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中国公路气候区划方案

北京工业大学学报 2009年第1期35卷 89-95页

作者：苗英豪王秉纲北京工业大学交通研究中心北京100124 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室西安710064

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... 详细信息

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.

关键词：公路工程温度降水气候区划

公路土质路基边坡坡面冲刷稳定性的模糊综合评价

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中国公路学报 2005年第1期18卷 24-29页

作者：汪益敏王秉纲华南理工大学交通学院广东广州510640 长安大学公路学院陕西西安710064

在综合分析公路土质路基边坡坡面冲刷稳定性影响因素的基础上,提出了公路土质路基边坡坡面冲刷稳定性模糊综合评价系统方法。首先选取18项评价指标,建立这些评价指标的量化方法。对于连续型指标,可采用4类共16种隶属函数描述方法;对于... 详细信息

在综合分析公路土质路基边坡坡面冲刷稳定性影响因素的基础上,提出了公路土质路基边坡坡面冲刷稳定性模糊综合评价系统方法。首先选取18项评价指标,建立这些评价指标的量化方法。对于连续型指标,可采用4类共16种隶属函数描述方法;对于离散型指标,可采用经验赋值方法。然后采用专家打分法确定评价指标的权重,提出模糊综合评价的模型及两种评价原则,最后通过应用实例分析,验证了模糊综合评价方法在评价公路土质路基边坡坡面冲刷稳定性方面的可行性和有效性。

关键词：道路工程土质路基边坡模糊评价稳定性评价冲刷隶属函数

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基于同伦方法的路面模量反算研究

中国公路学报 2003年第1期16卷 1-5页

作者：查旭东王秉纲长沙交通学院道路与交通工程系湖南长沙410076 长安大学公路学院陕西西安710064

根据最优化问题的极值条件 ,将模量反算转化为非线性映射求零点的问题 ,结合数值微分计算弯沉对模量的一阶和二阶偏导数 ,建立了基于同伦方法反算路面模量的数学模型 ;并采用 LI-YORKE算法求解微分方程初值问题跟踪同伦曲线 ,获得模量... 详细信息

根据最优化问题的极值条件 ,将模量反算转化为非线性映射求零点的问题 ,结合数值微分计算弯沉对模量的一阶和二阶偏导数 ,建立了基于同伦方法反算路面模量的数学模型 ;并采用 LI-YORKE算法求解微分方程初值问题跟踪同伦曲线 ,获得模量的反算结果 ,在此基础上编制了相应的模量反算程序。通过对 3种路面结构的落锤式弯沉仪 ( FWD)的实测弯沉盆进行模量反算 ,并与国内外其它反算程序比较 ,验证了同伦方法反算结果的精度和可靠性。同时 ,通过选取不同初始值进行反算比较 ,验证了同伦方法的大范围收敛性和反算结果的稳定性。结果表明 ,采用同伦方法进行路面模量反算有效地解决了常规最优化算法的初始值和局部收敛的问题 ,是一种精度好、速度快、效率高、结果稳定且大范围收敛的模量反算方法。

关键词：道路工程路面模量反算同伦方法落锤式弯沉仪数学模型最优化

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多孔沥青混合料空隙特征与路用性能关系

交通运输工程学报 2010年第1期10卷 1-5页

作者：吴浩张久鹏王秉纲长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064 河南省交通运输厅河南郑州450052

以3种级配的OGFC-13马歇尔试件作为载体,运用X-CT技术和数字图像处理技术获取了不同类型混合料试件的内部空隙分布图像,采用分形理论研究了多孔沥青混合料的空隙分维特征,分析了空隙分维特征与混合料路用性能的关系。分析结果表明:多孔... 详细信息

以3种级配的OGFC-13马歇尔试件作为载体,运用X-CT技术和数字图像处理技术获取了不同类型混合料试件的内部空隙分布图像,采用分形理论研究了多孔沥青混合料的空隙分维特征,分析了空隙分维特征与混合料路用性能的关系。分析结果表明:多孔沥青混合料的劈裂强度随着空隙率的增加而减少,随着空隙轮廓分形维数的增大而增大;多孔沥青混合料的渗透系数随着空隙率的增加而增加,随着空隙轮廓分形维数的增大而减小。采用空隙轮廓分形维数可以很好地解释多孔沥青混合料孔隙率基本一致但路用性能差异较大的原因,可以用于分析多孔排水沥青混合料的空隙分布及其路用性能变化趋势。

关键词：路面工程多孔沥青混合料分形理论空隙分布路用性能

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多孔混凝土疲劳性能的研究

中国公路学报 2004年第1期17卷 7-11页

作者：郑木莲王秉纲胡长顺长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064

多孔混凝土作为路面的基层,和面层一起受到车辆荷载和温度的反复作用,结构设计中需考虑其疲劳性能。通过室内小梁弯拉疲劳试验,分析疲劳寿命试验数据的概率分布,得出多孔混凝土疲劳寿命服从双参数威布尔分布,以此建立了不同应力水平和... 详细信息

多孔混凝土作为路面的基层,和面层一起受到车辆荷载和温度的反复作用,结构设计中需考虑其疲劳性能。通过室内小梁弯拉疲劳试验,分析疲劳寿命试验数据的概率分布,得出多孔混凝土疲劳寿命服从双参数威布尔分布,以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;分析了疲劳寿命变异性的影响因素及减小变异性的相应措施,比较得出其疲劳性能优于半刚性基层材料。利用得出的疲劳方程,建立了以多孔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,可用于路面结构计算。

关键词：道路工程多孔混凝土疲劳性能疲劳试验疲劳方程疲劳应力系数弯拉强度结构系数

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基于高温性能的沥青混合料级配设计方法

交通运输工程学报 2010年第6期10卷 9-14页

作者：李平王秉纲张争奇长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410076 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064

为设计嵌挤、密实、稳定的矿料级配,利用粗集料堆积密度试验分析了容器容积和撒铺方式对集料密度测试结果的影响,建立了基于MTS的粗集料贯入试验方法,对不同混合料进行了汉堡车辙试验,并提出利用贯入试验确定粗集料级配,利用贝雷法合成... 详细信息

为设计嵌挤、密实、稳定的矿料级配,利用粗集料堆积密度试验分析了容器容积和撒铺方式对集料密度测试结果的影响,建立了基于MTS的粗集料贯入试验方法,对不同混合料进行了汉堡车辙试验,并提出利用贯入试验确定粗集料级配,利用贝雷法合成粗细集料的混合料级配。试验结果表明:受到容器容积、集料洒落方式等的影响,国内外粗集料松装密度测试数据间存在6%的差距;按贝雷法设计的混合料无法保证其高温稳定性能;贯入试验可有效区分粗集料稳定性,同时与混合料车辙深度的线性相关系数达到0.71。可见,混合料级配设计方法可有效确保混合料高温性能。

关键词：道路材料沥青混合料级配设计贯入试验贝雷法汉堡车辙试验

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复合材料路面板弹性等效模型

长安大学学报（自然科学版） 2007年第5期27卷 24-29页

作者：陈洲王秉纲长安大学公路学院陕西西安710064

利用弹性力学的刚度等效原理,将结构复杂的复合材料路面板简化为材料均匀的正交异性板,建立弹性等效模型,为此类问题的具体分析提供一种简明规范的方法。利用弹性力学理论,首先计算出中间方形管粘结板的各向刚度,将其等效为相同尺寸的... 详细信息

利用弹性力学的刚度等效原理,将结构复杂的复合材料路面板简化为材料均匀的正交异性板,建立弹性等效模型,为此类问题的具体分析提供一种简明规范的方法。利用弹性力学理论,首先计算出中间方形管粘结板的各向刚度,将其等效为相同尺寸的正交异性板,由刚度相等,推导出了等效板的杨氏模量、切变模量和泊松比等结构属性的计算公式;在此基础上,将整个路面板等效为正交异性板,建立了等效板的材料属性公式化计算模型;最后,选用一块具体的路面板,利用有限元分析软件ANSYS,建立路面板和等效板的有限元模型。结果表明:从均布荷载作用下两模型的变形比较图可以看出,路面板模型的最大变形为-14.73 mm,等效板模型最大变形为-13.97mm,两者相差5.2%。由于等效板模型对变形作了一定假定,引起板刚度增大,所以计算出的位移减小,其误差是可以接受的,由此证明了弹性等效模型是正确的。

关键词：道路工程复合材料路面板弹性力学等效模型有限元方法

水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装结构设计方法研究

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中国公路学报 2001年第1期14卷 56-59页

作者：张占军胡长顺王秉纲长安大学公路学院陕西西安710064

对常见防水层材料和层间结合料进行直剪试验 ,采用有限元法对水泥混凝土桥面层间剪应力进行了力学计算和分析。

关键词：水泥混凝土桥面沥青铺装层层间抗剪强度设计方法桥梁

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基于抗变形能力的级配碎石组成设计方法

长安大学学报（自然科学版） 2007年第5期27卷 1-5页

作者：马骉王秉纲长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064

级配碎石的主要缺陷是易产生较大的塑性变形。在分析现行级配组成设计方法的基础上,根据连续密级配碎石的加州承载比(CBR)试验和利用研制的柔性材料剪切性能测试仪进行的剪切性能试验结果,对基于抗变形能力的级配碎石组成设计方法进行... 详细信息

级配碎石的主要缺陷是易产生较大的塑性变形。在分析现行级配组成设计方法的基础上,根据连续密级配碎石的加州承载比(CBR)试验和利用研制的柔性材料剪切性能测试仪进行的剪切性能试验结果,对基于抗变形能力的级配碎石组成设计方法进行了研究。结果表明:以CBR值和剪切强度为组成设计的性能控制参数,CBR值应不小于180%,剪切强度应大于0.52 MPa;以最大粒径、泰波(Taibol)级配指数n值和基于双指标控制的关键筛孔及其通过率合理变化范围作为级配控制参数,最大粒径宜为31.5 mm,要求不高时可以放宽到37.5 mm;n值控制在0.45~0.50之间,以0.50为宜;4.75、2.36、0.60、0.075 mm筛孔应作为关键筛孔予以控制;通过率应在基于双指标控制的合理变化范围内。由此提出了基于抗变形能力的级配碎石组成设计方法,通过试验路应用表明,该设计方法可以有效控制级配碎石的塑性变形。

关键词：道路工程级配碎石塑性变形级配组成设计方法剪切强度加州承载比(CBR)