Toughness improvement mechanism and evaluation of cement concrete for road pavement:A review

Traditional cement concrete has the disadvantages of low tensile strength,poor toughness,and rapid development of cracks while cracking,which causes a significantly negative influence on the safety and durability of concrete road pavement.This paper presents a state-of-the-art review of toughness improvement mechanisms and evaluation methods of cement concrete for road pavement.The review indicates that(i)The performance of concrete material depends on its material composition and internal structure.Aggregate size,cement properties and admixtures are the main factors of concrete toughness.(ii)The incorporation of rubber or fiber in pavement concrete improves the toughness of concrete materials.However,these additions must be maintained within a reasonable range.The amount of rubber and fiber are encouraged not more than 30%of the volume of fine aggregate and 2%of the volume of concrete,respectively.(iii)The toughness of pavement concrete material includes the toughness regarding bending,impact and fracture.The toughness of cement concrete for highway and municipal pavement is generally evaluated by bending and fracture toughness,while the toughness of airfield pavement concrete is more focused on impact toughness.(iv)The toughening measures of cement concrete for road pavement are mainly mixed with rubber or fiber,while these two materials have their defects,and the application of hightoughness cement concrete in the actual road still faces many challenges.For example,the synergistic effect of rubber and fiber,the development and application of new flexible admixtures,and the formulation of the toughness index of pavement cement concrete materials need further research.

Review of ultraviolet ageing mechanisms and anti-ageing methods for asphalt binders

Asphalt binder is inevitably aged by ultraviolet(UV)light during its service period.UV ageing can significantly decrease the technical properties of asphalt binder.The sensitivity of asphalt to UV ageing and thermal-oxidative ageing differs,such that the UV ageing performance cannot be determined based on the thermal-oxidative ageing performance.Previous researches mainly focused on the chemical composite and technical performance changes of asphalt binder during UV ageing,and the UV light parameters effect on the ageing rate of asphalt binder.However,the theory for characterizing and explaining the development of UV ageing depth does not get too much attentions,and the UV ageing mechanism of asphalt binder is not very clear.Therefore,it cannot guide to develop or select the good methods or anti-UV ageing additives for asphalt binders.This paper focuses on the latest researches of the mechanisms and anti-ageing methods of asphalt binders.With the increase of UV ageing time,the UV ageing of asphalt binder develops gradually from the surface to inner part.There are various methods,such as low-penetration grade asphalt,less air void ratio,UV stabilizers and UV light absorbers,that can improve the UV ageing resistance of asphalt binders.A new theory of sensitive wavelengths of asphalt UV ageing is proposed,which can enrich the basic theory of asphalt UV ageing.Depending on this theory,different wavelengths of UV light have different ageing effects on asphalt binder.The composite anti-UV ageing additives with barrier and specific absorption effects on UV light is proposed,and may have better improvement effect on the anti-UV ageing performance of asphalt binder.

内置应变传感器对沥青混合料力学性能的影响

道路本体结构的智能智慧是道路工程发展的重要方向,内置应变传感器是实现路面结构应变感知的重要手段,为探究内置应变传感器对沥青混合料力学性能影响,运用离散元法,构建了内置应变传感器的沥青混合料细观模型,研究了应变传感器埋设深度和数量对沥青混合料力学性能影响,分析了沥青混合料材料公称最大粒径、级配和沥青砂浆黏结强度等对内置应变传感器工作性能影响.结果表明:随着传感器埋设深度的增加,梁试件底部三个监测点位处水平拉应力分别增加56.9%、43.5%、43.8%,越接近梁试件底部,其内部水平应力场分布更均匀;与单传感器相比,埋设双传感器的梁试件裂隙增加速度更快,在挠度为0.8 mm时裂隙数便达到267个,单传感器仅为93个;沥青混合料公称最大粒径越大,力链数越少,AC-16、AC-20的平均力链比较AC-13分别降低4.9%、11.4%;沥青混合料级配越粗,荷载传递路径越少,接触力系数量减少77.7%,接触力分布均匀性降低,最大接触力增加74.6%,导致传感器工作稳定性越差;沥青砂浆黏结强度增加,最大接触力下降11%,传感器工作稳定性越好.研究结果可为提升内置应变传感器的沥青混合料耐久性和工作稳定性提供参考.

流体加热融雪系统运行对道路结构温度分布特性影响分析

为了明确流体加热道路融雪系统运行对道路结构短期/长期温度分布特性的影响,利用室外足尺试验系统对比分析了普通水泥混凝土路面结构与流体加热道路融雪系统道路结构在温度、温变速率及温度梯度分布特性等方面的差异,阐明了系统运行对道路结构短期/长期温度分布特性的影响规律。结果表明:融雪系统运行初期,快速上升的流体温度对管壁-路面材料界面存在强烈的温度冲击作用;随着系统持续运行,管壁-路面材料界面的温变速率逐渐减小并趋于稳定,且小于普通路面最大温变速率;同时,融雪系统的运行增大了路面结构内部的温度梯度,改变了路面结构一定深度范围内的热量传递方向。融雪系统道路结构年周期温度分布的观测结果表明:融雪系统的运行可在较短的时间内释放大量热能,降低了道路结构内部热量的散失,有效延缓了季节性冰冻地区冬季道路结构温度的降低及冻结深度的发展。

汽车主动悬架系统的控制方法综述

汽车主动悬架系统是车辆结构的重要组成部分之一,良好的汽车主动悬架系统可以大幅度提高汽车整体的稳定性和安全性。因此,针对几类典型汽车主动悬架系统的控制方法进行综述。首先,介绍汽车主动悬架系统模型和路面输入模型,包括四分之一主动悬架系统模型、二分之一主动悬架系统模型和随机路面模型。然后,阐述现有的典型控制方法对提升几类汽车主动悬架系统性能的影响。最后,总结并指出主动悬架系统的研究发展方向和趋势。

水泥混凝土路面错台病害处治研究

错台是水泥混凝土路面的常见病害,它的产生不仅会降低行车的舒适性,也给车辆的安全行驶带来隐患,本文从水泥混凝土路面错台产生的原因出发,展开分析研究,并给出系统的错台病害处治办法,对延长道路使用寿命,提高水泥路面养护水平具有十分重要的意义。

沥青道路质量通病修复方法研究

肥西华阳河路项目为城市支路的市政工程道路,道路面层采用级配沥青铺设。研究结合工程现场实际情况,针对出现的沥青道路常见质量通病研究其修复方法,以方便道路维保工作的展开。通过工程的实际工况,以期为类似工程提供参考。

基于PSPL调研法的荆州慢行系统规划策略

文章对荆州主城区的慢行交通现状采用公共空间-公共生活(PSPL)调研法进行研究,分析荆州主城区的道路交通系统、道路基础设施、居民出行意愿等影响慢行系统规划的因素,提出保障行人及自行车路权、完善基础设施、制定慢行规范、设置慢行信号控制系统、建设慢行示范带等措施来改善慢行环境,解决城市慢行系统现存的问题,以期为中小城市改善慢行系统提供参考。

沥青路面使用性能评价及预测方法研究综述

随着城市化进程的加快和交通运输需求的增长,沥青路面使用性能的准确评价及预测对于沥青路面的管理和养护至关重要。评价沥青路面使用性能包含诸多关键指标,如路面质量、平整度、耐久性和抗滑性等。这些指标不仅影响驾驶的舒适性,还直接关系到道路的使用寿命和安全性。因此,需要提出准确且高效的沥青路面使用性能评价及预测方法。为此,综合讨论了沥青路面使用性能评价及预测领域中各种方法的研究进展,涵盖了传统方法以及变权原理法。首先分析了沥青路面使用性能的评价体系及指标,然后探讨了各种方法的基本原理、优缺点以及在实际工程中的应用情况,最后提出了未来的研究方向及建议,以期为沥青路面管理和养护提供更加有效的理论和方法支持,提升道路交通的安全性和可靠性。

基于建养一体化的高速公路拼宽改建段路面设计方法研究

通过对我国华南地区高速公路拼宽改建段路面病害类型及形成原因的深入分析,选择了裂缝率、车辙深度和平整度指数作为拼宽改建段控制路面服务性能的设计指标,针对各指标建立了相应的分析和预测模型,提出了基于建养一体化的拼宽改建段路面设计指标;结合环境参数、交通量、材料参数、分析期等因素以及基于建养一体化的效益费用分析计算,形成了基于建养一体化的高速公路拼宽段路面设计方法及流程。采用该方法对广东省某高速公路改扩建项目的拼宽改建段路面结构进行设计,结果显示,通车3年后,路面技术状况较好,裂缝和车辙病害较少,表明该设计方法充分考虑了拼宽改建段路面性能需求,达到了建养一体化的设计目的。

基于模糊Borda法的电动汽车负荷对配电网影响综合评估研究

电动汽车行业的高速发展必将对电网运行带来巨大压力,因此需要通过电动汽车对配电网影响的精准研究得到应对之法。本文构建了电动汽车充电负荷时空分布预测模型以及电动汽车接入配电网综合评估体系。首先,运用多源数据、多因素能耗模型、动态路网模型以及路-电耦合理论预测电动汽车充电负荷时空分布结果;其次,从合理性、安全性、经济性、可靠性以及环保性5项准则出发构建相应的量化指标,建立综合评估体系;最后,运用综合赋权法得到指标权重集,并运用模糊Borda法集合多种综合评估方法,协调各评价方法对评价对象的主客观性影响从而得到综合评估结果。最后,以上海某地区为例进行算例仿真,验证了本文方法的可行性。

AC-13C沥青混合料配比设计及性能试验研究

文中基于马歇尔试验的AC-13C设计方法和基于Superpave系统的Sup-13(即Superpave 13 mm)设计方法,对两种不同的沥青混合料配合比设计进行研究,对比各自的特点、优势以及适用性。研究表明,对于两种设计方法所得到的油石比设计指标来说,Superpave法的空隙率和毛体积相对密度表现较好,马歇尔法的矿料间隙率和沥青饱和度表现较好;对于沥青混合料的路用性能来说,Superpave法的高温和水稳定性更好,马歇尔法的低温性能更好。

超大型钢桁梁步履式顶推+滑块滑移施工受力分析

西安地铁10号线渭河特大桥主桥为主跨300 m的曲线上加劲连续钢桁梁桥,采用公轨合建,双层桥面布置,上部结构采用超大型钢桁梁与曲线加劲弦组合结构。主桥施工时先架设钢桁梁,再施工刚性加劲弦。钢桁梁采用步履式顶推+滑块滑移施工,顶推采用南、北双向同步施工。为保证顶推施工过程中主体结构及临时支撑结构的受力安全,采用MIDAS Gen软件建立主桥有限元模型,采用生死单元法进行施工全过程分析,对钢桁梁承载力、支座反力、合龙阶段落梁变形调整值、合龙阶段温度效应影响、顶推过程中不同步的影响以及瞬时阵风作用下顶推体系承载力进行分析验算。结果表明:钢桁梁的承载力及瞬时阵风作用下顶推体系承载力均满足规范要求;钢桁梁顶推时墩顶最大支座反力取值24000 kN;南侧W05墩与北侧L08临时墩落梁变形调整值分别取-60 mm和-40 mm,以消除合龙口端部下挠变形;以环境温度20℃为参考值,整体升温不超过10℃和上、下弦温度梯度为10℃以内时对合龙影响不大;顶推过程中横、纵向瞬时不同步位移建议分别控制在5 mm和20 mm以内。

政府投资项目概算指标体系构建研究

随着政府不断加大对基础设施建设的投入,制定一套科学合理的指标体系不仅可以作为衡量建设项目成本与价值的标准,还可以合理控制投资。本研究以市政道路—城市支路为研究对象,结合地区实际情况,以经验法筛选出10个具有代表性的典型样本,运用格拉布斯(Grubbs)检验法和灰色关联法开展样本和原始数据的验证和清洗工作,完成“一个体系、三个层级”的链式指标体系构建并制定动态调整机制,为各地政府开展指标体系的研究提供借鉴。

基于AHP-模糊综合评价法的美丽农村路建设成效评价研究

为综合评价美丽农村路建设成效,推进各地科学开展美丽农村路建设工作,以适应新时期“四好农村路”高质量发展要求。该文以《浙江省美丽农村路建设指导手册》为依托,解析美丽农村路建设内涵,从设施、环境、管养、服务、共享5个维度出发构建美丽农村路建设成效评价指标体系,明确评价要点,采用层次分析法确定各级指标权重,并以2023年度浙江省十大最美农村路评选活动中临平大运河环线为例,借助模糊综合评价法对其进行评价。在全国广泛开展美丽农村路建设活动的背景下,希望为其他地区的建设评价工作提供有益参考。

OGFC-10排水型沥青路面设计及应用

文章采用CAVF体积法,开展OGFC-10沥青路面设计与应用,重点对配合比优化设计、高黏沥青的施工温度区间及施工碾压技术要点展开了分析,评估试验路段的施工质量及路用性能。结果表明:OGFC10的空隙率一般为19%左右,铺筑后路面表观平整均匀,构造深度较大、排水良好、抗滑和抗车辙效果显著。

城市道路短路桥过渡段路基路面设计与应用研究

针对徐州睢宁县汇金路建设工程春水河桥西桥头路桥过渡段过短,无法应用当地典型台背回填方案的问题,提出填砂法、泡沫轻质土法两种台背回填方案,并进行优缺点分析与方案比选。在综合考虑建设工程质量、路基强度、运营期桥头稳定性和运行舒适性的情况下,确定采用泡沫轻质土法。给出泡沫轻质土法方案设计要点,并进行抗浮稳定性验算,提出在做好桥头路基过渡的同时,应做好路面结构的刚柔过渡,才能更好地解决桥头跳车问题。

西堠门公铁两用大桥索梁锚固区域受力分析及传力机理研究

甬舟铁路西堠门公铁两用大桥主桥为主跨1488 m斜拉-悬索协作体系桥,主梁由3个流线型扁平钢箱梁组成,斜拉索梁端采用内置于边箱风嘴部位的钢锚箱锚固,钢锚箱与箱梁纵腹板双侧连接。为研究该桥索梁锚固结构的受力特性和焊缝传力机理,确保锚固结构承载安全可靠,选择全桥索力荷载最大的S26号钢锚箱索梁锚固结构进行局部受力研究。采用Abaqus软件建立索梁锚固区域多尺度有限元模型,分析不同施工阶段对索梁锚固结构受力状态的影响,以及索梁锚固结构处于不同索力工况下,锚固区域应力分布和焊缝传力机理。结果表明:钢锚箱锚固结构设计合理、安全可靠;锚箱结构受力相对独立,基本不受梁段施工阶段边界条件变化影响,而与锚箱相连内腹板则存在约17%的应力变化;索梁锚固区域整体应力水平较低,但存在明显的应力集中现象,主要分布在锚箱与腹板相连的6条焊缝附近,且随着索力荷载增大,应力集中现象更为突出;锚箱与腹板相连的6条焊缝分配索力合理,但不同焊缝等效应力沿焊缝方向呈现不同分布形式,且随着索力荷载增大,焊缝等效应力分布特征更加显著。

基于大数据的公路货运市场景气指数体系构建及预警监测

为了深入研究公路货运市场运行规律,定量刻画公路货运市场波动情况,科学判断发展趋势,采用了景气指数方法,基于道路货运行业统计数据和货运车辆动态运行数据,从市场规模、运输效率、运输价格、宏观环境等维度筛选与公路货运密切相关的指标,建立了公路货运市场景气指数体系,并运用时差相关分析法将指标分为先行、同步、滞后这3类,依据景气指数模型合成公路货运市场月度指数。通过对2018—2020年公路货运的月度数据进行了合成计算,并对数据进行统计分析,结合行业运行实际研究确定指数波动阈值,形成公路货运市场预警信号灯,直观描述公路货运市场波动情况。结果表明:我国公路货运市场与宏观经济运行相关性较强,物流业订单量是公路货运行业共行指标,先于行业1~2个月左右;重载货车销量以及社会物流总额指标滞后公路货运行业4~5个月;与公路货运市场相关的车辆规模、行驶里程、平均速度、运输价格、货运量等指标则为同步指标,基本反映市场波动状态,且呈现出明显的季节性变化特征;同时,疫情期间公路货运市场表现出较强的弹性和韧性,公路货运行业呈“V”字型快速恢复,并先于二、三产业恢复至正常水平,发挥了基础性、先导性的服务保障作用。

竖弯涡振作用下桥上列车行车安全舒适性研究

为研究高速铁路桥梁竖弯涡振对桥上列车行车安全舒适性的影响,以某大跨公铁两用斜拉桥和CRH2型动车组为背景,进行风-车-轨-桥耦合系统振动分析。基于ANSYS与SIMPACK联合仿真平台,引入桥梁涡激力数值模型,建立风-车-轨-桥耦合系统振动模型,对比10 m/s平均风速下主梁发生与未发生竖弯涡振时桥梁和列车的动力响应,并分析不同列车速度的影响。结果表明:竖弯涡振会加剧桥梁和列车的竖向响应,而列车的存在会使发生竖弯涡振时的桥梁竖向位移和加速度分别降低31.8%和42.4%,对主梁竖弯涡振具有一定的抑制作用;主梁发生竖弯涡振时列车行车安全性指标峰值和竖向舒适性指标(竖向加速度和竖向Sperling指标)峰值明显大于未发生竖弯涡振时,并均随着车速的增大而增大;当车速超过230 km/h时,列车轮重减载率超过安全限值0.6,当车速超过200 km/h时,桥上列车竖向加速度超过安全限值1.3 m/s^(2)。