基于不同行驶状态下桥面沥青铺装层间力学行为研究

为探究车辆行驶状态(匀速、制动和加速)和层间接触差异对连续箱梁桥沥青铺装结构力学行为的影响规律,分别以接触模型和连续模型表征层间联结特性建立桥面沥青铺装结构仿真模型,以车辆行驶状态下桥面沥青铺装结构力学响应差异进行层间联结模型比选;对比分析车辆行驶状态和层间摩擦系数μ(0.0、0.2、0.4、0.6、0.8)对桥面沥青铺装结构的力学响应影响规律。结果表明,层间联结采用接触模型时所得结构层各响应指标值均大于连续模型,接触模型能更好地反映桥面沥青铺装结构层间真实联结状态。相同层间摩擦系数下,车辆制动和加速行驶状态下的结构层各动态响应指标均大于匀速状态,其中纵向剪应力增涨幅度最明显,为匀速行驶状态下的2倍左右;随着层间摩擦系数的增加,铺装结构黏结层的S 11、S 22、S 33、S 12减小,纵向剪应力S 23增加。车辆在加速或制动过程中会对桥面沥青铺装结构层间黏结产生较大的损伤,因此在桥梁限速区间采取措施适当地提高层间黏结力,有利于减缓沥青铺装层层间滑移破坏。

车-温耦合作用下沥青路面反射裂缝开裂影响因素研究

【目的】通过对不同温度下道路内部的应力变化情况进行分析,探究沥青路面反射裂缝开裂的影响因素。【方法】首先,选取半刚性基层底部反射裂缝为研究对象,以反射裂缝尖端的应力强度因子和J积分为评价指标;然后,基于有限元法建立广义Maxwell模型,分析温度作用下道路内部的应力变化;最后,探究不同轮胎接地压力、行车速度以及温度-行车荷载耦合作用下半刚性基层反射裂缝尖端评价指标的变化规律。【结果】根据评价指标对比,当行驶速度由30 km/h增大至150 km/h时,Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子的最大值分别减小了2.79%和5.62%;与行驶速度150 km/h相比,30 km/h所对应的J积分增大了18.0%;当轮胎接地压力由0.5 MPa增大至1.3 MPa时,Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子的最大值均增大了160%,J积分增大了6.5倍,说明轮胎接地压力对反射裂缝应力强度因子的影响程度更大;车-温耦合状态下Ⅰ型应力强度因子均大于Ⅱ型应力强度因子,沥青路面基层横向反射裂缝为Ⅰ型开裂主导的复合型裂缝;J积分在低温-荷载情况下的数值大小为3.6×10-3N/m,其数值明显比高温-荷载及荷载单独作用时的大。【结论】低温和超载对路面反射裂缝扩展的影响最显著,冬季应加强对沥青路面反射裂缝的检测。

山区公路驾驶视觉信息量计算方法研究

为解决山区公路中驾驶视觉信息量难以量化的问题,对驾驶视野图像进行分割,根据HSV颜色模型,提取视野图像的色调、饱和度、亮度值,再结合车速值,在驾驶视觉心理负荷的基础上,提出山区公路路域环境下的驾驶视觉信息量计算方法.通过实车实验,进行数据采集,并验证计算方法.计算结果表明,在半郁闭型空间行驶时,接收的视觉信息量最大;在郁闭型空间中,接收的信息量最小.计算结果与被试实际感受具有一致性,说明本文提出的驾驶视觉信息量计算方法具有可行性,可为路域环境的合理布设提供一定的技术参考.