基于双模量理论的半柔性路面结构分析

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作者 潘勤学 周殊睿 +3 位作者 胡嘉 张龙 宋小金 刘宏富 《中外公路》 2025年第3期74-82,共9页

半柔性路面材料具有显著的拉压差异性,若采用传统单一模量的线弹性理论进行路面结构力学响应分析,与实际情况有较大偏差。针对半柔性路面结构的分析与优化,该文基于双模量理论,对比分析了6种不同半柔性层位及厚度组合下路面结构关键力... 半柔性路面材料具有显著的拉压差异性,若采用传统单一模量的线弹性理论进行路面结构力学响应分析,与实际情况有较大偏差。针对半柔性路面结构的分析与优化,该文基于双模量理论,对比分析了6种不同半柔性层位及厚度组合下路面结构关键力学响应的变化规律。结果表明:基于双模量理论的路面关键力学响应计算结果与单模量线弹性理论差距较大,其中路面纵向最大拉应变差距最为明显(超60%);相对于其他层位组合,上或中面层为半柔性路面材料时路表弯沉偏大,路面结构整体刚度较小;中下、下或上中下面层为半柔性路面材料时,下面层层底拉应力偏大,导致其易开裂;而中上面层为半柔性路面材料时,其关键力学响应综合较小,据此推荐中上面层为最佳应用层位。并建立了各关键力学响应随半柔性层厚度变化的关系模型,其中路表最大拉应力受到半柔性层厚度的影响最大(可达64%),半柔性材料应用于中上面层时,其最佳厚度范围为10~12 cm。该研究成果可为考虑拉压差异的半柔性路面结构设计提供参考。 展开更多

关键词 半柔性路面 双模量 力学分析 层位优化 厚度控制 数值计算

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国产岩沥青混合料动态模量研究 被引量：13

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作者 宋小金 樊亮 +1 位作者 申全军 王林 《中外公路》 北大核心 2010年第2期239-242,共4页

为了研究岩沥青改性沥青混合料的动态特性,应用简单性能试验机(SPT)测试了不同掺量岩沥青改性沥青混合料在不同温度和荷载频率下的动态模量与相位角,分析频率、温度对沥青混合料动态特性的影响。通过非线性最小二乘法采用Sigmoidal模型... 为了研究岩沥青改性沥青混合料的动态特性,应用简单性能试验机(SPT)测试了不同掺量岩沥青改性沥青混合料在不同温度和荷载频率下的动态模量与相位角,分析频率、温度对沥青混合料动态特性的影响。通过非线性最小二乘法采用Sigmoidal模型拟合沥青混合料动态模量曲线,根据时-温等效原理,确定了沥青混合料动态模量主曲线,结果表明:岩沥青改性沥青混合料可以有效提高混合料的动态模量,改善其力学性能。 展开更多

关键词 岩沥青 动态模量 主曲线

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岩沥青改性沥青路面性能研究 被引量：6

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作者 宋小金 何军 樊亮 《公路工程》 北大核心 2012年第4期96-99,共4页

根据岩沥青改性沥青混合料室内试验的力学参数,采用力学经验法对岩沥青改性沥青路面长期性能进行预估,结果表明岩沥青改性沥青可以显著提高沥青路面的高温稳定性,改善路面性能。

关键词 MEPDG 岩沥青 永久变形

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沥青路面结构温度随深度变化规律研究 被引量：25

4

作者 宋小金 樊亮 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期110-117,共8页

基于实际运营的沥青路面试验段,通过埋设温度传感器对不同深度的沥青层结构温度进行长期数据采集和总结分析工作,研究了大气温度与路表温度的相关关系,以及沥青路面结构温度随深度的变化规律。结果表明,相对于大气温度,路面结构温度变... 基于实际运营的沥青路面试验段,通过埋设温度传感器对不同深度的沥青层结构温度进行长期数据采集和总结分析工作,研究了大气温度与路表温度的相关关系,以及沥青路面结构温度随深度的变化规律。结果表明,相对于大气温度,路面结构温度变化存在明显的滞后性,两者显著相关;同时路面结构层的温度与路表温度变化存在良好的关系,在考虑晴、雨天的影响条件下,建立了路面结构温度与路表温度、结构层深度、时间等因素的预估模型;分析证明,该模型计算数据与实测温度高度吻合,且可适用于不同结构的沥青路面。 展开更多

关键词 道路工程 沥青路面 温度场 预估模型

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多聚磷酸与SBS复合改性沥青混合料的路用性能研究 被引量：5

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作者 宋小金 樊亮 《中外公路》 北大核心 2016年第4期289-293,共5页

采用室内试验方法研究了基质沥青、SBS改性沥青及多聚磷酸(PPA)与SBS复合改性沥青的性能并对其沥青混合料进行了高温稳定性、低温性能及抗水损害性能的研究。结果表明:多聚磷酸的加入可以有效地提高SBS改性沥青的稳定性,且多聚磷酸与SB... 采用室内试验方法研究了基质沥青、SBS改性沥青及多聚磷酸(PPA)与SBS复合改性沥青的性能并对其沥青混合料进行了高温稳定性、低温性能及抗水损害性能的研究。结果表明:多聚磷酸的加入可以有效地提高SBS改性沥青的稳定性,且多聚磷酸与SBS复合改性沥青较SBS改性沥青在高温稳定性方面更具有优势,水稳定性二者相当,但由于PPA的加入促进了沥青胶质向沥青质的转化,导致低温性能略有下降。 展开更多

关键词 道路工程 多聚磷酸 复合改性沥青 路用性能

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基于FWD的沥青路面动态弯沉温度修正系数 被引量：14

6

作者 宋小金 樊亮 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期123-128,共6页

基于不同沥青路面的结构厚度和温度参数,对FWD实测的动态弯沉计算结果进行修正研究。按照分阶段函数拟合方法,建立弯沉修正系数与路面结构厚度、温度的两参数关系模型;该模型充分考虑沥青混合料模量的温度敏感性,可以保证当结构层厚度为... 基于不同沥青路面的结构厚度和温度参数,对FWD实测的动态弯沉计算结果进行修正研究。按照分阶段函数拟合方法,建立弯沉修正系数与路面结构厚度、温度的两参数关系模型;该模型充分考虑沥青混合料模量的温度敏感性,可以保证当结构层厚度为0℃或温度为20℃时,弯沉修正系数为1,当温度升高或降低时,修正系数趋于一个稳定的最小值或最大值。此模型具有明确的物理意义,可更好地反映出路面材料实际力学状态,使弯沉参数的判断和评价更为科学、有效。 展开更多

关键词 沥青路面 动态弯沉 模量反算 温度修正 数学模型

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LFG与PFWD快速检测路基模量的相关性分析 被引量：3

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作者 宋小金 曾梦澜 《中外公路》 北大核心 2014年第6期33-35,共3页

路基模量Evd是路基快速检测的动态指标,在分析该指标的检测设备LFG(铁路系统)与PFWD(交通系统)检测原理及测试特点的基础上,指出了两种检测设备在检测过程中的差异和适用性。通过现场路基的比对检测,得出了两者的相关关系,并建立了回归... 路基模量Evd是路基快速检测的动态指标,在分析该指标的检测设备LFG(铁路系统)与PFWD(交通系统)检测原理及测试特点的基础上,指出了两种检测设备在检测过程中的差异和适用性。通过现场路基的比对检测,得出了两者的相关关系,并建立了回归公式。 展开更多

关键词 LFG PFWD 路基模量 相关性分析

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土基压实含水量的合理控制 被引量：3

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作者 宋小金 戴许明 +1 位作者 查旭东 苏炜 《公路与汽运》 2006年第1期64-66,共3页

介绍了含水量对压实效果的影响、影响机理及压实含水量对土基长期稳定性的影响,阐述了合理选择填土含水量以改善压实度的方法,并指出了土基的压实含水量应控制的范围。

关键词 公路 压实度 土质 含水量 土基压实

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沥青路面动态弯沉与沥青层温度相关性研究 被引量：4

9

作者 宋小金 王礼志 《公路工程》 北大核心 2017年第1期160-162,169,共4页

采用FWD对山东省沥青混凝土试验路段进行动态弯沉检测,通过对动态弯沉与沥青结构层温度的相关性进行了回归分析,并确定了弯沉与沥青层温度的回归关系式及弯沉的路表温度的修正系数K。结果表明,不同的温度取值方式中,弯沉值与沥青层一定... 采用FWD对山东省沥青混凝土试验路段进行动态弯沉检测,通过对动态弯沉与沥青结构层温度的相关性进行了回归分析,并确定了弯沉与沥青层温度的回归关系式及弯沉的路表温度的修正系数K。结果表明,不同的温度取值方式中,弯沉值与沥青层一定深度(代表深度)的温度相关性最好,且该深度随沥青面层的厚度的增加而逐渐增加。研究成果对沥青路面弯沉值的温度修正提供了更为便捷的修正模式,对行业检测方法起到了补充与参考的作用。 展开更多

关键词 沥青路面 FWD 动态弯沉 温度修正

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沥青路面反算模量与沥青混合料动态模量的关系 被引量：15

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作者 宋小金 曾梦澜 樊亮 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期121-128,共8页

为获取沥青路面结构层沥青材料模量参数,合理评价沥青路面结构性能,开展沥青路面反算模量与同温度下室内沥青混合料动态模量的关系研究。采用落锤式弯沉仪(FWD)对4个不同结构的沥青路面试验路进行测试,并通过路面结构埋设的温度传感器... 为获取沥青路面结构层沥青材料模量参数,合理评价沥青路面结构性能,开展沥青路面反算模量与同温度下室内沥青混合料动态模量的关系研究。采用落锤式弯沉仪(FWD)对4个不同结构的沥青路面试验路进行测试,并通过路面结构埋设的温度传感器同步采集温度,对试验结果进行沥青层模量反算;采用沥青混合料性能试验机(AMPT)对试验路沥青材料进行动态模量试验,根据时温等效原理获取FWD测试的同温度下的沥青混合料模量值,结合沥青路面结构层厚度计算沥青混合料动态模量的当量模量;对沥青层同一温度下的FWD反算模量与动态模量的当量模量进行分析比较,建立回归模型。结果表明,不同路面结构的FWD反算模量与室内动态模量的关系基本一致,其变化趋势不依赖于沥青层厚度的变化;沥青路面FWD的反算模量和室内AMPT的模量呈非线性关系,当模量较小时,FWD反算模量要低于室内模量,随着模量的增加,在10000MPa附近时,二者的模量值是接近的,模量值再继续增大时,FWD反算模量的增加较快,明显大于室内动态模量,室内动态模量的增长趋于平缓。 展开更多

关键词 沥青路面 落锤式弯沉仪(FWD) 沥青混合料性能试验机(AMPT) 反算模量 动态模量

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沥青零剪切黏度的计算模型与方法比较 被引量：5

11

作者 樊亮 樊秀芝 +2 位作者 宋小金 申全军 张玉贞 《新型建筑材料》 2012年第5期20-23,共4页

采用旋转黏度计采集几种沥青在不同温度下的黏度数据,绘制出流动曲线,按照Cross、Carreau流动模型及Lingo、Origin2种计算软件进行零剪切黏度的拟合计算。结果表明,沥青即使在高温条件下也表现出明显的非牛顿流体特征,相对Carreau模型,C... 采用旋转黏度计采集几种沥青在不同温度下的黏度数据,绘制出流动曲线,按照Cross、Carreau流动模型及Lingo、Origin2种计算软件进行零剪切黏度的拟合计算。结果表明,沥青即使在高温条件下也表现出明显的非牛顿流体特征,相对Carreau模型,Cross模型对样本数据的拟合程度更高;同时,不同拟合方法对同一Cross模型进行拟合得到的模型参数有所不同,在材料性能定性表征方面合理性有异,相对Lingo计算方法,Origin软件可通过适当的初始赋值和迭代次数选择获得合理的模型参数,在沥青零剪切黏度的计算上更具有适用性和合理性。 展开更多

关键词 沥青 零剪切黏度 Cross模型 计算方法

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沥青胶泥的界面粘结力测试及研究 被引量：4

12

作者 樊亮 王林 +1 位作者 申全军 宋小金 《新型建筑材料》 北大核心 2009年第5期32-35,共4页

为探讨沥青胶泥的内部粘结力状态及微观作用机理,试验按照高分子复合材料界面粘结的表征方式,对不同沥青胶泥的内部粘结力和整体固结性进行了评价,对比总结了温度、粉胶比、沥青种类对胶泥内部界面粘结力的影响。研究表明,粉胶比对胶泥... 为探讨沥青胶泥的内部粘结力状态及微观作用机理,试验按照高分子复合材料界面粘结的表征方式,对不同沥青胶泥的内部粘结力和整体固结性进行了评价,对比总结了温度、粉胶比、沥青种类对胶泥内部界面粘结力的影响。研究表明,粉胶比对胶泥界面粘结力的影响具有阶段性特点。 展开更多

关键词 沥青胶泥 界面粘结 粘结强度 玻璃化温度

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粉质粘土地基超孔隙水压力消散规律研究 被引量：6

13

作者 李学伟 宋小金 车法 《中外公路》 北大核心 2014年第2期86-89,共4页

为了研究饱和粉质粘土地基在昔格达土路堤作用下超孔隙水压力的变化特性,利用大型有限元分析软件Abaqus,以实际工程条件为例建立模型,分析了随着填土高度和固结时间的变化,地基沉降与超孔隙水压力的关系,以及地基不同深度和宽度处超孔... 为了研究饱和粉质粘土地基在昔格达土路堤作用下超孔隙水压力的变化特性,利用大型有限元分析软件Abaqus,以实际工程条件为例建立模型,分析了随着填土高度和固结时间的变化,地基沉降与超孔隙水压力的关系,以及地基不同深度和宽度处超孔隙水压力的变化规律。结果表明:超孔隙水压力随着填土高度的增加而增加,当填土到8m时超孔隙水压力峰值开始减小;超孔隙水压力随着固结时间的增长逐渐消散,越接近排水面消散越快。 展开更多

关键词 地基基础 消散规律 有限元 粉质粘土 超孔隙水压力

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湿法橡胶改性沥青研究进展 被引量：1

14

作者 葛冬冬 姜向阳 +2 位作者 吕松涛 张洪刚 宋小金 《中外公路》 2024年第6期27-50,共24页

废旧轮胎在沥青路面中的应用不仅能有效降低资源消耗,还能显著减轻环境污染。处理废旧轮胎获得橡胶粉,通过湿法工艺与沥青共混,可作为改性剂改善沥青的性能。该文论述了湿法橡胶改性沥青的研究进展,探讨了其制备工艺、性能影响因素及改... 废旧轮胎在沥青路面中的应用不仅能有效降低资源消耗,还能显著减轻环境污染。处理废旧轮胎获得橡胶粉,通过湿法工艺与沥青共混,可作为改性剂改善沥青的性能。该文论述了湿法橡胶改性沥青的研究进展,探讨了其制备工艺、性能影响因素及改性机理。通过回顾相关研究,总结了制备过程中的关键条件及其对储存稳定性的影响。进一步分析了橡胶掺量、目数、基质沥青类型及制备参数对沥青物理和流变性能的影响,并通过谱学分析法和微观形貌分析法揭示了橡胶与沥青之间的相互作用机理。此外,还探讨了橡胶与其他改性剂复合使用对沥青性能的协同提升效果,为湿法橡胶改性沥青的进一步优化和应用提供了有益参考。最后,对湿法橡胶改性沥青在制备工艺、性能研究、改性机理方面的未来发展趋势和重点研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 道路材料 橡胶改性沥青 湿法 制备条件 改性机理

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沥青路面FWD反算模量的温度修正方法 被引量：8

15

作者 周延翱 宋小金 潘勤学 《公路工程》 2021年第3期202-207,共6页

为明确温度对沥青路面反算模量的影响,采用FWD对4种沥青路面结构,在不同温度下进行了弯沉盆试验。采用软件进行了模量反算,对路面沥青层反算模量的温度修正系数K与温度的关系进行分析,由此建立了温度修正模型,并针对现行设计规范和检测... 为明确温度对沥青路面反算模量的影响,采用FWD对4种沥青路面结构,在不同温度下进行了弯沉盆试验。采用软件进行了模量反算,对路面沥青层反算模量的温度修正系数K与温度的关系进行分析,由此建立了温度修正模型,并针对现行设计规范和检测规程对沥青层温度取值的不同要求,分别进行参数规划求解,拟合效果良好。该模型满足在极高温度和极低温度存在两条渐近线,且当T=20℃时,K为1的要求。经比较证明,该模型弥补了原有方法随着温度的增加而无限增大和温度的降低而趋向于0的缺点,符合实际,可应用于FWD评价沥青层力学性质的方法中。 展开更多

关键词 沥青路面 落锤式弯沉仪(FWD) 反算模量 温度 修正系数 模型

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APAO改性沥青性能研究 被引量：5

16

作者 谢乘勇 宋小金 《湖南交通科技》 2019年第4期13-16,共4页

为了分析APAO改性剂对沥青性能的影响,对原材料进行了相关试验,分别制备了0%、4%、6%、8%APAO掺量的改性沥青,进行了针入度、软化点、延度以及旋转黏度和动态剪切流变仪(DSR)等方面的试验。研究表明,APAO改性剂的添加使得沥青的针入度... 为了分析APAO改性剂对沥青性能的影响,对原材料进行了相关试验,分别制备了0%、4%、6%、8%APAO掺量的改性沥青,进行了针入度、软化点、延度以及旋转黏度和动态剪切流变仪(DSR)等方面的试验。研究表明,APAO改性剂的添加使得沥青的针入度和延度减小,软化点、黏度和车辙因子提高,并推荐APAO改性剂的添加剂量在6%时较为适宜。 展开更多

关键词 APAO改性剂 改性沥青 路用性能

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橡胶沥青OGFC-13混合料的配合比设计 被引量：3

17

作者 刘国峰 宋小金 《山东交通科技》 2014年第2期28-30,共3页

采用橡胶沥青作为胶结料,进行OGFC-13混合料的配合比设计,通过马歇尔试验结果,根据空隙率等指标确定了最佳油石比及级配曲线,通过析漏、飞散试验验证了最佳油石比满足要求。车辙、冻融劈裂等试验也表明橡胶沥青OGFC-13路用性能良好。

关键词 橡胶沥青 OGFC 配合比

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基于滞回圈法的土基回弹模量检测方法

18

作者 戴许明 查旭东 宋小金 《公路与汽运》 2006年第1期59-61,共3页

基于原来承载板法测回弹模量加载方式存在的一些问题,结合试验过程中得出的经验,对承载板试验的加载方式进行改进,推荐了一种更科学的加载方式及数据处理方法,从而为路面设计提供更准确、可靠的模量值。

关键词 公路 路基 滞回圈 回弹模量 加载方式

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阿尔巴尼亚天然沥青(SLN120~)改性沥青混合料路用性能研究 被引量：1

19

作者 杨念君 胡方 宋小金 《湖南交通科技》 2014年第3期26-28,169,共4页

在试验室内对SLN120改性沥青及混合料的路用性能进行研究。研究发现SLN120改性沥青可以显著提高沥青及其沥青混合料的高温稳定性,并随着天然沥青掺入量的增加,高温改善效果更为突出,同时天然沥青还可改善沥青混合料的水稳定性。

关键词 阿尔巴尼亚天然沥青 汉堡试验 高温稳定性 水稳定性

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基于正交设计的粒料基层沥青路面力学响应影响因素灰熵分析 被引量：5

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作者 徐吉存 庄传仪 +1 位作者 叶亚丽 宋小金 《中外公路》 北大核心 2013年第4期268-272,共5页

通过对柔性基层沥青路面结构力学响应指标的分析,基于弹性层状体系计算了粒料基层沥青路面力学响应指标值,运用灰关联熵方法分析了沥青层厚度、基层厚度、沥青层模量、基层模量和土基模量对力学响应指标影响的显著程度。分析结果表明:... 通过对柔性基层沥青路面结构力学响应指标的分析,基于弹性层状体系计算了粒料基层沥青路面力学响应指标值,运用灰关联熵方法分析了沥青层厚度、基层厚度、沥青层模量、基层模量和土基模量对力学响应指标影响的显著程度。分析结果表明:沥青层厚度、路基模量和基层模量对沥青层层底拉应变、路基顶竖向压应变和沥青层最大剪应力具有显著影响;沥青层模量和基层厚度对沥青层层底拉应变、路基顶竖向压应变和沥青层最大剪应力影响并不显著。为了提高柔性基层沥青路面在荷载、环境综合作用下的使用性能和耐久性,应适当增加沥青层厚度;提高沥青下卧层的强度和刚度,保持适当的层间模量比;保证路基具有较高的承载能力。 展开更多

关键词 道路工程 粒料基层 路面力学响应 正交设计 灰关联熵分析

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