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尼日利亚与中国沥青路面结构计算对比研究

工程建设与设计 2024年第4期 74-77页

作者：冯康中土集团福州勘察设计研究院有限公司福州350000

以尼日利亚某地新建公路项目为背景,结合当地气候特点及交通情况,初拟了沥青路面结构方案,基于bisar3.0程序,计算了在相应标准轴载下各设计指标的力学响应量,并按照尼日利亚规范及中国规范的要求,分别进行路面结构验算。根据路面结构验... 详细信息

以尼日利亚某地新建公路项目为背景,结合当地气候特点及交通情况,初拟了沥青路面结构方案,基于bisar3.0程序,计算了在相应标准轴载下各设计指标的力学响应量,并按照尼日利亚规范及中国规范的要求,分别进行路面结构验算。根据路面结构验算结果,提出了适用于本项目的分别满足尼日利亚和中国规范要求的两个沥青路面结构方案,并对比分析了此两个方案。为海外中方设计人员对尼日利亚当地路面结构计算的认识提供了重要参考。

关键词： bisar3.0 沥青路面尼日利亚规范中国规范

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沥青路面基-面层间结合状态对路面应力响应的影响分析

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公路交通科技 2009年第3期16卷 1-6页

作者：柳浩谭忆秋宋宪辉赵立东哈尔滨工业大学交通科学与工程学院黑龙江哈尔滨150090 北京市政路桥建设集团有限公司研发中心北京102600 辽宁省高等级公路建设局辽宁沈阳120040

为研究基层与面层间结合状态的失效对沥青路面内部结构应力响应和路面结构使用寿命产生的不利影响,采用bisar3.0计算软件对不同基-面层间结合状态下沥青路面基-面层间的正应力、剪应力和相对位移突变进行分析。结果表明,基-面层间结合... 详细信息

为研究基层与面层间结合状态的失效对沥青路面内部结构应力响应和路面结构使用寿命产生的不利影响,采用bisar3.0计算软件对不同基-面层间结合状态下沥青路面基-面层间的正应力、剪应力和相对位移突变进行分析。结果表明,基-面层间结合状态的缺失将直接导致层底拉应力和基-面间最大剪应力的大幅突变,且极有可能引起层间相对累积滑移;基-面层间不同计算点位处应力突变对层间接触状态的敏感程度有所差异,其中越靠近车轮作用中心位置,层间结合状态对应力突变的影响越大;层间滑移随着粘结作用的不断失效而增长,且其失效程度越高,相应其滑移累积越快,当层间结合状态简化柔量系数ALK>18时,基-面层间相对位移出现迅速增长。

关键词：道路工程层间结合状态 bisar3.0 应力突变累计滑移

不同层间结合状态下刚柔复合式路面的剪应力分析

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公路交通科技 2015年第6期32卷 32-38,61页

作者：黄优刘朝晖李盛杨梦长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410004

为了研究层间结合状况对复合式路面剪应力的影响,利用bisar3.0软件对标准荷载作用下刚柔复合式路面的剪应力进行了计算分析。通过选取合理的ALK(简化弹性柔量系数)来模拟路面的3种层间结合状况,并考虑了温度对应力分布的影响。计算结果... 详细信息

为了研究层间结合状况对复合式路面剪应力的影响,利用bisar3.0软件对标准荷载作用下刚柔复合式路面的剪应力进行了计算分析。通过选取合理的ALK(简化弹性柔量系数)来模拟路面的3种层间结合状况,并考虑了温度对应力分布的影响。计算结果表明:荷载中心位置是最大剪应力最有可能出现的位置;层间结合状况越好,层间最大剪应力值越小,且层间剪应力突变越小,对路面越有利;温度越高,层间剪应力会略微变小,但是温度对剪应力的影响有限;通过合理的层间处理技术可以提高层间抗剪强度并减小剪应力与应力突变,能有效地避免层间剪切破坏。提出了对现有复合式沥青路面抗剪设计的改善意见。

关键词：道路工程刚柔复合式路面力学分析层间结合状态 bisar3.0 剪应力层间处理

基于灰色关联理论的沥青薄层罩面层间剪应力影响因素研究

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中外公路 2018年第3期38卷 57-62页

作者：杜宇兵邹晓翎阮鹿鸣李雪毅重庆交通大学土木工程学院重庆市400074 重庆交通大学土建材料国家地方联合工程实验室

针对薄层罩面层间黏结性能不良而导致路面出现推移、拥包、滑动等早期病害的问题,采用bisar3.0程序讨论了典型半刚性基层沥青路面不同薄层厚度、荷载、层间接触状态和水平力系数下的薄层层间剪应力τmax大小规律,在此基础上,利用灰色关... 详细信息

针对薄层罩面层间黏结性能不良而导致路面出现推移、拥包、滑动等早期病害的问题,采用bisar3.0程序讨论了典型半刚性基层沥青路面不同薄层厚度、荷载、层间接触状态和水平力系数下的薄层层间剪应力τmax大小规律,在此基础上,利用灰色关联度法对影响层间最大剪应力的因素进行了分析。结果表明:随着薄层厚度、摩擦参数、荷载和水平力系数的增大,薄层层间最大剪应力分别呈现出逐渐减小、总体增大、增大以及增大的趋势;薄层层间最大剪应力与薄层厚度、荷载、层间接触状态和水平力系数之间的灰色关联度分别为0.744 5、0.847 1、0.769 5、0.686 9,均大于0.65,表明4种因素对薄层层间最大剪应力有较大影响。

关键词：道路工程沥青薄层罩面技术 bisar3.0 层间剪应力灰色关联分析

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水泥稳定碎石基层的层底拉应力影响因素分析

中外公路 2017年第2期37卷 46-50页

作者：彭杰洪岭岭曹强湖南省高速公路管理局湖南长沙410016 长沙理工大学益阳市交通规划勘测设计院

针对水泥稳定碎石基层铺筑期间经常出现结构损伤的情况,运用bisar3.0软件计算分析了轴载增加和路面基层结构参数变化对结构层底受力的影响,结果表明:在铺筑下基层时,底基层厚度减小、模量增大将引起底基层最大应力值出现不同程度的增大... 详细信息

针对水泥稳定碎石基层铺筑期间经常出现结构损伤的情况,运用bisar3.0软件计算分析了轴载增加和路面基层结构参数变化对结构层底受力的影响,结果表明:在铺筑下基层时,底基层厚度减小、模量增大将引起底基层最大应力值出现不同程度的增大;铺筑上基层时,底基层厚度减小会引起底基层和下基层层底最大应力值增加,下基层厚度减小导致底基层层底最大应力值增加,对下基层层底最大应力值有相反的影响;底基层模量增加会使底基层层底最大应力值增加,下基层层底将逐渐由受拉变为受压,同时,随着下基层模量的增加底基层层底最大应力值将会减小,下基层层底由受压逐渐变为受拉。

关键词：道路工程水泥稳定碎石基层层底拉应力超载超压 bisar3.0

沥青混凝土路面结构层弹性模量对层间最大剪应力影响规律研究

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公路 2014年第12期59卷 74-76页

作者：马莉山西省交通规划勘察设计院太原市030012

层间滑移是沥青混凝土路面常见的一种破坏形式,弹性模量作为沥青混凝土路面设计中重要的参数之一,对沥青混凝土路面层间剪应力的影响不容忽视。应用bisar3.0软件对沥青混凝土路面各结构层弹性模量对沥青混凝土路面层间最大剪应力影响规... 详细信息

层间滑移是沥青混凝土路面常见的一种破坏形式,弹性模量作为沥青混凝土路面设计中重要的参数之一,对沥青混凝土路面层间剪应力的影响不容忽视。应用bisar3.0软件对沥青混凝土路面各结构层弹性模量对沥青混凝土路面层间最大剪应力影响规律进行研究,研究表明中面层弹性模量和下面层弹性模量对层间剪应力的影响较为显著,其他结构层弹性模量对层间剪应力也有不同程度的影响。

关键词：沥青混凝土路面层间滑移弹性模量 bisar3.0 层间最大剪应力影响规律

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沥青路面高强度级配碎石基层研究

沥青路面高强度级配碎石基层研究

作者：刘斌重庆交通大学

学位级别：硕士

半刚性基层具有强度高、稳定性好、承载力大及抗疲劳性能好等特点,被普遍运用于我国高等级公路的路面结构基层中,但半刚性基层沥青路面在正常运营的过程中容易出现反射裂缝及水损害等病害,影响路面的服务寿命。在沥青面层与半刚性基层... 详细信息

半刚性基层具有强度高、稳定性好、承载力大及抗疲劳性能好等特点,被普遍运用于我国高等级公路的路面结构基层中,但半刚性基层沥青路面在正常运营的过程中容易出现反射裂缝及水损害等病害,影响路面的服务寿命。在沥青面层与半刚性基层之间加铺一层优质密实且具有一定厚度的级配碎石基层,可以有效的缓解半刚性基层沥青路面反射裂缝及水损害等病害,但级配碎石基层的强度及稳定性较差,在行车荷载作用下易产生永久变形。为了有效的提升级配碎石的强度,本文将从级配碎石原材料、配合比、成型方式、添加聚丙烯纤维及施工工艺等环节进行研究。介绍了级配碎石材料的基本力学性能及其影响因素,优化了级配碎石原材料的部分技术指标及级配范围,根据原材料的筛分试验及振动击实试验结果,确定了级配碎石的级配曲线、最佳含水量及最大干密度,并在此级配的基础上,采用重型击实确定了级配碎石的最佳含水量及最大干密度,并用CBR、无侧限抗压强度等试验对其性能进行验证。相比于重型击实,振动击实级配碎石的CBR值提升了 45%左右;对于无侧限抗压强度,重型击实的级配碎石试样无法脱模成型,而振动击实的级配碎石试样无侧限抗压强度可以达到1.02MPa。通过室内大型静三轴压缩试验,对比分析了不同成型方式对级配碎石抗剪强度的影响,试验结果表明采用振动击实可以有效的提升级配碎石的抗剪强度,其中振动击实试样的粘聚力C比重型击实试样的粘聚力C增加了 64%。在振动击实的基础上,将聚丙烯纤维加入级配碎石混合料中,以提高级碎石的强度,并通过劈裂试验确定了纤维级配碎石中纤维最佳掺量为1铅粉。通过CBR、无侧限抗压强度及三轴压缩试验,对比研究了纤维级配碎石与级配碎石的性能,结果表明纤维级配碎石的强度比较高,相比于级配碎石,纤维级配碎石的CBR值提升了 23%左右,抗压强度提升了 13%,粘聚力提升了 36%,因而称纤维级配碎石为高强度级配碎石。为了进一步研究高强度级配基层的路用性能,选用了 4种沥青路面结构进行加速加载试验。在高温（50℃）条件下,对比分析四种沥青路面结构的抗车辙性能,在常温条件下,对比分析了四种路面结构的路面承载力、抗车辙能力及动力响应,试验结果表明高强度级配碎石基层沥青路面的路面承载力及抗车辙能力等性能较好。利用bisar3.0软件研究分析沥青路面结构各结构层的设计参数对路面结构受力的影响,为高强度级配碎石基层沥青路面的路面结构设计提供合理的理论依据,并提供了相关的设计参考值。通过张家口二秦高速公路中高强度级配碎石基层试验路,对其施工方法进行研究,以确保其基层具有较好的强度及稳定性。研究过程中,对其混合料的拌合、运输、摊铺及碾压等工艺提出了明确的要求;对其基层施工质量的控制,提出了相应的质量控制指标及要求;采用振动搅拌拌合机替代了传统的搅拌拌合机,有效的提升混合料混合的均匀性。

关键词：路面三轴压缩试验级配碎石聚丙烯纤维 bisar3.0 加速加载试验施工工艺

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干线公路大厚度半刚性基层施工技术研究

干线公路大厚度半刚性基层施工技术研究

作者：李涛中南林业科技大学

学位级别：硕士

国家高速公路网已经基本建成,与如火如荼的高速公路建设相比,省道干线公路的建设一直未能得到足够重视。随着干线公路收费的取消,通行车辆数量呈指数增长,导致交通越来越拥挤,干线公路难以承受如此频繁的交通荷载及交通流,以致不堪重负... 详细信息

国家高速公路网已经基本建成,与如火如荼的高速公路建设相比,省道干线公路的建设一直未能得到足够重视。随着干线公路收费的取消,通行车辆数量呈指数增长,导致交通越来越拥挤,干线公路难以承受如此频繁的交通荷载及交通流,以致不堪重负出现了大量的病害。基层是沥青路面的主要承重层,其强度决定了路面的使用寿命。目前半刚性基层主要采用分层施工工艺,其层间粘结难以保证结构层整体受力,因此整个半刚性基层的分层受力导致层底的应力、应变较大,强度难以达到设计要求,致使服役期间的基层易破坏。随着大型设备的发展,将半刚性基层一次施工成型的方案成为新的方向,如何保证基层一次施工成型的成功实施将是研究重点。本文依托于湖南省交通科技项目“湖南省干线公路大修改造耐久性技术研究”,以干线公路大修改造采用的大厚度半刚性基层一次施工成型的新技术为对象进行了一系列研究。本文主要研究内容如下:首先,以湖南各市州的国省干线公路病害为切入点,通过现场钻芯分析了路面病害产生的主要原因,得出半刚性基层的强度及其层间粘结状态是路面产生病害的主要原因之一。通过有限元bisar3.0软件分析了基层之间在不同层间粘结状态下的受力情况,结果表明基层层间粘结非完全连续是产生应力突变且产生基层病害的主要原因。当层间粘结为完全连续的状态时上基层层底、底基层层底的应力均最小,表明一次施工成型的大厚度半刚性基层抵抗疲劳破坏的性能最强,受力更合理。其次,形成大厚度半刚性基层的关键是要有合理的级配。以填充理论为向导,同时结合粒子干涉理论,通过对半刚性基层材料的结构类型的分析,采用填充振实试验完成了半刚性基层的配合比设计,提出了骨架密实型配合比的关键筛孔通过率的控制范围。最后,通过实体工程一次压实成型36cm水稳碎石基层,验证了大厚度水稳基层配比设计的控制范围,总结出大厚度水稳基层施工的关键工艺。针对大厚度半刚性基层施工现场出现的施工问题,分析了形成的原因同时提出了对应的改进措施,并通过现场的质量检测验证其效果显著。试验段后期跟踪的观测显示路面使用状态良好,表明该技术具有较好的应用前景。同时验证了本文提出的大厚度半刚性基层关键筛孔通过率的控制范围合理及施工关键控制要点正确,可作为现场施工的技术指导。

关键词：干线公路大厚度半刚性基层 bisar3.0 施工控制要点

水泥石灰稳定红土砾石基层试验研究与工程应用

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水泥石灰稳定红土砾石基层试验研究与工程应用

作者：黄凯峰湖南科技大学

学位级别：硕士

随着国民经济的不断发展,中国的世界责任感越来越强,对“第三世界国家的援助也越来越多,特别是对非洲国家基础工程建设的援助力度很大,国内许多建筑企业都在参与非洲的建设。论文结合刚果(布)基班古至多利吉段道路整治和沥青铺设工程的... 详细信息

随着国民经济的不断发展,中国的世界责任感越来越强,对“第三世界国家的援助也越来越多,特别是对非洲国家基础工程建设的援助力度很大,国内许多建筑企业都在参与非洲的建设。论文结合刚果(布)基班古至多利吉段道路整治和沥青铺设工程的建设,以刚果盆地红土砾石与国内桂林红土砾石为研究对象,开展红土砾石用于路面(底)基层铺筑的可行性与施工技术研究。项目研究的主要内容与结论如下:1、通过天然非洲红土砾石和桂林红土砾石室内土工试验,获得了两种红土砾石的基本工程特性,结合国内路面设计规范和依托工程技术要求分析了两种红土砾石路用的可行性。2、以水泥、石灰为改良剂,制作了不同掺量(2%、4%、6%、8%)的水泥、石灰稳定红土砾石试样,先后完成了稳定红土砾石的CBR试验、无侧限抗压强度试验、崩解性试验、渗透性试验、干缩试验、干温循环试验、回弹模量试验,结合规范与依托工程技术文件要求,分析了稳定红土砾石用作路面基层的可行性。研究表明,非洲稳定红土砾石的水稳性、抗渗性均优于桂林稳定红土砾石,无机结合料掺量越高效果越明显。非洲稳定红土砾石在水泥掺量为4%、石灰掺量为8%时,可满足路用强度要求;桂林稳定红土砾石在水泥掺量为6%时,可满足路用强度要求。3、基于正交试验理论对路面设计主要影响因素进行组合,以依托工程路面结构设计方案、半刚性路面结构、柔性路面结构为基础方案,采用bisar3.0对稳定红土砾石作为基层或底基层时的路面结构响应进行了分析,研究了稳定红土砾石用作路面结构层的合理层位与厚度并给出了建议方案。4、结合依托工程建设,开展了稳定红土砾石底基层路面施工技术研究。通过试验段的修筑,对稳定红土砾石底基层的施工设备、施工工艺进行了验证,并对稳定红土砾石底基层的施工要点和施工质量控制进行分析与总结。

关键词：稳定红土砾石工程特性可行性试验正交试验 bisar3.0 合理厚度施工控制