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超薄罩面SAC-5级配设计与性能研究

公路工程 2023年第1期48卷 102-107页

作者：李亚龙山西省交通科技研发有限公司山西太原030006 黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030006

为了提供一种抗滑性能优良的沥青混合料作为超薄罩面,采用多碎石沥青混合料(SAC)级配设计方法设计了两种沥青类型的SAC-5沥青混合料。通过室内性能和加速加载试验,分析了SBS改性沥青混合料(S-SAC-5)与橡胶改性沥青混合料(R-SAC-5)的路... 详细信息

为了提供一种抗滑性能优良的沥青混合料作为超薄罩面,采用多碎石沥青混合料(SAC)级配设计方法设计了两种沥青类型的SAC-5沥青混合料。通过室内性能和加速加载试验,分析了SBS改性沥青混合料(S-SAC-5)与橡胶改性沥青混合料(R-SAC-5)的路用性能,并与SMA-5、SMA-10、NovaChip-Type C这3种罩面性能进行对比。结果表明,SAC-5沥青混合料高温性能、水稳定性能、低温性能均高于规范要求,R-SAC-5低温性能更优;与其他类型对比说明,级配和材料是路用性能的影响因素,但SAC-5混合料受沥青类型影响不大,更具普遍性。长期抗滑性能呈现出先快后缓再直线衰减的规律,但加载100万次后摆值仍高于验收标准,说明SAC-5沥青混合料具有优异的抗滑性能,可作为超薄罩面推广使用。

关键词：道路工程超薄罩面沥青混合料加速加载试验抗滑性能

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减载式刚性涵洞减载机理与受力特性研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2016年第4期44卷 79-84页

作者：陈保国宋丁豹王云辉周刘芳中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030006

为了缓解涵顶土压力集中、减少涵洞结构病害,改进了涵洞结构形式.提出一种新型减载式涵洞结构,利用数值模拟分析了减载式涵洞土压力和内力的分布规律.在此基础上建立理论分析模型,推得减载式涵洞涵顶土压力计算式,对比分析结果表明理论... 详细信息

为了缓解涵顶土压力集中、减少涵洞结构病害,改进了涵洞结构形式.提出一种新型减载式涵洞结构,利用数值模拟分析了减载式涵洞土压力和内力的分布规律.在此基础上建立理论分析模型,推得减载式涵洞涵顶土压力计算式,对比分析结果表明理论计算结果与数值模拟结果一致.此外,通过数值模拟分析了各因素对涵洞结构受力状态的影响.研究结果表明:与一般的减载措施相比,减载式涵洞可以明显降低涵顶垂直土压力,有效减小涵洞侧墙和顶板的最大弯矩,使涵洞结构受力更加合理.

关键词：减载式涵洞土压力减载机理土拱理论分析数值模拟

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水泥混凝土路面板湿度翘曲应力计算方法

交通运输工程学报 2016年第1期16卷 1-7页

作者：张翛赵鸿铎赵队家孙立军山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030006 同济大学交通运输工程学院上海201804

为了分析湿度梯度对水泥混凝土路面力学性能的影响,采用弹性力学的基本分析方法推导了非均匀无限水泥混凝土路面板在完全自由、轴向变形约束、弯曲变形约束、弯曲和轴向变形组合约束下的湿度翘曲应力计算公式,利用弯矩等效原理,推导了... 详细信息

为了分析湿度梯度对水泥混凝土路面力学性能的影响,采用弹性力学的基本分析方法推导了非均匀无限水泥混凝土路面板在完全自由、轴向变形约束、弯曲变形约束、弯曲和轴向变形组合约束下的湿度翘曲应力计算公式,利用弯矩等效原理,推导了基于湿度翘曲应力的等效温度梯度公式,基于连续配筋混凝土路面,采用有限元法计算了非线性湿度分布情形下水泥稳定基层、粒料基层、沥青混凝土基层、沥青稳定基层、水泥土基层和自然土基层下的板顶和钢筋的应力与板的裂缝宽度。研究结果表明:湿度翘曲应力的大小取决于相对湿度的分布形式;板顶应力随基层刚度的增大而增大,当基层刚度从0.08 MPa·mm-1增大到6.28 MPa·mm-1时,板顶应力从4.1 MPa增大到6.3 MPa;基层类型几乎不影响钢筋的应力;裂缝端部水平位移从板底至板顶逐渐增大,大约从0.0mm增大到2.9mm。

关键词：路面工程湿度翘曲应力等效温度梯度连续配筋混凝土路面有限元基层类型板顶应力钢筋应力裂缝宽度

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高强度水泥混凝土路面结构设计方法解析

中外公路 2016年第2期36卷 39-44页

作者：刘建伟虞文景(译) 上田宣人西泽辰男梶尾聪石田征男山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030006 山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术山西省重点实验室不详

将混凝土的高强度技术应用于路面中,可期待路面结构有更高的耐久性。该文将高强混凝土应用于路面中的效果作量化分析,并以确立合理设计方法为目的,采用基于三次有限元法(3DFEM)结构分析程序软件,对路面结构进行评价,其结果确认了使用3D... 详细信息

将混凝土的高强度技术应用于路面中,可期待路面结构有更高的耐久性。该文将高强混凝土应用于路面中的效果作量化分析,并以确立合理设计方法为目的,采用基于三次有限元法(3DFEM)结构分析程序软件,对路面结构进行评价,其结果确认了使用3DFEM的有效性,从混凝土板弯曲疲劳的观点,肯定了混凝土面板中采用高强混凝土材料提高路面耐久性的效果。

关键词：水泥混凝土路面 3DFEM 高强混凝土理论设计法应力弯沉变形累计疲劳使用年限

RAP掺量对泡沫温再生沥青混合料路用性能影响

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2017年第8期36卷 830-835页

作者：彭刚山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030006

为确定泡沫温再生沥青混合料中旧路面铣刨料(RAP)的合理添加比例,进行了不同RAP掺量(质量分数,全文同)下泡沫温再生沥青混合料目标配合比设计及其路用性能分析,研究结果表明:随着RAP掺量的提高,泡沫温再生沥青混合料高温性能及力学强度... 详细信息

为确定泡沫温再生沥青混合料中旧路面铣刨料(RAP)的合理添加比例,进行了不同RAP掺量(质量分数,全文同)下泡沫温再生沥青混合料目标配合比设计及其路用性能分析,研究结果表明:随着RAP掺量的提高,泡沫温再生沥青混合料高温性能及力学强度得到提升;低温性能降低;水稳定性先提高后降低.综合考虑路用性能和经济性,推荐泡沫温再生沥青混合料适宜的RAP掺量为30%.

关键词：旧沥青路面材料(RAP) 泡沫温再生沥青混合料掺量配合比设计路用性能

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增湿条件下黄土陡坡变形特性及稳定性分析

地下空间与工程学报 2018年第S1期14卷 445-450,485页

作者：郭震山山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室太原030006

降雨入渗诱发的黄土边坡病害屡见报道,黄土遇水软化以及近坡表非饱和区基质吸力降低是边坡失稳的主要原因。本文采用有限差分数值计算软件,通过软件内置语言编制相关计算程序,考虑降雨过程中非饱和区基质吸力、非饱和渗透系数以及土体... 详细信息

降雨入渗诱发的黄土边坡病害屡见报道,黄土遇水软化以及近坡表非饱和区基质吸力降低是边坡失稳的主要原因。本文采用有限差分数值计算软件,通过软件内置语言编制相关计算程序,考虑降雨过程中非饱和区基质吸力、非饱和渗透系数以及土体强度参数的变化情况,并采用自定义非饱和土强度折减法对降雨过程中黄土陡坡稳定性进行评价。研究结果表明:降雨入渗对非饱和黄土陡坡的稳定性影响很大,随降雨历时增加,湿润锋线不断向坡体内部推进,非饱和区基质吸力减小,边坡安全系数降低;边坡最大水平位移出现在坡脚处,潜在滑动面呈现出浅层滑动趋势。

关键词：黄土陡坡降雨增湿非饱和渗流稳定性

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公路隧道检测车视觉系统优化建模与参数辨识

仪器仪表学报 2018年第5期39卷 152-160页

作者：刘晓李洋薛春明刘博段英杰山西交通科学研究院山西省公路智能监测工程技术研究中心太原030006 山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室太原030006

公路隧道结构参数、车辆多维扰动对视觉系统产生影响,数字相机安装参数优化和外参数辨识是开展视觉采集和图像处理的前提。首先,分别以多相机安装中心和单相机安装位置为研究对象,基于应用需求构造了优化目标函数,对视觉系统的安装参数... 详细信息

公路隧道结构参数、车辆多维扰动对视觉系统产生影响,数字相机安装参数优化和外参数辨识是开展视觉采集和图像处理的前提。首先,分别以多相机安装中心和单相机安装位置为研究对象,基于应用需求构造了优化目标函数,对视觉系统的安装参数优化问题进行数学描述,在此基础上考虑车辆多维扰动对系统的影响,基于多刚体运动变换提出了一种外界扰动作用下的数字相机耦合位姿、物距等外参数辨识方法;其次,根据不同设计时速下隧道结构参数,通过数值方法分析了视觉系统的最优设计结果;最后,根据理论分析研制出公路隧道检测车。工程应用表明,该系统能够快速准确的完成检测任务,为实现我国公路隧道智能化检测与信息化养护提供了一种全新的技术手段。

关键词：公路隧道隧道检测车机器视觉图像处理参数辨识

南方湿热地区高液限黏土临界破坏应力室内试验与快速预估模型研究

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第7期52卷 2221-2231页

作者：张军辉黄超张安顺李崛长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室湖南长沙410014

针对车辆循环荷载作用下路基稳定及耐久性服役问题,以莲株公路升级改造工程为依托,以南方湿热地区常见黏土为研究对象,采用静三轴试验测定不同围压、含水率条件下土样的破坏应力;选用动三轴试验分析不同围压、含水率、应力水平条件下土... 详细信息

针对车辆循环荷载作用下路基稳定及耐久性服役问题,以莲株公路升级改造工程为依托,以南方湿热地区常见黏土为研究对象,采用静三轴试验测定不同围压、含水率条件下土样的破坏应力;选用动三轴试验分析不同围压、含水率、应力水平条件下土样的弹塑性力学行为;然后,结合静、动三轴试验结果获得相应工况下临界应力(σcri);之后,基于三轴试验结果确定σcri取值准则;最后,建立一种σcri的快速预估方法。研究结果表明:破坏应力随围压增大而增大,随含水率增大而减小;当试样处于安定状态时其塑性、弹性应变随着加载过程的进行逐渐趋于定值,当试样进入增量破坏时其塑性应变随加载次数累积持续增加或急剧增大达到峰点值,弹性应变表现为随加载次数累积逐渐增加或不稳定变化;σcri随围压增大基本线性增大,随含水率增大基本线性减小;选取单次循环荷载周期下-0.3×10^(-2)~0.3×10^(-2)范围的最终弹性应变速率作为σcri的取值准则;提出综合考虑应力变量、状态变量、基本物理性能指标的σcri预估模型,并建立模型参数与基本物理性能指标间的经验关系式以实现σcri的快速预估。

关键词：道路工程高液限黏土临界应力三轴试验预估模型

基于劈裂试验的沥青混合料拉压模量同步测试方法

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中国公路学报 2017年第10期30卷 1-7,14页

作者：吕松涛李亦鹏刘超超郑健龙长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室湖南长沙410114

为了较真实地表征沥青混合料的抗拉、抗压变形能力,提高其拉、压模量的测试效率与科学性,开展了沥青混合料直接拉伸、无侧限抗压以及基于劈裂试验的拉、压回弹模量试验。根据二维应力状态下的胡克定律,利用微积分原理,通过对试样中心水... 详细信息

为了较真实地表征沥青混合料的抗拉、抗压变形能力,提高其拉、压模量的测试效率与科学性,开展了沥青混合料直接拉伸、无侧限抗压以及基于劈裂试验的拉、压回弹模量试验。根据二维应力状态下的胡克定律,利用微积分原理,通过对试样中心水平径向和竖直径向应变函数进行积分,推导出劈裂试验中拉伸模量和压缩模量的解析算法,揭示了2种模量与荷载大小、试样尺寸、应变片长度、测试得到的拉压回弹应变和泊松比的定量关系。按劈裂试验方法同步测得的劈裂压缩模量与单轴压缩模量比较接近,偏差在2%之内;由于应力状态和应力水平的差别,劈裂拉伸模量与直接拉伸模量存在一定偏差,但亦在可接受的范围内。研究结果表明:沥青混合料存在明显的拉、压差异性,基于劈裂试验的沥青混合料拉、压模量同步测试方法能够提高沥青混合料拉、压模量的测试效率与科学性,可为沥青路面结构设计提供科学的设计参数。

关键词：道路工程沥青混合料劈裂试验拉伸模量压缩模量同步测试