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基于力学响应分析的钢桥面铺装结构与材料的一体化
被引量:
2
1
作者
李东旭
江照伟
+4 位作者
彭建
李高俊
孙强
张进
刘恒彬
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第7期2974-2982,共9页
为解决钢桥面铺装耐久性不足问题,以两种双层沥青玛蹄脂混合料(stone mastic asphalt, SMA)铺装结构为研究对象,采用有限元分析方法确定典型桥面板最不利荷载位置,计算对比两种结构在该荷载位置下的力学响应,优选钢桥面铺装结构组合并...
为解决钢桥面铺装耐久性不足问题,以两种双层沥青玛蹄脂混合料(stone mastic asphalt, SMA)铺装结构为研究对象,采用有限元分析方法确定典型桥面板最不利荷载位置,计算对比两种结构在该荷载位置下的力学响应,优选钢桥面铺装结构组合并提出设计指标要求;其次,室内制备A、B两种高黏高弹改性沥青,以沥青胶结料及混合料路用性能为考察标准,对比分析胶结料类型对钢桥面铺装沥青混合料路用性能的影响规律,优选沥青胶结料类型;最后,借助室内拉拔及斜剪试验,对铺装层与钢板之间的层间黏结状况进行评价,并结合实体工程对最不利温度条件下铺筑层的黏结性能进行检验。结果表明:跨中位置为钢桥面的最不利荷位,应以铺装层在该位置的拉应力、竖向位移及层底剪应力作为钢桥面铺装的主要设计指标;所设计的两种铺装结构力学响应规律一致,其中,结构2(SMA-13+SMA-10+沥青胶砂)的竖向位移及层底剪应力较小,宜作为优选结构;A、B高黏高弹改性沥青的路用性能较SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)改性沥青优势显著,又以A高黏高弹改性沥青性能最优,用其制备的混合料路用性能最为优异;拉拔试验测试结果表明,25℃及60℃温度条件下铺装层-钢板间黏结强度均满足设计要求,工程应用地区铺装结构层内温度呈周期变化规律,最高温度未超60℃,以该温度层间黏结强度作为设计指标科学合理,同时不利温度下实体工程各结构层间黏结强度均满足设计要求。
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关键词
钢桥面
铺装结构
高黏高弹改性沥青
温度场监测
层间黏结性能
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职称材料
基于车辆加载实验的沥青路面动力响应分析
被引量:
11
2
作者
韩文扬
祝丽
+1 位作者
韦金城
闫翔鹏
《科学技术与工程》
北大核心
2018年第9期130-135,共6页
为研究车辆荷载作用下路面结构的动力响应,对沥青路面进行不同轴重,车速及不同的沥青层厚度条件下路面动力响应实测。结果表明:(1)柔性基层底部、下面层底部应变随车速增加而减小,随轴重增加而增大;(2)轴重相同时,下面层底部应变大于柔...
为研究车辆荷载作用下路面结构的动力响应,对沥青路面进行不同轴重,车速及不同的沥青层厚度条件下路面动力响应实测。结果表明:(1)柔性基层底部、下面层底部应变随车速增加而减小,随轴重增加而增大;(2)轴重相同时,下面层底部应变大于柔性基层底部应变;(3)下面层底部及柔性基层底部应变均随沥青层厚度增加而减小,厚度增加至23 cm时柔性基层底部应变不再显著降低;(4)基于层状弹性理论体系的计算结果与实测应变发展趋势并不一致,计算结果显示柔性基层底部应变大于下面层底部,拉应变随深度增加而增大,而实测结果表明最大应变并没有如计算那样出现在柔性基层底,而是出现在下面层底,因此经典层状弹性理论体系中以沥青混合料层底拉应变为最不利应变具有一定局限性。
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关键词
沥青路面
车载试验
应变传感器
动力响应
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职称材料
基于激光回弹快速检测方法的SBS改性沥青自然老化行为研究
被引量:
1
3
作者
李东旭
江照伟
+3 位作者
彭建
张进
刘恒彬
孙强
《森林工程》
北大核心
2024年第5期198-206,共9页
为解决沥青老化行为预测研究中室内模拟老化与实际老化偏差大、缺乏易于工程推广的科学评价指标等问题,以在役高速不同老化程度的SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)改性沥青为对象,借助沥青质量激光回弹快速检测系统(ABQT),通过获...
为解决沥青老化行为预测研究中室内模拟老化与实际老化偏差大、缺乏易于工程推广的科学评价指标等问题,以在役高速不同老化程度的SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)改性沥青为对象,借助沥青质量激光回弹快速检测系统(ABQT),通过获取最大蠕变变形、弹性恢复率、加载变形速率系数和回弹变形速率系数等指标评价沥青性能变化规律,并与沥青常规老化性能指标相对比,分析这些指标评价沥青自然老化行为的准确性;在此基础上,以这些指标建立沥青老化非线性预测模型,通过获取沥青老化速率值分析自然老化状态下沥青性能衰变规律,并最终提出合理的预防性养护时间。结果表明,最大蠕变变形、加载变形速率系数和回弹变形速率系数等指标可以有效表征沥青老化性能衰变过程,同时基于这些指标建立的沥青老化非线性预测模型适用性强,可以实现沥青性能-老化时间的双向计算;随老化时间的延长,最大蠕变变形、加载变形速率系数和回弹变形速率系数指标所对应的老化速率值均以三次函数模型形式衰变,老化速率拐点分别为6.67、5.56、6.67 a,考虑到沥青混合料性能安全,建议以5.56 a作为介入预防性养护措施恢复沥青性能的阈值。
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关键词
道路工程
SBS改性沥青
沥青老化
性能评价
非线性预测
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职称材料
碳化与冻融交替作用下的混凝土抗压强度
被引量:
6
4
作者
冉晋
张金喜
+1 位作者
杨米加
王建刚
《建筑材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期517-521,542,共6页
通过室内单一碳化、单一冻融,以及碳化与冻融交替作用下的混凝土耐久性循环试验,对比分析了混凝土相对抗压强度、相对动弹性模量和碳化深度等指标的变化规律.结果表明:在碳化与冻融交替作用下,混凝土相对抗压强度要比单一冻融作用时大,...
通过室内单一碳化、单一冻融,以及碳化与冻融交替作用下的混凝土耐久性循环试验,对比分析了混凝土相对抗压强度、相对动弹性模量和碳化深度等指标的变化规律.结果表明:在碳化与冻融交替作用下,混凝土相对抗压强度要比单一冻融作用时大,但增加程度有限;混凝土相对动弹性模量要比单一冻融作用时小,碳化深度则比单一碳化作用时大.碳化与冻融交替作用下的混凝土抗冻耐久性较之单一冻融作用下有所下降,抗碳化能力较之单一碳化作用下有所减弱.最后建立了碳化与冻融交替作用下以碳化时间和冻融循环次数为变量的混凝土抗压强度拟合模型.
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关键词
混凝土
碳化
冻融
交替作用
相对抗压强度
相对动弹性模量
碳化深度
拟合模型
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职称材料
基于力学响应的全厚式高模量沥青路面结构组合及优化
被引量:
18
5
作者
徐希忠
韦金城
+1 位作者
张晓萌
陈婷婷
《科学技术与工程》
北大核心
2022年第11期4581-4587,共7页
为了分析高模量沥青混凝土在全厚式沥青路面中的合理层位及使用情况,基于山东省典型全厚式沥青路面结构,通过构建全厚式沥青路面结构数值模型,分别将高模量沥青混凝土置于下面层、基层、底基层、基层+底基层、下面层+底基层及不设置高...
为了分析高模量沥青混凝土在全厚式沥青路面中的合理层位及使用情况,基于山东省典型全厚式沥青路面结构,通过构建全厚式沥青路面结构数值模型,分别将高模量沥青混凝土置于下面层、基层、底基层、基层+底基层、下面层+底基层及不设置高模量沥青混凝土六种工况,分析了各工况条件下力学响应指标的差异,以力学响应改善率为指标确定高模量沥青混凝土合理层位,并采用正交试验进行验证。结果表明:除工况二剪应力增大外,其余工况条件下各力学响应均有所改善,高模量沥青混凝土设置可显著改善全厚式沥青路面结构性能,并建议设置在下面层和底基层,经正交试验分析,高模量沥青混凝土设置在下面层和底基层是合理的。
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关键词
硬质沥青
高模量混凝土
全厚式沥青路面
力学响应
合理层位
正交试验
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职称材料
碳化与盐冻交替作用下混凝土强度衰减模型
6
作者
冉晋
孟庆伟
+2 位作者
马士杰
申全军
张金喜
《混凝土》
CAS
北大核心
2018年第6期52-55,共4页
在室内开展了碳化作用、盐水环境下的冻融作用(本文称盐冻),以及碳化与盐冻交替作用下的混凝土耐久性试验,测试了3种混凝土的抗压强度,并对比分析了它们的变化规律。结果表明:碳化作用有利于混凝土的抗压强度增长,但盐冻作用和碳化与盐...
在室内开展了碳化作用、盐水环境下的冻融作用(本文称盐冻),以及碳化与盐冻交替作用下的混凝土耐久性试验,测试了3种混凝土的抗压强度,并对比分析了它们的变化规律。结果表明:碳化作用有利于混凝土的抗压强度增长,但盐冻作用和碳化与盐冻交替作用则降低了混凝土抗压强度,而且碳化与盐冻交替作用显著加速了混凝土的抗压强度损失。基于碳化和盐冻单独作用下的混凝土相对抗压强度数据,建立了以碳化时间和盐冻循环次数为变量的碳化与盐冻交替作用下的混凝土抗压强度衰减模型,可以较好地预测相应环境条件下混凝土抗压强度发展变化。
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关键词
混凝土
碳化
盐冻
交替作用
抗压强度
衰减模型
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职称材料
题名
基于力学响应分析的钢桥面铺装结构与材料的一体化
被引量:
2
1
作者
李东旭
江照伟
彭建
李高俊
孙强
张进
刘恒彬
机构
安徽省引江济淮集团有限公司
山东省
交通
科学研究院
高速公路
养护
技术
交通行业
重点
实验室
(
济南
)
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第7期2974-2982,共9页
基金
国家重点研发计划(18YFB1600103)
引江济淮工程科技创新项目(YJJH-ZT-ZX-20220708485)。
文摘
为解决钢桥面铺装耐久性不足问题,以两种双层沥青玛蹄脂混合料(stone mastic asphalt, SMA)铺装结构为研究对象,采用有限元分析方法确定典型桥面板最不利荷载位置,计算对比两种结构在该荷载位置下的力学响应,优选钢桥面铺装结构组合并提出设计指标要求;其次,室内制备A、B两种高黏高弹改性沥青,以沥青胶结料及混合料路用性能为考察标准,对比分析胶结料类型对钢桥面铺装沥青混合料路用性能的影响规律,优选沥青胶结料类型;最后,借助室内拉拔及斜剪试验,对铺装层与钢板之间的层间黏结状况进行评价,并结合实体工程对最不利温度条件下铺筑层的黏结性能进行检验。结果表明:跨中位置为钢桥面的最不利荷位,应以铺装层在该位置的拉应力、竖向位移及层底剪应力作为钢桥面铺装的主要设计指标;所设计的两种铺装结构力学响应规律一致,其中,结构2(SMA-13+SMA-10+沥青胶砂)的竖向位移及层底剪应力较小,宜作为优选结构;A、B高黏高弹改性沥青的路用性能较SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)改性沥青优势显著,又以A高黏高弹改性沥青性能最优,用其制备的混合料路用性能最为优异;拉拔试验测试结果表明,25℃及60℃温度条件下铺装层-钢板间黏结强度均满足设计要求,工程应用地区铺装结构层内温度呈周期变化规律,最高温度未超60℃,以该温度层间黏结强度作为设计指标科学合理,同时不利温度下实体工程各结构层间黏结强度均满足设计要求。
关键词
钢桥面
铺装结构
高黏高弹改性沥青
温度场监测
层间黏结性能
Keywords
steel bridge deck
pavement structure
high viscosity and elasticity modified asphalt
temperature field detection
interlayer bonding performance
分类号
U418.8 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于车辆加载实验的沥青路面动力响应分析
被引量:
11
2
作者
韩文扬
祝丽
韦金城
闫翔鹏
机构
高速公路
养护
技术
交通行业
重点
实验室
(
济南
)
山东建筑大学
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2018年第9期130-135,共6页
基金
山东省交通科技创新计划项目(2016B15)资助
文摘
为研究车辆荷载作用下路面结构的动力响应,对沥青路面进行不同轴重,车速及不同的沥青层厚度条件下路面动力响应实测。结果表明:(1)柔性基层底部、下面层底部应变随车速增加而减小,随轴重增加而增大;(2)轴重相同时,下面层底部应变大于柔性基层底部应变;(3)下面层底部及柔性基层底部应变均随沥青层厚度增加而减小,厚度增加至23 cm时柔性基层底部应变不再显著降低;(4)基于层状弹性理论体系的计算结果与实测应变发展趋势并不一致,计算结果显示柔性基层底部应变大于下面层底部,拉应变随深度增加而增大,而实测结果表明最大应变并没有如计算那样出现在柔性基层底,而是出现在下面层底,因此经典层状弹性理论体系中以沥青混合料层底拉应变为最不利应变具有一定局限性。
关键词
沥青路面
车载试验
应变传感器
动力响应
Keywords
asphalt pavement
vehicle test
asphalt strain gauge
dynamic response
分类号
U416.217 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于激光回弹快速检测方法的SBS改性沥青自然老化行为研究
被引量:
1
3
作者
李东旭
江照伟
彭建
张进
刘恒彬
孙强
机构
安徽省引江济淮集团有限公司
山东省
交通
科学研究院
高速公路
养护
技术
交通行业
重点
实验室
(
济南
)
出处
《森林工程》
北大核心
2024年第5期198-206,共9页
基金
国家重点研发计划项目(18YFB1600103)
引江济淮工程科技创新项目(YJJH-ZT-ZX-20220708485)。
文摘
为解决沥青老化行为预测研究中室内模拟老化与实际老化偏差大、缺乏易于工程推广的科学评价指标等问题,以在役高速不同老化程度的SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)改性沥青为对象,借助沥青质量激光回弹快速检测系统(ABQT),通过获取最大蠕变变形、弹性恢复率、加载变形速率系数和回弹变形速率系数等指标评价沥青性能变化规律,并与沥青常规老化性能指标相对比,分析这些指标评价沥青自然老化行为的准确性;在此基础上,以这些指标建立沥青老化非线性预测模型,通过获取沥青老化速率值分析自然老化状态下沥青性能衰变规律,并最终提出合理的预防性养护时间。结果表明,最大蠕变变形、加载变形速率系数和回弹变形速率系数等指标可以有效表征沥青老化性能衰变过程,同时基于这些指标建立的沥青老化非线性预测模型适用性强,可以实现沥青性能-老化时间的双向计算;随老化时间的延长,最大蠕变变形、加载变形速率系数和回弹变形速率系数指标所对应的老化速率值均以三次函数模型形式衰变,老化速率拐点分别为6.67、5.56、6.67 a,考虑到沥青混合料性能安全,建议以5.56 a作为介入预防性养护措施恢复沥青性能的阈值。
关键词
道路工程
SBS改性沥青
沥青老化
性能评价
非线性预测
Keywords
road engineering
SBS modified asphalt
aging of asphalt
performance evaluation
nonlinear prediction
分类号
U414 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
碳化与冻融交替作用下的混凝土抗压强度
被引量:
6
4
作者
冉晋
张金喜
杨米加
王建刚
机构
北京工业大学
交通
工程北京市
重点
实验室
高速公路
养护
技术
交通行业
重点
实验室
(
济南
)
北达科他州立大学土木与环境工程系
出处
《建筑材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期517-521,542,共6页
基金
国家自然科学基金面上项目(51278016)
文摘
通过室内单一碳化、单一冻融,以及碳化与冻融交替作用下的混凝土耐久性循环试验,对比分析了混凝土相对抗压强度、相对动弹性模量和碳化深度等指标的变化规律.结果表明:在碳化与冻融交替作用下,混凝土相对抗压强度要比单一冻融作用时大,但增加程度有限;混凝土相对动弹性模量要比单一冻融作用时小,碳化深度则比单一碳化作用时大.碳化与冻融交替作用下的混凝土抗冻耐久性较之单一冻融作用下有所下降,抗碳化能力较之单一碳化作用下有所减弱.最后建立了碳化与冻融交替作用下以碳化时间和冻融循环次数为变量的混凝土抗压强度拟合模型.
关键词
混凝土
碳化
冻融
交替作用
相对抗压强度
相对动弹性模量
碳化深度
拟合模型
Keywords
concrete
carbonation
freezing-thawing
alternate action
relative compressive strength
relative dynamic modulus of elasticity
carbonation depth
fitting model
分类号
TU528.01 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
基于力学响应的全厚式高模量沥青路面结构组合及优化
被引量:
18
5
作者
徐希忠
韦金城
张晓萌
陈婷婷
机构
山东省
交通
科学研究院
高速公路
养护
技术
交通行业
重点
实验室
(
济南
)
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2022年第11期4581-4587,共7页
基金
国家重点研发计划(2018YFB1600100)
山东省自然科学基金(ZR2020QE271)
山东省重点研发计划(2019GSF109020,2019GGX101042)。
文摘
为了分析高模量沥青混凝土在全厚式沥青路面中的合理层位及使用情况,基于山东省典型全厚式沥青路面结构,通过构建全厚式沥青路面结构数值模型,分别将高模量沥青混凝土置于下面层、基层、底基层、基层+底基层、下面层+底基层及不设置高模量沥青混凝土六种工况,分析了各工况条件下力学响应指标的差异,以力学响应改善率为指标确定高模量沥青混凝土合理层位,并采用正交试验进行验证。结果表明:除工况二剪应力增大外,其余工况条件下各力学响应均有所改善,高模量沥青混凝土设置可显著改善全厚式沥青路面结构性能,并建议设置在下面层和底基层,经正交试验分析,高模量沥青混凝土设置在下面层和底基层是合理的。
关键词
硬质沥青
高模量混凝土
全厚式沥青路面
力学响应
合理层位
正交试验
Keywords
hard asphalt
high modulus concrete
full thickness asphalt pavement
mechanical response
reasonable layer
orthogonal test
分类号
U416.217 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
碳化与盐冻交替作用下混凝土强度衰减模型
6
作者
冉晋
孟庆伟
马士杰
申全军
张金喜
机构
高速公路
养护
技术
交通行业
重点
实验室
(
济南
)
山东
高速
工程咨询有限公司
北京工业大学
交通
工程北京市
重点
实验室
出处
《混凝土》
CAS
北大核心
2018年第6期52-55,共4页
文摘
在室内开展了碳化作用、盐水环境下的冻融作用(本文称盐冻),以及碳化与盐冻交替作用下的混凝土耐久性试验,测试了3种混凝土的抗压强度,并对比分析了它们的变化规律。结果表明:碳化作用有利于混凝土的抗压强度增长,但盐冻作用和碳化与盐冻交替作用则降低了混凝土抗压强度,而且碳化与盐冻交替作用显著加速了混凝土的抗压强度损失。基于碳化和盐冻单独作用下的混凝土相对抗压强度数据,建立了以碳化时间和盐冻循环次数为变量的碳化与盐冻交替作用下的混凝土抗压强度衰减模型,可以较好地预测相应环境条件下混凝土抗压强度发展变化。
关键词
混凝土
碳化
盐冻
交替作用
抗压强度
衰减模型
Keywords
concrete
carbonation
salt freezing
alternate actions
compressive strength
attenuation model
分类号
TU528.01 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于力学响应分析的钢桥面铺装结构与材料的一体化
李东旭
江照伟
彭建
李高俊
孙强
张进
刘恒彬
《科学技术与工程》
北大核心
2025
2
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职称材料
2
基于车辆加载实验的沥青路面动力响应分析
韩文扬
祝丽
韦金城
闫翔鹏
《科学技术与工程》
北大核心
2018
11
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职称材料
3
基于激光回弹快速检测方法的SBS改性沥青自然老化行为研究
李东旭
江照伟
彭建
张进
刘恒彬
孙强
《森林工程》
北大核心
2024
1
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职称材料
4
碳化与冻融交替作用下的混凝土抗压强度
冉晋
张金喜
杨米加
王建刚
《建筑材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
6
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职称材料
5
基于力学响应的全厚式高模量沥青路面结构组合及优化
徐希忠
韦金城
张晓萌
陈婷婷
《科学技术与工程》
北大核心
2022
18
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职称材料
6
碳化与盐冻交替作用下混凝土强度衰减模型
冉晋
孟庆伟
马士杰
申全军
张金喜
《混凝土》
CAS
北大核心
2018
0
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