基于GROW模型的研究生科研能力培养指导方法——以土木工程专业为例

文章以土木工程专业为例,探讨了基于GROW模型培养研究生科研能力的指导方法。GROW模型是一种广泛应用于个人发展和教育领域的教练模型,包括Goal(目标)、Reality(现状)、Options(选择)和Will(意愿)4个关键元素。通过GROW模型设定明确的科研目标、了解研究现状、探讨可行的研究方案和激发执行意愿,导师可指导研究生开展科研工作、锻炼其科研能力,并取得科研成果。实践表明,采用GROW模型不仅让导师在指导研究生的过程中更轻松,研究生在科研过程中成长更明显,而且使师生关系更融洽。基于GROW模型的研究生科研能力培养指导方法科学、系统、实操性强,且效果明显,值得推广应用。

大厚度柔性基层长寿命沥青路面试验研究

为研究大厚度柔性基层沥青路面结构内部力学行为特征及疲劳寿命,以田新高速试验段、主路面结构为原型,分别制作全厚路面结构模型,开展同条件下沥青稳定碎石柔性基层和水泥稳定碎石半刚性基层沥青路面结构静力加载对比试验。采集不同轴载、温度工况下各层位力学响应值,进行变化规律拟合分析,并根据实际工况计算分析疲劳寿命。结果表明,同条件下,沥青稳定碎石柔性基层沥青路面结构下面层底、基层底的横向及纵向应变和竖向压应力指标均明显小于水泥稳定碎石半刚性基层沥青路面结构,且2种结构的下面层底各力学指标均大于其对应基层底指标;2种结构下面层、基层的疲劳寿命对数值随荷载等级增加呈线性下降,前者受温度变化影响更小,且数值均较后者明显提高;正常环境温度和标准交通荷载下,沥青稳定碎石柔性基层大厚度沥青路面结构下面层与基层预期可实现长寿命。研究结果为长寿命沥青路面结构提供新的试验途径与评定方法。

荷载作用下UHPC+AC复合试件裂缝发展的分形分析

基于道路及相关材料发展现状,提出UHPC+AC复合式路面,制作UHPC+AC复合小梁试件并开展梯度荷载加载试验,记录得到复合试件表面裂缝的生长过程,利用分形分析方法分别对复合试件AC层、UHPC层裂缝进行量化分析。研究分析发现复合试件AC层裂缝分形维数随荷载增加呈线性关系增加,复合试件UHPC层裂缝分形维数随荷载增加呈指数关系增加,裂缝最终损伤形态分别为网状和线状。研究结论为UHPC+AC复合式路面的设计和维护提供理论依据。

界面糙化对刚柔复合式路面剪切强度的影响

为解决刚柔复合式路面层间易出现滑移、剪切破坏的问题,以刚柔复合式路面层间构造为研究对象,研究采用嵌石构造层间界面对复合式路面层间剪切强度的影响。碎石粒径分别为2.36~4.75 mm、4.75~9.5 mm、9.5~13.2 mm,每种粒径下碎石的撒布面积设置为25%、50%及75%,嵌入深度为其粒径的2/5~3/5,利用自制的斜剪夹具,通过室内试验研究了三种碎石粒径下,各粒径对应三种碎石撒布面积时的复合试件层间剪切强度的大小。试验结果表明:(1)刚柔复合式路面层间剪切强度随着碎石粒径的增大而增大;(2)在三种撒布粒径对应的25%、50%、75%的撒布面积下,层间剪切强度随着撒布面积的增大而增大。

机制砂细度模数筛分标准值的确定方法

建筑行业发展至今,建筑材料的基本指标的重要性日益突显,而在经济快速发展的今天,怎样准确地机制砂测细度模数标准值是更为重要。通过优化实验方式、规范实验步骤、减少影响因素降低误差,为准确地测出机制砂的细度模数标准值提供方法,供同行参考。

废口罩纤维改性沥青的微观机理及老化性能分析

为有效高值再利用废弃口罩,本研究将废口罩纤维用作改性沥青的改性剂,利用红外光谱法分析废口罩纤维改性沥青的改性机理;运用原子力显微镜分析废口罩纤维改性沥青的微观形貌和老化机理。研究发现废口罩纤维与基质沥青具有很好的相容性,两者属于物理混合;废口罩纤维改性沥青比原基质沥青,“蜂窝结构”的数量和面积明显减少,粗糙度大幅降低,老化程度深的“蜂窝结构”变化幅度小,具有更好的抗老化性能。

基于响应面法的废口罩纤维改性沥青制备工艺研究

为有效高值再利用废弃口罩,将废口罩用作改性沥青的改性剂,利用响应面法确定废口罩纤维改性沥青的最佳制备工艺,分析废口罩改性沥青随剪切时间、剪切速率、剪切温度的变化规律。研究得到废口罩纤维改性沥青制备工艺的响应面模型,模型预测计算得到最佳制备工艺参数为剪切时间45 min、剪切速率4145 r/min、剪切温度167℃,与试验验证结果一致。在最佳制备工艺和掺量下,废口罩纤维改性沥青较基质沥青的软化点显著升高,延度、针入度下降。

UHPC-AC复合路面沥青层剪应力试验研究

为避免超高性能混凝土(UHPC)下面层、沥青混凝土(AC)面层新型复合式路面结构发生早期破坏,利用BISAR3.0软件模拟不同水平力系数等参数下最大剪应力分布;采用斜面剪切法进行UHPC-AC层间、沥青混合料抗剪强度试验;依据规范进行沥青层剪应力指标校核分析。结果表明:复合路面沥青层内最大剪应力均出现在路表处,各计算面最大剪应力在深度方向呈对数减小;水平力系数和UHPC-AC层间结合状态对剪应力影响最为明显,沥青层内最大剪应力随水平力系数增大呈线性显著增大,随UHPC-AC层间摩擦参数增大呈抛物线变化,随UHPC层、沥青层厚度与模量变化而微变化;嵌石处理层间抗剪强度较喷洒粘结层明显提高,且随嵌石粒径、撒布量增大而增大;不同沥青混合料抗剪强度差异明显;复合路面沥青层剪应力指标校核结果说明沥青面层在早期不会发生层间破损以及路表剪切疲劳破坏。该研究为UHPC-AC复合路面结构分析与设计提供了重要计算参数。

糯米浆混凝土的配制工艺与抗压强度

本研究以不同的糯米浆配制工艺及掺入糯米浆浓度作为探讨参数,展开糯米浆混凝土立方体抗压强度试验。结果表明,稀释法明显优于糯米成浆法和糯米粉成浆法,是相对较理想的糯米浆配制工艺,其制备的糯米浆混凝土,强度随着糯米浆浓度的提高先升后降,最佳浓度为1%~1.2%。通过电镜观测发现低浓度的糯米浆可以使混凝土微观结构的致密程度提高,过高浓度的糯米浆可能阻碍水泥水化反应的进行,使混凝土微观结构呈现松散状态;糯米浆替代水,将会降低实际水灰比,同时其中的支链淀粉还可以发挥模板作用。

基于MSCR的基质沥青老化高温性能

针对50#、70#、90#三种基质沥青,采用旋转薄膜烘箱试验模拟沥青不同老化时间;基于多应力蠕变恢复试验(MSCR),在两种不同测试应力、三种不同测试温度下测得各沥青试样的不可恢复蠕变柔量J_(nr)和变形恢复率R,进行老化高温性能变化规律分析。试验发现:三种沥青的J_(nr)和R均符合老化动力学变化规律,其中90沥青J_(nr)、R老化速率均最大;测试温度、应力越大,沥青抗变形能力下降。

探地雷达探测道路结构隐性病害的原理及方法

探地雷达凭其无损、快速、便捷、全面的优势日益普遍应用于道路结构隐性病害的检测评价中。本文阐述了探地雷达用于道路结构隐性病害探测的工作原理与方法,综述了国内外先进的探地雷达设备及其用途分类,分析了探地雷达探测空洞、脱空、松散、高含水、裂缝等典型道路结构隐性病害的雷达图特征及判定方法,为探地雷达应用于道路结构隐性病害探测提供了重要参考。

轴载对广西大厚度柔性路面结构的力学响应规律分析

为了研究广西大厚度柔性路面耐久性结构,本文依托田新高速公路项目的设计参数与交通条件,提出了一种广西大厚度柔性路面试验段结构。采用离散元软件进行了5种不同轴载下的力学响应规律及设计参数变化规律研究,为广西大厚度柔性沥青路面结构的应用推广提供重要参考。研究结果发现,对于所选大厚度柔性沥青路面结构的双圆荷载中心点处:随着深度的增加,各层顶部的竖向位移慢慢减小,但各层顶竖向位移、沿行车方向水平拉应力与压应变均随轴载的增加呈线性关系增加;拉应力增速路表 > 路基顶,压应力增速路表 > 中面层顶 > 下面层顶 > 基层顶 > 路基顶;拉应变增速路基顶 > 底基层顶 > 基层顶 > 下面层顶,压应变增速由大到小为路表 > 中面层顶;设计年限内车辙累计深度随轴载的增加呈线性增加,增速为8.585,超载易超过现有设计规范的车辙限值;沥青层疲劳开裂对应的累计当量轴载次数随轴载的增加呈指数减少,大厚度柔性路面结构沥青层疲劳寿命长,超载下也远高于常规沥青路面结构。

再生剂对沥青再生机理的影响研究

基于老化沥青与不同再生剂再生后的四组分试验,采用理论与实测数据对比分析法,探讨了沥青再生时组分调和理论的适应性。研究分析表明:沥青再生时为组分不完全调和,四组分之间发生了少量的化学反应移行;同一老化沥青再生时,四组分化学移行方向、化学反应数量均不是固定的,与再生剂类型、掺量有关。本研究发现为沥青混凝土老化再生利用技术可持续发展提供重要理论依据。

沥青路面沥青层剪应力分析与应用研究

以线弹性层状体系理论为基础,利用ANSYS和BISAR程序进行力学计算,建立数据库,对高等级公路沥青路面沥青层剪应力的分布规律进行探讨.分析了路面结构参数,包括各结构层厚度、模量和泊松比等,对各沥青层最大剪应力的影响.提出了抗剪强度的评价方法和防止沥青路面因剪应力不足而损坏的建议与措施.

高等级公路沥青路面剪应力分析与应用

基于线弹性层状体系理论,采用路面结构有限元法,探讨高等级公路沥青路面剪应力的分布规律、影响因素及其评价方法。通过选取不同路面结构参数,包括各结构层厚度、模量和泊松比等,在不同的点位,利用BISAR程序进行力学计算和分析,提出了沥青路面抗剪强度的确定和评价方法。研究结果表明:在不考虑各结构层材料性能和厚度时,最大剪应力均分布在距路表3cm深度范围内;影响剪应力的最主要因素是沥青层模量、泊松比和基层模量;对于普通3层沥青层面层结构,上面层和中面层应进行剪应力验算,下面层可根据实际情况确定是否进行验算;验算时,需找到准确的计算点位才能计算出各层内最大剪应力。

旧沥青路面厂拌热再生利用经济效益分析模型研究

选择国内外有代表性的厂拌热再生设备,从设备生产成本、旧料回收利用成本、再生剂费用、材料节省费用、总体经济效益等5个方面采用收益现值法量化分析了利用厂拌热再生设备再生利用旧沥青路面的经济效益,并在此基础上建立旧沥青路面厂拌热再生利用经济效益分析模型,分析了不同旧料掺配比率时的经济效益差异。

高等级公路沥青路面剪应力分布研究

基于线弹性层状体系理论,采用路面结构有限元法,主要探讨高等级公路沥青路面剪应力的分布规律及其影响因素。数据分析结果表明:在各结构层材料性能和厚度允许选择范围内,最大剪应力均分布在距路表3 cm深度范围内;影响剪应力大小的最主要的因素是沥青层模量、泊松比和基层模量。通过计算数据与试验测试抗剪强度对比分析可知:对于普通三层沥青层面层结构,上面层和中面层应进行剪应力验算,且验算时需找到准确的计算点位才能得到各层内最大剪应力值。

全厚式沥青路面结构弯沉设计指标研究

在充分考虑全厚式沥青路面结构特点的基础上,分析我国弯沉计算公式对其的不适应性,借鉴国内相关参数研究成果和国外成熟的相关弯沉计算公式,通过国内外计算公式参数转换与修正,提出了适合我国全厚式沥青路面结构的弯沉计算公式;并在此基础上,对普通和长寿命两种全厚式沥青路面结构的弯沉公式进行了具体推导。该研究为国内全厚式沥青路面结构弯沉设计起到了指导意义。

长寿命沥青路面沥青层力学分析及其层位划分研究

基于我国沥青路面设计理论及标准，参考国际成功的长寿命沥青路面结构，选取不同的长寿命沥青路面结构与材料参数，如结构层厚度、模量和泊松比等，采用BISAR3．0路面力学计算程序计算不同深度处的力学响应，分析其计算结果。数据分析结果表明，对于长寿命沥青路面结构：其力学响应规律具有普遍性，在综合考虑各种结构层材料性能与厚度条件下，沥青层内0～7cm为高受力复合区域，是各种损坏最易发生区域；沥青层最大拉应变易出现在沥青层表面和沥青层底面，是产生路表开裂和沥青层底疲劳开裂的主要原因；沥青层合理划分为3层，分别为磨耗层、联结层和下承层，给出了各结构层应满足的力学性能要求及厚度范围。

基于MSCR试验的废口罩纤维改性沥青高温老化性能研究

为了有效高值再利用废弃口罩以减少资源浪费,本研究将废弃口罩作为道路沥青的改性剂。通过MSCR试验,采用不可恢复的蠕变柔度Jnr、蠕变恢复率R以及应力敏感性指标Jnrdiff、Rdiff等作为评价指标,分析了废口罩纤维改性沥青在未老化、短期老化和长期老化三种状态下的高温性能变化规律。结果表明:废口罩纤维改性沥青较基质沥青的软化点明显升高,延度、针入度下降;废口罩纤维改性沥青的R值、Rdiff值、Jnr值、Jnrdiff值随老化程度的增加分别呈增大、减小、减小、先增后减的趋势变化;在相同老化阶段和应力水平条件下,废口罩纤维改性沥青较基质沥青的蠕变恢复率R值大、不可恢复蠕变柔量Jnr小;在相同应力水平条件下,废口罩纤维改性沥青较基质沥青老化前后的蠕变恢复率R值的增幅大、不可恢复蠕变柔量Jnr和应力敏感性指标Rdiff的减幅小。废口罩纤维的加入可以提高沥青的高温或重载抗变形能力和弹性变形恢复能力,抗老化性能更好,疲劳寿命更长。