沥青混合料材料结构数字图像技术的基本方法

利用数字图像技术获取沥青混合料内部结构组成,分析体积参数,进而完成沥青混合料的计算机辅助设计的研究已成为沥青路面技术领域的热点.文中重点介绍了笔者及所在团队基于二维数字图像技术的沥青混合料体积组成的统计学研究、沥青混合料数字图像技术中差异性物质的辨识方法、基于数字图像处理技术的粗集料形态特征的提取和沥青混合料内部结构组成的三维图像重构及虚拟力学试验等方面的研究进展.同时介绍了这些研究成果在工业中应用的实例.     

骨架密实型沥青混合料细观结构的抗滑特性

从沥青混合料的细观结构角度开展研究,能够更丰富、更准确地反映抗滑构造及其变化规律,解决当前优质抗滑石料日趋匮乏情况下,如何设计出构造丰富、使用耐久的沥青路面表层材料的突出问题.文中设计了4种断级配的骨架密实型沥青混合料GAC-13,研发了模拟行车荷载及环境的搓揉试验评价装置,利用高精度工业CT对不同搓揉阶段试件进行扫描成像分析,提出采用抗滑构造影响区深度及衰减率等指标评价细观结构抗滑特性.结果显示,完全间断级配2.36mm粒径,GAC-13可以获得更理想的抗滑构造.     

沥青混合料连续松弛时间谱的计算及应用

松弛时间谱是粘弹性函数的核心,获得连续松弛时间谱一直是难点问题。本文尝试采用动态剪切流变试验,结合时温换算法则得到沥青混合料全频域内的主曲线,应用相关的计算方法,获得连续松弛时间谱的解析表达式,并简单介绍松弛谱在研究沥青混合料性能方面的应用。结果表明,动态剪切流变试验能够获得宽频频率谱,成为获得全温全频域连续松弛时间谱的有效途径。     

基于间接拉伸试验模式的沥青混合料动态模量研究

鉴于间接拉伸模式决定沥青混合料动态模量的重要意义,基于间接拉伸试验模式,采用目前我国常用的2种沥青混合料,发展沥青混合料间接拉伸试验动态模量的测定和分析方法。基于GPM测试模式,通过修正参数,修正二维平面应力假设和试件膨胀的影响,根据修正的应力和应变决定沥青混合料的间接拉伸动态模量。根据时-温转换原则,基于Hirsch模型估算混合料模量极大值,分别采用Global Aging模型和Arrhenius模型获得移位因子,通过数值优化建立了参考温度为20℃的2种常用沥青混合料动态模量主曲,得出了主曲线的Sigmoidal数学模型。根据对2种混合料的动态模量主曲线比较分析表明AC-20型沥青混合料对加载频率和对温度的依赖性都较低于AC-13C型混合料,尤其在低频段表现更为明显。     

基于集成神经网络的板下地基脱空判定

通过有限元法建立了地基脱空的混凝土路面计算模型.提出采用基于信息融合理论的集成神经网络技术对混凝土路面脱空状况进行识别,通过路面脱空输入特征向量的组合,用各子神经网络对混凝土路面脱空进行初步缺陷识别,然后对识别结果进行决策融合.给出了系统的实现策略和子网络的组建原则.数值模拟结果表明,采用这种识别方法合理地选取了各种输入特征向量,具有更好的识别效果.     

沥青层模量累积疲劳损伤衰减的试验研究

在加速加载试验过程中,采用落锤式弯沉仪测量不同轴载作用次数下路面弯沉,反算沥青层模量,得到路面整个寿命周期的沥青层模量衰减模型.结果表明,累积疲劳损伤下,沥青层模量与加载作用在半对数坐标成线性相关.     

基于蠕变试验计算沥青的低温松弛弹性模量

为了利用易操作的试验得到沥青的低温松弛弹性模量,采用沥青弯曲梁流变仪(BBR)测得沥青的蠕变柔量,通过对蠕变试验数据在时域内进行离散,根据蠕变与松弛之间的本构关系建立松弛弹性模量和蠕变柔量的数值迭代表达式.从迭代表达式可以计算出沥青在基准温度下的松弛弹性模量.使用时温等效换算法则可以得到不同温度下的松弛弹性模量主曲线,分析松弛弹性模量主曲线特性可以评价沥青的低温性能,为工程上选择合适的沥青提供参考.     

级配对沥青混合料体积特性的影响

基于150组不同级配沥青混合料相关分析的结果，提出了调整和控制沥青混合料体积特性的方法。该方法可以有效提高混合料的设计质量和效率，减少试验量，解决沥青混合料设计过多依赖经验的问题。     

柔性基层沥青路面车辙预测模型试验分析

介绍了沥青路面车辙预测模型，该模型通过落锤式弯沉仪（FWD）弯沉盆反算路面不同层位的模量．采用Kenlayer程序计算各层表面的弯沉和应力，以及各层的永久变形参数，得到了不同荷载作用次数下的预测车辙，并利用足尺加速加载试验来分析该模型和车辙的形成规律．结果表明预测模型能较好地反映加载过程中车辙的形成和车辙的大小．     

沥青混合料设计综述

对目前国内外沥青混合料设计方法,如SUPERPAVE法、贝雷法、GTM法、CAVF法、马歇尔法、澳大利亚和法国沥青混合料设计等进行了介绍,对各种方法的优缺点进行了分析,指出了沥青混合料设计的未来发展趋势,对道路工程技术和研究人员有一定的参考价值．