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低温环境下水泥稳定碎石基层施工车辆轴载控制

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科学技术与工程 2020年第6期20卷 2441-2447页

作者：王旻琪马士宾邓建海刘剑河北工业大学土木与交通学院天津300401 中电建冀交高速公路投资发展有限公司石家庄050051

低温环境下半刚性基层强度形成缓慢,造成养护时间增加,进而使工期大大延长,工程成本增加。为尽早开放交通,研究了低温环境下水泥稳定碎石基层施工期间车辆轴载对基层结构的影响,并得到了施工期间车辆的控制轴载。首先对低温养护环境下... 详细信息

低温环境下半刚性基层强度形成缓慢,造成养护时间增加,进而使工期大大延长,工程成本增加。为尽早开放交通,研究了低温环境下水泥稳定碎石基层施工期间车辆轴载对基层结构的影响,并得到了施工期间车辆的控制轴载。首先对低温养护环境下掺加早强剂的水泥稳定碎石材料进行室内力学性能试验,得到养护温度、早强剂掺量以及养护龄期等因素对劈裂强度与压缩模量的影响,其次通过使用KENPAVE软件对材料进行力学分析,比较层底最大拉应力与抗弯拉强度,最后得出施工车辆轴载控制。研究结果表明:在低温养护环境下,早强剂掺量越大,水泥稳定碎石材料的劈裂强度与压缩模量越大;在低温条件下,对于分层不连续摊铺施工方案,底基层养护7、14 d后,施工车辆对底基层产生的层底拉应力均大于抗拉弯强度;对于连续摊铺施工方案,通过数据计算得出回归方程,为施工过程中施工车辆轴载的控制提供了依据。

关键词：道路工程施工车辆轴载水泥稳定碎石材料早强剂

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水泥稳定碎石基层材料微裂力学特性研究

公路工程 2017年第4期42卷 159-163,190页

作者：马士宾杨鑫玮徐文斌刘昊杨河北工业大学土木与交通学院天津300401

微裂技术是指水泥稳定类基层经过较短养护时期(一般为1~3 d)后,让振动压路机碾压基层,产生微细裂缝网络,可避免基层材料由于自身收缩产生严重的宽或长裂缝。微裂后基层力学强度只是暂时损失,会随龄期逐渐恢复,影响其恢复能力的主要因素... 详细信息

微裂技术是指水泥稳定类基层经过较短养护时期(一般为1~3 d)后,让振动压路机碾压基层,产生微细裂缝网络,可避免基层材料由于自身收缩产生严重的宽或长裂缝。微裂后基层力学强度只是暂时损失,会随龄期逐渐恢复,影响其恢复能力的主要因素有混合料结构类型、水泥剂量、微裂实施时间和微裂损伤程度等。研究微裂技术,需从不同影响因素下水稳碎石基层材料微裂后力学强度发展规律影响方面展开研究。

关键词：水泥稳定碎石微裂损伤力学强度振动压实

基于物元理论的沥青路面使用性能变权评价方法

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邯郸职业技术学院学报 2006年第3期19卷 55-59页

作者：孔令明马士宾峰峰矿区市政公用事业管理局河北峰峰056200 长安大学公路学院西安710064

根据反映路面性能的主要指标,采用物元综合评判法,应用关联函数,建立了路面使用性能综合评价模型,把路面性能评价由定性转为定量。另外,从路面使用性能的特点出发,给出了一种局部惩罚———激励型变权确定方法,并与所建的评价模型相结合... 详细信息

根据反映路面性能的主要指标,采用物元综合评判法,应用关联函数,建立了路面使用性能综合评价模型,把路面性能评价由定性转为定量。另外,从路面使用性能的特点出发,给出了一种局部惩罚———激励型变权确定方法,并与所建的评价模型相结合,采用联系数最大原则,提出了变权综合评价方法。最后以天津市两条公路的沥青路面性能评价为例,验证了该评价方法的合理性,为路面性能评价和养护决策提供了一种新方法。

关键词：物元路面性能变权综合评价

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基于旧路病害的混凝土薄层加铺结构力学分析

中国科技论文 2023年第6期18卷 581-589页

作者：马士宾刘月钊徐梓菲王鹏牛宗岳河北工业大学土木与交通学院天津300401

为了更加科学合理地进行旧水泥路面加铺混凝土薄层罩面路面结构设计,充分考虑加铺过程中旧路面病害状况,利用MATLAB进行旧路面病害的识别及坐标位置的提取,借助有限元软件分析不同程度病害(裂缝损害、坑槽、修补、基层脱空)状况下路面... 详细信息

为了更加科学合理地进行旧水泥路面加铺混凝土薄层罩面路面结构设计,充分考虑加铺过程中旧路面病害状况,利用MATLAB进行旧路面病害的识别及坐标位置的提取,借助有限元软件分析不同程度病害(裂缝损害、坑槽、修补、基层脱空)状况下路面加铺结构的应力状态,实现病害信息与有限元模型的联动,进一步探讨旧水泥混凝土路面进行薄层加铺时存在病害作用下的力学响应规律。结果表明:加铺层层底以压应力为主,旧路面层层底以拉应力为主;对于同等程度的裂缝病害,直接加铺后各层层底最大荷载应力值相比修补加铺分别高出72.75%、43.53%;旧路面层层底应力值最小时的坑槽长宽比为2∶1,加铺薄层层底应力值则随着坑槽长宽比的增大逐渐降低;基层脱空会明显改变旧路面层层底的受力状态,正方形为脱空部分与旧路面层的最不利接触面。

关键词：旧水泥路面薄层加铺病害模拟图像识别力学分析

基于Gamma与Markov的沥青路面性能预测模型对比分析

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中外公路 2023年第2期43卷 64-69页

作者：马士宾陈永昊河北工业大学土木与交通学院天津市300401

路面使用性能预测作为路面管理系统中的重要组成部分,是进行沥青路面养护管理决策的重要依据和前提条件。该文引入Gamma和Markov两种随机过程的相关理论,分别构建沥青路面使用性能预测模型,对与路面退化性质相关的不确定性进行阐述。结... 详细信息

路面使用性能预测作为路面管理系统中的重要组成部分,是进行沥青路面养护管理决策的重要依据和前提条件。该文引入Gamma和Markov两种随机过程的相关理论,分别构建沥青路面使用性能预测模型,对与路面退化性质相关的不确定性进行阐述。结果表明:随机过程模型在预测路面性能退化和路面寿命方面具有一定的作用。然后通过Matlab软件编程对沥青路面使用性能和寿命进行预测,获得了沥青路面状态退化曲线,大大提高了预测的精度和有效性。最终以河北省某试验路段为例,通过对Gamma与Markov过程预测模型的对比分析,证明了基于Gamma过程的沥青路面性能预测模型的实用性和优越性,为未来的沥青路面使用性能预测提供了新的思路。

关键词：沥青路面使用性能 Markov过程 Gamma过程预测模型

基于非支配排序遗传算法的沥青路面大中修养护决策

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科学技术与工程 2023年第34期23卷 14815-14823页

作者：马士宾徐梓菲刘月钊宋玮卓河北工业大学土木与交通学院天津300401

为了更好地协调沥青路面大中修养护方案决策时成本、环境和性能之间相互制衡的矛盾,提出了一种基于非支配排序的遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅢ,NSGA-Ⅲ)来优化沥青路面大中修养护方案决策。针对实际公路工程项目... 详细信息

为了更好地协调沥青路面大中修养护方案决策时成本、环境和性能之间相互制衡的矛盾,提出了一种基于非支配排序的遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅢ,NSGA-Ⅲ)来优化沥青路面大中修养护方案决策。针对实际公路工程项目中多重约束条件下的养护需求,建立了以碳排放量、寿命周期成本及路面使用性能为目标的多目标优化模型,采用NSGA-Ⅲ算法求解模型,有效解决各目标间的非支配关系,并得到养护方案的Pareto解集;在多属性决策中引入广义马氏距离与组合赋权方法,对Pareto解集进行排序决策,并以承德市某公路为例进行实例演示;划分3种不同的权重等级和六种权重策略,分析对不同目标赋予不同权重等级时对最优养护方案的影响。研究结果表明:NSGA-Ⅲ算法可以快速、高效地捕捉多目标解集,当对不同目标赋予相同的权重等级时,相比于只考虑单目标与双目标的养护方案,其最优解在碳排放量上分别降低24.45%、28.41%;寿命周期成本分别降低14.43%、17.95%;PCI值分别降低1.07%、3.68%。该方法相比于传统的决策方法可以更准确、更迅速地得到可持续性的养护方案。

关键词：道路工程沥青路面大中修养护方案决策多目标优化模型 NSGA-Ⅲ算法

非标准养生温度下二灰稳定碎石路用性能试验研究

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路基工程 2012年第1期 53-55+58页

作者：魏连雨王涛马士宾河北工业大学土木工程学院

通过大量的室内试验,研究了二灰稳定碎石在10℃的低温环境下养生的无侧限抗压强度、劈裂强度及增长趋势。试验研究结果表明:与标准养生温度相比,在10℃养生环境下,二灰稳定碎石的抗压强度和劈裂强度等物理力学指标大为降低且增长缓慢,7... 详细信息

通过大量的室内试验,研究了二灰稳定碎石在10℃的低温环境下养生的无侧限抗压强度、劈裂强度及增长趋势。试验研究结果表明:与标准养生温度相比,在10℃养生环境下,二灰稳定碎石的抗压强度和劈裂强度等物理力学指标大为降低且增长缓慢,7天龄期抗压强度仅为0.43～0.67 MPa,是标准养生温度下的1/3左右,达不到相关技术规范要求,路用性能受到严重影响。因此,建议在低温季节进行二灰稳定碎石基层施工时,要采取一些有效措施来保障其强度的形成。

关键词：二灰稳定碎石养生温度无侧限抗压强度劈裂强度路用性能

未确知测度理论在高速公路沥青路面损坏状况评价中的应用

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公路工程 2017年第1期42卷 178-181,275页

作者：马士宾孙敬福王清洲鲁新萍河北工业大学土木学院天津300401

沥青路面损坏状况评价是制定路面养护策略和确定最佳养护时机的前提,针对当前国内对于沥青路面损坏状况评价少、评价指标与方法有待完善和改进的状况,基于沥青路面损坏状况信息不确定性特点,将未确知测度理论应用到沥青路面评价中。选... 详细信息

沥青路面损坏状况评价是制定路面养护策略和确定最佳养护时机的前提,针对当前国内对于沥青路面损坏状况评价少、评价指标与方法有待完善和改进的状况,基于沥青路面损坏状况信息不确定性特点,将未确知测度理论应用到沥青路面评价中。选取高速公路沥青路面的车辙状况、裂缝状况、坑槽状况和修补状况建立评价指标体系,并根据实际调查数据建立单指标未确知测度函数,通过熵权理论确定各指标权重,同时按未确知测度大小及置信度识别准则,确定出沥青路面损坏状况级别及损坏严重程度排序情况。最后,通过实例验证,该理论具有较高的可靠性和实用性,值得在沥青路面评价方面推广和应用。

关键词：沥青路面损坏状况未确知测度理论评价指标测度函数

基于熵权TOPSIS的地下道路复合式路面使用性能评价

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河北工业大学学报 2014年第2期43卷 97-101,106页

作者：张彩利宋倜王清洲马士宾河北工业大学土木工程学院天津300401 河北省土木工程技术研究中心天津300401

路面使用性能评价是路面管理的关键.本文在详细调研基础上建立了地下道路复合式路面评价指标体系及评价标准,针对现有沥青路面使用性能综合评价中存在主观影响因素过多、权重确定复杂的问题,利用熵权系数法得到各评价指标的客观权重,从... 详细信息

路面使用性能评价是路面管理的关键.本文在详细调研基础上建立了地下道路复合式路面评价指标体系及评价标准,针对现有沥青路面使用性能综合评价中存在主观影响因素过多、权重确定复杂的问题,利用熵权系数法得到各评价指标的客观权重,从而确定了指标体系的综合权重向量,在此基础上利用TOPSIS法对各评价路段进行排序.实例分析结果表明,该方法将熵权系数法和TOPSIS法相结合,可为公路养护与维修部门进行路面使用性能评价提供合理依据.

关键词：使用性能地下道路综合评价熵权系数法