长大纵坡沥青路面车辙发展规律与轴载换算修正系数研究

现有设计规范未对长大纵坡路面做出特殊设计规定,直接套用设计规范忽略了其受力特点,不能较好地保证路面使用性能及寿命。为实现特殊路段路面结构差异化设计,该文基于实测沥青混合料动态模量、全年交通量及温度数据,利用自主开发的温度-轴载分析软件,将真实交通量转换为标准轴载。采用Abaqus软件,建立实测轴载与温度耦合作用下的车辙模型,分析长大纵坡对车辙发展规律的影响。研究表明:坡度增大导致速度降低,容易引发长大纵坡路段沥青路面车辙病害的发生。基于车辙等效原理,提出不同坡度及坡长下的轴载换算修正系数,为长大纵坡路段沥青路面的差异化设计提供理论依据。

重载交通条件下的市政道路路面设计研究

为解决重载交通条件下市政道路路面设计问题,文中分析了重载交通对路面产生的影响,结合市政道路工程项目实际情况,分析了路面轴载累计值、当量轴次与轴型作用次数关系,提出了重载、非重载路面优化设计方案,以提升路面设计的合理性、可行性以及耐久性。

基于粘弹塑性理论的沥青路面车辙分析

应用粘弹塑性理论，研究了沥青混合料一维粘弹塑性本构关系，并运用ABAQU软件建立了柔性基层沥青路面车辙分析的有限元模型，研究了路面车辙的发展规律，经环道试验进行了验证。结果表明：荷载作用初期路面车辙发展较快，而后期车辙发展较慢；路面永久变形主要由绝对车辙引起，侧向隆起仅占15％～30％；随着沥青层厚度增加，车辙增加，但增加幅度逐渐减小；从表层开始沥青层的变形率随深度的增加而逐渐变大，在8cm处变形率达到最大值，之后逐渐减小；沥青路面车辙主要产生在结构深度20cm深度范围以内，尤其在4～12cm之间。另外，进行了重载作用下的路面车辙模拟，对基于车辙等效的轴载换算进行了探讨，提出轴载换算系数为5．9。

重载条件下沥青路面按弯沉等效的轴载换算

重轴载高胎压是目前我国干线公路上重要的交通荷载条件。基于调查的重载交通轴载、胎压的组成特点,考虑干线公路路面典型结构及其材料的非线性性质,计算得到不同重轴载下、不同轮胎接地压强的理论弯沉。利用理论弯沉与轴载的关系,通过综合弯沉修正系数,按弯沉等效原则,得出在实际重轴载、高胎压条件下,考虑材料非线性的半刚性沥青路面的轴载换算指数公式,并通过实际工程测试得到了验证。进一步分析表明,在反应不同接地压强轮胎对路面损坏的不同和对轴载换算系数的影响方面,现容许弯沉公式存在不足,本文依据调查的重轴载作用特点和有关文献资料,提出了适于重载的容许弯沉公式修正式。

沥青路面轴载换算季节修正系数

由于不同季节轴载对沥青路面疲劳损坏影响的不同,应在轴载换算时进行季节修正。提出了季节修正系数的概念,并利用轴载等效原则,推导出了季节修正系数与季节影响系数的关系,结合理论分析和参照AASHO设计法,给出了季节修正系数的建议值,从而完善了轴载换算理论,使轴载等效换算更加合理。

基于路基顶面压应变的沥青路面轴载换算方法

对于沥青路面设计,选用了路基顶面压应变为设计时的控制指标。利用BISAR程序,计算了不同路面结构在不同轴重、不同胎压下路基顶面压应变。根据轴载换算等效原则,计算了基于路基顶面压应变的不同路面结构在不同轴重、不同胎压下轴载换算指数。结果表明,不同胎压、不同轴重及不同路面结构等情况对轴载换算指数的影响较小,各种情况下轴载换算系数的平均值为0.986;并结合路基顶面容许压应变计算得到基于路基顶面压应变的轴载换算系数为4.93。分析结果可为今后路面设计方法的轴载换算提供参考。

基于实测弯沉等效的重载交通沥青路面轴载换算

重载是引起当前我国沥青路面破坏的主要因素之一,其轴载换算一直是路面设计计算的关键问题.通过实测得到几条高速公路在不同轴载条件下的路表弯沉值,分析了弯沉值与轴载的相关关系,系统研究了基于弯沉等效的轴载换算指数的变化规律,最后推导出了适用于重载交通的沥青路面轴载换算公式.计算结果表明,轴载换算指数n明显大于规范推荐值,新公式可以作为规范的补充,可为重载交通沥青路面的设计与分析计算提供参考.

沥青路面轴载抗滑等效换算方法

采用与我国路面结构设计时轴载等效换算类似的方法,按照抗滑指标衰减量等效的原则建立了沥青路面轴载抗滑等效换算公式,并提出了轴数系数和轮组系数的确定方法;基于轴载抗滑等效换算公式,提出了沥青路面抗滑寿命预测方法;以某高速公路为算例,开展不同轮压下SMA16的抗滑性能衰变试验,并借鉴沥青混合料疲劳方程的获得方法,建立了SMA16基于BPN值的抗滑疲劳方程,以此为基础,应用所提出的抗滑性能预测方法预测了该高速公路路面的抗滑寿命。结果表明,该轴载抗滑等效换算方法用于高速公路沥青路面抗滑性能分析是可行的。

公路隧道高强地基水泥路面轴载换算研究

现有《水泥混凝土路面设计规范》中轴载换算公式仅适用于基层顶面模量不超过212 MPa的情况,不能解决公路隧道基岩强度较高下的轴载换算问题.利用三维有限元方法计算公路隧道水泥混凝土路面的板底临界拉应力,根据疲劳损伤原理推导了轴载换算公式.得出了公路隧道高强度地基下的单轴双轮、双轴和三轴双轮的轴载换算公式,可用于公路隧道水泥混凝土路面的厚度设计与寿命预估.

计重收费在道路管理中的应用

超载超限运输是困扰我国公路交通发展的严重问题之一,引发了交通、流通、汽车制造等领域的一系列问题,干扰了国家经济的健康发展,需综合治理。阐述了我国公路超载超限运输的危害,分析其产生的原因和实施计重收费的理论依据,重点讨论了道路管理中采用计重收费的优劣,得知计重收费是治理超载超限的有效方法,最后提出改进建议。

沥青路面高温车辙仿真分析研究

基于粘弹塑性理论粘弹塑性本构关系,运用ANSYS软件建立了津滨高速改扩建新建沥青路面车辙分析的有限元模型,对比分析了优化路面设计方案(GTM法)与原设计方案(Marshall法)路面车辙的发展规律.结果表明:GTM法优化设计方案具有较好的抗车辙效果,显著延缓了车辙病害的发生;永久变形主要由绝对车辙引起,侧向隆起仅占4%,沥青路面车辙主要产生在结构表面以下20cm深度范围以内,主要集中在4~10m范围,这部分的永久车辙变形约占总变形的60%.另外,进行了一系列重载作用下的路面车辙模拟,对基于车辙等效的轴载换算进行了探讨,提出轴载换算系数为5.62.

改扩建道路路面评估体系

通过对天津市滨海新区几条有代表性的干线道路的路面结构及交通组成的调查,确定该区域代表车型及荷载分布范围,同时通过力学计算,明确路面结构对轴载变化最敏感的范围,最后讨论了轴载变化对轴次换算、弯沉等路面设计指标的影响,确定了天津市滨海新区重载交通标准轴载,并提出了一种标准轴载的论证思路。

新规范下采用旧车辆类型的路面轴载谱分析

随着2017版《公路沥青路面设计规范》的实施,沥青路面设计中面临着新旧车辆分类标准转换的问题。采用2015年河南省高速公路收费管理系统采集的车辆数据,提出了一种车辆类型转换方法,将原6类车型转换为《新规范》下的11类车型;经计算得到河南省轴载谱参数的代表值;根据轴载谱参数,按照《新规范》要求计算了在沥青路面设计中各种车型的当量设计轴载换算系数,确定了河南省当量设计轴载换算系数的代表值。结果表明:所提出的车辆类型转换方法可行。但在车辆超载超限严重的情况下,采用规范方法计算出的当量设计轴载换算系数仍不能准确反映实际情况。

观测站交调资料的轴载换算方法研究

笔者采用加权平均的方法 ,结合漯周路的交通状况 ,得到交通量观测站中车型大类交通量换算为标准轴次的车型大类换算系数 。

基于AASHTO 2002的我国沥青路面设计参数修正

研究了不同季节对交通轴载换算、土基回弹模量的影响以及材料动态参数对路面结构设计的影响,并通过对轴载换算的季节修正,用等效土基回弹模量代替最不利季节土基回弹模量以及用材料动态模量代替静态模量,进行了路面结构设计以及综合结构设计。结果表明,不同季节对交通轴载换算、土基回弹模量存在较大影响,材料动态参数与静态参数差异较大。综合考虑轴载换算的季节修正、土基的等效回弹模量、材料的动态参数,既能满足结构性能要求,又能满足经济性要求。

基于沥青道路土基应力参数的轴载换算

为研究基于沥青道路土基应力的轴载换算方法,选取了RIOHTRACK足尺试验路的4种沥青路面结构,分析了其在不同使用状态、不同轴重车辆加载作用下土基内部的应力响应,据此推得以土基应力为指标的轴载换算系数,分析了不同轴重下的轴载换算系数及轴载换算系数与季节、路面结构使用状态之间的关联性。同时,以选取的4种结构为原型,分别在APBI程序中建立了计算模型,计算了不同轴载不同轮迹偏移作用下路基内部的应力响应,明确了试验结果的合理性,给出了不同结构下的轴载换算系数变化规律及其建议值。结果表明:由土基应力试验数据推得的轴载换算结论的准确性不会受试验过程中轮迹偏移的明显影响;不同季节及不同路面的使用状态对半刚性基层路面、强基薄面结构路面及复合式结构路面的轴载换算系数影响较大,对全厚式沥青路面则影响不显著;在试验选取的轴重范围之内,不同轴重对应的轴载换算系数在所有路面结构中均未呈现出明显的差异性规律;对于全厚式沥青路面结构,轴载换算系数宜取为4.61,对于强基薄面结构、半刚性基层路面结构及复合式路面结构,轴载换算系数宜取为5.96。

山区通村公路水泥混凝土路面轴载换算方法的研究

通过对承德地区山区通村公路的轴载谱进行分析研究,阐述了现行水泥混凝土路面轴载换算方法,并提出了其作为通村公路轴载换算标准的局限性。运用ANSYS有限元软件分析计算,重新回归了荷载应力公式中的相关系数,推导了通村公路水泥混凝土路面的荷载应力公式和轴载换算公式,可为山区通村公路水泥混凝土路面设计提供参考。

厂区道路交通调查与轴载换算方法研究

根据宝钢厂区的交通特点,对大型重工业厂区道路的交通调查和轴载换算方法研究中,具体可将各类重型及超重型特种车辆重新分类,采用新的轴载换算方法确定当量轴次,并通过实例进行比较分析。该方法可用于指导宝钢厂区的道路设计和养护,也可为其他大型重工业厂区道路的设计和养护提供参考。

多轴重车荷载与标准轴载间换算关系研究

通过多轴车轴载谱调查以及不同荷载作用下路面结构的受力分析,采用国外的路面疲劳寿命计算公式以及沥青面层永久变形计算公式,建立起不同轴重的多轴荷载与标准荷载之间的换算关系。计算结果表明按照国内换算方法得出的交通量能满足路面的疲劳开裂的要求,但不能确保路面的抗车辙性能。

基于轴载谱的当量轴载换算方法的分析

对当量设计轴载相关计算公式进行分析,并通过变形运算,推导建立了新形式的当量设计轴载换算系数计算公式,新计算公式更为简单,不需要再体现具有轴载谱概念的轴重分布系数等。