 2019年第11期52卷 981-988页

作者：叶宏宇王选仓房娜仁马晓宁长安大学公路学院

现阶段我国道路冬季除冰技术存在的问题包括:机械除冰雪等传统方法易使路面结构破坏、太阳能融雪等利用天然能量处治冰雪方法投入费用较高.微波化冰技术是一种具有较高工作效率、有效保护路面结构的道路冬季养护新技术.基于道路微波化... 详细信息

现阶段我国道路冬季除冰技术存在的问题包括:机械除冰雪等传统方法易使路面结构破坏、太阳能融雪等利用天然能量处治冰雪方法投入费用较高.微波化冰技术是一种具有较高工作效率、有效保护路面结构的道路冬季养护新技术.基于道路微波化冰机理,以ABAQUS有限元模拟与室内试验为主要研究方法,分析了普通沥青路面与水泥路面对微波的吸收能力,得到了微波频率、微波输出功率、微波导出口距路表距离、外界温度、结冰厚度、结冰纯净度等因素对道路微波化冰效果的影响,研究了3种磁性金属材料四氧化三铁(Fe3O4)、羟基铁粉RW和羟基铁粉YW1的吸波能力及将它们掺入路表结构后对道路微波化冰效果的改善作用.最后提出了冬季最低温度高于-30℃地区道路微波化冰技术最佳应用方案.

关键词：道路工程微波化冰技术有限元模拟室内试验道路冬季养护吸波材料最佳应用方案

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钢桥面浇筑式沥青混合料设计与疲劳寿命研究

武汉大学学报（工学版） 2020年第4期53卷 318-323页

作者：房娜仁王选仓叶宏宇苏子元长安大学公路学院陕西西安710064

为提高钢桥面铺装层使用寿命,减少疲劳裂缝的产生,保证桥面使用性能及钢桥结构的安全性,利用低温弯曲蠕变试验和高温Lueer流动性试验确定了2种有效的疲劳试验材料。通过中点加载小梁弯曲疲劳试验,研究了不同应力比和油石比下的浇筑式沥... 详细信息

为提高钢桥面铺装层使用寿命,减少疲劳裂缝的产生,保证桥面使用性能及钢桥结构的安全性,利用低温弯曲蠕变试验和高温Lueer流动性试验确定了2种有效的疲劳试验材料。通过中点加载小梁弯曲疲劳试验,研究了不同应力比和油石比下的浇筑式沥青混凝土疲劳寿命曲线,并得到了基于应力模型的疲劳寿命预估公式。为提高疲劳寿命预估公式的实用性,考虑荷载间歇时间、不利环境天数、裂缝扩展以及荷载横向分布的影响,引入综合修正系数K对室内预估方程进行了修正,得到了浇筑式沥青混凝土疲劳寿命预估方程,为沥青路面的结构设计和材料组成设计提供了参考。

关键词：道路工程混合料设计应力比油石比疲劳寿命预估

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基于敏感度的沥青路面结构应力传递行为

重庆交通大学学报（自然科学版） 2021年第1期40卷 119-126页

作者：李浩王选仓房娜仁许新权长安大学公路学院陕西西安710064 佛山市交通科技有限公司广东佛山528042 广东华路交通科技有限公司广东广州510420

针对沥青路面结构层材料设置协调性缺乏评价指标的问题,通过力学计算,提出了采用力学参数敏感度和应力传递路径当量包络面积两个指标,以评价沥青路面结构层材料设置协调性;进一步开发了当量包络面积计算软件,定量评价协调性的同时,将各... 详细信息

针对沥青路面结构层材料设置协调性缺乏评价指标的问题,通过力学计算,提出了采用力学参数敏感度和应力传递路径当量包络面积两个指标,以评价沥青路面结构层材料设置协调性;进一步开发了当量包络面积计算软件,定量评价协调性的同时,将各个结构层材料工作区间及力学传递行为可视化、当量化。结果表明:弯沉敏感度可评价结构整体的刚性,应力敏感度可评价各层材料的应力分布均匀性及利用效率;通过应力传递路径可视化,当量包络面积可定量评价应力传递行为;云罗试验路FWD弯沉测试、反算模量及路面病害调查结果验证了所提指标的合理性。提出的指标及研究思路可弥补现行规范仅通过疲劳寿命来判别路面结构设置合理与否的不足,可为路面结构优化设计提供思路。

关键词：道路工程沥青路面敏感度当量包络面积应力传递行为

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基于等维灰数递补模型的路面性能预测方法

深圳大学学报（理工版） 2019年第6期36卷 628-634页

作者：赵静吴旺杰王选仓李善强房娜仁邓瑞祥长安大学公路学院陕西西安710064 广东华路交通科技有限公司广东广州510420

为了准确掌握沥青路面使用性能指标的变化趋势,以车辙指数(rutting depth index,RDI)为例提出了能够有效动态使用新数据的等维灰数递补模型.利用该模型对路面状况指数(pavement condition index,PCI)、行驶质量指数(riding quality inde... 详细信息

为了准确掌握沥青路面使用性能指标的变化趋势,以车辙指数(rutting depth index,RDI)为例提出了能够有效动态使用新数据的等维灰数递补模型.利用该模型对路面状况指数(pavement condition index,PCI)、行驶质量指数(riding quality index,RQI)和横向力指数(skidding resistance index,SRI)等指标进行了预测.结果表明,使用等维灰数递补模型对RDI、PCI、RQI和SRI预测在第3步时,最小误差概率均为1,后验方差比分别为0.1117、0.0654、0.2018和0.1130.证明了随着步数的增加,其预测结果精度越高、误差越小,表明该方法能够准确地预测路面性能.

关键词：道路工程灰色GM(1,1)模型等维灰数递补模型路面使用性能性能预测精度

湿热地区机场沥青道面加铺层间工况分级及处治措施研究

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武汉大学学报（工学版） 2020年第2期53卷 123-131页

作者：叶宏宇王选仓房娜仁苏子元孙晓文长安大学公路学院陕西西安710064 中交第四航务勘察设计院有限公司广东广州510230

结合南苏丹朱巴机场道面材料及结构使用情况,建立机场沥青道面加铺层有限元模型,得到加铺层回弹模量、加铺层厚度、飞机行驶状态、作用荷载及外界环境因素作用下层间剪应力的变化规律,并进行加铺层间单因素工况分级;运用AHP-熵值法计算... 详细信息

结合南苏丹朱巴机场道面材料及结构使用情况,建立机场沥青道面加铺层有限元模型,得到加铺层回弹模量、加铺层厚度、飞机行驶状态、作用荷载及外界环境因素作用下层间剪应力的变化规律,并进行加铺层间单因素工况分级;运用AHP-熵值法计算各影响因素组合权重,结合湿热地区进一步的气候分区对机场沥青道面加铺层间进行综合工况分级。通过室内试验得到普通热沥青、SBS改性沥青、SBS改性乳化沥青3种层间材料及沥青预裹覆、"两油一料"撒布式应力吸收层、土工布和土工格栅4种层间处治措施下结构抗剪、抗裂、抗渗水及高温轮辙性能;通过对比不同材料、层间处治类型的综合性能,最终提出各工况对应层间处治方案。

关键词：机场沥青道面加铺层层间工况分级处治方案

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半刚性基层开裂后沥青路面寿命预估方法研究

重庆交通大学学报（自然科学版） 2023年第10期42卷 45-52页

作者：房娜仁胡士清吴朝玥孙耀宁韩金川天津城建大学土木工程学院天津300384 中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430056 中国公路工程咨询集团有限公司北京100000 长安大学公路学院陕西西安710064 天津市赛英工程技术咨询有限公司天津300384

依据“半刚性基层沥青路面疲劳寿命由裂缝产生和裂缝扩展两阶段组成”这一路面疲劳寿命预估准则,提出以防治反射裂缝为目的的半刚性基层沥青路面疲劳寿命预估方程,该方程由起裂阶段寿命和裂缝扩展阶段寿命两部分组成,并以喀叶墨高速公... 详细信息

依据“半刚性基层沥青路面疲劳寿命由裂缝产生和裂缝扩展两阶段组成”这一路面疲劳寿命预估准则,提出以防治反射裂缝为目的的半刚性基层沥青路面疲劳寿命预估方程,该方程由起裂阶段寿命和裂缝扩展阶段寿命两部分组成,并以喀叶墨高速公路为例验证了该方程的准确性。结果表明:温度荷载作用下应力强度因子K_(1)明显小于交通荷载作用时产生的剪切型应力强度因子K_(2);反射裂缝扩展过程中,裂缝扩展前期受温度和荷载共同影响,后期主要受交通荷载的影响;在半刚性基层出现贯穿裂缝的情况下,路面起裂寿命很小,几乎可以忽略不计,因此裂缝处对应的沥青层底很容易开裂;在裂缝扩展阶段,面层厚度对半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展寿命影响最大,其次为面层模量,基层厚度和模量对其影响较小。因此可通过增大面层厚度或减小面层模量的方式,提高半刚性基层沥青路面使用寿命。

关键词：道路工程半刚性基层沥青路面寿命预估 Paris公式反射裂缝