沥青路面降温技术研究进展与展望

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作者 金娇 皮培屹 +3 位作者 刘培 高玉超 张扮 LIU Pengfei 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第6期736-755,共20页

沥青路面高温会带来车辙等病害,并增加城市热岛效应,这对路面的使用质量、使用寿命和人类的生活环境产生不利影响,所以急需开发行之有效的沥青路面降温技术,以减少车辙等病害和缓解城市热岛效应。现有的沥青路面降温技术分为被动降温技... 沥青路面高温会带来车辙等病害,并增加城市热岛效应,这对路面的使用质量、使用寿命和人类的生活环境产生不利影响,所以急需开发行之有效的沥青路面降温技术,以减少车辙等病害和缓解城市热岛效应。现有的沥青路面降温技术分为被动降温技术和主动降温技术,而主动降温技术能够更为有效地降低沥青路面温度,且具有智能性、自发性等特点。主动降温技术对应的降温沥青路面主要有热反射路面、相变调温路面、热阻路面、透水路面、能量收集路面、高导热路面。针对上述沥青路面主动降温技术,总结了沥青路面主动降温技术的原理特点、应用方式、运用于沥青路面的实际降温及路用效果,以及降温技术的新方法、新思路,探讨了沥青路面主动降温技术的缺陷和局限性,并对未来沥青路面降温技术发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 沥青路面 降温技术 热反射 热传导 能量收集 能量转换

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道路能源收集关键技术研究进展

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作者 肖梦承 金娇 +5 位作者 刘帅 陈晖文 文壮 宋战鹏 饶如意 钱国平 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第6期756-778,共23页

在全球范围内,城市化的迅猛发展伴随着能源需求的剧增,进而对现有的道路网络系统提出了前所未有的挑战。面对这种挑战,在道路系统中整合能源技术成为解决能源问题以及推动交能融合快速发展的重要战略。基于此,以道路能源系统的构成及能... 在全球范围内,城市化的迅猛发展伴随着能源需求的剧增,进而对现有的道路网络系统提出了前所未有的挑战。面对这种挑战,在道路系统中整合能源技术成为解决能源问题以及推动交能融合快速发展的重要战略。基于此,以道路能源系统的构成及能源分布为切入点,重点讨论了道路太阳能收集技术、道路动能收集技术、道路地热能收集技术、道路风能收集技术。在道路能源管理与集成部分,详细介绍了道路能源管理系统的架构及其功能,探讨了多种能源集成技术的实现方式及其在道路系统中的应用。最后,对当前道路能源技术的研究现状进行了总结,并展望了未来的发展趋势。相关工作可为道路与能源融合技术的推广和应用提供有价值的参考与见解。 展开更多

关键词 交通基础设施 清洁能源 道路与能源融合 光伏路面 压电路面 能源管理

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循环荷载作用下炭质泥岩路基填料累积变形预测模型研究

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作者 何忠明 刘磊 +2 位作者 向达 张文周 王盘盘 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期2412-2420,共9页

为探究炭质泥岩路基填料在循环荷载作用下的变形特性,基于动三轴试验系统,分析动偏应力、围压和含水率等因素对炭质泥岩路基填料累积变形的影响,并建立炭质泥岩路基填料累积变形预测模型。研究结果表明:试样累积变形随加载次数增加而逐... 为探究炭质泥岩路基填料在循环荷载作用下的变形特性,基于动三轴试验系统,分析动偏应力、围压和含水率等因素对炭质泥岩路基填料累积变形的影响,并建立炭质泥岩路基填料累积变形预测模型。研究结果表明:试样累积变形随加载次数增加而逐渐增大,在加载1000次之前增长速率较快,累积变形达到总变形的85%以上,之后趋于稳定;炭质泥岩路基填料试样累积变形随着动偏应力增大而增大,随围压增大而减小;随着围压增大,土体颗粒间的嵌固作用更强,试样抵抗变形的能力显著提升;炭质泥岩路基填料试样累积变形与含水率成正比,当含水率由1.0w_(OMC)(w_(OMC)为最佳含水率)增大到1.1w_(OMC)和1.2w_(OMC)时,累积变形分别增大7.1倍和8.3倍;由炭质泥岩路基填料累积变形预测模型预测的相关系数R~2为0.973,表明模型具有较高的精度,可有效表征炭质泥岩路基填料累积变形发展规律,并为炭质泥岩路基工程设计及施工提供参考。 展开更多

关键词 道路工程 炭质泥岩 循环荷载 累积变形 变形预测模型

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基于雷达遥感对地观测技术的软土地区公路沉降监测方法 被引量：5

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作者 邢学敏 杨东 +4 位作者 张锐 熊旭平 朱珺 黄丽 张济航 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2172-2179,共8页

为克服传统公路沉降监测方法需耗费大量人力物力且监测范围有限的问题,旨在提出一种基于雷达遥感对地观测技术(In SAR)的软土地区公路沉降自动化、大范围监测方法。考虑软土沉降特征,将非线性黏弹塑性四元件组合流变模型引入InSAR形变建... 为克服传统公路沉降监测方法需耗费大量人力物力且监测范围有限的问题,旨在提出一种基于雷达遥感对地观测技术(In SAR)的软土地区公路沉降自动化、大范围监测方法。考虑软土沉降特征,将非线性黏弹塑性四元件组合流变模型引入InSAR形变建模,提出软土地区公路沉降物理模型,并建立InSAR时序相位方程组,估计沉降未知参数,以计算获取公路大范围面状沉降结果。通过模拟数据和广东伦桂路水准实测数据验证了该方法的可行性和可靠性。结果表明:与软土In SAR线性模型计算方法相比,该方法精度提升24%;与传统地面水准实测方法相比,该方法获取的软土地区公路沉降均方根误差为±5.6mm,相对精度为5%,且趋势与水准实测结果一致。将该方法应用于湖南岳阳湖区公路大范围沉降监测,获取了该区1.5 a的时序沉降结果;该区域公路沉降呈现先快后慢的趋势,累积最大沉降达46mm,沿湖区沉降明显大于内陆区。可为软土地区公路沉降早期识别和养护管理提供依据。 展开更多

关键词 道路工程 时序沉降 合成孔径雷达干涉测量 形变监测 软土

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基于响应曲面法的WER-SBR复合改性乳化沥青性能研究 被引量：2

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作者 王苗 于明明 +1 位作者 李文博 张晓炜 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期363-370,共8页

为了定量分析水性环氧树脂(WER)和丁苯橡胶乳液(SBR)对乳化沥青性能的影响,并优化其配合比设计。基于响应曲面法设计了三因素三水平正交试验并以WER掺量、SBR掺量及固化温度为试验变量,以三大指标、车辙因子以及S/m值作为响应指标,利用B... 为了定量分析水性环氧树脂(WER)和丁苯橡胶乳液(SBR)对乳化沥青性能的影响,并优化其配合比设计。基于响应曲面法设计了三因素三水平正交试验并以WER掺量、SBR掺量及固化温度为试验变量,以三大指标、车辙因子以及S/m值作为响应指标,利用Box-Behnken模型进行WER-SBR复合改性乳化沥青试验设计,并对试验结果进行回归分析。结果表明:WER能显著提高乳化沥青的高温性能,而低温性能的改善主要得益于SBR的低温柔韧性,固化温度对各响应指标的影响均呈现先增加后减小的变化趋势;当WER掺量为16%,SBR掺量为4%,固化温度为70℃时综合性能最优,其三大指标均满足规范值,高低温性能均优于单一改性乳化沥青和基质乳化沥青;实际试验值与预测值误差均不超过1%,表明改性剂掺量及固化条件可以利用响应曲面法进行设计、优化、预测,且结果具有一定的可靠度。 展开更多

关键词 复合改性乳化沥青 水性环氧树脂 丁苯橡胶 响应曲面法 流变性能

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分子动力学模拟在沥青体系中的应用研究进展 被引量：6

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作者 谢娟 贺文 +3 位作者 赵勖丞 李帅辉 卢真真 丁哲宇 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4432-4449,共18页

随着计算机技术的飞速发展,分子模拟方法已被广泛应用于各个领域。本文总结了沥青分子模型、老化沥青模型、集料模型的构建方法以及基质沥青模型的验证方法。通过分子动力学(MD)模拟,探讨了沥青的性质与性能、沥青的扩散现象、改性剂对... 随着计算机技术的飞速发展,分子模拟方法已被广泛应用于各个领域。本文总结了沥青分子模型、老化沥青模型、集料模型的构建方法以及基质沥青模型的验证方法。通过分子动力学(MD)模拟,探讨了沥青的性质与性能、沥青的扩散现象、改性剂对沥青的改性作用、沥青老化与再生以及沥青与集料的界面相互作用。MD模拟方法能够预测沥青材料的性能,包括基质沥青的力学性能、低温性能、抗老化性能、自愈合性能,基质沥青与改性剂的相容性以及沥青与集料界面的力学性能、黏附性等性能,架起了宏观和微观行为之间的桥梁,为MD模拟在沥青材料的广泛应用提供了指导。但MD模拟在沥青体系中还需要进一步完善,如初始模型的建立、力场的优化和模型验证等,目前分子动力学模拟只关注沥青材料与改性剂之间的物理作用,缺少对两者之间化学作用的研究。此外,分子动力学在沥青混合料中的应用目前只限于沥青与集料界面之间的研究。最后,对MD模拟在沥青体系中的未来发展方向进行了展望,在未来需要使用MD方法来研究沥青的高温流变性能、沥青与改性剂的界面模拟以及多种改性剂与沥青之间的相互作用。此外,还需要探究多种因素(如裂缝宽度、改性剂、温度和再生剂)共同作用下对沥青自愈合性能的影响,为了探究沥青与改性剂之间的化学相互作用,建议结合量子力学等其他模拟方法进行研究,在沥青混合料方面建议结合有限元等模拟方法来研究沥青混合料的性能。 展开更多

关键词 沥青 分子模拟 分子动力学 动力学模型 沥青-集料界面

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动静组合加载下颗粒迁移与沉积特性试验研究 被引量：2

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作者 高峰 张军辉 +2 位作者 张升 郑健龙 盛岱超 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1057-1066,共10页

悬浮颗粒在路基中迁移和沉积运动规律研究对揭示翻浆冒泥病害孕育、发展与致灾机制具有重要的理论意义和应用价值。通过开展动-静组合荷载下分层砾石-砂粉土柱翻浆试验,探究了动荷载加载强度、静荷载间歇时长、以及动静组合加载重复次... 悬浮颗粒在路基中迁移和沉积运动规律研究对揭示翻浆冒泥病害孕育、发展与致灾机制具有重要的理论意义和应用价值。通过开展动-静组合荷载下分层砾石-砂粉土柱翻浆试验,探究了动荷载加载强度、静荷载间歇时长、以及动静组合加载重复次数等对颗粒迁移和沉积行为的影响规律,并结合试样动水力响应特征分析了诱发颗粒迁移的驱动机制。试验结果表明:颗粒在动水力作用下发生悬浮迁移而在静荷载段受重力作用发生沉降,从而造成砾石层内泥浆浊度呈现波动型增长特征。随动静组合加载重复次数增加,每一个重复周期内的颗粒悬浮增量趋于降低,且悬浮颗粒逐渐堵塞砾石孔隙并在一定程度上抑制翻浆发展。提高动载频率和动应力会进一步降低砂粉土表层的内部稳定性,但相比于增大平均动应力,提高加载频率对增大颗粒迁移量和竖向迁移距离更加显著。 展开更多

关键词 翻浆冒泥 室内试验 颗粒迁移 超孔隙水压

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无砂混凝土基层配合比的优化与抗冲刷性能

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作者 刘宏富 谭方灵 +2 位作者 叶润鑫 蔡军 黄云涌 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第6期518-525,共8页

为了提升无砂混凝土基层材料的抗冲刷特性,以7 d无侧限抗压强度、渗透系数和抗压回弹模量为评价指标,采用响应面法确定了无砂混凝土的最优配合比,开展了冲刷试验,分析了冲刷时间、冲刷频率和冲击强度对无砂混凝土抗冲刷性能的影响,揭示... 为了提升无砂混凝土基层材料的抗冲刷特性,以7 d无侧限抗压强度、渗透系数和抗压回弹模量为评价指标,采用响应面法确定了无砂混凝土的最优配合比,开展了冲刷试验,分析了冲刷时间、冲刷频率和冲击强度对无砂混凝土抗冲刷性能的影响,揭示了无砂混凝土经过不同冲刷条件后强度和模量的衰减规律。结果表明:无砂混凝土的最优配合比为级配Ⅰ、水灰比0.35和目标孔隙率18%;相较于水泥稳定碎石而言,无砂混凝土具有更好的力学特性和抗冲刷性能。 展开更多

关键词 无砂混凝土 响应面法 配合比 抗冲刷性能 力学特性

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单一粒径下的建筑垃圾路基填料破碎特性

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作者 张军辉 刘科 +1 位作者 彭俊辉 杨豪 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第6期661-669,共9页

建筑垃圾再生料具有强度低、易破碎等特点,将建筑垃圾再生料作为路基填料,是合理利用废弃资源的有效措施。为了进一步研究建筑垃圾再生料在冲击荷载下的破碎特性,对在建筑垃圾再生料中占主要成分的再生砖,将建筑垃圾再生料作为路基填料... 建筑垃圾再生料具有强度低、易破碎等特点,将建筑垃圾再生料作为路基填料,是合理利用废弃资源的有效措施。为了进一步研究建筑垃圾再生料在冲击荷载下的破碎特性,对在建筑垃圾再生料中占主要成分的再生砖,将建筑垃圾再生料作为路基填料,是合理利用废弃资源的有效措施骨料和再生混凝土骨料在4组单一粒径下进行了不同输入能量的冲击载荷试验,并在Lade破碎模型的基础上考虑了粒径效应,提出了基于输入能量的相对破碎率预估模型。结果表明:再生砖骨料和再生混凝土骨料的分形行为均受到初始粒径的影响;再生砖骨料和再生混凝土骨料的竖向应变随输入能量的变化可分为3个阶段;再生砖骨料的竖向应变受粒径影响程度远大于再生混凝土骨料;填料粒径增大会具有更高的初始破碎敏感程度和极限破碎态势,再生砖骨料的初始破碎敏感程度和极限破碎态势受粒径影响程度比再生混凝土骨料小;考虑粒径效应的破碎率预估模型的预估效果良好。 展开更多

关键词 建筑垃圾 分形行为 粒径效应 颗粒破碎 输入能量 相对破碎率

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废胶粉复合改性沥青相容性研究 被引量：9

10

作者 王辉 王旭 +1 位作者 黄威麟 周争辉 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3879-3889,共11页

采用分子动力学模拟、差示扫描量热分析、离析软化点差3种方法研究废胶粉复合改性沥青在化学助剂作用下胶粉与沥青相容性的变化。首先,采用Materials Studio软件构建沥青四组分代表分子、胶粉代表分子、化学助剂代表分子的单体模型与混... 采用分子动力学模拟、差示扫描量热分析、离析软化点差3种方法研究废胶粉复合改性沥青在化学助剂作用下胶粉与沥青相容性的变化。首先,采用Materials Studio软件构建沥青四组分代表分子、胶粉代表分子、化学助剂代表分子的单体模型与混合体系模型,模型经优化处理后进行分子动力学分析,计算得到各模型的溶解度参数和沥青与胶粉代表分子−丁苯橡胶及各混合体系的溶解度参数差;然后,根据差示扫描量热分析和离析软化点差的试验结果对废胶粉复合改性沥青中沥青与胶粉的相容性进行综合分析。研究结果表明:在化学助剂的作用下,胶粉与沥青的相容性得到增强;废胶粉复合改性沥青的总吸热量低于普通胶粉改性沥青的总吸热量,废胶粉复合改性沥青更加稳定;废胶粉复合改性沥青的相容性优于普通胶粉改性沥青的相容性。 展开更多

关键词 道路材料 废胶粉复合改性沥青 相容性 分子动力学模拟 差示扫描量热法 离析软化点差

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炭质泥岩粗粒土动态回弹模量及预估模型研究 被引量：2

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作者 张文周 何忠明 +1 位作者 刘正夫 刘洋 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2023年第2期161-169,共9页

【目的】为研究炭质泥岩粗粒土动态回弹模量在荷载、级配和含水率影响下的变化规律,【方法】开展室内三轴试验,探究不同应力状况、分形维数和含水率条件下炭质泥岩粗粒土的动回弹特性。【结果】试验结果显示:炭质泥岩粗粒土动态回弹模... 【目的】为研究炭质泥岩粗粒土动态回弹模量在荷载、级配和含水率影响下的变化规律,【方法】开展室内三轴试验,探究不同应力状况、分形维数和含水率条件下炭质泥岩粗粒土的动回弹特性。【结果】试验结果显示:炭质泥岩粗粒土动态回弹模量随体应力的增大而增大,随动偏应力和含水率的增大而减小;含水率对动态回弹模量影响较大,在含水率较小时,回弹模量随分形维数的增大而减小,随着含水率的增大,回弹模量逐渐随分形维数的增大而增大。【结论】采用三参数复合模型对试验结果进行回归分析,试验结果与模型有较好的拟合效果,并提出了基于含水率和分形维数的三参数经验预估模型,可有效预估炭质泥岩粗粒土动态回弹模量。 展开更多

关键词 炭质泥岩粗粒土 动态回弹模量 三轴试验 预估模型

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多因素耦合下沥青混合料拉压差异力学特性

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作者 潘勤学 姜舜君 +1 位作者 吕松涛 郑健龙 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1341-1352,共12页

针对现行沥青路面设计时材料力学参数取值的可靠性不足,基于道路材料的拉压差异特性,开展了多因素耦合影响下沥青混合料拉压力学参数非线性特性及量化关系研究。结果表明,沥青混合料拉压应力应变特性符合双模量理论的双线性特征;拉压力... 针对现行沥青路面设计时材料力学参数取值的可靠性不足,基于道路材料的拉压差异特性,开展了多因素耦合影响下沥青混合料拉压力学参数非线性特性及量化关系研究。结果表明,沥青混合料拉压应力应变特性符合双模量理论的双线性特征;拉压力学参数随加载速度增大先急剧增加后趋于平缓,且呈幂函数关系;与温度呈负指数函数关系,且温度增幅越高力学参数减小幅度越大;与沥青用量呈指数衰减模型函数关系,高温时(>30℃)沥青用量的变化对力学参数影响相对较小,最大力学参数所对应的沥青用量与马歇尔试验得到的最佳沥青用量基本一致;就影响程度而言,温度对力学参数的影响最大,各因素对强度的影响最为显著,抗拉力学参数较抗压力学参数更为敏感;据此建立了多因素耦合作用下沥青混合料的拉压力学参数量化取值模型,并推荐规范常用温度15℃(20℃)下的压拉强度比及压拉模量比分别为6.5(7.5)、1.6(1.7),压缩模强比及拉伸模强比分别为400(1700)、450(2000)。 展开更多

关键词 道路工程 沥青混合料 多因素耦合 非线性 力学特性 量化模型

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蒙脱土基催化材料改性沥青混合料路用性能及其催化性能评价

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作者 金娇 陈晖文 +3 位作者 张扮 刘帅 饶如意 李锐 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4226-4235,共10页

以石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为降解汽车尾气的光催化剂,将蒙脱土有机化处理后与三聚氰胺结合制备光催化复合材料(CNM),探讨g-C_(3)N_(4)和CNM的吸光特性和微观结构。制备g-C_(3)N_(4)和CNM改性沥青混合料,研究改性沥青混合料的高温... 以石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为降解汽车尾气的光催化剂,将蒙脱土有机化处理后与三聚氰胺结合制备光催化复合材料(CNM),探讨g-C_(3)N_(4)和CNM的吸光特性和微观结构。制备g-C_(3)N_(4)和CNM改性沥青混合料,研究改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,并探索g-C_(3)N_(4)和CNM改性剂及其改性沥青混合料对NO、CO和HC的光催化降解效果。研究结果表明:CNM在全波段范围内吸光度比g-C_(3)N_(4)的大,在波长为300~480 nm范围内吸光度显著提升;g-C_(3)N_(4)和CNM改性沥青混合料高温稳定性和水稳定性得到提升,且低温抗裂性满足规范要求;g-C_(3)N_(4)和CNM改性剂及其改性沥青混合料对NO的降解效果优于CO和HC对NO的降解效果,且CNM的降解效率高于g-C_(3)N_(4)的降解效率。 展开更多

关键词 蒙脱土 石墨相氮化碳 沥青混合料 汽车尾气 光催化降解

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桩承式加筋垫层路堤荷载分担改进计算模型

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作者 何忠明 罗仕佳 王盘盘 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2286-2294,共9页

桩承式加筋垫层路堤中的关键荷载传递机制是多种现象的组合,包括路堤填土中的土拱效应、加筋垫层的张拉膜效应和地基土的支撑作用,然而,目前针对此方面的研究尚不完善。本文首先以考虑土体被动土压力发挥程度及桩间土应力非均匀分布改进... 桩承式加筋垫层路堤中的关键荷载传递机制是多种现象的组合,包括路堤填土中的土拱效应、加筋垫层的张拉膜效应和地基土的支撑作用,然而,目前针对此方面的研究尚不完善。本文首先以考虑土体被动土压力发挥程度及桩间土应力非均匀分布改进的Hewlett土拱模型为改进载体;其次,假定加筋垫层为上、下部受均布荷载作用的简支梁,截面拉应力完全由加筋体承担,压应力完全由垫层材料承担,同时考虑地基土反力与梁最大挠度相关,引入地基反应系数,从而建立改进的桩承式加筋垫层路堤荷载分担计算模型;最后,通过工程实例与模型参数分析,验证本文计算模型的可靠性与准确性。研究结果表明:在路堤填筑过程中,土拱效应逐渐完全发挥,促进路堤荷载向桩体转移;随着地基土固结,桩体承担的路堤荷载也在逐渐增大;路堤填土高度、填土内摩擦角、桩间距对桩体荷载分担影响较大,加筋体抗拉模量对其影响较小。 展开更多

关键词 道路工程 桩承式加筋垫层路堤 土拱效应 张拉膜效应 荷载分担计算模型

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金属掺杂氧化铈柱撑蒙脱土改性沥青的老化行为及催化性能 被引量：6

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作者 刘帅 金娇 +3 位作者 刘培 曾湘 高玉超 陈柏臻 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1132-1145,共14页

针对传统光催化材料在沥青路面中的应用催化降解效能低的问题,综合金属掺杂法和共沉淀法制备了3种金属(Cu、Fe、Mn)掺杂蒙脱土基氧化铈复合材料,探讨其物相成分演变规律、官能团变化特征及光吸收拓展范围,研究在梯度掺量条件下不同光催... 针对传统光催化材料在沥青路面中的应用催化降解效能低的问题,综合金属掺杂法和共沉淀法制备了3种金属(Cu、Fe、Mn)掺杂蒙脱土基氧化铈复合材料,探讨其物相成分演变规律、官能团变化特征及光吸收拓展范围,研究在梯度掺量条件下不同光催化复合材料改性沥青的流变性能、高温服役性能、抗老化能力及尾气降解效率。研究结果表明:引入过渡金属阳离子可降低复合材料的带隙,在实现CeO_(2)在负载体上高分散效果的同时,也提高了新型光催化复合材料的光响应能力;当光催化复合材料掺量(质量分数)为4%时,改性沥青的高温流变性能、高温抗变形能力及抗老化性能衰减能力明显提升;当掺量为6%时,Fe^(3+)掺杂CeO_(2)柱撑蒙脱土改性沥青催化效果最佳,其中,对NO的降解效率可以达59.6%,降解效能提升17.3%。 展开更多

关键词 光催化 金属掺杂 改性沥青 老化性能 尾气降解

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活化煤矸石基改性沥青流变性能评价及微观机理

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作者 文壮 金娇 +4 位作者 刘帅 饶如意 宋战鹏 肖梦承 史金明 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4204-4216,共13页

为推动废弃煤矸石高效、高值、建筑化利用,实现矿业与交通行业协同、无害化、资源化可持续发展,基于活化煤矸石基材料高比表面积与强吸附性的优点,本文首先采用高温煅烧、湿法碱溶和干法碱熔3种工艺对煤矸石粉进行处理,得到了3种活化煤... 为推动废弃煤矸石高效、高值、建筑化利用,实现矿业与交通行业协同、无害化、资源化可持续发展,基于活化煤矸石基材料高比表面积与强吸附性的优点,本文首先采用高温煅烧、湿法碱溶和干法碱熔3种工艺对煤矸石粉进行处理,得到了3种活化煤矸石粉和4种改性沥青;其次,通过微观测试手段研究各煤矸石粉的内部微观结构;最后,评价了煤矸石基改性沥青的流变性能及其改性机理。研究结果表明:高温煅烧后煤矸石片层状结构出现破裂,呈现疏松颗粒状;湿法碱溶后煤矸石表面生成大量胶凝材料,比表面积增大15.7倍;干法碱熔后煤矸石形成孔隙丰富的骨架结构,比表面积增大25.0倍;相比于基质沥青,湿法碱溶、干法碱熔活化煤矸石改性沥青的车辙因子和不可恢复蠕变柔量等评价指标均得到不同程度提升,证明活化煤矸石基材料能显著改善沥青的高温流变性能;在-18℃下,高温煅烧活化煤矸石改性沥青的表现较好的低温性能;煤矸石基改性沥青自由能增大,表明材料之间具有良好的界面黏附性,且主要以物理吸附和分子作用力为主;活化煤矸石的多孔结构通过吸附轻质组分,在沥青基体中形成“结构沥青”,进而产生空间约束力来限制沥青大分子链移动,提高沥青高温稳定性。 展开更多

关键词 道路工程 活化煤矸石 改性沥青 流变性能 微观分析 改性机理

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钢渣掺量对橡胶沥青混合料ARAC-13性能的影响 被引量：18

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作者 柳力 朱晓明 +4 位作者 刘朝晖 李文博 杨程程 黄优 刘磊鑫 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期62-68,共7页

为提高钢铁废渣的综合利用率和经济效益、优化环境,采用体积替代法进行钢渣沥青混合料组成设计,通过设计膨胀破坏试验新方法分析钢渣沥青混合料的体积稳定性,基于车辙试验、冻融劈裂试验和低温小梁弯曲试验等,开展不同钢渣掺量下的ARAC... 为提高钢铁废渣的综合利用率和经济效益、优化环境,采用体积替代法进行钢渣沥青混合料组成设计,通过设计膨胀破坏试验新方法分析钢渣沥青混合料的体积稳定性,基于车辙试验、冻融劈裂试验和低温小梁弯曲试验等,开展不同钢渣掺量下的ARAC-13沥青混合料路用性能研究,并依托广西滨海公路项目对钢渣沥青混合料路面进行经济效益评估。结果表明,ARAC-13沥青混合料的毛体积相对密度和最佳油石比均与钢渣掺量呈正相关性,钢渣掺量的增加会降低混合料的体积稳定性,增大体积膨胀风险。当钢渣100%等体积替代粗集料时,ARAC-13沥青混合料的动稳定度、残留稳定度、冻融劈裂强度比、最大弯拉应变(-10℃)、摆值和构造深度均有不同程度的提高,可显著提升ARAC-13沥青混合料的路用性能,且可节约7.0%左右的材料成本,具有较大的应用前景和经济价值。 展开更多

关键词 钢渣 ARAC-13 路用性能 体积稳定性 经济效益

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温度场及非均布移动荷载作用下沥青路面力学响应分析 被引量：19

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作者 董泽蛟 潘小康 +1 位作者 邵显智 周兴业 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期740-746,793,共8页

为研究路面结构实际温度场对沥青路面结构动力响应的影响,基于路面结构温度场现场实测数据及室内实际路面材料动态模量试验结果,建立温度场分析和非均布移动荷载作用下沥青路面瞬态动力分析三维有限元模型,分析路面结构在实际温度-荷载... 为研究路面结构实际温度场对沥青路面结构动力响应的影响,基于路面结构温度场现场实测数据及室内实际路面材料动态模量试验结果,建立温度场分析和非均布移动荷载作用下沥青路面瞬态动力分析三维有限元模型,分析路面结构在实际温度-荷载作用下的动力响应规律,并与传统的等温结构模型动力响应结果进行对比分析.结果表明,层底控温方法模拟出的温度场可用于分析夏季高温时段和低温时段沥青路面的实际动力响应;夏季一天中高温时段,等温模型高估了竖向应变及上、下面层的剪应变,低估了中面层的剪应变;夏季一天中低温时段,沥青路面的实际动力响应大于等温模型的计算值,等温模型低估了温度分布对沥青路面车辙和开裂的影响. 展开更多

关键词 道路工程 等温模型 数值模拟 动力响应 温度场 非均布移动荷载

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基于YOLOX-G算法的隧道裂缝实时检测 被引量：22

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作者 周中 闫龙宾 +1 位作者 张俊杰 杨豪 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2751-2762,共12页

裂缝是隧道衬砌最常见的病害之一,影响隧道的结构耐久性和运营安全性。由于现役隧道日常检修任务艰巨,因此对隧道裂缝的高效智能化检测至关重要。针对隧道衬砌裂缝传统检测方法检测精度低、检测速度慢等问题,基于YOLOX算法提出一种新的Y... 裂缝是隧道衬砌最常见的病害之一,影响隧道的结构耐久性和运营安全性。由于现役隧道日常检修任务艰巨,因此对隧道裂缝的高效智能化检测至关重要。针对隧道衬砌裂缝传统检测方法检测精度低、检测速度慢等问题,基于YOLOX算法提出一种新的YOLOX-G隧道衬砌裂缝图像检测算法。采用Ghostnet替换YOLOX的CSPDarknet主干网络,在加强特征提取网络中利用Ghost卷积代替原卷积块,用GIOU损失函数代替IOU损失函数。将YOLOX-G算法与YOLOX,YOLOv5,YOLOv3,SSD和Faster RCNN 5种算法在构建的隧道裂缝图像数据集上进行实验对比,结果显示:YOLOX-G算法的F1分数为85.29%,相较于其他5种算法分别提高了4.26%,6.49%,7.29%,17.23%和4.53%;AP值为90.14%,相较于其他5种算法分别提高了7.28%,10.93%,11.53%,17.65%和10.38%。此外,YOLOX-G算法模型数据大小为38.1 M,相对于YOLOX算法模型压缩了81.59%;检测单张图片的时间为15.12 ms,FPS为66.14帧/s,相较于其他5种算法分别提高了18.89帧/s,13.92帧/s,21.41帧/s,25.72帧/s和49.69帧/s。因此,提出的YOLOX-G算法满足移动设备对模型大小的要求及对帧率的需求,可以实现对隧道衬砌裂缝高速度、高精度、实时动态性检测。 展开更多

关键词 隧道工程 裂缝检测 深度学习 神经网络

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氨基硅烷-蒙脱土/SBS改性沥青与改性集料的黏附性能 被引量：5

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作者 梁波 张宽宽 张海涛 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期195-205,共11页

沥青路面的水损害缩短了路面的使用寿命,提高沥青的黏聚力和沥青与集料之间的黏附性可有效改善水损害.采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性蒙脱土(NH_(2)-MMT),以增强苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的黏聚力.采用氨基硅... 沥青路面的水损害缩短了路面的使用寿命,提高沥青的黏聚力和沥青与集料之间的黏附性可有效改善水损害.采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性蒙脱土(NH_(2)-MMT),以增强苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的黏聚力.采用氨基硅烷KH550改性花岗岩(Gr)集料(NH_(2)-Gr),提高沥青与集料之间的黏附力.采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)对改性前后的蒙脱土和Gr集料进行表征.采用同时提高沥青黏聚力和沥青与集料之间黏附力的方式,NH_(2)-MMT/SBS改性沥青与NH_(2)-Gr集料的黏附功增长19%,剥落功下降24%.相比基质沥青,SBS改性沥青、NaMMT/SBS改性沥青和NH_(2)-MMT/SBS改性沥青的黏聚功比基质沥青分别增长了15%、22%和28%.相比基质沥青与Gr集料,NaMMT/SBS改性沥青和NH_(2)-MMT/SBS改性沥青的黏聚功分别增长了6%和12%.采用光电比色法测试沥青与集料的黏附性,与基质沥青/Gr集料相比,NH_(2)-MMT-SBS改性沥青/Gr集料对紫外光的吸收峰值由0.483增大至0.499.NH_(2)-MMT-SBS改性沥青/NH_(2)-Gr集料对紫外光的吸收峰值由0.474增大至0.557,结果表明:黏聚力和黏附力的同时改性可以有效提高沥青抗水损害性能,改性集料的效果更明显. 展开更多

关键词 道路工程 黏附性能 氨基硅烷表面改性 蒙脱土 集料 沥青

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