摘要:黏土中的结合水对黏土的工程特性具有显著影响,结合水及其性质对土体力学性质的影响是特殊土工程问题研究的重点。为进一步深入研究土中结合水性质及其对土体力学性质的影响,该文从黏土中结合水的概念、分类、性质和结合水含量测试方法等方面进行综述。综合分析表明:由于不同黏土中结合水的水合机制等因素不同、对结合水形态划分探究不足,结合水的分类方式尚未有统一的划分和界定方法;结合水重要指标之一是结合水密度,但结合水密度并非固定不变,确定其准确值的方法有待进一步研究;当前结合水测定方法存在一定局限性,对比各类测试方法认为:等温吸附法、热分析法测得的结合水含量相对准确,建议采用多种测量方法联合测定结合水含量以获得更精准、严谨的结果。

摘要:为了预测种植土绿化带对城市道路径流雨水污染物的净化效果,将雨水入渗种植土视作一维渗流和污染物迁移过程,基于质量守恒原理建立雨水入渗种植土绿化带的污染物迁移数学模型。结合种植土绿化带下边界工作条件,提出模型下边界简化处理方法,进而给出种植土绿化带净化道路径流雨水的预测模型。利用模型预测不同降雨历时种植土绿化带对道路径流雨水的净化效果,主要结论为:① 该文模型预测种植土绿化带净水性能结果与试验结果基本一致,模型合理,为种植土绿化带净水性能评估提供了一种方法;② 增大种植土厚度能够有效提高种植土对道路径流雨水污染物的净化效果,当种植土厚度从60cm 增加至80cm 时,种植土对 COD(化学耗氧量)和 SS(悬浮固体)的净化效果分别提高了62.2%和69.4%。

摘要:松散体边坡是一种特殊的岩质边坡,其物质组成具有非线性、非均质以及非连续性等特点,而中国又是地震高发国家,松散体边坡的稳定性问题尤为突出。该文结合现场调研情况,运用颗粒流程序 PFC对雅康高速公路的实际松散体边坡 MK0+455进行数值模拟,分析研究其在地震荷载作用下的力学行为和动力特性,揭示出松散体边坡的渐进破坏机理。结果表明:在地震动力荷载下,松散体边坡的渐进破坏主要分为松散体堆积层的松动和滑坡以及基岩层的黏结破坏和裂隙发展;松散体边坡内黏结状态和裂隙分布的渐进发展过程具有一定的时间性和空间性;并通过对空隙率、应变率以及动能等时程变化的分析,初步总结了松散体边坡的渐进破坏特性。

摘要:加筋土结构一般应采用粗粒土作为填料,但在工程实践中有时不得不就地取材,采用细粒含量高的填料,由此引起加筋土结构施工性差、排水不畅、变形过大等问题。为应对这一状况,需要一种具有排水功能的加筋材料,排水土工格栅应运而生。试验研究和工程实践均表明,兼具排水功能的加筋材料能够快速消散细粒土碾压施工时产生的超孔压,加快填土固结;排水土工格栅能有效排水,提高加筋土结构稳定性。该文总结排水加筋材料的研究成果,重点介绍排水土工格栅加筋土结构的设计方法和工程实践,并针对目前仍面临的问题,提出排水土工格栅加筋土结构进一步研究的建议。

摘要:采空区严重制约了乌鲁木齐城市的整体规划、生态环境和经济发展。该文针对乌鲁木齐地区煤层具有开采厚度大、埋深浅以及急倾斜等特点,采用全充填压力注浆加固措施对乌鲁木齐市东二环道路工程下伏急倾斜煤层采空区进行治理。研究结果表明:研究区下伏采空区具有急倾斜、多层采空区共同发育以及越界开采等特征;研究区路段下伏采空区最大剩余沉降量约为877mm,尚处于不稳定状态;主要采用全充填压力注浆的治理方案对采空区进行充填和对保安煤柱区进行加固,治理长度300m,治理宽度234m,注浆量约45174m3;最后经过钻孔检测、孔内波速测井以及地面沉降观测等方法进行了安全检测,浆液在一定程度上起到了加固效果,注浆质量符合要求。

摘要:针对海绵城市透水混凝土路面容易堵塞的问题,通过设计堵塞和渗透性能试验,研究堵塞物对不同级配面层、基层及面层基层组合透水混凝土结构渗透性能的影响规律及不同透水铺装结构层的堵塞物敏感粒径。结果表明:粗型级配下的透水混凝土面层和基层具有更好的抗渗透衰减性能;面层与基层组合结构下,透水残余系数主要取决于面层结构的选择,与基层结构几乎无关;面层、基层及面层基层组合结构的堵塞物敏感粒径占比较大的粒径范围是0.3~0.6mm,在设计有级配的透水混凝土结构时,在保证强度的前提下适当提高9.5~16mm 集料含量;通过对不同结构透水残余系数衰减公式的回归,得到了透水铺装层渗透性能衰减规律,可指导透水铺装结构层进行真空吸附或压力吹扫清理维护的时机选择,从而保证其使用性能。

摘要:为了研究机场水泥混凝土道面板的脱空问题,利用有限元软件建立机场道面结构的立体三维模型,计算在自重应力以及飞机荷载作用下道面板的应力分布情况,研究不同脱空面积沿着接缝处于不同位置时的受力特性。计算结果表明:在自重应力作用下,除在脱空中部产生应力集中外,在脱空边缘即脱空区与非脱空区的临界面也会产生应力集中现象;在飞机荷载作用下,在脱空区域中部产生应力集中,且脱空面积大的面板在应力峰值方面要比脱空面积小的增大。 因此,对于板底脱空区域要跟踪检测及时处理,防止脱空进一步加剧。

摘要:针对目前常用沥青路面施工方法可追溯性差、准确性不高等问题,提出一种基于 BIM 的沥青路面施工模拟技术研究方法。基于 Revit平台开发沥青路面施工阶段的基础模型,包括施工车辆模型、三维地质模型等,使得施工过程具有可视化,可交互性;基于 Navisworks软件进行施工动画三维模拟,结合特性的创建和应用,可提前有效规避冲突。该文拓展与深化了 BIM 技术在道路工程沥青路面施工中的应用,有力推动了沥青路面信息化施工发展。

摘要:路面的车辙损坏严重影响行车安全,时常引发交通事故,造成重大经济损失。该文为了探究车辙表面的纹理特征, 设计试验模拟车辙的形成过程,采用基于三维激光的深度相机采集车辙和非车辙的点云数据,计算车辙的表面纹理特征参数。选取平均构造深度 MPD、功能参数和体积参数。经计算结果分析,有车辙的平均构造深度 MPD、突出谷部高度 Svk、谷部的空隙容积Vvv 的数值均小于非车辙。利用这 3 个参数建立 SVM 的车辙判断预估模型,判断准确率为 91.7%。

摘要:该文通过理论计算结合大数据统计分析,找到了通过路面局部病害处治恢复路面整体破损状况指数的边界条件。 在养护决策及养护需求分析过程中,可根据该边界条件,快速筛选出当前路况较差,但仅通过日常养护措施即可有效恢复路况水平的路段。从而可有效减少全路网养护工程资金需求,提高养护资金使用效率。另外,利用开裂率及灌缝率两项指标,并结合PCI、RQI 及PSSI3项指标构建的养护需求分析模型,可更为精确地划分养护路段类型,提高养护方案设计准确性。

摘要:该文以一座大跨径柔性拱钢-混组合梁人行天桥为例,介绍天桥人行致振舒适度验算方法,通过 Midas/Civil软件建立有限元模型分析天桥的动力特性,采用时程分析方法考察4种规范规定的人群荷载模型下天桥的动力响应,研究行走频率和人群密度的关系、阻尼比、支座设置形式对结构动力响应的影响,最终基于不同规范规定的舒适度评价标准对该人行天桥舒适度进行验算和综合评估,研究结果表明该人行天桥的舒适度满足各规范的验算要求。

摘要:由于线形变化较大的原因,小半径曲线桥的受力较为复杂,而不同的墩梁连接方式会对小半径曲线桥的整体受力性能产生较大的影响,在设计时需要慎重考虑。该文以某高速公路匝道桥的两联小半径曲线现浇箱梁桥为例,利用 Midas/Civil软件建立该桥的有限元模型,并从强度、刚度和稳定性3个方面分析墩梁简支和墩梁固结工况下桥梁的静力性能。结果表明:墩梁固结工况下墩顶和箱梁的纵横向位移更小且稳定性更高,但其桥墩弯矩较大,因此在设计时配筋率也要随之增大。第一联空心墩由于墩身刚度较小的原因,其纵横向位移较大。墩梁固结对桥墩的应力影响显著,对箱梁应力影响较小。综合刚度、强度和稳定性3个方面的分析,墩梁固结更适合于小半径现浇箱梁桥的墩梁连接。

摘要:为解决传统的 GM(1,1)灰色模型在悬臂拼装施工桥梁线形控制中预测精度不高的问题,该文将分数阶算子 GM(1,1)模型用于桥梁施工节段高程预测,并优化了模型背景值的构造方式,建立了一种含三参数的分数阶 GM(1,1) 新模型。该模型实现了对传统 GM(1,1)模型的阶数和背景值的双重优化。为了检验预测精度,将该文模型与传统 GM(1,1) 模型、分数阶 GM(1,1)进行对比分析。通过实例验证,经优化的分数阶 GM(1,1)的平均相对误差为5.9%,相比传统 GM(1,1)减小了11.6%,预测精度得到进一步提高。

摘要:支座位置整体节点受力大,往往存在应力集中、局部应力过大现象,为研究支座位置整体节点的受力特性,给设计优化提供依据,该文以广州明珠湾大桥 MG22节点为研究背景,建立考虑支座效应的 Ansys有限元模型,对该节点的应力分布规律及结构优化方法进行研究。结果表明:支座竖向加劲肋的焊接端部通常是应力集中区域,支座范围内的结构局部刚度及刚度变化平缓性将直接影响整体节点应力峰值,优化该区域的加劲肋分布及其覆盖范围可使板件传力更加合理,从而改善整体节点应力状况;优化后板件最大等效应力及疲劳应力幅分别降至328.7、38.2MPa,节点板与底板的应力分布变得更加均匀,其中节点板的等效应力峰值与最大疲劳应力幅分别由416.6MPa下降至307.2、59.1降至33. 5MPa,底板的等效应力峰值与最大疲劳应力幅分别由396.8MPa下降至257.5、38.3降至25.2MPa,各板件的应力水平均有了很大程度的降低,验证了节点构造的合理性及传力有效性。

摘要:浙江省湖州市长兴县属太湖流域,平原河港交织,荡漾密布,航道密集,在过去十多年间建立了一批各种类型的钢桁架桥梁。近年钢桁架桥梁由于其构件数量少、整体自重轻、跨航道施工装配快等优点而得到广泛应用。随着钢桁架桥梁服役年限的增加,部分构件出现不同程度的老化、破损等现象,导致结构承载能力无法满足运营安全需求。为保证钢桁架桥梁在长期循环荷载作用下的行车安全和交通畅通,延长桥梁使用寿命,降低周期养护成本,该文采用无人机遥感技术对长兴某座钢桁架桥梁进行结构外表病害检测,调研结果发现案例桥存在涂层劣化、钢材腐蚀、螺栓断裂脱落等典型病害。基于钢桥存在的病害,分析病害产生原因,开展预防性养护技术研究,提出钢构件防腐涂装的维护、焊缝的检查和处理、杆件弯曲及损伤的处理、伸缩缝和防撞护栏等附属结构的预防性管养维护内容。

摘要:以某混合式组合梁斜拉桥为工程依托,建立有限元计算模型,对斜拉索索力、主梁重量和挂篮过辅助墩悬臂长度等技术参数进行分析,探讨斜拉索索力和主梁重量的施工精度和施工控制标准,论证挂篮过临时和永久辅助墩的最大悬臂长度。结果表明:该桥中跨斜拉索超张拉索力施工精度应控制在5%以内,中跨斜拉索退张拉索力应控制在1.5%以内, 全桥斜拉桥最终调索索力应控制在1%以内;混凝土梁重量施工精度应控制在3%以内,即混凝土板板厚平均误差应控制在1cm 以内,组合梁重量应控制在0.6%以内;挂篮过施工临时辅助墩悬臂长度最大可为2个梁段,过永久辅助墩悬臂长度最大可为4个梁段。在施工控制过程中应以线形控制为主,索力控制为辅。

摘要:为准确评价斜拉桥成桥时的承载能力和工作性能,以六库怒江二桥[(81+175)m 独塔单索面混合梁斜拉桥]为对象,提出基于线域单元模拟钢箱梁的简化建模方法,建立桥梁有限元模型;通过静载及动载试验测试,得到桥梁结构控制截面应力、挠度(或位移)、索力、冲击系数、频率等参数实测值,经过对比分析,对桥梁结构承载能力和工作性能进行评价。结果表明:提出的简化建模方法具有建模效率高、出错率低、后处理简便等优势,其计算精度满足桥梁总体分析要求;该桥结构强度、刚度具有一定的安全储备,动力性能良好,承载能力和工作性能符合设计要求。

摘要:基于对悬索桥主缆和索鞍的几何、力学关系分析,利用索鞍和主缆的几何相容条件建立方程,采用二分法求解方程得到索鞍的设计位置,避免了传统方法采用牛顿-拉斐森法求解八元非线性方程组的复杂计算。该文提出的索鞍位置改进算法精度良好,计算简单,整个计算过程无需任何初值,均可保证求解收敛。

摘要:为研究支座滑板磨损对多塔斜拉桥结构抗震性能的影响。开展某服役桥梁更换下的支座的滑板磨损性能试验,研究支座滑板在服役全过程中不同磨损阶段的摩擦系数。并以黄茅海大桥为工程背景,建立空间三维有限元模型,对比分析支座滑板不同磨损程度下桥梁结构的地震响应。研究结果表明:支座滑板在服役过程中经历正常状态、硅脂耗尽、外露滑板磨损殆尽、不锈钢镜面磨损4个过程,且摩擦系数由0.01逐渐增大至0.156,桥梁向固结体系转变,墩底弯矩增大 11.4%,影响桥梁结构的抗震性能。

摘要:对某正交异性板钢桁结合梁的3处构造细节制作了试件,通过静载试验的方式、疲劳试验循环加载和有限元方法相结合研究了它们的疲劳性能。结果表明:桥面板焊接码板疲劳起裂位置在中间部位,裂纹从内部开始扩展,说明此处焊缝较薄弱,其原因在于中间码板部位横截面积较小,在循环荷载的作用下,持续承受较大的拉应力,从而引起构件开裂;U 肋与横隔板及桥面板焊接构造最薄弱的部位是 U 肋与桥面板的焊缝,在疲劳试验中此处最先断裂;桥面板与横隔板及 U 肋交叉焊缝构造疲劳裂缝由焊趾起裂,然后斜向扩展,主要原因是外荷载作用下焊趾处的横向及竖向应力均较大,在两个方向力的共同作用下,容易产生斜向裂缝。这些由试验验证的薄弱部位应在疲劳设计中引起重视。

摘要:正交异性钢桥面容易疲劳开裂,采用钢纤维混凝土(SFRC)组合桥面是解决方案之一。通过对 SFRC组合桥面板足尺模型进行模拟实际轮载的轮式滚动加载疲劳试验,混凝土层与正交异性钢桥面板结构层之间分别采用黏结胶、栓钉和黏结胶与栓钉混合3种连接方式,研究组合桥面板的疲劳变形和各构件的失效演化模式;然后通过数值模拟分析钢纤维混凝土结构层的裂纹发展行为。结果表明:SFRC可显著降低桥面板焊接构造细节的疲劳应力,其疲劳性能得到明显改善;栓钉连接使组合桥面板整体性能更好,宜作为SFRC与钢面板的连接方式。

摘要:当吊杆拱桥服役时间接近吊杆设计使用年限时常进行吊杆更换施工,但目前中国针对通行状态下更换拱桥吊杆的案例仍较为鲜见。考虑拱桥重载保通实际运行需求,探讨更换吊杆过程中主要工序优化,提出施工过程监测环境温度与车辆荷载影响等关键参数修正方法,以及短吊杆内力精确测量方法,并对重载保通需求下拱桥吊杆更换施工效果进行评估。结果表明:重载保通工况下拱桥吊杆更换施工的各项控制指标均满足设计及规范要求,所提出的技术方法可为同类型桥梁吊杆更换提供借鉴参考。

摘要:东莞市滨海湾大道沙涌桥为一座三拱肋下承式系杆拱桥,在运用多拱组合的基础上,提取浪花元素,运用体量对比的多拱呼应浪花的造型,以简洁明快的姿态,展现东莞滨海湾新区的动感与活力。该文对沙涌桥的总体设计进行介绍, 并运用大型有限元计算软件建立空间模型进行结构计算分析,主要包括静力、动力及稳定性分析,计算结果证明该桥安全可靠。

摘要:大尺寸预应力钢筋混凝土箱梁很容易因施工温度而产生底板裂缝。针对四川南充某矮塔斜拉宽幅箱梁施工初期出现的底板裂缝,建立混合单元计算模型,就水化热温差、日照温差、整体降温及其组合因素对7# 节段箱梁底板的作用进行应力模拟计算,其中Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ组合工况时底板部分区域的应力分别达到2.0、4.0、4.9 MPa,大于抗裂允许值,与实际裂缝情况相吻合;结合应力分析,后续箱梁施工采取双掺技术降低水化热、延长终凝时间至16h、降低混凝土入模温度以及“内降外保”养护等措施,从而有效控制了底板裂缝。

摘要:针对中等跨径斜拉桥横向地震力过大,以可克达拉特大桥主桥为研究对象,研究不同减隔震方式工作机理,探讨该类型斜拉桥采用横向减隔震措施下桥塔、过渡墩、辅助墩横向地震受力状态。分析表明:当桥塔、过渡墩、辅助墩均采用减隔震措施后,横向地震力能得到大幅度降低,同时随着异形钢阻尼器水平屈服刚度的逐渐增大,桥塔、过渡墩、辅助墩横向地震力逐渐增大,主梁横向相对位移逐渐减小;当主梁在桥塔处横向限位,过渡墩、辅助墩采用减隔震措施时,过渡墩、辅助墩处横向地震力大幅度降低,但桥塔处横向地震力有所增加,同时随着异形钢阻尼器水平屈服刚度的逐渐增大, 过渡墩、辅助墩处横向地震力逐渐增大,桥塔处横向地震力逐渐减小。

摘要:以斜拉桥桥塔合龙段施工超80m 钢管型钢支架为研究背景,介绍目前支架的研究和应用现状,明确该超高支架研究的必要性;对支架稳定性分析方法中的有限元法计算理论进行详细介绍,并采用有限元法分析风荷载、约束条件及初始缺陷对该钢管型钢支架稳定性的影响,基于该支架1阶屈曲模态的特点,提出4种可提高支架稳定性的参数优化方案并进行分析计算。结果表明:风荷载、约束条件及初始缺陷对超高支架稳定性均有影响,但不影响支架失稳的位置;越靠近支架顶部,约束条件的改变对支架稳定性的影响越小;初始缺陷越大,支架临界荷载系数越小,但初始缺陷对临界荷载系数的影响有限;4种优化方案中采用增加失稳部位钢管立柱间剪刀撑尺寸的方案较其他3种方案更有效、更经济,支架的稳定性可提高47.8%左右。

摘要:常泰长江大桥5# 墩采用的圆端台阶形沉井,为世界最大尺寸水中钢沉井。该文通过现场监测资料以及相关理论方法对5# 沉井施工全过程进行监测分析,同时研究侧摩阻力的横向分布,外刃脚踏面土压力对端阻力的影响,隔墙底部应力分布等。研究结果表明:通过及时动态调整可以保证沉井良好的姿态;沉井首节混凝土浇筑完成后,已经决定了外隔墙底板的应力大小和分布情况,但是内隔墙应力在施工前期会大幅提升,中后期保持稳定;沉井中后期施工中,外刃脚踏面端阻力占整个外刃脚端阻力的35%~55%,占整个沉井端阻力的25%~40%,对沉井下沉影响较大。沉井下沉启动时,外刃脚踏面土压力会发生明显变化,而且沉井初沉阶段,静摩阻力约为动摩阻力的1.1倍,沉井终沉阶段,静摩阻力约为动摩阻力的1.6倍;侧壁土压力处于主动总压力与被动总压力之间,同时侧壁土压力均为先增大后平稳再减小, 但减小趋势不明显;侧壁摩阻力的横向分布存在较大差异,应分段计算。

摘要:依托试验工程,对湿陷性黄土地区高填方路基大孔径钢波纹管涵洞施工过程中的受力特征进行测试,得出不同角度管内壁应变及外壁径向土压力的变化规律。通过研究取得以下结论:波峰、波谷和波侧在填土初期出现拉、压应变交替变化,各角度应力重新分布,填土中期快速增长,后期增长缓慢。波峰、波谷和波侧最大应变值均出现在上半圆或下半圆的45°处,且波峰和波谷相同角度的应变值相反,具有互补性。轴向应变变化规律与切向相似,但整体略小,说明钢波纹管涵洞以切向受力为主、轴向受力为辅。管外壁径向土压力随填土高度的增长而增大,且初期快速增大,后期形成土拱效应趋于平缓。

摘要:该文以西安地铁五号线雁鸣湖停车场出入线双连拱隧道浅埋暗挖工程为依托,基于场地厚填土地层和超近邻既有区间工程条件,提出黄土地区小断面双连拱地铁隧道的若干关键施工技术。通过数值分析的手段验证中导洞+上下台阶法施工的可行性,同时根据不同施工区段地质条件采用不同形式超前支护手段,并适当增大中导洞开挖断面占比,有效降低了左右洞施工的相互影响;此外,工程采用自行设计非对称衬砌台车进行二衬施工,解决了二衬偏压跑模问题。 在现场监测数据的反馈中,地表沉降、新建隧道拱顶下沉以及既有隧道拱腰收敛最大值分别为14.1、8.2、3.9mm,均小于施工控制值,验证了该文所阐述的关键施工技术的合理性和安全性。

摘要:该文研究了石灰石粉掺量、细度对砂浆抗压强度的影响,并基于水化热测试和边界成核与增长模型计算了水泥浆体的水化动力学参数,通过毛细吸水测试以及压汞试验分析了砂浆的孔结构,揭示了石灰石粉对砂浆抗压强度的作用机理。结果表明:随石灰石粉掺量增加,砂浆抗压强度逐渐降低,掺量增加至30%时,7、28、56d龄期砂浆的抗压强度降低均超过了20%;随石灰石粉细度增加,砂浆抗压强度逐渐增大,石灰石粉由1.084μm2/μm3 增加到2.168μm2/μm3 时, 7、28、56d龄期砂浆的强度分别增加了6.1%、4.2%、4.8%。石灰石粉减小了水泥浆体的水化放热速率、水化热和水化产物的成核速率 KN 、增长速率 KG ,进而降低了浆体的水化程度,从而增加了砂浆的毛细吸水量、空隙率、最可几孔孔径,最终导致砂浆抗压强度的降低。

摘要:为研究温拌沥青混合料中橡胶粉目数及温拌剂对胶粉改性沥青混合料低温性能的影响,进行温拌前、后不同目数的胶粉改性沥青混合料的弯曲及弯曲蠕变试验。结果表明:温拌后胶粉改性沥青混合料的低温性能有所提高,且60目胶粉改性沥青混合料的低温性能总是优于对应的混合目胶粉改性沥青混合料。综合弯曲破坏能密度和温度应变能密度可预估沥青混合料的开裂温度。试验结果表明:温拌后胶粉改性沥青混合料的低温性能有所改善,温拌60目胶粉改性沥青混合料的低温性能最佳。

摘要:为明确集料密度差异和成型温度对沥青混合料配合比的影响,该文首先论证密度差异较大的粗细集料进行质量称量时体积级配发生变化的原因所在;通过室内试验,证实集料密度差异及成型温度会对沥青混合料的最佳油石比产生影响;然后,分别采用质量级配和体积级配成型马歇尔试件并测算了其体积指标,同时分析了击实温度对马歇尔试件体积指标的影响;最后,对密度修正前后的混合料进行了路用性能研究。结果表明:集料密度差异和成型温度都会影响混合料的最佳油石比。提高击实温度会使沥青混合料密度、沥青饱和度增加,空隙率、矿料间隙率减小,沥青混合料最佳油石比降低。AC-13型沥青混合料进行密度修正可降低最佳油石比0.2%,150~180℃的碾压温度范围内每增加10℃最佳油石比降低近0.1%。采用密度差异较大的粗细集料时,是否进行密度修正对沥青混合料路用性能存在较为明显的影响。

摘要:该文以废弃植物油为主要原料,与芳烃油以及少量添加剂复配制得一种沥青路面用热再生剂 ZZ-1。试验室对比测试自制再生剂与市购其余两种再生剂的傅里叶红外图谱、热稳定性和对短期老化沥青的再生效果。结果表明:自主研发再生剂闪点、老化前后的质量损失、黏度比等指标均满足规范要求,且再生效果优于市场购置的其余两种再生剂,另外,掺量为5%~6%的再生剂ZZ-1即可较好地恢复老化沥青的性能。

摘要:近年来,中国高速铁路发展状况良好且稳定,其中应用的高性能混凝土在今后服役过程中不可避免地或将产生诸多破损问题,寻找新型高性能修补材料在高铁中的应用变得日趋重要。该文就高性能磷酸镁水泥修补材料的黏结性、强度、耐久性展开研究,得出相关结论如下:① 高性能磷酸镁水泥修补料最佳碱酸比例为4∶1;② 高性能磷酸镁水泥修补料最佳复合缓凝剂掺量为8%;综合宏、微观结论表明:最佳酸碱比例、最佳复合缓凝剂作用下微观形貌晶相排布趋于密实,其黏结性、强度、耐久性最优。

摘要:利用路面热再生技术能够降低能源的消耗,从而达到提高资源利用效率的目的,能够给社会和经济带来积极的影响。该文为了研究再生沥青混合料疲劳寿命的影响因素及其规律,分别在不同应力比、RAP掺量、温度、加载频率下,拟合高 RAP掺量沥青混合料疲劳的破坏寿命特征以及疲劳寿命与应力比的关系。结果表明:当 RAP掺量、应力比和试验温度增加时,再生沥青混合料的疲劳寿命降低;疲劳寿命与应力比近似成对数关系,并以 RAP掺量、应力比、加载频率和试验温度为疲劳参数,建立混合料疲劳预估模型。

摘要:通过在70#Esso重交基质沥青中掺入高强改性剂以及自研抗车辙剂制成新型高强沥青进行 SHRP试验及其混合料路用性能研究。结果表明:添加高强改性剂以及自研抗车辙剂后,新型高强沥青胶结料的抗车辙因子、布氏黏度均较 SBS改性沥青和70#Esso重交基质沥青有显著提高,新型高强沥青 PG等级由70# Esso重交基质沥青的 PG64-22提高到了 PG82-22,提升了4个等级;路用性能方面,相比于 SBS改性沥青混合料,新型高强沥青混合料稳定度提升近 13%,冻融劈裂比提高2.5%,动稳定度也得到了显著的提高。结合实际工程应用,对示范路段混合料进行了抽检,示范路段混合料级配、渗水系数等指标均符合设计要求。对于南方湿热地区高频重载路段,具有优良抗高温性能和水损害性能的新型高强沥青有着更广泛的应用前景。

摘要:道路标线涂料是实现公路交通现代化必不可少的材料之一,该文依托“掺加粉末丁腈橡胶的环保热熔型标线材料研究”科研项目,结合室内试验与灰色关联理论,提出以丁腈橡胶作为增韧抗裂剂,以蓖麻油作为增塑剂,通过调节其他原料比例,分析各组分对材料流动度及抗压强度的影响规律。结果表明:材料的流动度随成膜物 A、蓖麻油和 PE 蜡的含量增加而下降,随丁腈橡胶增加而增加;抗压强度随成膜物 A、石英砂、丁腈橡胶、PE蜡和蓖麻油含量增加而减小,其中 PE蜡对抗压强度的影响权重最大(17.3%);加入1%的丁腈橡胶可以明显提升涂料的抗裂性能,试验得到最佳配方为:成膜物 A 为13%、重钙27%、石英砂28%、PE蜡2%、蓖麻油2%、丁腈橡胶1%、颜料6%、反光材料 E为21%.研究结果可为提升热熔标线涂料的抗裂性能及推进中国交通道路现代化提供技术支持。

摘要:在利用布敦岩沥青改性沥青的过程中,为了提高布敦岩沥青的利用率,提升改性沥青性能,该文提出对布敦岩沥青进行“活化”处理,即将岩沥青研磨、加热,使天然沥青析出的工艺。室内试验发现:“活化”后的岩沥青改性沥青,与未采用“活化”工艺的改性沥青相比,针入度下降、软化点上升,5 ℃延度与135 ℃运动黏度均有提升,且随掺量的增加趋势越来越明显;当“活化”后布敦岩沥青掺量为30%以上时,改性沥青的性能可达到聚合物改性沥青水平。为了从微观层面进一步明确“活化”工艺对岩沥青改性沥青性能的影响,采用原子力显微镜进行微观性能测试,结果表明:“活化”后岩沥青改性沥青 DMT模量约为基质沥青的2.5倍,说明“活化”后岩沥青改性沥青黏度大幅提升,改性效果显著。

摘要:为提高沥青路面的使用性能,该文分别制备废胶粉/湖沥青复合改性沥青和废胶粉/岩沥青复合改性沥青,采用动态剪切流变仪和弯曲梁流变试验研究复合改性沥青的高温和低温流变性能,并结合红外光谱测试方法对复合改性沥青的改性机理进行分析。研究结果表明:与基质沥青相比,胶粉/湖沥青和胶粉/岩沥青两种复合改性沥青62 ℃时复数模量分别提高了423.0%和562.6%;同时废胶粉能够减小甚至消除天然沥青对低温性能的不利影响,以胶粉/湖沥青复合改性沥青为例,在-12、-18和-24℃试验条件下,蠕变劲度较基质沥青分别降低了35%、43%和36%;在两种复合改性沥青中,废胶粉和天然沥青主要发挥物理填充作用。

摘要:SBS改性剂可有效提高橡胶沥青及其混合料的高温性能。以软化点和黏度作为表征沥青高温性能的指标,设计多种工艺制备复合橡胶沥青(CR/SBS),并最终根据高温性能表现选择了最佳复合橡胶沥青的制备工艺,在此基础上通过正交试验确定了复合橡胶沥青的 CR、SBS掺量和胶粉目数,并探究了加热次数对复合橡胶沥青的性能影响。结果表明: 复合橡胶沥青的最佳制备工艺为:胶粉与 SBS同时加入沥青中并搅拌至均匀,180 ℃温度下剪切30min后再搅拌30 min,最后在烘箱中溶胀30min;CR/SBS的最佳材料组成为17%胶粉、2%SBS和40目胶粉;3种沥青经多次加热后,高温性能都有一定程度的下降,但下降不明显,CR/SBS的软化点差大于10 ℃以上,稳定性较差,其他两种沥青的稳定性较好,通过显微观察,多次加热后,CR/SBS中的SBS改性剂与胶粉从聚集变为分散状态,并在底部积聚。

摘要:为了研究钢渣黏土的承载比特性,以防城港某钢铁厂的陈化转炉钢渣和某一级公路施工现场的黏土为原材料,综合钢渣和黏土的工程特性,考虑钢渣相对掺入量、陈化时间、钢渣粒径作为因子,进行 CBR正交试验。研究表明:影响掺陈化转炉钢渣黏土的CBR 值最大的因素是钢渣相对掺入量,其次为钢渣粒径,再次为钢渣陈化时间,研究分析了不同因子下浸水对掺陈化转炉钢渣黏土CBR 值的影响,钢渣相对掺入比例对钢渣黏土浸水前后CBR 值的比值影响较大,而钢渣陈化龄期和钢渣最大粒径对其影响较小。

摘要:针对沥青在使用过程中易老化导致沥青路面使用寿命降低的问题,采用纳米二氧化钛(TiO2)、蒙脱土(MMT)对沥青的抗老化性能进行改性。通过 Matlab软件分析改性剂掺量与改性沥青性能间的关系,从而确定改性剂最佳掺量。 并利用高温动态剪切(DSR)、低温弯曲梁流变(BBR)试验分析改性剂对改性沥青抗老化性能的影响。最后通过扫描电子显微镜(SEM)和凝胶渗透色谱试验(GPC)揭示改性剂的相互作用和改性机理。结果表明:纳米 TiO2、MMT 改性剂的最佳掺量为2%、4%。纳米 TiO2 与 MMT 协同作用可明显提高沥青的抗老化性能。通过微观试验分析可知:纳米 TiO2 由于其纳米作用促进 MMT在沥青中的吸附融合,同时又因为纳米 TiO2 分散在 MMT 的插层结构中使其难以团聚,更均匀地分散使得其改性效果更佳。通过分析分子量也验证了纳米 TiO2/MMT复合改性沥青较好的抗老化性能。

摘要:通过将不同替代量下的纳米偏高岭土掺入混凝土,研究其对混凝土经受腐蚀后的力学强度、断裂特征及混凝土的碳化性能、疲劳性能等耐久性能的影响,得到以下结论:纳米偏高岭土能够显著提高混凝土抵抗酸雨腐蚀的能力,降低力学强度损失速率及损失率,并降低断裂韧度损失率及断裂能损失率,80次腐蚀循环后,其改性混凝土抗压强度损失率均较基准组减少15%左右,抗弯拉强度损失率能够降低约10%以上,断裂韧度损失率及断裂能损失率均较基准组减少 30%以上。同时纳米偏高岭土能够提高混凝土抗碳化能力,在28d龄期内,纳米偏高岭土能够明显降低混凝土的碳化深度,并将混凝土的碳化等级提升1级,6种掺量的纳米偏高岭土均可在28d龄期时降低混凝土20%以上的碳化深度。 纳米偏高岭土的掺入同样能够对混凝土的疲劳寿命有显著的提升作用,0.5、0.65、0.8应力水平下,7%及8%掺量的纳米偏高岭土可提升混凝土1倍以上的疲劳寿命。

摘要:为解决钢桥面铺装环氧沥青混凝土与桥面变形不一致,导致环氧沥青混凝土出现早期裂缝的问题,通过往环氧沥青混凝土中添加聚酯纤维,采用低温弯曲试验和疲劳试验方法,评价聚酯纤维对环氧沥青混凝土柔性及韧性性能的提升效果。结果表明:聚酯纤维在沥青中与沥青轻质组分吸附、三维网状内部加筋、限位等方式存在,同时与沥青产生的银纹质共同协助,锁定银纹尖端向前拓展和银纹宽度的增加,当聚酯纤维以最优掺量0.3%加入后,环氧沥青混凝土具有最优的低温变形能力和抵抗疲劳能力,此时混合料的柔性和韧性最优。

摘要:针对速凝剂固含量测定耗时长、准确性不佳等问题,该文提出采用折光仪浓度测试技术快速测定液体速凝剂的固含量。此外,为研究该测定方法的准确性,分别使用烘干称量法和折光仪法对标准固含量、不同固含量和不同型号(类型)的速凝剂样品进行固含量测试。结果表明:① 对同一标准速凝剂使用折光仪法测试结果离散性更小、数据更稳定, 与标准固含量相关性更好;② 对不同固含量的液体速凝剂,折光仪法测试结果与标准固含量相关性较烘干称重法更好, 更能准确反映液体速凝剂的真实固含量;③ 对不同固含量的液体速凝剂,烘干称量法与折光仪法的测试结果具有良好的线性相关性;④ 折光仪法对不同型号/类型速凝剂固含量测试有良好的适应性,修正后结果与烘干称量法结果相对偏差均小于0.8%。

摘要:近年来,失控机动车爬越人行道台阶破栏坠桥事故频发,对人民生命财产安全带来了一系列重大损失。基于此,迫切需要采取可行的措施以提高桥梁防撞护栏的防护性能,从而有效控制该类事故的发生风险和降低其后果。该文在深入总结现有各类桥梁防撞措施的应用特点和不足的基础上,提出一种新型装配式桥梁人车隔离防撞护栏。该护栏主要由护栏主体和锚固座组成,锚固座和底板前分别设立竖直抗力钢板与水平抗力钢板并采用螺栓连接。针对该护栏的特点,研究中首先就其受力特征进行传力途径概念分析。其后,依据相关设计规范选取标准碰撞荷载,采用精细化有限元方法对该类新型护栏和传统护栏进行对比,综合考虑整体和各部件的详细力学行为。在此基础上,研究中依据标准碰撞荷载进行放大,对上述两类护栏在极限状态下的失效荷载和失效模式展开进一步的对比分析。结果表明:该文提出的新型护栏满足规范要求,且相比于传统护栏防撞性能具有较明显的提升。

摘要:结合鄂西山岭重丘区《十堰经镇坪至巫溪高速公路郧西至鲍峡段》鲍峡枢纽互通工程设计实例,介绍山区高速公路错位交叉条件下复合式互通设计主要采用的形式,探讨各自适用的条件及特点,并分析各方案的优缺点。研究表明:通过选择合理的复合互通形式,既保障了被交高速公路车流正常通行,又保证了错位交叉条件下主线直行向通行能力,更保证了高速间交通流的安全、高效地相互转换。

摘要:现代环岛有别于传统的环形交叉或交通环,由于其在交通安全方面的优良表现,在欧美得到大量应用。在中国,现代环岛还处于理念探讨阶段,缺乏实际的应用和适用性验证。基于此,该文按照现代环岛理念及相关技术要求建设了中国第一座现代环岛,基于现场观测数据,从车辆行驶速度、绕环行为、货车缓冲区使用、非机动车适应性等角度对现代环岛适用性进行了评估,并基于评估结果进行工程完善,研究成果可为中国现代环岛的推广应用提供参考。

摘要:由于养护作业的临时性质,传统的永久性护栏不能发挥作用,因此,隔离护栏在公路养护作业中应用广泛。但中国并未给出用于隔离护栏的安全性评价标准,导致对隔离护栏的研究停滞不前。该文通过对中国公路养护作业中隔离护栏的实际应用情况分析,在借鉴美国国家高速公路和交通运输协会(AASHTO)给出的 MASH(ManualforAssessing SafetyHardware)规范的基础上,从碰撞试验用车型、车辆总质量、碰撞速度、碰撞角度、试验设置长度等因素出发,结合交通事故多发性特征与车辆乘客安全指标,提出隔离护栏在碰撞条件下的安全性评价规范。

摘要:德国交通部主导公路工程标准的制定和应用,并依托联邦公路研究所(BASt)、公路学会(FGSV)等科研机构力量发展完善公路工程设计标准规范。该文重点介绍德国联邦政府与其他主体在标准管理体系上的地位和作用,阐述德国最重要的几个公路标准主要内容、应用情况和特点特征等,为中国促进公路标准的理解与管理应用方面提供可借鉴的经验。

摘要:为及时了解、掌握英国新编《道路与桥梁设计手册》的最新动态,为中国参与国际工程的设计、咨询、管理人员以及行业公路工程标准化从业者提供国际参考,该文采用文献调研法及对比分析法,对照中国公路标准制/修订的主要环节, 系统总结英国重新编写《道路与桥梁设计手册》的原因、目标、主要变化及亮点,其中,英国公路标准主管部门加强标准的数字化应用、加强标准的实施、在设计标准体系中融入可持续发展理念等促进标准的管理与应用的做法,值得参考。