刘文[1]2004年在《水泥混凝土路面结构可靠性设计与评估研究》文中研究说明公路交通是国民经济、社会发展和人民生活必不可少的公共基础设施，是衡量一个国家国民经济实力和现代化发展水平的重要标志。由于车辆荷载和道路环境等因素作用的不确定性以及路面结构设计参数的复杂性，使得水泥混凝土路面结构设计与实际情况存在不相符现象，因此，如何进一步完善现行的路面设计方法以及如何科学合理地对现有路面性能进行评估，一直是国内外学术界与工程界关注的热点问题。本文在分析总结国内外大量相关研究成果的基础上，结合我国水泥混凝土路面工程实际状况，对上述问题进行了较深入系统的研究，主要内容包括： (1) 简要介绍了工程结构可靠性基本理论，分析对比了路面结构与一般工程结构在可靠度和极限状态表述等方面的差异，提出了适合路面结构特点的可靠度分析方法。 (2) 结合国内外大量调研资料，对影响水泥混凝土路面结构可靠性的因素及其不确定性进行了较为系统的研究，并按高、中、低叁级变异水平给出了各项设计参数的变异范围推荐值。 (3) 运用模糊随机可靠性理论建立了水泥混凝土路面结构模糊随机可靠度设计模型，并进一步讨论了其中各项设计参数的变异性。 (4) 系统地分析了影响水泥混凝土路面结构耐久性的主要因素，通过引入动态可靠度指标和耐久性设计系数的途径，建立了水泥混凝土路面结构耐久性设计验算方法，该方法与现行的水泥混凝土路面结构设计方法具有较好的协调性。 (5) 系统分析了现有水泥混凝土路面结构可靠性评估的特点，并从路面使用性能的角度建立了现有水泥混凝土路面可靠性评估的神经网络模型，通过评估实例验证了该模型的有效性。 综上所述，该项研究成果不仅进一步完善了路面结构设计理论，而且对路面工程实践也具有十分重要的指导意义。
敖祥[2]2014年在《旧沥青路面加铺及可靠性研究》文中研究指明本文以深汕高速公路大修工程为依托，开展旧沥青路面加铺罩面典型结构设计方法研究。文中建立了适用于旧沥青路面罩面结构设计的路面基层结构刚柔转换公式，并对其在实际工程中的应用进行了研究，提出了在实际应用中的路面基层结构刚柔判断方法；进行了旧沥青路面罩面结构可靠性设计方法研究并提出了基于刚柔转换理论体系的罩面结构设计；最后结合试验路长期性能观测及省内典型路面结构调查分析，提出了适合广东省气候、水文地质、交通及旧路结构情况的沥青罩面典型结构。主要研究成果如下：①对旧路面结构进行了结构评估，以便更好的了解路面病害发展状况及现状，为罩面层结构设计提供依据；对各类病害进行了统计分析及病害等级评价。②研究旧沥青路面基层结构的刚柔转换标准，认为旧路基层的刚柔类型是相对于面层强度而言的，故从半刚性基层与柔性基层沥青路面结构层底弯拉应力受力模式的不同出发，回归分析得到了旧路基层结构刚柔类型的判定公式。③应用有限元结构分析软件建立有限元模型对路面基层结构的刚柔转换判定公式进行了理论验证，证明了刚柔转换判断公式具有非常高的可靠性。④研究了沥青路面的结构可靠性理论，建立了基于有限元的沥青路面结构可靠性计算方法，将可靠度纳入沥青路面及罩面结构设计中，提出了沥青路面结构设计的极限状态方程。⑤提出了基于刚柔转换理论体系的罩面结构设计方法，并结合具体工程实例进行了设计。⑥根据不同旧路强度在不同交通等级下所需加铺的罩面层数对路表弯沉进行分段，结合广东省路用材料调查及沥青路面典型结构研究成果，提出了不同交通等级及弯沉等级下的沥青罩面典型结构图谱。
张斐[3]2010年在《高速公路改扩建路面可靠性分析》文中提出针对高速公路改扩建,对新旧路面拼接质量有一个定性和定量的描述,确定改扩建路面工程的可靠性,从指导路面改扩建设计、施工来讲,具有重要意义。本文从可靠性研究的历史出发,分别研究了拓宽路面与旧路面在模量、厚度以及计算方法上的差异,建立了新建和旧路面以弯沉为对象的极限状态方程。通过现场和室内的试验,对新旧路面进行了抽样检验,统计出了路面材料、厚度以及一系列参数的取值状况,通过w检验方法,对样本的分布规律进行了假设检验,采用数值模拟方法计算了路面的可靠度。同时,对路面改扩建的受力状况进行了受力数值模拟,对新建和旧路面进行了对比验算。以西安至潼关高速公路改扩建工程为依托,具体调查了原路面在整治之前的破损状况,以及在大修之前和大修之后路面整体的弯沉状况。结合施工,对路基、基层、面层进行了一系列的取样和观测,研究了旧路面与新建路面在可靠性上的差异及其成因,提出了施工控制措施,并跟踪施工进度,对试验段路面的可靠性进行了评估。
周文欢[4]2011年在《路面加速加载设施优选对策研究》文中研究表明路面的早期损坏、特殊地质地区路基病害、特殊地域条件下路用材料的耐久性问题等已成为制约交通基础设施建设的瓶颈问题，由此造成的经济损失和社会影响难以估量。加速加载试验能够在短期内模拟道路结构在荷载和外界环境影响下的耦合作用效果，解释沥青路面早期损坏机理、验证道路和机场道面工程中的新材料和新技术，是解决各类病害防治与控制问题的有效方法。加速加载试验作为一种先进的试验研究方法，已经被世界上多个国家广泛应用于路面设计、施工、运营、养护领域。与国外发达国家相比，我国开展加速加载试验研究的起步相对较晚，试验研究方法基本停留在参数试验水平的阶段；加速加载造价较高，修建困难，加之政府部门对加速加载设施的情况了解还不够充分，一定程度上制约了我国加速加载试验研究的开展，这与我国快速发展的公路交通建设与养护实际很不适应。本文在总结国内外加速加载试验领域研究的先进成果基础上，分析了我国推广开展加速加载研究计划的潜在受益，通过国内需求调研和分析，利用层次分析法研究适合我国国情的加速加载选型方案，探索加速加载试验场建设方法和管理体系，经济分析加速加载试验场建设成本，为我国交通主管部门审批和决策加速加载相关项目提供辅助，为广大高校和科研机构规划、设计和开展加速加载相关领域研究提供有益参考。基于上述的考虑，本文在以下几个方面开展了相关研究工作：（1）开展加速加载研究的必要性和在我国大力开展加速加载研究的优势；（2）各种加速加载设备的选型和各类设备优缺点；（3）建设加速加载试验场的必要条件分析；（4）建立加速加载试验组织方式和人员分析；（5）建设加速加载试验场的经济性分析。取得了以下研究进展：（1）在深入的文献查阅基础上，对国际国内加速加载设备、试验场、加速加载方法应用于工程领域的现状和已开展的研究项目进行了详细阐述，为交通行业主管部门、国内专家、工程技术人员、管理人员全面了解加速加载试验领域相关成果、选取调研目标、采购设备、规划建设加速加载试验场地提供参考。（2）通过选取七大类68个研究方向的问卷对国内67名不同背景工程技术专家进行全面需求调查，分析归纳了我国开展加速加载试验研究的潜在受益和研究方向，全面了解了国内专家对加速加载领域的认知程度和熟悉程度，为下一步国家和行业成立专门研究机构，开展加速加载相关领域研究奠定基础。（3）综合考虑加速加载设备的使用特性、使用用途和使用价值叁个方面的36个关键指标，利用层次分析法建立了加速加载选型指标体系，并计算了指标权重，利用模糊评价的方法进行了选型理论推导。（4）运用经济分析方法给出了适合我国国情的加速加载选型方案和试验场配套建设方案。
刘伟强[5]2008年在《水泥混凝土路面性能评估及养护决策研究》文中进行了进一步梳理水泥混凝土路面是高等级路面的重要类型之一,但由于经常受交通荷载、气候和自然因素的长期反复作用,路面会逐渐产生破坏。在对水泥混凝土路面评价过程中,现有的研究成果和规范大部分从混凝土路面的各个性能出发,进行分项指标评价,这种评价方法不能综合反应其路面性能。路面性能受到多种因素的制约,并且这些因素之间的关系错综复杂,以不同的特征和相互组合对路面性能产生综合影响。若以单个指标对路面性能进行评价,其评价结果常常具有矛盾性、不确定性和不相容性。直接利用评价标准难以作出确切的评价,而且由于评价标准是界限明显的量化标准,这将遗漏一些有用的信息甚至会导致错误的结论。模糊评价法是对受多个因素影响的事物作出全面评价的一种有效的综合评价方法。它突破了精确数学的逻辑和语言,强调了影响事物因素中的模糊性,较为深刻地刻画了事物的客观属性。论文依托广东省G105广从段实体水泥混凝土路面项目,在大量国内外资料调研和实体调查分析、理论研究的基础上,采用模糊物元分析法,对水泥混凝土路面进行分项和综合评价,得到如下主要的研究结果:1)根据到水泥混凝土路面维修费用和交通量的调查分析,提出进行路面养护和性能评估的迫切性、可行性和必要性。2)按照传统方法和水泥混凝土养护规范要求,对水泥混凝土路面的路面破损、抗滑能力、平整度、承载力、脱空状况等各个指标进行分项检查,得出路面各个指标的性能状态。3)针对水泥混凝土路面性能评估的分散性,结合复合物元分析模型,结合实体工程对水泥混凝土路面性能进行综合评估。4)综合评价中权重的确定尤为重要,本文将AHP法与熵值法结合为熵权,作为主客观权重的修正,并以此为基础采用模糊物元评价方法进行实例分析,与实际情况一致。5)以整个寿命周期内的养护资金需求情况为主要控制指标提出养护决策方案并给出其5个主要步骤。根据全路段的纵向裂缝、填缝料损坏、磨损或露骨、角隅碎裂、脱空板等病害,提出相应的维修措施。
陈露一[6]2008年在《公路路面结构服役性能评估研究》文中研究表明公路路面结构在服役过程中会经受荷载、温度、湿度等因素的影响,结构会不断发生演变,进而引起病害的发生,极大地影响了路面的工作性能和使用寿命。因而对路面在服役过程中内部结构的演化规律和使用性能进行实时监测与评价,将有助于及早发现病害,并及早处置,确保路面的安全畅通。本文在深入分析高速公路常见病害产生原因和机理的基础上,提出了一种科学、实效、快速的路面结构健康状况评价体系。体系功能的发挥主要利用内部埋设传感器和外部无损检测相结合的方法,通过检测路面结构内应力、应变、温度、湿度等物理量的变化和发展,分析总结路面结构内部的演化规律。结合汉宜高速公路实际工程,对典型路段进行了长达一年半的健康监测,取得了大量数据,为快速评估路面结构性能和超前预测结构病害发展进行了有益尝试。主要结论为:(1)路面结构内温度随季节的变化规律明显,温度的变化主要受环境条件的影响,不同深度处温度、温度梯度及变温速率均不同;路面结构内湿度受环境条件影响亦较大,相对湿度大小随雨水等环境条件而改变;路面结构受到的应变变化幅度较小,且总体应变变化曲线较为平滑,未出现突变现象。应变的变化主要是温度变化引起的。(2)利用探地雷达、冲击回波和红外热像等组成的无损检测系统的探测和分析表明:路面各层分布均匀,厚度值不变,且各层界面平整,界面粘结状况良好,未出现基层断板、开裂等现象;同一时间内沥青面层温度分布曲线非常平滑,温差小于0.5℃。综合传感器监测结果可以看出:被测路段在监测期间,整体结构完好,未出现任何病害,处于健康状态。(3)健康评价体系不仅能及早预报病害的发生和发展,还能对已发病害的类型和原因给出较为准确全面的信息。(4)建立的路面结构健康状况评价系统能对现有路面结构在服役过程中的结构性能进行有效实时的跟踪监测,该系统有助于制定合理、有效的路面养护、管理和维修方案与措施。
陶卓辉[7]2006年在《多孔水泥混凝土路面材料设计及性能研究》文中提出路面/轮胎噪声现在已经成为重要的环境污染之一,尤其对位于公路附近的区域影响更大,尽管采用隔音设备可以降低噪声,但造价太高且影响美观。多孔水泥混凝土由于具有较大的孔隙率,可以使路面/轮胎噪声很好的宣泄,抑制单极子噪声源的产生,也可以起到吸声的效果,从而减少噪声。另外,多孔水泥混凝土具有较强的排水性能,使得路表积水可以不经排水设施而直接从路面结构中下渗而迅速排除,减少了溅水、喷雾等现象的发生,从而大大提高车辆雨天的安全行驶性能。首先,对多孔水泥混凝土的材料设计及其性能测试方法进行了研究,利用填充包裹理论对其配合比进行设计,通过静压成型和捣实成型的对比研究,确定了其成型工艺,提出了孔隙率、孔径大小以及有效孔隙率的测试方法。其次,对多孔水泥混凝土的力学性能进行了研究,通过建立孔隙率、水灰比、级配、增强剂与其强度的关系,得出了合适的水灰比,在保证孔隙率为15～20%的前提下,只靠改善级配其强度达不到路用要求,硅灰的加入使其强度增加,强度满足路用要求;最后,对其干缩性能和抗冻融性能分别进行了评价分析。在强度评价的基础上,对多孔水泥混凝土的声学性能进行了研究,分析了有效孔隙率、孔径大小、孔结构参数、连通因子以及厚度与吸声系数的关系,得出了吸声性能最佳的有效孔隙率、级配以及厚度;通过建立实际降噪值与有效孔隙率、孔径大小的关系,得出了宣泄气体能力最佳的有效孔隙率和级配;最后,通过层次分析法对声学性能进行综合评价,得出了声学性能最佳的有效孔隙率以及级配。另外,对多孔水泥混凝土的透水性能进行了研究,通过建立有效孔隙率、孔径大小与渗透系数的关系,结合其实际透水性能,得出了满足一般排水性路面排水要求的有效孔隙率范围和级配。最后,对多孔孔水泥混凝土路面设计以及施工工艺进行了探讨,为多孔水泥混凝土路面的建设提供技术指导。
谭伟[8]2007年在《柳州市柳邕路、航领路、南环西路路面使用性能评估研究》文中研究说明随着我国高速公路建设事业的飞速发展，养护管理工作日益繁重。这主要表现为：早期修建的高速公路大多已经接近使用年限，需要翻修和改建；新建高速公路也由于诸多原因，有的出现了不同程度的损坏。为了及时修复已损坏的高速公路及其设施，保证高速公路运输畅通，提高高速公路使用效率，延长使用寿命，今后交通工作的重点必将由大规模建设转移到养护管理工作上来，这凸显路面管理的重要性。本文以柳州市内叁条长期跟踪的水泥混凝土路面路况调查数据为基础，研究了四个关键问题：1．从路面结构性能、使用质量指数、安全性能等方面评估了路面使用性能。2．对于小样本不完全数据信息，建立了基于灰色理论基础的路面使用状态综合评估模型。3．在分析研究路面使用性能预测方法的基础上，考虑影响路面使用性能的因素，结合我国高速公路养护管理的实际情况，提出了一种基于马尔可夫理论的预测模型。最后，根据路面使用性能的评定和预测结果，对高速公路顶目级路面养护管理进行了需求分析和决策分析。确定需养护路段和制定相应的养护维修对策，并对项目合理分配有限的养护资金，为改善和提高高等级公路路面的施工技术及养护管理水平提供可靠的依据。
廖碧海[9]2009年在《拱桥评估与加固的理论和实践研究》文中指出本文采用层次分析法、模糊数学方法、可靠度理论和方法、风险分析与决策方法、有限元分析方法，建立了既有拱桥评估与加固的理论体系。利用这些评估方法对拱桥进行安全性和可加固性评估，结果表明，采用本文提出的加固方法加固拱桥，拱桥的“可加固性高”。根据这一结论，提出了既有拱桥加固方案标准化的思路，并提出了标准化方案的具体措施、施工工序。全文主要工作如下：(1)对拱桥的受力行为进行了深入的研究。研究了拱桥之所以承载潜力较大的根本原因；从影响拱桥承载潜力的叁大因素：联合作用、主拱圈、拱轴线型入手，研究了病害对拱桥承载能力的影响。(2)提出了合理挖掘拱桥潜力的既有拱桥安全性评估方法。在拱桥受力行为研究的基础上，采用层次分析法及模糊数学，提出了合理挖掘拱桥承载潜力的既有拱桥安全性评估的思路及方法，并以实腹式圬工拱桥为对象，建立了系统的拱桥安全性评估指标体系。(3)对可靠性理论在既有拱桥评估中的运用进行了研究。提出可靠性评估在拱桥中运用的基本假设，建立了拱桥加固前后可靠性评估的思路、步骤。引入时变可靠度概念，考虑汽车荷载、抗力随时间变化的条件下，对加固后的拱桥进行了寿命预测研究。(4)提出了基于可靠度的风险分析和决策方法。搜集了部分拱桥坍塌的案例，通过对案例的统计分析，研究了既有拱桥坍塌的主要原因。研究了拱桥加固前、加固后、拆除新建叁种方案的总的期望损失模型。提出了拱桥风险消除率的概念并使之公式化，研究了基于拱桥“风险消除率”的决策准则。提出了基于风险的可加固性评估的思路和方法。(5)对拱桥的加固方法进行了深入的研究。对空腹式拱桥，提出了系列加固新方法，并用数值分析对新方法进行了优化研究。对实腹式拱桥，通过数值分析对比研究，优选出了从拱腹采用钢筋混凝土条带外包加固的方法。配合上述加固方法，提出了等应力法，解决了缺乏资料的情况下，拱桥的加固参数如拱背加固厚度的确定等难题。(6)得出了拱桥评估和加固的研究结论。采用本文提出的评估方法和思路，对课题组近年来完成的大量拱桥加固案例进行分析，结果表明，上述案例均“可加固性高”。由此可以推断，绝大多数拱桥利用本文提出的加固方法，其可加固性是高的。(7)提出了拱桥加固方案标准化的思路。根据本文评估与加固的研究成果，对拱桥加固标准化的方案、构造、措施、施工工序等进行了总结。
王朝辉[10]2008年在《沥青路面加铺技术研究》文中指出目前,国内很多沥青路面正处于维修、待修状态,公路设计、施工及科研的重点已逐渐从新设计和新建转移到旧路网的养护和维修。项目重点的转变使得沥青路面的加铺技术研究成为必要。世界各国对沥青路面评价、处治与加铺结构进行了很多研究,也取得了一些较为可喜的成果,但在某些方面研究还不够深入,不够系统。本文依托国家西部交通建设科技项目“沥青路面加铺层设计和施工技术研究”(项目号:2005 318 812 13)的资助,在广泛收集并分析国内外原有沥青路面加铺沥青层有关资料的基础上,结合我国加铺层结构的现有状况,对用沥青加铺层改造旧沥青路面的方法和理论作进一步的研究,力图提出符合国情、切实可行的沥青路面加铺技术。本文主要对以下几个方面的内容进行了研究:(1)针对现有综合评价方法的不足,首次建立了基于区间数逼近法的路面使用性能综合评价模型;结合工程实际要求,考虑道路属性变异,建立了基于累积差分法的路段均匀划分方法。(2)针对沥青路面铣刨厚度较难控制的问题,通过理论分析铣刨前后弯沉及铣刨前弯沉与铣刨后旧路当量回弹模量的变化规律,首次确定了基于弯沉控制的沥青路面铣刨设计准则,为铣刨厚度的确定及加铺层的设计提供了依据;同时,对层间粘层、透层、下封层、防水层等材料进行了深入研究,提出了层间处理技术。(3)对国内30余条高等级公路典型沥青混凝土路面沥青加铺层结构进行了系统调查,建立了旧沥青混凝土路面沥青加铺层计算结构与有限元计算模型,全面分析了荷载作用下及温度作用下典型沥青加铺层结构内力变化规律,并采用正交设计方法,对加铺层的耦合应力进行了数值分析;同时,建立了层间计算模型,对层间抗压、抗剪及层间温度场状况进行全面分析,确定了层间工作状态。(4)针对夹层设计比较模糊的情况,通过全面分析夹层设置位置对加铺层结构应力应变的影响,首次从夹层提高沥青加铺层结构抗开裂能力、延长疲劳寿命及提高抗剪切性能叁个不同功能考虑,确定了沥青加铺层结构夹层的合理位置。(5)在室内理想条件下,采用层间剪切仪、层间拉拔仪、马歇尔多功能强度试验机及车辙轮碾仪进行了不同层位格栅的沥青混合料及与加铺层结构相关的对比试验,并采用合理的方法对试验结果进行了评价;同时,采用普通车辙仪进行加铺层结构疲劳模拟对比试验,系统地对不同加铺层厚度的不同格栅设置层位及不同旧路锯缝深度的加铺层结构进行了研究。(6)提出了基于剩余寿命的加铺层结构设计方法,完善了旧沥青混凝土路面加铺层结构设计指标,确定了竖向剪切及层间剪切疲劳轴载换算系数;同时,提出了加铺层典型结构,建立了基于DEA的加铺层结构优化模型,弥补了以往优化方法的不足。
参考文献：
[1]. 水泥混凝土路面结构可靠性设计与评估研究[D]. 刘文. 郑州大学. 2004
[2]. 旧沥青路面加铺及可靠性研究[D]. 敖祥. 重庆交通大学. 2014
[3]. 高速公路改扩建路面可靠性分析[D]. 张斐. 长安大学. 2010
[4]. 路面加速加载设施优选对策研究[D]. 周文欢. 长安大学. 2011
[5]. 水泥混凝土路面性能评估及养护决策研究[D]. 刘伟强. 长沙理工大学. 2008
[6]. 公路路面结构服役性能评估研究[D]. 陈露一. 武汉理工大学. 2008
[7]. 多孔水泥混凝土路面材料设计及性能研究[D]. 陶卓辉. 东南大学. 2006
[8]. 柳州市柳邕路、航领路、南环西路路面使用性能评估研究[D]. 谭伟. 西南交通大学. 2007
[9]. 拱桥评估与加固的理论和实践研究[D]. 廖碧海. 华中科技大学. 2009
[10]. 沥青路面加铺技术研究[D]. 王朝辉. 长安大学. 2008
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