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期刊信息/Journal information
公路交通科技
公路交通科技

陈国靖

月刊

1002-0268

gljtkj@vip.sina.com

010-62077751/9198转1031 62031106转813、

100088

北京市西土城路8号

公路交通科技/Journal Journal of Highway and Transportation Research and DevelopmentCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中央一级学术性期刊，由中华人民共和国交通部主管，交通部公路科学研究所主办，国内外公开发行。刊物主要刊登道路工程、桥梁工程、汽车运用与维修工程、汽车节能、筑路机械、交通工程、公路运输经济与管理、环境污染与防治等方面的科技成果与学术论文，以及设计施工、产品开发、科技信息等内容。
正式出版
收录年代

    沥青混合料动静态黏弹性主曲线转化与比较

    黄宣白桃张德育陈何文...
    1-8,64页
    查看更多>>摘要：为对比沥青混合料分别在动态和静态加载下各自模量主曲线换算得到的松弛模量,选用 5 种沥青进行了不同温度、不同荷载大小的动态模量和蠕变柔量测试.首先基于时温等效原理,利用试验获得的不同频率、不同温度下的动态模量值以及不同温度、不同应力水平加载下的蠕变柔量值,通过Sigmoid函数以及WLF方程拟合获取沥青混合料的动态模量与蠕变柔量主曲线.采用广义Maxwell和广义Kelvin模型分别模拟沥青混合料的松弛与蠕变性能,最后利用Laplace变换和Prony级数表达式,实现了黏弹性参数间的相互换算.结果表明:动态模量及蠕变柔量主曲线的相互换算结果与试验结果规律基本一致,不同应力加载的蠕变柔量与动态模量转化的松弛模量主曲线整体曲线形式相同、曲率变化不同;应力大小对于蠕变柔量影响较大,时域内加载应力越大,蠕变柔量越小,较低时域时,蠕变柔量数值在不同应力条件下相差不大,随着时域升高,加载应力越小蠕变柔量主曲线增幅越大;0.5 MPa荷载加载下的蠕变柔量与动态模量所转化的松弛模量有较高的拟合程度,在 10―4～10+3 s中频域段,不同沥青混合料分别采用动态模量和静态柔量转换获得的松弛模量差值均在 15%以内;实际工程中可利用试验较为简单的 0.5 MPa静态加载获得到蠕变柔量代替动态模量进行松弛模量计算,并优先选用转化后 10―4～10+3 s中频域段的松弛模量值.

    道路工程主曲线数值转换法黏弹性沥青混合料

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    半刚性基层沥青路面平整度波长研究

    胡朋陈加贞王琨
    9-17,64页
    查看更多>>摘要：为了研究路面平整度波长和动荷载之间的关系,识别半刚性基层沥青路面的波长范围,选择典型高速公路和 3级公路作为试验道路.以重型车辆和轻型货车作为试验车辆,采用满载和空载 2 种工况,在试验车辆后轴安装自主研发的无线车辆轮轴振动加速度测量仪器.现场试验获取车辆轮轴竖向振动时域特征数据,经过傅里叶变换,获得车辆振动频域特征.根据频率、车速和波长之间的关系计算划分了半刚性基层沥青路面平整度波长范围.结果表明:车轴振动加速度的标准偏差可以作为车辆动载荷的直接指标,车轴振动加速度的标准偏差随车速和路面粗糙度的增加而增加;半刚性基层沥青路面的车辆振动典型频域曲线由 2 个主共振频率和 1 个次共振频率组成;路面平整度波长可划分为 4 个波段:0～0.2 m极短波,0.2～1.4 m短波,1.4～5.6 m中波,5.6～100 m长波;极短波和长波对车辆振动产生动荷载影响较小,短波和中波对车辆振动产生动荷载影响较大,其中 1.4～5.6 m中波对车辆振动产生动荷载的影响最大.试验结果可作为半刚性基层沥青路面平整度波长波段划分的新标准,为制订半刚性基层沥青路面平整度施工控制标准提供依据.

    道路工程平整度波长傅里叶变换半刚性基层沥青路面动荷载路面平整度

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    ZIF-8/GO协同聚磷酸铵复合改性沥青阻燃性能及机理

    李永琴高学凯贾丽涛
    18-27页
    查看更多>>摘要：为探究沥青路面的火灾安全问题,设计并制备了沸石类咪唑框架材料/氧化石墨烯(ZIF-8/GO)阻燃剂,并将其与聚磷酸铵(APP)进行复配应用于沥青的阻燃抑烟改性.采用FTIR,XRD,Raman和XPS对ZIF-8/GO的结构进行表征.采用氧指数法、锥形量热仪和热重红外气质联用仪对复合改性沥青的阻燃性能进行表征.结果表明:ZIF-8/GO与APP的复配存在良好的协同效应,对沥青具有良好的抑烟效果.当添加质量分数为3%的ZIF-8/GO和质量分数为 7%的APP时,复合改性沥青试样已符合相关标准规范中复合改性沥青难燃的规定;复合改性沥青试样的热释放速率曲线较为平缓且范围变宽,峰值热释放速率较沥青降低了 44.97%,复合改性沥青试样的总生烟量值也明显降低,ZIF-8/GO和APP的添加能显著减缓复合改性沥青的燃烧速率,使得燃烧相对缓和地进行,有效地减少烟雾的排放及降低燃烧过程中释放的热量;复合改性沥青试样燃烧后生成连续且致密的炭层,可以起到良好的阻隔作用.APP和ZIF-8/GO的复配实现了凝聚相和气相共同阻燃,因而表现出良好的阻燃性能.此外,添加ZIF-8/GO和APP复配阻燃剂对复合改性沥青试样的基本路用性能有所影响,但均在标准规范范围之内.

    道路工程阻燃抑烟剪切共混沸石类咪唑框架材料(ZIF-8)氧化石墨烯(GO)聚磷酸铵(APP)

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    吸波涂层对混凝土微波除冰性能的影响

    王志航白二雷黄河刘俊良...
    28-35页
    查看更多>>摘要：微波除冰技术作为一种新型除冰方式,具有除冰率高、绿色无污染等优点,然而微波除冰的效率问题成为了制约该技术应用的关键.为提高混凝土微波除冰效率,将一定掺量(0,3%,6%,9%,12%,15%)的 3 种吸波掺料(Fe3O4,SiC,石墨)掺入涂层黏结溶剂,制备混凝土吸波涂层.利用开放式微波发射系统,对表面涂刷吸波涂层的混凝土进行无冰升温试验和微波除冰试验,针对吸波涂层对混凝土微波加热效率、微波除冰性能的影响进行研究,并对比分析了不同吸波涂层对混凝土微波除冰性能的影响.结果表明:Fe3O4 吸波涂层、SiC吸波涂层、石墨吸波涂层均能提高混凝土表面的升温速率,增强混凝土的微波加热效率和微波除冰性能;随着吸波涂层中吸波掺料掺量的增加,混凝土试件表面的升温速率先增大后减小,Fe3O4,SiC,石墨的最佳掺量分别为 9%,9%,12%;石墨吸波涂层对混凝土微波加热效率和微波除冰性能的改善效果最佳,其次为Fe3O4 吸波涂层,最后为石墨吸波涂层;在最佳掺量下,Fe3O4 吸波涂层、SiC吸波涂层、石墨吸波涂层使混凝土微波加热效率分别提高了 148.73%,81.8%,156.95%,使混凝土微波除冰性能提高了 129.62%,67.12%,245.11%.

    道路工程吸波涂层微波除冰水泥混凝土升温速率

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    硫酸盐干湿循环作用下废水混凝土寿命预测模型

    徐国会
    36-45页
    查看更多>>摘要：为解决中国西北高寒盐渍土地区混凝土的耐久性问题,采用不同掺量搅拌站废水拌制混凝土,以研究其在抗硫酸盐-干湿循环双重作用下的影响.以 0%,25%,50%,75%,100%比例混凝土搅拌站废水取代等质量饮用水混合拌制C40 混凝土,以 20%比例粉煤灰等质量取代水泥.混凝土试件为 40 mm×40 mm×160 mm,采用 5%浓度的硫酸镁溶液进行全浸泡干湿循环试验,测试混凝土的抗压强度、抗折强度、相对动弹性模量、质量及吸水率.以相对动弹性模量为评价指标,利用灰色预测GM(1,1)模型及损伤二次函数衰减模型进行寿命预测.结果表明:随着废水替代率的增加,混凝土抗压强度损失率先减小后增大,干湿循环下的混凝土质量损失率由高到低依次为C40-75,C40-100,C40-50,C40-25;搅拌站废水的主要氧化物与水泥类似,微观形貌多为多孔状不规则颗粒,可以延缓C40混凝土在硫酸盐干湿循环环境中的劣化速度,使混凝土提高抵抗SO42-侵入的能力,其中废水替代率为 50%时混凝土抗SO42-侵蚀能力最好;GM(1,1)寿命预测显示废水替代率为 50%时混凝土耐久性年限最长,其耐久年限提高了2.3 倍,可抵抗 74 次硫酸盐-干湿循环,且衰减模型相关系数R2 大于 0.94,具有较高精度.

    道路工程寿命预测模型灰色预测GM(1,1)废水混凝土干湿循环硫酸盐

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    硅灰在调控地聚物收缩性能及地聚合过程中的作用

    路畅柳昊余俊张阳...
    46-55页
    查看更多>>摘要：为了解决地聚物严重的早期干燥收缩变形,实现地聚物在道路工程中的高效化利用,通过硅灰来调控粉煤灰-矿渣(FA-GBFS)地聚物的收缩性能与地质聚合过程.在使用硅灰改善粉煤灰-矿渣地聚物干燥收缩性能的基础上,观察了地聚物内部的孔隙分布及微结构的变化,并探究了硅灰对地聚物内部反应程度的变化规律.进一步揭示了硅灰对地聚物干燥收缩行为及地聚合过程的影响机制.结果表明:地聚物的干燥收缩主要集中在早期,在 7 d时其收缩应变达到总应变的 80%～90%;硅灰的加入使得地聚物的干燥收缩应变逐渐减低,当硅灰含量达到 20%时,地聚物的干燥收缩应变降低50%,同时也降低了地聚物中孔径为20 nm～10 μm的孔隙含量;此外,通过改变FA-GBFS地聚物中Si—O—T(T为Si或Al)结构和四面体配位Al—OH键的结合能和相对含量,延迟了地聚物中早期的地质聚合反应和硅酸钙水化反应,因而改善了因水化反应放热而使得地聚物内部水分大幅度蒸发的现象,这也使得地聚物内部因水化热而产生的有害孔含量降低;当硅灰含量达到 20%时,硅灰对地聚物的干燥收缩性能和力学性能具有良好的协同作用,其不仅具有较低的干燥收缩应变,28 d的力学强度也得到了良好的改善.

    道路工程性能调控微结构表征地聚物地聚合反应

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    桩板式路基引扩孔灌浆后植入桩的承载特性

    赵宇张浩江磊王伟...
    56-64页
    查看更多>>摘要：为了探明桩板路基结构中引扩孔灌浆后植入预制混凝土桩的承载特性和荷载传递机制,以G3W德阳-上饶高速公路合肥至枞阳段桩板路基桩基工程为依托,开展了 2 组不同扩孔条件下孔内灌入砂浆后植入预制桩的静载荷试验.考虑植入桩中内部芯桩、外围砂浆固结体与周围土三者的相互作用,基于界面剪切试验,揭示了芯桩-砂浆界面、砂浆-土界面剪切性能的非线性,并分别建立了砂浆-土界面双曲线剪切模型和芯桩混凝土-砂浆界面弹性-破坏剪切模型.在此基础上,构建了引扩孔灌浆后植入桩三维数值分析模型.现场载荷试验结果验证了数值模型的可靠性,并对引扩孔灌浆后植入桩的荷载传递机制和影响因素进行了数值分析.结果表明:引扩孔灌浆后植入桩桩端荷载约为桩顶总荷载的 20%,整体表现为端承摩擦桩的承载特性;外围较高强度水泥砂浆可有效将芯桩荷载传递至周围土,能起到扩径增强的作用;试验工况下芯桩-包裹砂浆界面阻力沿桩长呈两端大、中间小的分布特点,而包裹砂浆-土界面阻力随深度呈逐渐增大变化趋势;外围砂浆厚度的增加有利于提升传统预制管桩承载性能,但其厚度不宜过大,厚径比宜为 0.2～0.5,以充分发挥内芯预制桩承载特性和芯桩-砂浆的协同作用.

    道路工程承载特性载荷试验植入桩数值模拟

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    土工格室与沙漠沙界面特性大型直剪试验

    方济升刘杰张耀辉赵阳...
    65-73页
    查看更多>>摘要：为探明土工格室与沙漠沙的筋土界面特性,开展了多项大型直剪试验研究,包括不同土工格室位置条件下、不同剪切速率条件下、不同温度条件下的土工格室加固沙漠沙界面直剪试验.结果表明:在 50,100,150 kPa的法向应力条件下,以土工格室加筋层上界面或下界面作为剪切面,不同剪切速率(0.5,1.0,2.0 mm/min),不同温度(30,15,0,―15℃)影响下的筋土界面剪应力-剪切位移曲线均呈应变软化特征;纯沙漠沙对剪切速率的变化不敏感,剪切速率由 0.5 mm/min升至 3 mm/min时沙漠沙抗剪强度基本持平,而土工格室加固沙漠沙的界面对剪切速率的变化敏感,界面抗剪强度随剪切速率的增加而减小;在较低剪切速率 0.5 mm/min下,土工格室提供的似黏聚力对抗剪强度的贡献更大;土工格室加固沙漠沙在 30℃与 15℃下峰值剪应力变化不大,区别在于峰值过后 30℃抗剪强度存在更快的衰减至平稳阶段的情况;随着温度的降低,土工格室-土复合体呈现出更大的刚性,界面剪应力峰值提高并前移;土工格室刚性的增加使土工格室壁不易受拉变形,造成紧箍作用削弱而水平摩擦力作用增强,综合体现在加筋土剪切面的似黏聚力降低,而内摩擦角增大.

    道路工程界面特性大型直剪试验土工格室剪切速率温度

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    超高性能钢管混凝土桥梁结构研究

    龚云霞刘永健姜磊李若松...
    74-88页
    查看更多>>摘要：为推动超高性能矩形钢管混凝土组合结构应用并促进桥梁结构轻型化、装配化技术发展,依托沪武高速某跨线桥工程,对中等跨径下承式超高性能钢管混凝土桥梁进行设计研究.提出采用超高性能钢管混凝土组合结构作为桥梁主要承重构件,其高承载力、高耐久性、施工便捷、装配化程度高等优良性能,满足目前对桥梁建设轻型化、薄壁化的发展需求.结合工程建设条件,提出 3 种主要构件以承受轴向力为主的桥型方案,分别为组合桁梁桥、系杆拱桥以及斜拉板桥,创新性地采用CFRP吊杆、CFRP预应力筋及冷弯卷边U型横梁与UHPC组合桥面板结构,并通过有限元模型对各设计结构进行强度、刚度、稳定性及动力特性分析,得到各验算结果均满足规范要求,并针对各桥型进行技术经济性分析,为中等跨径跨线桥梁的设计及UHPC、CFRP 等新材料的应用提供参考.分析结果表明:简支组合桁梁动力特性较好,刚度、稳定性适中;连续组合桁梁构件强度较均衡,材料利用率相对高,但竖向刚度相对较小;系杆拱桥竖向刚度相对较大,但横向稳定性相对差;斜拉板桥竖向刚度相对大,横向稳定性相对好.在相同条件下,简支桁梁、系杆拱桥、连续桁梁、斜拉板桥的材料造价比值为 1∶1.02∶0.97∶1.83,连续组合桁梁的经济性最优,而斜拉板桥相对差.组合桁梁桥施工性能更优,而系杆拱桥与斜拉板桥景观效果更为突出.

    桥梁工程结构设计下承式超高性能矩形钢管混凝土组合桁梁桥系杆拱桥斜拉板桥

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    分体式三箱主梁气动特性数值模拟

    祝兵杨镇宇殷瑞涛员帅伟...
    89-100页
    查看更多>>摘要：为研究分体式三箱主梁气动特性,基于某公铁两用斜拉悬索协作体系桥梁分体式三箱主梁,采用FLUENT软件开展了不同槽高比(G/D)、不同风攻角下分体式三箱主梁气动特性二维数值模拟.所述主梁气动特性主要包括气动力系数、涡量场、平均压力系数以及压力系数标准差分布.数值模拟结果表明:在研究参数范围内,不同风攻角下,阻力系数总体随槽高比增大而增大,升力系数和力矩系数未随槽高比单调变化,且力矩系数对槽高比变化更敏感.各槽高比下升力系数随风攻角变化斜率均为正值,这表明该分体式三箱主梁颤振性能良好;0°风攻角下,G/D=0 时,仅在箱梁尾流区存在周期性漩涡脱落.G/D=1.61 时,0°风攻角下箱梁开槽处及中间箱体和下游箱体表面漩涡脱落显著,相较于 0°风攻角,±10°风攻角下中间箱体与下游箱体开槽处及下游箱体表面漩涡脱落减弱;主梁开槽使得中间箱体上表面负的平均压力系数幅值增大,并导致箱梁表面压力系数标准差增大.G/D=1.61 时,相较于 0°风攻角,±10°风攻角下箱梁表面压力脉动减弱,尤其下游箱体表面压力系数标准差显著减小;该分体式三箱主梁临界槽高比为G/D=2.08.

    桥梁工程气动特性数值模拟分体式三箱主梁槽高比

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